Descripcion de Procesos de Cepsa Quimica

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PRE-3467 Rev. 1 / octubre 2010 Edita: C. Q. Palos Gestiona: EXCELENCIA OPERATIVA Fecha vigor: noviembre 2006 Pg. 1 de 29

PROCEDIMIENTO ESPECFICO SOBRE DESCRIPCIN DE CEPSA QUMICA PALOS DE LA FRONTERA.

A P R O B A D O FIRMADO POR: AGUSTN BONILLA DURN

FECHA: OCTUBRE 2010

FIRMA:

El documento original, que est aprobado por la persona y en la fecha arriba indicada (mediante firma autgrafa o electrnica), se encuentra bajo custodia en Calidad de CEPSA Qumica Palos de la Frontera, de acuerdo con la normativa vigente.

COPIA IMPRESA NO CONTROLADA

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NOTA:

LA REVISIN DE ESTE PROCEDIMIENTO AFECTA SUSTANCIALMENTE AL CONTENIDO DE LA REVISIN ANTERIOR.


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NDICE

0. INTRODUCCIN ...................................................................................................................................... 4 1. OBJETO ................................................................................................................................................... 4 2. MBITO DE APLICACIN ...................................................................................................................... 4 3. ESPECIFICACIONES............................................................................................................................... 4

3.1. IDENTIFICACIN DE LA EMPRESA ................................................................................................ 4 3.2. ACTIVIDAD ........................................................................................................................................ 4 3.3. CENTRO DE TRABAJO..................................................................................................................... 4 3.4. PROCESOS DE PRODUCCIN ....................................................................................................... 5

3.4.1. Procesos de Fenol y Acetona ........................................................................................................ 5 3.4.2. Plantas de Cumeno........................................................................................................................ 5

3.4.2.1. Descripcin del proceso de Cumeno 1. ................................................................................ 6 3.4.2.2. Descripcin del proceso de Cumeno 2. ................................................................................ 7

3.4.3. Plantas de Fenol y Acetona .......................................................................................................... 7 3.4.3.1. Descripcin del proceso de Fenol 1...................................................................................... 8 3.4.3.2. Descripcin del proceso de Fenol 2 y Fenol 3. ................................................................... 11 3.4.3.3. Descripcin del proceso de AMS ........................................................................................ 13

3.4.4. Planta de Metilaminas.................................................................................................................. 13 3.4.5. Planta de Dimetilacetamida (DMAc). ........................................................................................... 15 3.4.6. Planta de Dimetilformamida (DMF).............................................................................................. 16

4. GESTIN DEL PROCEDIMIENTO ........................................................................................................ 17 5. DISTRIBUCIN Y PUBLICACIN ........................................................................................................ 17 6. RELACIN CON OTROS INSTRUMENTOS DE PLANIFICACIN Y CONTROL............................... 17 ANEXO 1. DIAGRAMAS DE FLUJO................................................................................................................ 18


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PROCEDIMIENTO ESPECFICO SOBRE DESCRIPCIN DE CEPSA QUMICA PALOS DE LA FRONTERA.

0. INTRODUCCIN

No aplicable.

1. OBJETO

Este procedimiento tiene por objeto describir la identificacin, caractersticas de CEPSA Qumica Palos de la Frontera, as como la descripcin de los procesos productivos que se llevan a cabo.

2. MBITO DE APLICACIN

El mbito de aplicacin del presente procedimiento especfico alcanza a la Fbrica de Palos de la Frontera de CEPSA Qumica.

3. ESPECIFICACIONES

3.1. IDENTIFICACIN DE LA EMPRESA

CEPSA Qumica es una Sociedad Annima con domicilio social en la Avenida del Partenn, 12 de Madrid y con NIF n A 81861122. CEPSA Qumica fabrica y comercializa materias primas para la elaboracin de detergentes, productos bsicos para la industria del polister, parafinas y olefinas, y otros derivados que se utilizan en farmacia, as como en la produccin de materias primas para plsticos de alta tecnologa, resinas, fibras sintticas, disolventes y otros productos petroqumicos.

3.2. ACTIVIDAD

El objeto social de la empresa es la produccin y comercializacin de productos bsicos de qumica orgnica.

3.3. CENTRO DE TRABAJO

El centro de trabajo donde se llevan a cabo las actividades de produccin se encuentra situado en el municipio de Palos de la Frontera de la provincia de Huelva.

En dicha localizacin se encuentran las Plantas de produccin necesarias para la fabricacin de los siguientes productos: Cumeno, Fenol, Acetona, Alfametilestireno, Monometilamina, Dimetilamina, Trimetilamina, Dimetilacetamida y Dimetilformamida.

Las instalaciones productivas operan de forma continua durante las 24 horas al da de cada ao y slo se produce la parada de las mismas para el mantenimiento peridico de las instalaciones.

Para la obtencin de los diferentes productos, se emplean Unidades de produccin en cuyo diseo se han tenido las mejores tcnicas disponibles (BAT).


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Dichas Unidades de produccin estn situadas al aire libre y estn compuestas por una serie de Columnas, cambiadores de calor, recipientes acumuladores, hornos de calentamiento, calderas de vapor, torres de refrigeracin, sistemas de tuberas y tanques de almacenamiento.

Una descripcin detallada de estos procesos de produccin se realiza en el punto 3.4 de este procedimiento.

CEPSA Qumica Palos emplea como trabajadores a un nmero mayor de 250 y menor de 300.

3.4. PROCESOS DE PRODUCCIN

3.4.1. Procesos de Fenol y Acetona

De los diferentes procesos de fabricacin de fenol y acetona existentes en el mercado, CQ Palos utiliza el basado en la oxidacin de cumeno, partiendo de la fabricacin del propio cumeno.

Por lo tanto el proceso consiste en dos etapas: planta de cumeno y planta de fenol.

El proceso de cumeno usa como materias primas benceno y propileno para formar mediante una reaccin de alquilacin cumeno y poliisopropilbenceno, PIPB, como principal subproducto. En la etapa de transalquilacin el PIPB es reaccionado con benceno para formar ms cumeno. Tanto el reactor de alquilacin como el de transalquilacin utilizan zeolitas como catalizador. El cumeno producido es separado y purificado en el tren de destilacin de la mezcla efluente de reaccin.

En la segunda etapa, planta de fenol, el cumeno es oxidado con aire para obtener hidroperxido de cumeno (CHP) en un reactor multietapa en fase lquida. La mezcla es entonces destilada en un sistema de vaco. El CHP concentrado es entonces escindido a fenol y acetona en presencia de cido como catalizador. El fenol y la acetona son purificados por destilacin.

El alfa-metil-estireno, principal subproducto de la reaccin de descomposicin del CHP, es hidrogenado para formar de nuevo cumeno bien purificado en la planta de alfa-metil-estireno para su comercializacin.

CEPSA Qumica Palos en la actualidad tiene operativa una planta de Cumeno y dos de Fenol y Acetona. Estas dos plantas se diferencian en las unidades de oxidacin, concentracin y descomposicin, siendo semejantes en el resto de las unidades que componen cada una de las plantas.

3.4.2. Plantas de Cumeno.

La reaccin principal es la alquilacin del benceno con propileno que se lleva a cabo mediante catalizador de zeolita, para obtener isopropilbenceno (Cumeno)

El esquema de reaccin es:

CH3 CH = CH2 + CH (CH3)2

+ CALOR

PROPILENO BENCENO CUMENO


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Es una reaccin altamente selectiva y por ello hay una pequea formacin de subproductos, normalmente ms pesados que el cumeno y que son principalmente los ismeros del diisopropilbenceno.

Las corrientes de subproductos son LPG (propano no convertido presente en el propileno de alimentacin) y una pequea corriente de pesados con alto ndice de octanos que puede usarse para fabricacin de gasolinas.

La pureza del cumeno producido es de 99.97% o superior. Este valor excede de los requerimientos actuales de las unidades de produccin de fenol e incrementa la eficiencia de operacin de las mismas, con una menor produccin de subproductos y corrientes de purga.

La utilizacin del nuevo catalizador de zeolitas y la integracin de varias etapas del proceso han sido reducidos sustancialmente los ndices de consumo de servicios.

3.4.2.1. Descripcin del proceso de Cumeno 1.

Antes de la alquilacin, los butanos y butenos son eliminados de la alimentacin de propileno en la columna desbutanizadora. El hervidor de fondos de la columna recupera el calor del efluente del reactor. En el fondo de columna se produce una purga de C4 y superiores. El propileno purificado se extrae como lquido desde una toma lateral y es bombeado a los reactores de alquilacin.

En los reactores el benceno es alquilado con propileno en fase lquida a una temperatura y presin moderada. El primer reactor recibe benceno de reciclo de la seccin de destilacin y su efluente alimenta al segundo reactor. El propileno es alimentado a la entrada de cada lecho de reactor para crear un alto ratio benceno propileno en cada etapa de reaccin. Como la reaccin es exotrmica, cada reactor est provisto de una recirculacin para mantener el perfil de temperaturas deseado. La recirculacin es enfriada mediante areos y los fondos de la columna desbutanizadora. La salida neta del segundo reactor se enva a la columna despropanizadora.

La columna despropanizadora elimina el propano del efluente de los reactores. El propano es recuperado por cabeza y condensado mediante areos para producir un lquido que se vende como LPG.

La columna de reciclo de benceno sirve para eliminar el exceso de benceno de los fondos de la columna despropanizadora. El fondo de la columna de reciclo de benceno es calentado de nuevo con una parte de la cabeza de la columna de cumeno.

El benceno de reciclo es recuperado a travs de una extraccin lateral. En la cabeza de la columna se produce una purga de no aromticos. Estos no aromticos son contenidos en el benceno (DIPB), y componentes pesados, son enviados a la columna de cumeno. El benceno fresco es alimentado a esta columna una vez tratado en unas cmaras con clay.

El hervidor de la columna de cumeno utiliza aceite trmico y una parte del vapor de cabeza es condensado por intercambio con los fondos de la columna de benceno de reciclo. El resto de los vapores de cabeza de la columna de cumeno es condensado por intercambio con el efluente del reactor. El cumeno producto se obtiene a partir de una extraccin lateral, enfriado y enviado a los tanques de almacenamiento intermedio. Los fondos de esta columna son enviados a la columna de PIPB.

La columna de PIPB separa los di-isopropilbencenos de una pequea cantidad de componentes pesados. El hervidor de la columna utiliza aceite trmico y los vapores de cabeza son condensados


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por intercambio el benceno de reciclo a los reactores. En producto de cabeza es una purga de aromticos para minimizar los componentes ligeros de la corriente de PIPB de la extraccin lateral.

La extraccin lateral de la columna de PIPB es mezclada con benceno de la columna de benceno de reciclo, la cual ha sido calentada con el efluente del transalquilador y con aceite trmico. La corriente es entonces alimentada al reactor de transalquilacin donde el DIPB y una pequea cantidad de TIPB reacciona con benceno para producir cumeno.

3.4.2.2. Descripcin del proceso de Cumeno 2.

De la alimentacin de propileno son eliminados los butanos y butenos en la columna desbutanizadora antes de la alquilacin. El hervidor de fondos de la columna. El hervidor de fondos de la columna recupera el calor del efluente del reactor. El propileno purificado se extrae como lquido desde una toma lateral y el bombeado al reactor de alquilacin.

En el reactor el benceno es alquilado con propileno en fase lquida una temperatura y presin moderada. El reactor recibe benceno de reciclo de la columna de benceno. El propileno es alimentado a la entrada de cada lecho del reactor para crear un alto ratio de benceno propileno en cada etapa de reaccin. Como la reaccin es exotrmica el reactor est provisto de una recirculacin para mantener el perfil de temperaturas deseado. La salida neta del reactor se enva a la columna despropanizadora.

La columna despropanizadora elimina el propano del efluente del reactor. El propano es recuperado por cabeza y condensado para producir un lquido que se vende como LPG.

La columna de benceno sirve para eliminar el exceso de benceno de los fondos de la columna despropanizadora. El benceno fresco es alimentado a la columna de benceno una vez tratado en unas cmaras con clay. El benceno de reciclo es recuperado a travs de una extraccin lateral. En la cabeza de la columna se produce una purga de no aromticos.

El Cumeno producto se obtiene a partir de una extraccin lateral de la columna de cumeno y es enviado, tras ser enfriado a los tanques de almacenamiento intermedio. Los fondos de esta columna son enviados a la columna de PIPB.

La columna de PIPB separa los di-isopropilbencenos de una pequea cantidad de componentes pesados. El producto de cabeza es una purga de aromticos para minimizar los componentes ligeros de la corriente de PIPB de la extraccin lateral.

La extraccin lateral de la columna de PIPB es mezclada con benceno de la columna de benceno de reciclo y alimentada al reactor de trasalquilacin donde el DIPB y una pequea cantidad de TIPB reacciona con benceno para producir cumeno.

3.4.3. Plantas de Fenol y Acetona

La produccin de fenol y acetona va oxidacin de cumeno se realiza en dos etapas: oxidacin de cumeno a hidroperxido de cumeno (CHP) y descomposicin del CHP a fenol y acetona. Ambas reacciones son altamente exotrmicas. La reaccin de oxidacin es auto cataltica mientras que la reaccin de descomposicin es catalizada mediante cido y es muy selectiva en fenol, acetona y alfa-metilestireno (AMS).

En la primera etapa el cumeno se oxida con aire y sosa custica como acondicionador del medio, para producir hidroperxido de cumeno, segn el siguiente esquema de reaccin:


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Despus de una serie de etapas intermedias de purificacin, concentracin, etc., el CHP se escinde en medio cido para formar fenol y acetona, segn la siguiente reaccin:

3.4.3.1. Descripcin del proceso de Fenol 1.

Proceso de Oxidacin.

El proceso consiste en la oxidacin controlada del cumeno para formar CHP. Esta reaccin se lleva a cabo en cuatro oxidadores en serie, a media presin. El oxgeno necesario se suministra por medio de aire. La reaccin se acelera por el empleo de sosa custica como acondicionador del medio.

La velocidad de oxidacin del cumeno aumenta con la temperatura y con la concentracin final del mismo. Por ello, las condiciones de operacin son un compromiso entre una velocidad de reaccin suficientemente alta y contenido en subproductos aceptablemente bajo.

El sobrante de oxgeno que no reacciona junto con la cantidad correspondiente de nitrgeno, constituyen la corriente llamada aire gastado. La citamos aqu porque es del mximo inters que el porcentaje de oxgeno se mantenga siempre por debajo de un valor de seguridad que no pueda dar atmsferas explosivas. El valor de operacin normal es de 2-3% y se toma como lmite de trabajo admisible el 4%.

Proceso de Evaporacin.

Una vez obtenido el CHP en la seccin de oxidacin con una concentracin final aproximada del 30%, se pasa a la seccin de evaporacin en la que por medio de un preflash y tres evaporadores a vaco de pelcula se obtiene un producto final con una concentracin en CHP del orden del 80% que constituir la carga a la seccin siguiente.

Proceso de Escisin.

El CHP se descompone (escinde) para dar como productos principales de la reaccin fenol y acetona.

CH (CH3)2

+ O2 COOH (CH3)2

+ CALOR

CUMENO AIRE HIDROPEROXIDO DE CUMENO (CHP)

COOH (CH3)2 OH

+ CH3 CO CH3

HIDROPEROXIDO DE CUMENO (CHP)

H+

FENOL ACETONA


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Debemos resaltar que la reaccin de escisin es muy exotrmica (60 Kcal/mol) y que la reaccin se cataliza en medio cido.

As pues, la seccin de escisin est compuesta por dos reactores, en los que se carga el CHP ms el catalizador (SO2 gas), y que bsicamente son cambiadores de calor refrigerados por agua, con lo que se tiene el medio de controlar la gran exotermicidad del proceso.

Proceso de Cambio Inico.

El exceso de acidez utilizado en escisin es necesario para que la reaccin sea completa. Esta acidez se elimina de los productos formados (fenol y acetona), hacindolos pasar por unas cmaras cargadas con resinas. Dos cmaras se encuentran operando en serie mientras una tercera se regenera.

Proceso de Fraccionamiento.

La seccin de fraccionamiento separa y purifica los dos coproductos: fenol y acetona. Tambin se separan cumeno y AMS que son reciclados a la seccin de oxidacin y otra pequea cantidad de pesados (TAR) formados en el reactor de descomposicin. El fenol es purificado haciendo reaccionar los carbonilos a compuestos de diferentes puntos de ebullicin que el fenol y posteriormente separados por destilacin.

El proceso empleado es esencialmente una destilacin escalonada y en serie por medio de seis columnas de destilacin donde se van separando los distintos productos.

El tren de destilacin se divide en dos etapas:

a) Fraccionamiento I, donde se realiza fundamentalmente la separacin entre la acetona terminada y el fenol crudo, y

b) Fraccionamiento II, donde se realiza la purificacin del fenol crudo separndolo del agua y otros subproductos que lo acompaan.

Fraccionamiento I:

El objetivo de la columna de acetona cruda (CAC) es separar por cabeza toda la acetona posible y por fondos el resto de los componentes que forman la mezcla de salida de la seccin anterior. El cumeno estar presente tanto en la extraccin de cabeza como en la de fondo.

La columna de acetona terminada (FAC) purifica la acetona mediante destilacin y reaccin. El cumeno, el agua y los componentes C8 y C9 son separados por destilacin. Los aldehdos con punto de ebullicin cercanos a la acetona y los cidos orgnicos son reaccionados con sosa custica para formar compuestos pesados que son separados por destilacin.

La acetona producto sale por una extraccin lateral cercana a la cabeza y es enfriada antes de su envo a los tanques de almacenamiento.

Los fondos de FAC son enfriados y enviados a un recipiente donde se produce la separacin de fase entre cumeno y agua. El agua es enviada a los sistemas de tratamiento de efluentes mientras el cumeno es enviado a la seccin de recuperacin de fenol, donde las trazas de fenol pueden ser extradas.


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Fraccionamiento II:

La columna de alquitranes est diseada para eliminar los compuestos pesados del producto crudo de fondos de la CAC, libre de acetona.

Los fondos son enviados al tanque de alquitranes y la cabeza es enviada a la columna de AMS.

El primer objetivo de la columna de AMS es separar el cumeno y AMS del fenol y de los compuestos con punto de ebullicin cercanos a l. La formacin de un azetropo fenol-AMS nos condiciona el contenido de fenol en cabeza de la columna.

El reactor de tratamiento purifica el fenol reaccionando los componentes con puntos cercanos de ebullicin a otros componentes que pueden ser separados por destilacin.

La columna de fenol tiene como principal objetivo la eliminacin del residual de 2-metilbenzofurano, 2-MBF del fenol y trazas de componentes ligeros como agua, acetona y cumeno.

Los fondos de esta columna, con pureza de fenol del 99.9%, es enviado a la columna rectificadora de fenol.

El objetivo de la columna rectificadora de fenol es realizar el ltimo corte del fenol, reciclando los ligeros y pesados a las columnas anteriores del tren de fraccionamiento.

El fenol producto se obtiene por cabeza de la columna despus del recibidor que recoge los condensados y donde parte de ellos son enviados de nuevo a la columna como reflujo. Los fondos de la columna son enviados a la columna de alquitranes.

Proceso de Hidrogenacin de AMS.

En esta seccin se hace reaccionar el alfa-metilestireno con hidrgeno para formar cumeno.

El AMS se almacena en un tanque despus de ser lavado con sosa para eliminar el fenol residual. La carga a la unidad es diluida con cumeno y mezclada con hidrgeno y se controla la temperatura a la entrada del reactor.

Parte del efluente del reactor es reciclada y la otra es enfriada como producto, enfriado y enviado a un botelln de separacin del hidrgeno residual, que es enviado al sistema de antorcha. El lquido producto es enviado a la columna de lavado de cumeno.

Proceso de recuperacin de fenol (PRU).

Esta seccin tiene los siguientes objetivos:

Recuperacin del fenol del fenato sdico.

Recuperacin del fenol del agua residual.

Recuperacin del fenol del cumeno y AMS antes de hidrogenacin.


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Reciclo de la seccin de oxidacin.

Alimentacin y almacenamiento del cido sulfrico y sosa.

En esta seccin existen tres tanques: un tanque de fenato sdico, uno de cido sulfrico y otro de sosa.

El fenato sdico es mezclado con cido sulfrico a travs de un mezclador esttico al reactor donde tiene suficiente tiempo de residencia para completar la reaccin exotrmica.

Las dos fases del fondo del reactor es bombeada a travs de un enfriador, parte es enviada de nuevo al reactor para enfriar la alimentacin y mantener el tiempo de residencia en el mismo y el resto es enviado al separador. La corriente cida de fenol es enviada a la seccin de intercambio inico para su neutralizacin. La corriente acuosa es enviada a la columna separadora de aceites tras ser mezclada nuevamente con cido sulfrico.

Esta corriente entra por cabeza de la columna y desciende por gravedad a travs de los platos y en contracorriente por fondos se aade cumeno, libre de fenol.

El cumeno con el fenol extrado fluye desde la cabeza de la columna hasta la columna de lavado custico donde el fenol es extrado en contracorriente con sosa.

Por fondos de la columna separadora de aceites sale una corriente acuosa que es enviada al sistema de tratamiento de efluentes.

3.4.3.2. Descripcin del proceso de Fenol 2 y Fenol 3.

Proceso de Oxidacin.

El proceso de oxidacin utilizado por CQ Palos en la planta de Fenol 2, con tecnologa de Allied/UOP es el de baja presin. Este proceso permite el uso de grandes volumen de reactor y baja temperatura de operacin. Lo cual consigue altos rendimientos en la oxidacin al ser muy selectiva la misma. Las bajas temperaturas son un beneficio aadido desde el punto de vista de la seguridad. Esto permite un mayor tiempo de reaccin al personal de operacin ante cualquier emergencia, antes que la mezcla de CHP y cumeno se pudiera descontrolar.

El cumeno fresco se bombea desde el tanque diario a la columna de lavado. Antes del lavado la alimentacin fresca es mezclada con cumeno reciclado de otras secciones del proceso. La columna de lavado elimina cidos ligeros y trazas de fenol del cumeno.

El cumeno tratado sale por la cabeza de la columna. La alimentacin combinada es bombeada al primer oxidador.

El oxgeno al oxidador es suministrado en forma de aire por un compresor centrfugo. El aire se enva a los oxidadores despus de controlar su temperatura mediante un enfriador.

La operacin se realiza en dos oxidadores en serie. Tanto el aire como el cumeno entran el los oxidadores a travs de distribuidores. El calor de la reaccin exotrmica es eliminado mediante enfriadores externos en la recirculacin de los mismos. El efluente del segundo oxidador es enviado a la seccin de concentracin.


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El aire gastado de cada oxidador es recogido en una corriente que se pasa por condensadores de gases de venteo mediante enfriadores de agua de refrigeracin.

El aire es enviado a unos absorbedores de carbn activo donde se recupera el 90% de los componentes orgnicos. Dos absorbedores estn siempre en servicio mientras uno est siendo regenerado. La regeneracin del carbn se realiza mediante vapor en flujo ascendente. El aire tratado es enviado a la atmsfera.

Proceso de Concentracin.

La seccin de concentracin incrementa rpida, segura y eficientemente la concentracin de CHP en el efluente de los oxidadores hasta el nivel requerido para la descomposicin en fenol y acetona. El CHP es concentrado por una destilacin al vaco en las columna de flash. Esta seccin incluye la columna de flash los equipos de preparacin de la alimentacin con una serie de equipos con cumeno para diluir en caso de parada o emergencia.

Las columnas de preflash y flash separan el cumeno del oxidado bajo una vaporizacin a vaco. Los condensadores de ambas columnas son internos para minimizar la prdida de carga por lo tanto la temperatura y presin en la zona flash son seguras. Un enfriador interno en fondos de la columna de flash minimiza la cantidad de CHP concentrado por seguridad mientras se enfra el CHP concentrado antes de ser enviado al descomponedor.

El cumeno vaporizado abandona la columna por cabeza mientras el CHP concentrado cae al fondo de la misma y es recogido en el recibidor de la columna de flash.

Los incondensables son retirados hacia el botelln mediante el sistema de vaco. El vaco se genera mediante eyectores de vapor.

Proceso de Descomposicin.

El descomponedor y deshidratador producen un alto rendimiento por escisin del CHP, catalizado por cido en fenol y acetona y selectivamente deshidratando el compuesto intermedio perxido de dicumilo (DCP) a AMS, fenol y acetona. Debido al que la reaccin es altamente exotrmica existe un gran lazo de refrigeracin y unos sistemas de seguridad automticos para seguridad de los equipos.

El CHP concentrado de fondos de la columna de flash es bombeado al descomponedor para entrar en el lazo de recirculacin donde el ratio entre el fluido recirculado y el alimentado es muy grande para minimizar el incremento de calor.

La concentracin de cido sulfrico en el descomponedor es otra variable que afecta a la velocidad de reaccin y a los rendimientos. Este se aade mediante bombas de inyeccin.

El efluente del reactor de descomposicin es bombeado al deshidratador para permitir la descomposicin del CHP residual. El efluente es calentado en el deshidratador hasta una temperatura tal que el DCP y DMPC son selectivamente descompuestos a AMS. Esto implica un alto rendimiento en fenol y AMS, bajo consumo de cumeno y baja formacin de pesados (TAR).

El producto es enfriado antes de ser enviado a la seccin de cambio inico.


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Proceso de Cambio Inico.

Igual al descrito en el proceso de Fenol 1.

Proceso de Fraccionamiento.

Igual al descrito en el proceso de Fenol 1. 3.4.3.3. Descripcin del proceso de AMS

La unidad de produccin de AMS purifica este producto de la corriente que contiene entre un 20 y 25% de concentracin.

La columna E-719 recibe la alimentacin desde la zona de almacenamiento. Por cabeza de esta columna se separa cumeno que en enviada al tanque de alimentacin de cumeno a la plata de oxidacin.

Por fondos se obtiene una corriente al 70% de AMS que se enva a la columna E-720. En esta columna se obtiene por cabeza una corriente que por su alto contenido en AMS (10%) se enva a la alimentacin de las plantas de hidrogenacin.

La columna E-720 dispone de una extraccin lateral por donde se obtiene una corriente del 95% de AMS que se alimenta a la columna E-721.

La funcin principal de la 3 columna es la de eliminar por fondos la cantidad necesaria de BBz para que el AMS producto est dentro de especificacin.

El AMS producto se obtiene por una extraccin lateral y se enva a los tanques intermedios.

La corriente de cabeza de E-721 con una concentracin aproximada del 75% es enviada de nuevo a la alimentacin de la segunda columna E-720.

3.4.4. Planta de Metilaminas.

Se basa en la sntesis cataltica de las aminas a partir de amoniaco y metanol, segn los siguientes esquemas de reaccin:

NH3 + CH3 OH CH3 NH2 + H2O

AMONIACO METANOL MMA AGUA

CH3 NH2

MMA

+ CH3 OH

METANOL

(CH3)2 NH

DMA

+ H2O

AGUA

(CH3)2 NH

DMA

+ CH3 OH

METANOL

(CH3)3 N

TMA

+ H2O

AGUA


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Descripcin del proceso.

La planta est diseada para producir las tres metilaminas, Monometilamina (MMA), Dimetilamina (DMA) y Trimetilamina (TMA) a las siguientes capacidades:

MMA 3.040 Tm/ao

DMA 8.640 Tm/ao

TMA 4.080 Tm/ao

Total 15.760 Tm/ao

Proceso de Reaccin.

Las metilaminas se producen a partir de la reaccin de metanol con exceso de amoniaco en fase vapor, sobre lecho fijo de catalizador de slice-almina.

Se mezclan amoniaco anhidro lquido y metanol con aminas y amoniaco de reciclo y se vaporiza esta alimentacin en una serie de intercambiadores utilizando corrientes de proceso de las que se recupera calor. La alimentacin ya vaporizada se calienta adicionalmente por intercambio de calor con el producto de reaccin y luego se pasa a travs de un reactor que contiene 5 lechos fijos de catalizador. La reaccin es exotrmica y el producto en fase vapor que abandona el reactor est constituido por una mezcla de las tres metilaminas junto con amoniaco en exceso que no ha reaccionado.

Proceso de destilacin.

Las tres metilaminas y el amoniaco se separan en una serie de 4 columnas de destilacin.

La columna de amoniaco, E-101, elimina todo el amoniaco en exceso junto con algo de MMA y TMA como producto de cabeza que se manda al tanque de reciclo para su posterior envo al reactor.

La columna de TMA, E-102, elimina la TMA como producto de cabeza por destilacin extractiva. Se alimenta agua cerca de la cabeza para reducir la volatilidad relativa de la MMA y DMA que abandonan la columna por fondos. La TMA se enva a los tanques intermedios y despus a los tanques finales, enviando el exceso de producto sobre las necesidades de ventas al tanque de reciclo para ser alimentado al reactor de nuevo.

La columna de deshidratacin, E-103, separa MMA y DMA como productos de cabeza del agua de extraccin.

La columna de DMA, E-104, efecta la separacin final de la MMA y DMA en especificaciones de venta, que se conducen a sus respectivos recipientes de almacenamiento. El exceso de MMA sobre las necesidades de ventas se conduce al tanque de reciclo para ser realimentada al reactor.

Las columnas de destilacin operan a presiones sucesivamente menores de forma que los productos fluyen desde las bombas de alimentacin hasta los recipientes finales sin necesidad de otros bombeos intermedios.


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Los venteos gaseosos se conducen al absorbedor, E-106, de venteo que absorbe las aminas y el amoniaco utilizando agua fra. Los gases de venteo finales se descargan libres de aminas a la atmsfera.

La solucin de aminas del absorbedor se alimenta al stripper desde el cual las aminas recuperadas se reciclan a travs del tanque de reciclo.

Todos los lquidos que contienen aminas o amoniaco se drenan hacia el sistema cerrado constituido por un colector y un tanque de drenajes enterrado.

La solucin de aminas de este tanque se enva, junto con la procedente del absorbedor de venteo, al stripper.

Las tres metilaminas se envan desde los tanques intermedios a los tanques finales como productos anhidros para ser envasados en cisternas presurizadas para su transporte por carretera.

Una cierta porcin de cada producto se transforma en solucin acuosa con la que se llenan bidones y cisternas.

3.4.5. Planta de Dimetilacetamida (DMAc).

Las materias primas son Dimetilamina (DMA) y acetato de metilo. La reaccin de formacin es:

La produccin anual de diseo es de 3.500 Tm/ao.

Proceso de Reaccin.

La reaccin se verifica en dos etapas en serie para conseguir un tiempo de residencia total de 2 horas. Siendo el primer reactor tipo tanque y el segundo tipo tubular.

Para conseguir una velocidad de reaccin razonable, la temperatura se mantiene por encima de 50C y se trabaja en presencia de un catalizador que es una disolucin de metxido sdico en metanol.

Proceso de eliminacin de catalizador.

En esta seccin todos los iones Na+ y la DMA residual, si existe, son eliminados del fluido de proceso por la reaccin con la resina de intercambio inico contenida en dos recipientes capaces de trabajar en serie o individualmente, en caso de que uno de ellos est en fase de regeneracin por previo agotamiento.


Desde la unidad de eliminacin de catalizador, la corriente de proceso pasa ala seccin de destilacin a travs de un dispositivo intermedio que acta como pulmn, absorbiendo variaciones de

(CH3)2 NH

DMA

+ CH3 COOCH3

ACETATO DE

CH3CON(CH3)2

DMAc

+ CH3 OH

METANOL


PASCAL


caudal y de composicin, que se producen a causa de los lavados de los desplazamientos de los lechos de resina.

La seccin de destilacin consta de tres columnas, siendo preciso el uso de bombas para trasvasar el fluido de una a otra a causa de la escasa diferencia de presin entre ellas.

En la primera columna la composicin de la corriente de cabeza es aproximadamente 50% acetato de metilo y 50% metanol y la corriente de fondo est prcticamente exenta de acetato de metilo.

La segunda columna separa el metanol de la DMAc cruda, obtenindose el metanol con menos de 100 ppm de DMAc por cabeza y mandndose a la planta de Metilaminas.

En la tercera columna se produce la purificacin final de la DMAc. Por cabeza se separan componentes ligeros, como DMA, agua y metanol y por fondos las impurezas pesadas, constituidas fundamentalmente por un azetropo de lato punto de ebullicin de cido actico y DMAc con una composicin 20/80 en peso. La DMAc se obtiene por una salida lateral de la mitad superior de esta columna.

3.4.6. Planta de Dimetilformamida (DMF).

Las materias primas son Dimetilamina (DMA) y formiato de metilo. La reaccin principal es:

La produccin anual de diseo es de 3.500 Tm/ao.

Proceso de Reaccin.

El reactor donde se produce la DMF es de hecho una columna de destilacin trabajando a reflujo.

A medida que la reaccin transcurre, los productos de reaccin (DMF y metanol) son arrastrados al fondo de la columna mientras que los reactivos permanecen en la parte alta por ser ms ligeros.

Los productos no condensables que se acumulen en la cabeza de la torre (TMA y algo de N2), han de ser venteados siendo necesaria una pequea purga constante. La ausencia de prdidas de DMA en esta purga est asegurada si se mantiene una adecuada relacin entre las cantidades de formiato de metilo y DMA presentes en la parte alta de la columna, pues la DMA reaccionar antes de llegar a la zona de cabeza.

La mezcla de DMF y metanol abandona el fondo de la columna a travs de una vlvula controladora de nivel.


Desde la columna de reaccin, el producto, mezcla de DMF y metanol esencialmente, es bombeado a otra columna de destilacin denominada columna de metanol que elimina por cabeza el metanol producido en la reaccin, siendo recuperado para su uso en la planta de metilaminas.

(CH3)2 NH

DMA

+ HCOOCH3

FORMIATO DE METILO

HCON(CH3)2

DMF

+ CH3 OH

METANOL


PASCAL


La DMF de fondo de la columna de metanol es enviada a una tercera columna de refino operada bajo vaco. Como producto de cabeza se obtienen trazas de metanol y agua. Como producto de fondo se obtiene fundamentalmente pequeas cantidades de productos pesados derivados de la MMA que impurifica a la DMA. La DMF en especificaciones de venta es separada por una extraccin efectuada en la mitad superior de la columna.

Las especificaciones de pureza de DMF son muy estrictas y hay que garantizar una ausencia casi total de DMA en ella. Por esta razn, la DMF procedente de la columna de refino se hace pasar por un lecho de resina de cambio inico que reduce la alcalinidad de la DMF mediante la eliminacin de la DMA. Cuneado se detecte alcalinidad en el producto es seal que la resina est agotada y se proceder a su renovacin. Su vida es suficientemente larga como para no establecer ningn sistema de regeneracin, siendo ms rentable proceder a su sustitucin en caso de agotamiento.

4. GESTIN DEL PROCEDIMIENTO

La gestin de este documento normativo corresponde a EXCELENCIA OPERATIVA de CEPSA Qumica, que deber, por tanto, interpretar las dudas que puedan surgir en su aplicacin, as como proceder a su revisin cuando sea necesario, para actualizar su contenido o porque se cumplan los plazos mximos establecidos para ello.

5. DISTRIBUCIN Y PUBLICACIN

Por tratarse de un procedimiento especfico, su distribucin y publicacin ser la definida por EXCELENCIA OPERATIVA de CEPSA Qumica. Corresponder a la unidad de Organizacin de CEPSA la realizacin de la distribucin y publicacin, mientras que el control final recaer sobre Calidad de CEPSA Qumica, todo ello conforme a lo definido para la normativa especfica en el Procedimiento para la gestin de normativa en el Grupo Cepsa (PR-148).

6. RELACIN CON OTROS INSTRUMENTOS DE PLANIFICACIN Y CONTROL

Este documento normativo est relacionado principalmente con la siguiente normativa del Grupo CEPSA:

NO-020 Norma Bsica sobre Prevencin de Riesgos Laborales e Industriales NO-025 Norma Bsica sobre Medio Ambiente NO-028 Norma Bsica sobre Calidad. MO-0212 Manual de Calidad de CEPSA Qumica. MO-0213 Manual de Gestin Ambiental de CEPSA Qumica. MO-0214 Manual de Prevencin de CEPSA Qumica.

Este documento normativo est relacionado principalmente con la siguiente normativa externa:

Real decreto 39/1997 Reglamento de los Servicios de Prevencin Real Decreto 604/2006 Modificacin del Reglamento de los Servicios de Prevencin.


PASCAL


ANEXO 1. DIAGRAMAS DE FLUJO.

Anexo 1. Hoja 1 de 12

DIAGRAMA DE PROCESOS GENERAL DE CEPSA QUMICA PALOS

PLANTAMETILAMINAS

PLANTADERIVADOS

DMF

PLANTADERIVADOS

DMAcAMONIACO

METANOL

MMA

DMA

TMA

AcMe

FMe

METANOL

METANOL

DMF

DMAc

PLANTASCUMENO

(2)

PLANTAS DEFENOL Y ACETONA

(3)

PLANTA DE AMS

UNIDADES DEPRU

(2)

PLANTAS DEHIDROGENACIN

(2)

BENCENO

PROPILENO CUMENOFENOL

ACETONA

FENOL

ACETONA

CUMENO

AMS

CUMENO

EFLUENTES

HIDROGENO

DIAGRAMA DE PROCESOS GENERAL DE CEPSA QUMICA PALOS

PLANTAMETILAMINAS

PLANTADERIVADOS

DMF

PLANTADERIVADOS

DMAcAMONIACO

METANOL

MMA

DMA

TMA

AcMe

FMe

METANOL

METANOL

DMF

DMAc

PLANTASCUMENO

(2)

PLANTAS DEFENOL Y ACETONA

(3)

PLANTA DE AMS

UNIDADES DEPRU

(2)

PLANTAS DEHIDROGENACIN

(2)

BENCENO

PROPILENO CUMENOFENOL

ACETONA

FENOL

ACETONA

CUMENO

AMS

CUMENO

EFLUENTES

HIDROGENO


PASCAL



PFD PLANTA DE METILAMINAS

REACTORVAPORIZADOR

COLUMNADE AMONIACO

COLUMNADE TMA

COLUMNADE

DESHIDRATACIN

COLUMNADE DMA

RECICLO

AMONIACO

METANOL

TMA

MMA

DMA

EFLUENTE

AGUA

PFD PLANTA DE METILAMINAS

REACTORVAPORIZADOR

COLUMNADE AMONIACO

COLUMNADE TMA

COLUMNADE

DESHIDRATACIN

COLUMNADE DMA

RECICLO

AMONIACO

METANOL

TMA

MMA

DMA

EFLUENTE

AGUA


PASCAL



PFD PLANTA DE DERIVADOS DMAc

COLUMNADE REFINO

METOXIDO SODICO

REACTOR#1

REACTOR#2

CAMARASCAMBIOIONICO

COLUMNADESTILACIN

COLUMNADE METANOL

DMA

ACETATO DE METILO

METANOL

PESADOS

DMAc

PFD PLANTA DE DERIVADOS DMAc

COLUMNADE REFINO

METOXIDO SODICO

REACTOR#1

REACTOR#2

CAMARASCAMBIOIONICO

COLUMNADESTILACIN

COLUMNADE METANOL

DMA

ACETATO DE METILO

METANOL

PESADOS

DMAc


PASCAL



PFD PLANTAS DE CUMENO

COLUMNADESBUTANIZADORA

BARRERASDE PROPILENO

REACTOR DEALQUILACIN

REACTOR DETRANSALQUILACIN

BARRERASDE BENCENO

COLUMNADEPROPANIZADORA

COLUMNADE BENCENO

COLUMNADE CUMENO

COLUMNADE PIPB

PROPILENO

LPG

BENCENO

CHES

CUMENO

PFD PLANTAS DE CUMENO

COLUMNADESBUTANIZADORA

BARRERASDE PROPILENO

REACTOR DEALQUILACIN

REACTOR DETRANSALQUILACIN

BARRERASDE BENCENO

COLUMNADEPROPANIZADORA

COLUMNADE BENCENO

COLUMNADE CUMENO

COLUMNADE PIPB

PROPILENO

LPG

BENCENO

CHES

CUMENO


PASCAL



DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO FENOL Y ACETONA

OXIDACINCHPCUMENO

CONCENTRACIN DESCOMPOSICIN NEUTRALIZACIN FRACCIONAMIENTO

HIDROGENACIN

AMS

ACETONA

FENOLPESADOS

AMS

AMS+

CUMENOHIDROGENO

AIRE

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO FENOL Y ACETONA

OXIDACINCHPCUMENO

CONCENTRACIN DESCOMPOSICIN NEUTRALIZACIN FRACCIONAMIENTO

HIDROGENACIN

AMS

ACETONA

FENOLPESADOS

AMS

AMS+

CUMENOHIDROGENO

AIRE


PASCAL



PFD UNIDAD DE OXIDACIN

CUMENODE RECICLO

COLUMNALAVADO

CAUSTICO

DEPOSITOALIMENTACIN

COMBINADA

COALESCEDOR

COMPRESIN

REACTOROXIDACIN

N 1

REACTOROXIDACIN

N 2

CONDENSADORCAMARASCARBONACTIVO

DECANTADOR

AIRE

AIRE GASTADOA ATM

CUMENO FRESCO

VAPOR

HIDROPEROXIDODE CUMENO (CHP) EFLUENTE

ACUOSO

FENATO SODICO

PFD UNIDAD DE OXIDACIN

CUMENODE RECICLO

COLUMNALAVADO

CAUSTICO

DEPOSITOALIMENTACIN

COMBINADA

COALESCEDOR

COMPRESIN

REACTOROXIDACIN

N 1

REACTOROXIDACIN

N 2

CONDENSADORCAMARASCARBONACTIVO

DECANTADOR

AIRE

AIRE GASTADOA ATM

CUMENO FRESCO

VAPOR

HIDROPEROXIDODE CUMENO (CHP) EFLUENTE

ACUOSO

FENATO SODICO


PASCAL



PFD UNIDADES DE CONCENTRACIN Y DESCOMPOSICIN

COLUMNAPREFLASH

COLUMNAFLASH

SISTEMA DE VACIO

TANQUE DEACIDO

SULFURICO

REACTORDESCOMPOSICIN

DESHIDRATADOR

ACUMULADOR

CHP + CUMENO

CUMENO RECICLO A OXIDACIN

PRODCUTOACAMBIO IONICO

DE OXIDACIN

PFD UNIDADES DE CONCENTRACIN Y DESCOMPOSICIN

COLUMNAPREFLASH

COLUMNAFLASH

SISTEMA DE VACIO

TANQUE DEACIDO

SULFURICO

REACTORDESCOMPOSICIN

DESHIDRATADOR

ACUMULADOR

CHP + CUMENO

CUMENO RECICLO A OXIDACIN

PRODCUTOACAMBIO IONICO

DE OXIDACIN


PASCAL



PFD UNIDAD DE FRACCIONAMIENTO

COLUMNA DEACETONA

CRUDA

COLUMNA DEACETONA

TERMINADA

COLUMNA DEALQUITRAN

COLUMNA DEAMS

REACTORDE FENOL

COLUMNA DEFENOL

COLUMNA DERECTIFICADORA

DE FENOL

ALIMENTACION

ACETONA

CUMENO

SEPARADOR

A PRU

PESADOS

FENOL

COLUMNA DELAVADO

CAUSTICO

A PRU

A PRU

CUMENO + AMS

PFD UNIDAD DE FRACCIONAMIENTO

COLUMNA DEACETONA

CRUDA

COLUMNA DEACETONA

TERMINADA

COLUMNA DEALQUITRAN

COLUMNA DEAMS

REACTORDE FENOL

COLUMNA DEFENOL

COLUMNA DERECTIFICADORA

DE FENOL

ALIMENTACION

ACETONA

CUMENO

SEPARADOR

A PRU

PESADOS

FENOL

COLUMNA DELAVADO

CAUSTICO

A PRU

A PRU

CUMENO + AMS


PASCAL



PFD PLANTA DE ALFAMETILESTIRENO

COLUMNAAMS

CRUDO

COLUMNASEPARADORADE CUMENO

COLUMNAPURIFICADORA

DE AMS

AMS + CUMENO

ALMACENAMS

CUMENO

A OXIDACIN

PESADOS

AMS

AMS + CUMENO CRUDO

A HIDROGENACIN

PFD PLANTA DE ALFAMETILESTIRENO

COLUMNAAMS

CRUDO

COLUMNASEPARADORADE CUMENO

COLUMNAPURIFICADORA

DE AMS

AMS + CUMENO

ALMACENAMS

CUMENO

A OXIDACIN

PESADOS

AMS

AMS + CUMENO CRUDO

A HIDROGENACIN


PASCAL



PFD PLANTA DE HIDROGENACIN

RECIPIENTEFLASH

CUMENOCAMBIADORDE CALOR

REACTOR#1

REACTOR#2

SEPARADORDE

PRODUCTO

AMS + CUMENO

HIDROGENOVENTEO VENTEO

PFD PLANTA DE HIDROGENACIN

RECIPIENTEFLASH

CUMENOCAMBIADORDE CALOR

REACTOR#1

REACTOR#2

SEPARADORDE

PRODUCTO

AMS + CUMENO

HIDROGENOVENTEO VENTEO


PASCAL



PFD UNIDAD DE PRU

COLUMNALAVADO

CAUSTICO

SOSA

TANQUEDE FENATO

SODICO

REACTOR#1

CAMBIADORDE CALOR

DECANTADOR

COLUMNARECUPERACIN

ACETONA

REACTOR#2 COLUMNA

EXTRACCINACEITE

DE PROCESO

SULFURICO

FENOL

SULFURICO

ACETONA

AD-401

VAPOR

EFLUENTE ACUOSO

PFD UNIDAD DE PRU

COLUMNALAVADO

CAUSTICO

SOSA

TANQUEDE FENATO

SODICO

REACTOR#1

CAMBIADORDE CALOR

DECANTADOR

COLUMNARECUPERACIN

ACETONA

REACTOR#2 COLUMNA

EXTRACCINACEITE

DE PROCESO

SULFURICO

FENOL

SULFURICO

ACETONA

AD-401

VAPOR

EFLUENTE ACUOSO


PASCAL



PFD PLANTA DE TRATAMIENTO BILOGICO DE EFLUENTES

NUEVOCLARIFICADOR

LODOSSECOS

BALSA DEHOMOGENIZ.

REACTOR#C

REACTOR#A

REACTOR#B

CLARIFICADOR FILTRO#1

FILTRO#1

NUEVOREACTOR

#A

NUEVOREACTOR

#B

EMISARIO

PFD PLANTA DE TRATAMIENTO BILOGICO DE EFLUENTES

NUEVOCLARIFICADOR

LODOSSECOS

BALSA DEHOMOGENIZ.

REACTOR#C

REACTOR#A

REACTOR#B

CLARIFICADOR FILTRO#1

FILTRO#1

NUEVOREACTOR

#A

NUEVOREACTOR

#B

EMISARIO


Descripcion de Procesos de Cepsa Quimica

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