PROCESO POR DESHIDROGENACION DEL ALCOHOLISOPROPILICO

Diseño de equipos para la producción de acetona

• Diámetro de la columna

• Densidad de vapor (kg / m3), g = 1,92 superior y 0.807 la velocidad superficial inferior = 1,08 m. / S (arriba) y 1,67 m / s (abajo) flujo volumétrico de vapor = 429 m3 / h (arriba) y 419 m3 / h (abajo) Utilice una relación de área de bajante 12% en la bandeja.

Llevando así a diseñar una columna de 12 etapas o bandejas

• Área abierta = 10% del área de la bandeja activa

• Espaciamiento bandeja = 18 pulgadas = 458 mmEn cabeza de la columnaFlujo Líquido, L = 545 kg / h de caudal de vapor, G = 824 kg / h Peso molecular medio = 45,9ρl= 744 kg / m3ρg = 1,92 kg / m3

• La des hidrogenación del alcohol isopropilico se realiza en fase gas con catalizador utilizándose para ello un reactor de lecho fluidizado que opera a la presión de 2 atm y 350 °C, de forma cilíndrica con fondo esférico y tapa tipo estándar, de acero al carbón 304 con un espesor 1/8 pulgadas. El reactor tiene un diámetro de 1.183 m y 1.775 m de altura. El material de construcción seleccionado son planchas de acero al carbón 304 con un espesor de 3/16", cuya resistencia de tracción es de 13,300 Lb/pulg2, habiéndose dado un espesor para la corrosión de 1/16 pulg. Para calcular el espesor de la base se ha considerado que tiene forma esférica y la tapa la forma toriesferico.

DESHIDROGENACION DEL ISOPROPANOL (IPA)• Uno de los procesos de fabricación de acetona es mediante la deshidrogenación

del isopropanol (IPA).• La alimentación fresca de IPA diluida se mezcla con una corriente de reciclo

(compuesta por IPA y agua) y se alimenta a un vaporizador. La salida de este equipo entra en un reactor en el cual se produce la deshidrogenación del IPA en fase vapor a una temperatura de 700K. La reacción es endotérmica y el reactor se calienta mediante circulación de sales fundidas.

• (CH3)2CHOH —» (CH3)2CHO +H2isopropanol acetone

• La salida del reactor pasa por dos intercambiadores, en el primero se enfría a 480K generando vapor de baja presión. Posteriormente en el segundo se condensa a 340K. Este condensado se separa en un depósito flash. La fracción gas de dicho depósito se alimenta a una columna de absorción para recuperar parte de la acetona presente en la misma. La fracción líquida se mezcla con la salida por fondos del absorbedor y se alimenta a una primera columna de destilación.• Esta columna separa por cabeza la acetona producto. También dispone de un

venteo con el fin de evitar la acumulación de incondensables. Los fondos de la columna (básicamente agua e IPA sin convertir) se introducen en una segunda columna de destilación donde por fondos se obtiene el agua y por cabeza el azeótropo alcohol/agua que se recicla al vaporizador.• Con el fin de minimizar las pérdidas de acetona en el gas saliente de la absorción

se emplea un proceso a media-alta presión, donde el absorbedor trabaja a 17atm. Considérense que todos los equipos del proceso trabajan a presión superior a la atmosférica

COSTOS DE PRODUCCION• Bombas $ 635 (deber, kW) 0,8• asumir la eficiencia térmica del 80%• presuponen puede ser Bombas $ 630 (potencia, kW) 0,4• Intercambiadores de calor de 1,030 dólares (área, m2) 0,6• Compresores $ 770 (potencia, kW) 0,96 + 400 (potencia, kW) 0,6• Turbina $ 2.18'105 (potencia de salida, MW) 0,6 asumen la eficiencia

del 65%• Despedido Calentador diseñado para utilizar cualquier compuesto

orgánico como combustible• Buques $ [1,67 (0,959 + 0.041P - 8.3'10-6P2)] '10z• z = (3,17 + 0.2D + 0,5 + 0,21 log10L log10L2) D = diámetro, m 0,3 m <D

<4.0 m L = Altura, m L / D <20 P = presión absoluta, bar

• Catalizador 2,25 dólares / kg• Reactor de lecho relleno: $ 3,000 / m2 de superficie de transferencia

de calor• lecho fluidizado: $ 10.000 / m2 de superficie de transferencia de calor• Embalado Costo Torre como buque más el costo de embalaje• $ Embalaje (- 110 + 675D + 338D2) H0.97• D = diámetro del vaso, m; H = altura del depósito, m• Bandeja Torre Costo como buque más el costo de las bandejas• Bandejas $ (187 + 20D + 61.5D2)• D = diámetro del vaso, m• Tanque de almacenamiento $ 1000V0.6• V = volumen, m3