ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE · 1. ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE Producció de MCB Capítol 1 - 3 de...

CAPÍTOL 1

ESPECIFICACIONS DEL

PROJECTE

1. ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE Producció de MCB

Capítol 1 - 1 de 47

CAPÍTOL 1. ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE

1. ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE .............................................................................................. 3

1.1. DEFINICIÓ DEL PROJECTE ................................................................................................... 3

1.1.1. BASE DEL PROJECTE..................................................................................................... 3

1.1.2. ABAST DEL PROJECTE .................................................................................................. 3

1.1.3. LOCALITZACIÓ DE LA PLANTA ..................................................................................... 4

1.1.3.1. PARÀMETRES D’EDIFICACIÓ DE LA PARCEL·LA......................................................... 5

1.1.3.2. AVALUACIÓ DE LES COMUNICACIONS I L’ACCESSIBILITAT ...................................... 5

1.1.3.3. CARACTERÍSTIQUES DEL MEDI FÍSIC ........................................................................ 7

1.1.4. ABREVIACIONS ............................................................................................................ 8

1.2. CARACTERÍSTIQUES I PROPIETATS DELS COMPOSTOS .................................................... 11

1.2.1. PRODUCTE D'INTERÉS: MONOCLORBENZÉ ............................................................... 11

1.2.2. MATÈRIES PRIMES ..................................................................................................... 12

1.2.3. SUBPRODUCTES I ALTRES COMPOSTOS .................................................................... 13

1.2.4. CORROSIÓ I MATERIALS ............................................................................................ 18

1.2.4.1. SUBSTÀNCIES I MESCLES CORROSIVES................................................................... 18

1.2.4.2. COMPATIBILITAT .................................................................................................... 19

1.2.4.3. CRITERIS .................................................................................................................. 19

1.2.4.4. MATERIAL SELECCIONAT ........................................................................................ 20

1.2.4.5. ALTRES FONTS DE DEGRADACIÓ ............................................................................ 21

1.2.4.6. CONTROL DE CORROSSIÓ AL LLARG DE LA VIDA DE LA PLANTA ............................ 22

1.3. DESCRIPCIÓ DEL PROCÉS DE FABRICACIÓ ........................................................................ 22

1.3.1. DIAGRAMA DE BLOCS ................................................................................................ 22

1.3.2. DIAGRAMA DE PROCÉS ............................................................................................. 25



1.4. CONSTRUCCIÓ DE LA PLANTA .......................................................................................... 29

1.4.1. DESCRIPCIÓ QUALITATIVA DE LA PLANTA ................................................................. 29

1.4.2. DISTRIBUCIÓ PER ÀREAS ........................................................................................... 30

1.5. BALANÇ DE MATÈRIA ....................................................................................................... 35

1.6. ESPECIFICACIONS I NECESSITATS DE SERVEIS .................................................................. 41

1.6.1. SERVEIS REQUERITS PER LA PLANTA ......................................................................... 41

1.6.2. FLUIDS ....................................................................................................................... 42

1.6.2.1. VAPOR .................................................................................................................... 42

1.6.2.2. AIGUA DE XARXA .................................................................................................... 42

1.6.2.3. AIGUA D’INCENDIS ................................................................................................. 43

1.6.2.4. AIGUA DESCALCIFICADA ......................................................................................... 43

1.6.2.5. NITROGEN .............................................................................................................. 43

1.6.2.6. AIRE COMPRIMIT .................................................................................................... 44

1.6.3. ENERGIA .................................................................................................................... 44

1.6.3.1. ELECTRICITAT .......................................................................................................... 44

1.6.3.2. GAS NATURAL ......................................................................................................... 45

1.7. PROGRAMA TEMPORAL I MUNTATGE DE LA PLANTA ..................................................... 45



1. ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE

1.1. DEFINICIÓ DEL PROJECTE

1.1.1. BASE DEL PROJECTE

L’objectiu del projecte és el disseny d'una planta capaç de sintetitzar 60.000 Tones/any

de monoclorbenzè, també expressat com MCB, a partir de l’halogenació catalítica de benzè amb

clor. La planta de producció es situa al Polígon Industrial ‘Clot del Bruixot’ , localitzat al municipi

d’ Igualada. Pel disseny s’ha tingut en compte la normativa i legislació vigent tant a nivell

urbanístic com sectorial, amb especial aplicació en les àrees de medi ambient i seguretat.

A continuació, es presenten les especificacions del projecte:

Capacitat: 60.000 tones anuals de monoclorbenzè, aquest ha de ser de grau comercial,

és a dir, tenir menys de un 0,05% de benzè i un màxim del 0,1% de diclorbenzè.

Funcionament: 300 dies a l’any de producció amb tres parades per realitzar tasques de

manteniment i neteja.

Presentació del producte: A granel en cisternes de 23 Tm amb una puresa mínima del

90% en pes.

1.1.2. ABAST DEL PROJECTE

El present projecte inclou:

Disseny i especificacions de totes les unitats de reacció i processos de producció del

MCB.

Disseny i especificacions de les unitats d’emmagatzemament de matèries primeres,

productes acabats i subproductes generats al llarg del procés.

Disseny del sistema de control necessari per el correcte funcionament de la planta.

Especificacions de les unitats de servei necessàries.

Disseny del sistema de seguretat i higiene per aquesta planta.

Identificació dels impactes ambientals i tractament d'aquests.

Avaluació econòmica i estudi de la viabilitat de la planta.

Posta en marxa i operació de la planta.

Diagrames i plànols, P&D i implementació.

Proposta de millores a nivell social, econòmic i de procés.



1.1.3. LOCALITZACIÓ DE LA PLANTA

La ubicació per a la construcció de la planta correspon al terme municipal d'Igualada, el

qual es troba a la Comarca de l'Anoia. Més concretament en un terreny situat al polígon

industrial "El clot del Bruixot". S'adjunta la Figura 1 amb la situació geogràfica d'Igualada.

El terreny té una superfície de 53.235 m2 amb una resistència del terreny de 2 kg/cm2 a

1,5 m de profunditat sobre grava. Els serveis disponibles i les característiques de les seves

connexions que té l’emplaçament, es detallen a la Taula 1-1.

Taula 1-1. Serveis disponibles i característiques de la connexió corresponent

SERVEI CONNEXIÓ

ENERGIA ELÈCTRICA Connexió des de la línia de 20 kV a peu de parcel·la.

GAS NATURAL Connexió a peu de parcel·la a mitja pressió (1,5 kg/cm2).

CLAVEGUERAM Xarxa unitària al centre del carrer a una profunditat de 3,5 m i diàmetre del col·lector de 800 mm.

AIGUA D’INCENDIS La màxima pressió és de 4 kg/cm2.

AIGUA DE XARXA Escomesa a peu de parcel·la a 4 kg/cm2 i diàmetre de 200 mm.

Figura 1.1. Situació geogràfica d'Igualada



1.1.3.1. PARÀMETRES D’EDIFICACIÓ DE LA PARCEL·LA

Els paràmetres d'edificació segons la normativa urbanística del terme municipal d'Igualada per

al Polígon industrial "El Clot del Bruixot", es mostren a la Taula 1.2.

Taula 1-2. Paràmetres d'edificació i condicions

PARÀMETRE CONDICIÓ

EDIFICABILITAT 1,5 m2 sostre/m2 terra

OCUPACIÓ MÀXIMA DE PARCELA 75%

OCUPACIÓ MÍNIMA DE PARCELA 20% de la superfície d’ocupació màxima

RETRANQUEJOS 5 m a vials i veïns

ALTURA MÀXIMA 16 m i 3 plantes excepte en producció justificant la necessitat per al procés

ALTURA MÍNIMA 4 m i 1 planta

APARCAMENTS 1 plaça/150 m2 construïts

DISTÀNCIA ENTRE EDIFICIS 1/3 de l’edifici més alt amb un mínim de 5m

1.1.3.2. AVALUACIÓ DE LES COMUNICACIONS I L’ACCESSIBILITAT

Les comunicacions i ascensos d'una planta química són punts claus en el moment

d'escollir l'emplaçament de l'empresa, ja que marcaran el ritme i el cost d'arribada de les

matèries primeres i la sortida del producte acabat per la seva comercialització.

Igualada és una ciutat centralitzada pel que a les comunicacions es refereix, ja que

creuen vies de connexió. A continuació es detallen els transports de primer nivell situades a les

proximitats d'Igualada.

TRANSPORT TERRESTRE: Igualada presenta una connexió ràpida a través de l’autovia

A-2 que comunica Madrid, a 550 Km d'Igualada amb Barcelona. També es troba l'eix

Diagonal C-15 que esdevé la principal via de comunicació de les comarques més internes

de Catalunya i les zones del mediterrani. La carretera nacional N-II esdevé una bona

alternativa a la A-2 per les comunicacions amb la resta d'Espanya. Per connexions més



properes, s'utilitzen carreteres secundaries com la C-37, la qual arriba fins a Manresa o

la C-241, la qual comunica amb Montblanc. També es destaca l’autopista AP-7, situada

a uns 40 km per tal de connectar la planta de producció amb la resta d’Europa.

Figura 1.2. Principals autopistes i autovies properes a Igualada

TRANSPORT MARÍTIM: Hi han dos ports molt important propers a Igualada, el port de

Barcelona, situat a 65 km del municipi d'Igualada. Un aeroport referent a nivell espanyol i

europeu degut a les seves excel·lents connexions i les grans rutes marítimes amb les que

conta, com per exemple “Round the World". I el port de Tarragona, situat a 90 km del

municipi d'Igualada. A 70 km d’Igualada també es troba el Port Vell, una via de fàcil

comunicació amb el sud de França i altres ports de la península.

Figura 1.3. Rutes des de la planta de producció fins els ports de Tarragona i Barcelona



TRANSPORT AERI: L'aeroport més proper a la planta correspon a l’aeroport de

Barcelona- El Prat, situat a 50 km del municipi d'Igualada, el qual esdevé un dels

aeroports més importants d’Espanya. També es destaca l’aeroport de Girona-Costa

Brava, situat a 140 km d’Igualada.

1.1.3.3. CARACTERÍSTIQUES DEL MEDI FÍSIC

CLIMA I TEMPERATURES

Igualada, capital de la comarca d'Anoia té un clima mediterrani continental, caracteritzat

per hiverns freds i estius secs i calorosos. A continuació es mostren les dades de les

precipitacions mitjanes mensuals acumulades (PPT), temperatures màximes (TX) i mínima (TN)

mitjanes mensuals que comprenen el període de 1950 a 2014 a Igualada segons el servei

meteorològic de Catalunya:

Figura 1.4. Temperatures mitjanes a Igualada

Tal i com s’observa, les precipitacions es concentren a la tardor i la primavera,

concretament els mesos de Maig i Setembre, arribant al voltant del 70L/m2 en aquests, i uns

600L/ m2 l'any. Les temperatures són moderades, sense arribar als 0°C a l’hivern i amb unes

màximes no superiors a 30°C a l'estiu.



A l'hora de l’estirament del material, serà necessari valorar el material de les canonades

segons la seva resistència a la humitat, ja que amb un 60-80% d'humitat relativa, els equips

poden patir corrosió. La velocitat mitja anual, a 10 m, és de 2,3 m/s i la humitat relativa mitja

anual en l’any 2014, és del 77%.

ENTORN GEOLÒGIC I GEOMORFOLOGIA

La ciutat d'Igualada es troba situada a l'Oest del riu Anoia, aproximadament 316 metres

sobre el nivell del mar, amb un relleu poc accidentat.

L'emplaçament de la planta s’emmarca a la Depressió del Vallés-Penedès. Es tracta

d'una fosa tectònica que separa les serralades Litoral i Prelitoral. Aquesta depressió es troba

plena de sediments miocens d'origen continental i marí.

Aquests sediments afavoreixen la falta de permeabilitat al terreny i per tant, es descarta

l'existència d’aqüífers amplis explotables.

SISMOLOGIA

El terme d'Igualada es troba envoltat per una fossa tectònica formada per tres

estructures diferenciades, encara que l'activitat sísmica es pot considerar baixa. Igualada, lloc

d'emplaçament de la planta, es classifica dins la zona sísmica 2, amb una intensitat màxima

percebuda de 3 en l'escala de Richter.

1.1.4. ABREVIACIONS

En aquest apartat, s'especificarà la nomenclatura utilitzada al llarg del projecte, per

identificar les diferents àrees, equips i fluids de procés.

Taula 1.3. Abreviació de les diferents àrees que conformen la planta

CODI DESCRIPCIÓ

A-1000 Emmagatzematge Reactius (MP)

A-2000 Reacció de cloració



A-3000 Tractament catalitzador

A-4000 Purificació del MCB

A-5000 Zona d'absorció

A-6000 Emmagatzematge d'orgànics (MCB/DCB)

A-7000 Emmagatzematge d'inorgànics

A-8000 Serveis de planta

A-9000 Tractament de residus

A-10000 Laboratori/Oficines/Sala control

A-11000 Zona descàrrega

A-12000 Zona càrrega

A-13000 Zona contra incendis

Taula 1.4. Abreviació dels equips

CODI CATEGORIA

B Tanc

C Reactor químic

D Generador de vapor

F Separador de fases

K Columna

M Motor elèctric

P Bomba

R Agitador

S Centrífuga

V Compressor

W Intercanviador de calor



Taula 1.5. Abreviació dels fluids de procés

CODI FLUID

FP1 Benzè

FP2 Clor

FP3 Àcid clorhídric

FP4 Monoclorbenzè

FP5 Diclorbenzè

FP6 Hidròxid de sodi (50%)

FP7 Clorur fèrric

FP8 Clorur de sodi

FP9 Hidròxid de ferro (III)

FP10 Aigua

Taula 1.6. Abreviació de les mescles de procés

CODI MESCLA

M1 Benzè, Clorur fèrric, Àcid clorhídric, Monoclorbenzè, Diclorbenzè

M2 Benzè, Clor, Àcid clorhídric, Monoclorbenzè, Diclorbenzè

M3 Hidròxid de sodi, Aigua

M4 Benzè, Monoclorbenzè, Diclorbenzè, Clorur de sodi, Aigua, Hidròxid de ferro

M5 Benzè, Monoclorbenzè, Diclorbenzè, Clorur de sodi, Aigua

M6 Benzè, Monoclorbenzè, Diclorbenzè

M7 Clorur de sodi, Aigua

M8 Benzè, Monoclorbenzè

M9 Monoclorbenzè, Diclorbenzè

M10 Benzè, Clor, Àcid clorhídric

M11 Benzè, Àcid clorhídric, Monoclorbenzè, Diclorbenzè



M12 Benzè, Clor

M13 Àcid clorhídric, Aigua

Taula 1.7. Abreviació dels fluids de servei

CODI FLUID DE SERVEI

FS1 Aigua descalcificada

FS2 Aigua glicolada

FS3 Nitrogen

FS4 Aire comprimit

FS5 Vapor

1.2. CARACTERÍSTIQUES I PROPIETATS DELS COMPOSTOS

1.2.1. PRODUCTE D'INTERÉS: MONOCLORBENZÉ

El monoclorbenzè és un compost orgànic aromàtic amb la fórmula química C6H5Cl2.

Aquest líquid incolor , inflamable, és un dissolvent comú i un intermedi àmpliament utilitzat en

la fabricació d’altres productes químics.

Es descriu com un líquid groguenc amb una olor dolça a

ametlles. És molt poc soluble en aigua i s'evapora ràpidament a

l’ambient. Si és miscible en solvents orgànics. No es produeix de

forma natural en l'ambient.

El monoclorbenzè s’utilitza generalment com un dissolvent per a formulacions de

plaguicides, fabricació de dissociant i el desgreixatge d’automòbils, així com la producció de

nitroclorbenzè. A més, el monoclorbenzè es pot utilitzar com a intermedi en la producció de

fenol i diclodifeniltricloretà (DDT).



Aquesta substància és tòxica en medi aquós amb efectes de llarga durada. Es tracta

d’un líquid i vapor inflamable. És perjudicial si s’inhala i causa irritació a la pell. A continuació es

mostra les propietat del major interès del MCB, recollides a la taula 1.8:

Taula 1.8. Propietats físiques principals del MCB

1.2.2. MATÈRIES PRIMES

CLOR

En condicions normals i en estat pur, és un gas groc-verdós format per molècules

diatòmiques, 𝐶𝑙2. Unes 2,5 vegades més pesant que l'aire, amb un olor desagradable i verinós.

La producció de clor és una de les fonamentals a nivell industrial i en molts casos es pren com a

indicador de la fortalesa econòmica d'un país.

S’obté per mitjà de l'electròlisi de clorur de sodi en dissolució aquosa (Salmorra),

denominat procés de clor-àlcali. Es basa en la reacció de la salmorra amb aigua en cel·les

electrolítiques, formant clor gas, hidròxid de sodi i hidrogen:

NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2

A continuació es mostra les principals propietats físiques de l’element en qüestió:

Taula 1.9. Propietats físiques principals del clor

nº CAS

nº ONU

ºC

ºC

ºC

ºC

g/100ml a 20ºC

PROPIETATS FÍSIQUES

MONOCLORBENZÈ

108-90-7 C6H5Cl

1134

Estat físic / Aspecte: Líquid incolor, de olor característic

Naturalesa dels riscos

ATENCIÓ

Líquid inflamable Categoria 3

Aquesta substància és tòxica en medi aquós amb efectes de llarga durada. Es

tracta d'un liquid i vapor inflamable. És perjudicial si s'inhala i causa irritació a

la pell.

Temperatura autoignició 590

Solubilitat en aigua 0.05

Punt d'ebullició 132

Punt de fusió -45

Punt d'inflamació 27

nº CAS

nº ONU

ºC

ºC

g/100ml a 20ºC

Cl2

CLOR

7782-50-5

Aquesta substància és tòxica si s'inhala. És molt toxica en medi aquós. Pot

causar o intensificar un foc (oxidant). Causa irritacions oculars series, irritació a

la pell, i pot causar irritació respiratòria.


Punt d'ebullició -34

1017

Estat físic / Aspecte:


PERILLÓS

Gas liquat comprimit, color entre verd i groc, d'olor acre

Temperatura autoignició -


Punt de fusió -101

Punt d'inflamació No inflamable



BENZÈ

El benzè, correspon a un hidrocarbur cíclic aromàtic de fórmula C6H6 que forma un anell

hexagonal. A temperatura ambient, es un líquid incolor, poc soluble en aigua i amb un punt

d'ebullició de 80ºC.

Es una de les primeres matèries fonamentals de la indústria de la química orgànica, és

obtingut per destil·lació fraccionada dels olis lleugers procedents de la destil·lació del quitrà i

productes del petroli.

Actualment, el benzè s'utilitza principalment com intermediari per a fabricar altres

substàncies químiques. Els seus derivats amb major producció inclouen l'estirè, que s'utilitza per

fabricar polímers i plàstics, el fenol, que s’utilitza per a la síntesi de resines i adhesius i el

ciclohexà, per la fabricació del niló, polímer artificial que pertany al grup de les poliamides. Tot

i que no en tanta quantitat, el benzè també s’utilitza per fabricar alguns tipus de cautxú,

lubricants, tintures, detergents, medicaments i pesticides. A continuació es mostra les principals

propietats físiques de l’element en qüestió:

1.2.3. SUBPRODUCTES I ALTRES COMPOSTOS

ÀCID CLORHÍDRIC

El clorur d’hidrogen és un gas incolor, no inflamable, tòxic i corrosiu. Es troba

comunament com a solució aquosa, conegut com àcid clorhídric, el qual és fortament àcid (si

s’aboca sobre l’aigua, fa disminuir el PH) i també corrosiu.

La típica solució aquosa concentrada està al voltant del 30 % d’HCl en pes, però també

es comercialitza a concentracions superiors i inferiors. Aquesta substància es fabrica

principalment per la reacció del clor i l’hidrogen, ambdós obtinguts mitjançant l’electròlisi de

solucions de sal, també com a subproducte de moltes reaccions orgàniques o inorgàniques.

nº CAS

nº ONU

ºC

ºC

ºC

ºC

g/100ml a 25ºC

Categoria 2Líquid inflamable

Aquesta substància pot ser fatal si s'empassa o s'inhala, pot causar defectes

genètics i càncer. Presenta una toxicitat específica en determinats òrgans per

exposició prolongada. També causa irritació ocular i irritació a la pell.

Temperatura autoignició

6

-11

498



Punt d'ebullició 80

Punt de fusió

Punt d'inflamació

BENZÈ

C6H6


PERILLÓS

71-43-2

Estat físic / Aspecte: Líquid incolor, de olor característic

1114

Taula 1.10. Propietats físiques principals del benzè



És un àcid fort i s’utilitza en una amplia varietat d’usos industrials. Principalment en la

indústria com a regulador del PH en el tractament d’aigües, en la producció d’aliments i en la

fabricació d’altres productes químics tant orgànics com inorgànics. També s’utilitza per a

regenerar resines d’intercanvi iònic i per a la neteja de l’acer.

Es tracta d’un compost perillós per a la fauna i la flora aquàtica, ja que l’activitat del HCl

té relació directa amb la generació de pluja àcida i el deteriorament de la capa d’ozó. Per tant,

l’emissió d’aquest compost està regulada segons normatives depenent del país en el que sigui

emès.

En el procés del MCB, aquest àcid es forma com a subproducte de la primera reacció, on

s’utilitzen el benzè i el clor com a reactius. A continuació es mostra les principals propietats

físiques de l’element en qüestió:

Taula 1.10. Propietats físiques principals de l'àcid clorhídric

1,4-DICLORBENZÈ

La seva fórmula química correspon a C6H4Cl2, el p-diclorbenzè és un líquid de color blanc

amb una olor característica. A temperatura ambient, presenta una conformació de cristalls

blanquinosos. Per combustió, forma fums tòxics i corrosius, incloent clorur d’hidrogen, a més a

més, reacciona amb oxidants forts I és insoluble en aigua.

S’utilitza per a matar arnes, les seves larves i altres insectes, com a desodorant,

desinfectant, com a preservador de pells i de mantes.

Es fabrica a través del mètode Sandmeyer, partir de la corresponent clor-anilina. Es

cataloga com a substància perillosa, ja que és molt tòxica en medi aquós amb efectes de llarga

durada. És perjudicial si s’empassa i pot causar lesions oculars greus, a més a més, aquesta

substància és possiblement cancerosa per als essers humans.



En el nostre procés de producció del MCB, el diclorbenzè apareix com a producte de la reacció

entre el monoclorbenzè i el clor. A continuació es mostra les principals propietats físiques de

l’element en qüestió:

Taula 1.11. Propietats físiques principals del diclorbenzè

CLORUR FÈRRIC (III)

El clorur fèrric III o triclorur de ferro és un compost químic utilitzat a escala industrial

que pertany al grup dels halurs metàl·lics. En el seu estat natural és deliqüescent, és a dir, que

té la propietat d’absorbir la humitat de l’aire i dissoldre’s en aquesta, formant una boirina de

clorur d’hidrogen en presència d’aire humit. Té una conformació de cristalls higroscòpics

marronosos. S’observa molt rarament en la seva forma natural, el mineral molista, que pot

trobar-se en algunes fumaroles.

Pel seu caràcter covalent, és soluble en dissolvents orgànics. D’altre banda, quan es

dissol en aigua, el clorur fèrric sofreix hidròlisi i allibera calor en una reacció exotèrmica. D’això

resulta una solució àcida corrosiva de color marró la qual és utilitzada com a coagulant en el

tractament d’aigües residuals, per a la potabilització de l’aigua, i en la indústria electrònica per

al gravat químic de plaques de circuit imprès.

És de naturalesa perillosa, ja que aquesta substància és perillosa si s’empassa, pot causar

danys oculars seriosos i pot ser corrosiu per als metalls, causa irritacions a la pell hi pot causar

també reaccions al·lèrgiques.

Correspon a un àcid de Lewis bastant fort, i s’utilitza com a catalitzador en la síntesi

orgànica. En el procés productiu del MCB és utilitzat com a catalitzador de la reacció de cloració.

Pot obtenir-se al fer passar clor gasos sobre ferro calent. A continuació es mostra les principals




Taula 1.12. Propietats físiques principals del clorur fèrric

HIDRÒXID DE SODI

La seva fórmula química correspon a NaOH, també conegut com sosa càustica és un sòlid

blanc cristal·lí sense olor que absorbeix humitat de l’aire (higroscòpic). L’hidròxid sòdic és molt

corrosiu, generalment s’utilitza en forma sòlida o com una solució al 50% en pes. És utilitzat a la

indústria (principalment com una base química) en la fabricació de paper, teixits i detergents. És

una substància manufacturada. Quan es dissol en aigua o es neutralitza amb un àcid allibera una

gran quantitat d’energia en forma de calor.

En la seva majoria, es fabrica per mitja del mètode de caustificació, és a dir, ajuntant un

altre hidròxid amb un compost de sodi. Tot i que actualment es fabrica per electròlisi de una

solució aquosa de clorur de sodi o salmorra. També correspon a un subproducte que resulta del

procés que s’utilitza per a produir el clor.

Es cataloga com a substància perillosa, ja que pot causar cremades greus a la pell i

lesions oculars i, a més a més, pot ser corrosiva per als metalls.

En el procés productiu del MCB s’utilitza com reactiu per a neutralitzar el clorur fèrric,

donant com a producte de la reacció l’hidròxid de ferro. A continuació es mostra les principals


Taula 1.13. Propietats físiques principals de l'hidròxid de sodi



HIDRÒXID DE FERRO (III)

La seva fórmula química correspon a Fe(OH)3, és un compost químic que apareix com a

precipitat després d’alcalinitzar dissolucions que contenen sals de ferro, és un col·loide gelatinós

de difícil filtració. En el seu estat natural, és de color blanquinós i precisa una major alcalinització,

per sobre de 7. És soluble en àcids inorgànics i orgànics, en àlcali concentrat calent i insoluble

en aigua, etanol i èter.

S’utilitza per a la fabricació de pintures, així com l’elaboració de medicaments. També

pot ser utilitzat com a antídot del arsènics. S’obté a través de la reacció de l’hidròxid ferros,

Fe(OH)2 amb l’oxigen.

Aquest compost es classifica com un compost estable. En presència de calor es

descompon a òxid fèrric. Tot i així, és molt perillós en cas d’ingestió i, en grans dosis, pot causar

nàusees i vòmits.

CLORUR DE SODI

La seva fórmula química correspon a NaCl, d’aspecte cristal·lí, incolor i inolor. És una de

les sals responsables de la salinitat del oceà i el fluid extracel·lular de molts organismes. És un

compost iònic format per un catió sodi (Na+) i un anió clorur (Cl-). Precipita clorurs insolubles

quan es afegit a una solució de sal metàl·lica.

Les aplicacions d’aquesta substància són molt diverses. La sal és utilitzada com a

producte alimentari, però també com a producte domèstic (ajuda a eliminar la humitat),

medicinal i comercial. També s’utilitza com a extintor de focs causats per la ignició de metalls.

El clorur de sodi és produït en massa per la evaporació de l’aigua de mar o salmorra

d’altres recursos, com llacs salts i minant la roca de sal, anomenada halita.

Pel que fa la seva perillositat intrínseca com a substància, no s’ha registrat cap tipus de

perill. A continuació es mostra les principals propietats físiques de l’element en qüestió:

Taula 1.14. Propietats físiques principals del clorur de sodi



1.2.4. CORROSIÓ I MATERIALS

Les principals despeses en una indústria química, són donades per costos de

manteniment i substitució d'equips a causa de la constant degradació de materials, per això és

necessari una bona elecció dels materials i condicions d'operació per reduir aquest

deteriorament.

Hi ha varis factors que contribueixen a la degradació d'un material, com per exemple

l'erosió, la corrosió, temperatura, etc. El principal causant d'aquest deteriorament dels materials

però, és la corrosió. Aquesta es defineix com el deteriorament d'un material a conseqüència

d'un atac electroquímic del seu entorn.

En la planta de producció de MCB existeixen diverses substàncies corrosives, per tant

s’ha realitzat un estudi previ en profunditat dels seus efectes sobre els materials per poder fer-

ne el disseny amb criteri.

1.2.4.1. SUBSTÀNCIES I MESCLES CORROSIVES

Al procés de producció de MCB estan presents diverses substàncies corrosives que són

incompatibles amb materials utilitzats normalment a la indústria química, presents a la Taula

1.15.

Taula 1.15. Substàncies corrosives presents a la planta

NOM FÓRMULA MOLECULAR

Àcid clorhídric HCl

Hidròxid de sodi NaOH

Clorur fèrric FeCl3

Clor Cl2

Cal tenir en compte que moltes vegades aquestes substàncies no es troben pures sinó que

poden trobar-se barrejades amb d'altres. En aquests casos es poden donar diverses possibilitats:



1. La barreja d'un agent corrosiu amb altres que no ho són: L'agent corrosiu queda diluït i

la barreja final resulta menys corrosiva.

2. La barreja d'un agent corrosiu amb altres que no ho són: Les substàncies no

corrosives ajuden en els mecanismes de corrosió, provocant que la barreja

final sigui més corrosiva i fins i tot pugui atacar materials que abans eren

resistents.

3. La barreja de diversos agents corrosius: La barreja ataca una gamma més

àmplia de materials. Fins i tot es pot donar el cas que la barreja atac materials

que no són atacats per cap dels components de la mescla per si sols.

1.2.4.2. COMPATIBILITAT

Figura 1.5. Taula de compatibilitat dels materials

1.2.4.3. CRITERIS

A l’hora d’escollir el material de construcció s’ha d’arribar a un equilibri entre el cost i la

compatibilitat. És a dir, s’ha de procurar estudiar prèviament el nivell de corrosió que es pot

donar en el equip, per tal de poder fer un anàlisi qualitatiu i posteriorment una tria òptima del

material de construcció.



A la Figura 1.5 es mostra el cost aproximat, que vindrà imposat pel mercat, de les

canonades segons els diferents materials de construcció (prenent l’acer al carboni com a cost

unitari).

Figura 1.6. Cost relatiu de les canonades segons el material de construcció

Tal i com s’observa, la tria d’un material o un altre condicionarà de manera determinant

la part econòmica del nostre procés productiu, ja que materials com el Hastelloy B o el Zirconi,

presenten un percentatge de cost elevat si es compara amb altres materials com l’acer al carboni

o el PVC. Per tant, s’ha d’arribar a un compromís entre la viabilitat de l’equip i el cost del material

de construcció per tal de obtenir un disseny òptim i proporcionalment econòmic.

1.2.4.4. MATERIAL SELECCIONAT

A la taula 1.17 es mostra l’elecció del material de construcció per les substàncies

corrosives de la planta de producció de MCB:



Taula 1.17. Material i recobriment escollit per les substàncies corrosives

S’ha de tenir en compte que, com s’ha explicat anteriorment, moltes de les substàncies

de la taula anterior estaran mesclades amb altres substàncies de procés, i per tant el material

de construcció pot no ser l’escollit anteriorment, ja que la concentració de la substància

corrosiva es considerarà no determinant a l’hora de la tria d’aquest.

1.2.4.5. ALTRES FONTS DE DEGRADACIÓ

La corrosió que ve donada per les substàncies de procés no és l’única font de degradació

dels equips, ja que també afecten factors com el clima, els esforços mecànics i les vibracions.

Per tant, seguidament s’exposen les mesures per pal·liar aquests efectes.

Per tal d’evitar l’efecte del clima sobre els equips, s’aïllaran els equips de fred per tal

d’evitar la possible condensació de l’aigua i la corrosió que això implica. Els equips que no siguin

ni de fred ni de calor i no demanin la necessitat d’aïllar-los estaran protegits per pintures

anticorrosives per protegir-los de les condicions climàtiques externes.

NOM MATERIAL SELECCIONAT RECOBRIMENT

Àcid clorhídric Hastelloy C -

Hidròxid de sodi 304L PTFE

Clorur fèrric 316L PTFE

Clor Acer al carboni -

Benzè 304L -

Monoclorbenzè 304L -

Diclorbenzè 316L -

Clorur de sodi 304L -

Hidròxid de ferro 316L -



Pel que fa les vibracions i els esforços mecànics s’ha de dur a terme un disseny dels

equips i un dimensionat correcte per tal de que aquest puguin aguantar tant els esforços per

degradació tèrmica com pel propi pes de l’equip, utilitzant també un suport òptim i un conjunt

de juntes adequades.

1.2.4.6. CONTROL DE CORROSSIÓ AL LLARG DE LA VIDA DE LA PLANTA

Totes les plantes tenen un temps de vida útil, però hi han molts equips que tenen un

temps de vida menor que el de la pròpia planta. Cada equip ha de tenir un manteniment

específic i acurat, però en termes generals, el control de la corrosió consisteix el manteniment

exterior de l'equip, revisions i reposicions anuals en zones altament corrosives.

1.3. DESCRIPCIÓ DEL PROCÉS DE FABRICACIÓ

La fabricació del monoclorbenzè es basa en la reacció de cloració del benzè amb el clor,

formant així el monoclorbenzè, el diclorbenzè i l’àcid clorhídric com a productes de la reacció.

La reacció està catalitzada pel clorur fèrric, un compost químic que correspon a un àcid de Lewis,

tal i com s’observa a continuació.

𝐶6𝐻6 + 𝐶𝑙2 𝐹𝑒𝐶𝑙3→ 𝐶6𝐻5𝐶𝑙 + 𝐶6𝐻4𝐶𝑙2 +𝐻𝐶𝑙

1.3.1. DIAGRAMA DE BLOCS



Per tal de identificar les etapes del procés de manera senzilla i entenedora, s’ha dut a

terme un diagrama de blocs el qual descriu el procés de fabricació per a la producció de

monoclorbenzè.

Tal i com s’observa a la Figura 1.7, existeix una línia principal destinada a la producció

del monoclorbenzè, la inferior, i una superior, on es du a terme una recuperació de l’àcid

clorhídric per tal de revaloritzar-lo i convertir-lo en un subproducte útil per a l’empresa.

En la primera etapa del procés es porta a terme la barreja de les matèries primeres, és

a dir, el benzè i el clorur fèrric, així com la recirculació provinent de la torre d’absorció d’orgànics.

El corrent de sortida del mesclador de matèries primeres s’introdueix al reactor de

cloració per tal de dur a terme la reacció principal exposada anteriorment, i produir

monoclorbenzè, així com diclorbenzè i àcid clorhídric com a subproductes. El reactor de cloració

es descriu com un RCTA (reactor continu de tanc agitat) bifàsic, ja que el clor s’introduirà com a

reactiu en fase gas, a través d’un difusor, i el benzè en fase líquida junt amb el clorur fèrric.

Figura 1.7. Diagrama de blocs del procés productiu del MCB



Com a sortides del reactor de cloració s’identifica una fase líquida i una gasosa. Pel que

fa la fase líquida, està formada per benzè no reaccionat, el producte d’interès monoclorbenzè,

el diclorbenzè i l’àcid clorhídric com a subproductes i el clorur fèrric com a catalitzador del

procés. Aquest últim compost químic s’ha d’eliminar abans de dur a terme la purificació del

monoclorbenzè, ja que es té el risc de que en les etapes posteriors del procés pugui causar

problemes d’incrustacions als equips.

Per tal de neutralitzar el catalitzador i poder eliminar-se del procés, s’ha disposat un

segon RCTA en el qual s’introdueix hidròxid de sodi amb l’objectiu de que aquest reaccioni amb

el clorur fèrric per la formació de l’hidròxid fèrric com a producte de la reacció. En el mateix

reactor, l’hidròxid de sodi també reacciona amb l’àcid clorhídric present en el corrent d’entrada

formant clorur de sodi com a producte.

Seguidament, a través d’una centrífuga en continu, s’elimina el Fe(OH)3 del procés i

posteriorment a través d’un decantador continu per gravetat, es separa la fase aquosa, formada

pel clorur de sodi diluït, de la fase orgànica, formada pel benzè, el monoclorbenzè i el

diclorbenzè.

El següent equip correspon a una columna de destil·lació, en la qual s’extreu el benzè

per caps, el qual es recircula a la columna d’absorció d’orgànics i el monoclorbenzè amb el

diclorbenzè. El corrent de cues s’introdueix a una segona columna de destil·lació, on per caps

s’extreu el producte d’interès, el monoclorbenzè i per cues el diclorbenzè.

Pel que fa la línia gasosa de la sortida del reactor de cloració, aquesta s’introdueix a una

columna d’absorció amb orgànics els quals provenen de la primera destil·lació, amb aquest

equip es pretén concentrar l’àcid clorhídric gasos present en el corrent, ja que el benzè que entra

per caps arrossega els orgànics que es troben barrejats amb l’àcid clorhídric gas. Per últim,

s’utilitza una columna d’absorció per absorbir l’àcid clorhídric amb aigua i així poder

comercialitzar-se.



1.3.2. DIAGRAMA DE PROCÉS

Figura 1.8. Diagrama de procés



El procés de fabricació del monoclorbenzè, com s’ha comentat anteriorment, s’inicia

amb la barreja de reactius en un tanc de mescla. El benzè provinent d’un tanc atmosfèric i

després de passar per una bomba per augmentar la seva pressió a 2,4 bar s’introdueix en aquest.

El FeCl3 s’introdueix en estat sòlid al tanc de mescla, per tal de que es dissolgui en el benzè i així

poder entrar la barreja al reactor de cloració en fase líquida. En el tanc de mescla també

s’introdueix el corrent recirculat provinent de les cues de la columna d’absorció d’orgànics, amb

l’objectiu de reaprofitar el benzè no reaccionat i el MCB i DCB presents en tal corrent. Un cop

barrejats, el corrent passa per un intercanviador de calor per tal de augmentar la temperatura

de la mescla fins a la temperatura d’operació del reactor, corresponent a 55°C.

La zona de reacció de cloració està formada per tres reactors continus de tanc agitat

d’idèntic volum. És en aquest equip on el clor entra dins el procés productiu, ja que al ser un

reactiu en fase gas, s’introdueix directament al reactor a través d’un difusor. Aquest reactiu és

emmagatzemat a temperatura ambient i a una pressió de 15 bars. Per tal de que s’entri al

reactor en fase gas, aquest compost passa primer per una vàlvula d’expansió per tal de disminuir

la pressió i després a través d’un tanc d’expansió amb l’objectiu d’assegurar que esdevé fase gas

en la seva totalitat, seguit d’un compressor per tal d’ajustar la pressió fins a un valor

corresponent a 3 bars. Per tal d’augmentar a la temperatura de reacció aquest corrent gasos, es

fa passar per dos intercanviadors de calor en sèrie utilitzant el diclorbenzè produït com a fluid

tèrmic. El salt de temperatura total d’aquest corrent de clor va, doncs, des de els -6 als 55°C

requerits.

El reactor de cloració correspon a un reactor bifàsic, ja que el clor entra en fase gas com

s’ha comentat anteriorment. Dins d’aquest equip, el clor s’ha de dissoldre a la fase líquida per a

poder dur a terme la reacció de formació del MCB.

Al tenir un límit de solubilitat entre el benzè i el clor, una part d’aquest compost no

aconseguirà difondre a la fase líquida, i s’extraurà per la fase gasosa del reactor, juntament amb

l’àcid clorhídric i una petita concentració d’orgànics.

La reacció de cloració del benzè es du a terme a 2,4 bars i a 55°C de temperatura per tal

de minimitzar la formació del diclorbenzè. En aquestes condicions, en el primer pas de la reacció,

el benzè reacciona irreversiblement amb el clor dissolt per produir monoclorbenzè i àcid

clorhídric, amb una constant cinètica corresponent a 𝐾1= 8,84E-3 L/mol·s.



En el segon pas de la reacció, el producte d’interès, monoclorbenzè, reacciona

irreversiblement amb clor dissolt per produir diclorbenzè i àcid clorhídric. La constant cinètica

per aquesta reacció és 8 vegades menor a la constant cinètica de la primera reacció, i correspon

a un valor de 𝐾2=1,105 L/mol·s. (Transport phenomena for chemical reactor design, 2003).

𝐶6𝐻5𝐶𝑙 + 𝐶𝑙2 → 𝐶6𝐻4𝐶𝑙2 + 𝐻𝐶𝑙

En el tercer pas de la reacció, el diclorbenzè reacciona irreversiblement amb clor dissolt

per generar triclorbenzè i àcid clorhídric. La constant cinètica per aquesta reacció és 30 vegades

menor a la constant cinètica de la segona reacció, i per tant, al ser tant petita, s’ha suposat que

no és formarà triclorbenzè com a producte de la reacció.

A més a més, el FeCl3 augmenta la electrofilicitat del clor. Com el clor es electronegatiu, el

monoclorbenzè presenta una menor susceptibilitat al atac dels electròfils. Per aquesta raó, el

procés de cloració produeix només petites quantitats de diclorbenzè. En aquestes condicions

d’operació, el reactor arriba a un grau de conversió del 42% referit al benzè. Els reactors es

troben refrigerats per tal de mantenir la temperatura constant.

La fase líquida de la sortida inferior del reactor de cloració, composta per benzè no

reaccionat, monoclorbenzè, diclorbenzè, àcid clorhídric i clorur fèrric, com ja s’ha exposat

anteriorment, passa per una vàlvula d’alleujament de pressió per tal de disminuir la pressió a 1

atm i s’introdueix al reactor de neutralització per tal de poder eliminar el FeCl3 del procés.

Paral·lelament, en un tanc de mescla es barreja hidròxid de sodi al 50% amb un volum d’aigua

per tal de equilibrar la fase orgànica i la fase aquosa que seran diferenciades i separades en el

procés. Així es facilita la decantació posterior entre aquestes dues fases. Aquesta mescla

s’introdueix a un intercanviador de calor per augmentar la seva temperatura fins a 25°C i

seguidament és introduïda al reactor de neutralització.



𝐹𝑒𝐶𝑙3 + 3𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝐹𝑒(𝑂𝐻)3 + 3𝑁𝑎𝐶𝑙

𝐻𝐶𝑙 + 𝑁𝑎𝑂𝐻 → 𝑁𝑎𝐶𝑙 + 𝐻2𝑂

Les reaccions anteriors són les que tenen lloc dins el reactor de neutralització, com s’ha

calculat estequiomètricament els kmol/h necessaris per a neutralitzar tant l’àcid clorhídric com

el clorur fèrric, no tindrem hidròxid de sodi com a producte de la reacció, ja que se suposa que

ambdues reaccions esdevindran completes i instantànies. Per tant, com a compostos de sortida

s’identifica el benzè, el monoclorbenzè, el diclorbenzè, l’hidròxid de ferro(III) i el clorur de sodi

diluït. El reactor treballa a una pressió de 1 atm i a una temperatura constant de 55°C. Està

refrigerat amb aigua per tal de mantenir la seva temperatura constant, ja que les reaccions que

s’hi duen a terme són exotèrmiques.

L’hidròxid de ferro que s’ha produït té una conformació semblant a la d’un col·loide

gelatinós, per tant, en la següent etapa del procés s’utilitza una centrífuga en continu

anomenada RINA (Serie 600 AS) de la empresa RIERA NADEU per tal de poder eliminar aquest

compost de la nostra mescla de reacció.

L’operació unitària següent, com ja s’ha exposat en l’explicació del diagrama de blocs,

correspon a una decantació en continu per tal de separar la fase orgànica, la qual conté el nostre

producte d’interès, el monoclorbenzè, i la fase aquosa, ara lliure de l’hidròxid de ferro. La

separació de fases es durà a terme a una pressió d’1 atm i a una temperatura de 55°C. El corrent

de la fase orgànica, el qual conté el producte d’interès, seguirà el procés de purificació, mentre

que el corrent de la fase aquosa esdevindrà un efluent líquid que s’enviarà a tractament.

A continuació, el corrent d’orgànics provinent de la decantació, s’introdueix en la

primera columna de destil·lació. Amb l’objectiu de separar per volatilitats el benzè, que sortirà

per caps de columna, del monoclorbenzè i el diclorbenzè, que sortiran per cues. Aquesta

columna treballa a una pressió d’1 atm. Seguidament, el corrent de MCB i DCB s’introdueix a la

segona i última columna de destil·lació, per tal de fer la separació final entre el nostre producte

d’interès, el monoclorbenzè, que sortirà per caps, i el diclorbenzè, que sortirà per cues.

El corrent de monoclorbenzè es refredarà fins a una temperatura de 90°C i

s’emmagatzemarà en tancs atmosfèrics per la posterior recollida del producte en camions. Pel



que fa el corrent de diclorbenzè, s’utilitzarà com a fluid tèrmic per a l’intercanviador de calor del

clor, ja que surt a 174°C i d’aquesta manera s’aprofita per a escalfar el corrent de procés de

l’entrada de clor al reactor. Després de passar per l’intercanviador de calor es troba a 60°C i, per

tant, encara en estat líquid. El DCB fos es subministra sobre una cinta d’acer la qual es ruixada

per la part inferior amb aigua, el que resulta en una solidificació controlada i constant del DCB.

El calor alliberat durant el refredament i la solidificació s’elimina gràcies a la seva excel·lent

conductivitat tèrmica. Al final de la cinta, una trituradora trenca la capa sòlida formada en petits

flocs irregulars, els quals finalment s’introdueixen i emmagatzemen dins una sitja.

Pel que fa la fase gas de la sortida superior del reactor de cloració, s’introdueix a una

columna d’absorció on s’utilitza el corrent de benzè provinent de caps de la primera columna de

destil·lació, el qual s’ha condicionat prèviament a 10°C i 2,4 bars, per fer d’agent absorbent,

concentrant així l’àcid clorhídric present en el corrent. Pel que fa el corrent de sortida de cues

de columna es torna a introduir al tanc de mescla de reactius, mentre que la sortida per caps

s’introdueix a una segona columna d’absorció amb aigua.

Aquesta torre d’absorció amb aigua permet obtenir HCl al 30%. En aquesta columna

l’àcid clorhídric és absorbit en el líquid (aigua), obtenint així un corrent per cues d’àcid apte per

a la comercialització a 2,4 bars i a una temperatura de 61,6°C, el qual s’emmagatzema en tancs

atmosfèrics per la seva posterior recollida i venta. Per els caps de la torre, s’extreu un corrent

de benzè amb traces de clor gas que no s’hagi pogut transferir a la fase líquida en el reactor de

cloració, a una temperatura de 80°C i 2,4 bars de pressió, el qual s’envia a tractament.

1.4. CONSTRUCCIÓ DE LA PLANTA

1.4.1. DESCRIPCIÓ QUALITATIVA DE LA PLANTA

La planta de producció de MCB, com ja s’ha exposat a l’apartat 1.1.3- LOCALITZACIÓ DE

LA PLANTA, està planificada per una parcel·la de 53.235 m2. Dins d’aquesta s’ubiquen les

diferents àrees del procés productiu, per tal de tenir un ordre i organització per la ubicació dels

equips i la distribució dels mateixos en les línies de producció respectives. Així com també els

auxiliars necessaris, oficines per als empleats, serveis, administració, etc. La bona distribució

d’aquesta donarà lloc a la disminució de la probabilitat d’accidents professionals, augmentarà la

productivitat de la pròpia empresa i facilitarà el treball en planta.



El disseny de la planta s’ha realitzat de manera que evoqui els resultats més òptims. És

a dir, procurant que el moviment de matèries d’entrada i sortida a la fàbrica sigui el mínim, que

la circulació del treball a través de la planta sigui lògica i eficient i que la distribució sigui flexible

per tal de poder abastar futurs reajustaments o ampliacions. I sempre complint la normativa de

distàncies de seguretat entre instal·lacions i equips.

1.4.2. DISTRIBUCIÓ PER ÀREAS

La planta consta de 13 àrees, tal i com es mostra a la Taula 1.18. On s’engloba

l’emmagatzematge de reactius i productes, la zona de reacció i la de purificació del producte, la

zona de tractament de residus i la zona contra incendis, així com l’àrea on es troba les oficines i

els laboratoris per als empleats.

Taula 1.18. Àrees presents a la planta

CODI DESCRIPCIÓ

A-1000 Emmagatzematge Reactius (MP)

A-2000 Reacció de cloració

A-3000 Tractament catalitzador

A-4000 Purificació del MCB

A-5000 Zona d'absorció

A-6000 Emmagatzematge d'orgànics (MCB/DCB)

A-7000 Emmagatzematge d'inorgànics

A-8000 Serveis de planta

A-9000 Tractament de residus

A-10000 Laboratori/Oficines/Sala control

A-11000 Zona descàrrega

A-12000 Zona càrrega

A-13000 Zona contra incendis



Figura 1.9. Layout de les zones de la planta de MCB

ÀREA 1000: EMMAGATZEMATGE DE REACTIUS

En aquesta àrea s’emmagatzemen les matèries primes següents: Benzè, hidròxid de sodi

i clor.

L’emmagatzematge del benzè consta de 6 tancs de 100 m3 cadascun. Pel que fa

l’hidròxid de sodi s’han dissenyat 2 tancs de 20 m3 cada un, ambdós tipus de tancs amb cos

cilíndric i sostre cònic. Finalment, el clor s’emmagatzema en forma líquida a 15 bars de pressió,

en 4 tancs de 90 m3 cadascun, de cos cilíndric i capçals toriesfèrics. També hi haurà una zona per

l’emmagatzematge provisional del FeCl3, abans de que aquest sigui traslladat a l’àrea 2000.

S’ha considerat per a tots els reactius emmagatzemats un stock de 3 dies, excepte per

l’hidròxid de sodi, ja que al necessitar-ne menys quantitat, s’ha fixat en 5 dies. S’organitzarà per

a que la càrrega de les matèries primes no es realitzi en un mateix dia, per tal d’evitar un gran

flux de camions a la planta.



L’àrea d’emmagatzematge de reactius està situada a la part posterior de la parcel·la,

accessible fàcilment per la carretera habilitada.

ÀREA 2000: REACCIÓ DE CLORACIÓ

En aquesta àrea es du a terme la reacció de formació del monoclorbenzè, a través del

benzè i el clor com a reactius. En aquesta àrea es mesclen les matèries primeres i s’acondicionen

per després entrar al reactor, on d’aquest s’extreu una fase líquida que es porta a l’àrea 3000

per tal d’extreure el catalitzador, i una part gasosa que es porta a l’àrea 5000, la zona d’absorció.

El clorur fèrric, al ser un compost que s’emmagatzema en estat sòlid, s’ha decidit fer-ho en una

sitja de 41 tones de capacitat, també en aquesta mateixa zona.

Aquesta àrea està situada pròxima a la zona d’emmagatzematge i del tractament del

catalitzador, per tal d’afavorir l’accés a les etapes següents del procés.

També es troba en aquesta àrea els equips necessària per a la solidificació controlada

del DCB (cinta refrigerant i trituradora), pel posterior transport un cop solidificat el DCB, cap a

la A-6000.

ÀREA 3000: TRACTAMENT DEL CATALITZADOR

L’àrea 3000 és la responsable de l’eliminació del clorur fèrric del procés de producció,

consta de la neutralització amb hidròxid de sodi en el reactor, amb la posterior centrífuga per

separar l’hidròxid de ferro format i el decantador, per tal de separar la fase aquosa de la

orgànica, la qual s’enviarà a l’àrea 4000 de purificació del MCB.

Aquesta àrea se situa pròxima a la de purificació del MCB (A-4000), per tal de reduir les

distàncies de transport de la mescla de reacció.

ÀREA 4000: PURIFICACIÓ DEL MCB

En la purificació del MCB s’engloba la torre de destil·lació encarregada de separar el

benzè del monoclorbenzè i del diclorbenzè i la segona torre de destil·lació on es separa finalment

el diclorbenzè del nostre producte d’interès. Així com els equips necessaris per a

l’acondicionament d’aquestes substàncies. El diclorbenzè s’enviarà cap a l’àrea 2000, per tal de



ser utilitzat com a fluid tèrmic, el benzè s’enviarà cap a l’àrea 5000, de purificació del HCl, i el

monoclorbenzè cap a la 6000, on s’emmagatzemarà.

S’ha decidit localitzar aquesta zona de producció ocupant l’àrea central superior de la

planta ja d’aquesta manera se li confereix una situació privilegiada i de fàcil accés, tenint en

compte la gran quantitat de corrents tant que entren com que en surten.

ÀREA 5000: ZONA D’ABSORCIÓ

La zona d’absorció engloba la columna d’absorció d’orgànics, d’on surt un corrent de

mescla d’orgànics el qual es recircula al reactor de cloració (A-2000) com la columna d’absorció

d’àcid clorhídric amb aigua, de la qual se’n extreu un corrent de benzè i clor en estat gasos que

s’envia a un scrubber instal·lat en la mateixa zona i un corrent d’HCl al 30% el qual

s’emmagatzema posteriorment a l’àrea 7000. Així com els equips necessaris per a

l’acondicionament d’aquestes substàncies.

La zona d’absorció se situa estratègicament a la part central de la planta, per tal de

col·locar-se pròxima a l’emmagatzematge de productes (A-7000) i del tractament de residus, per

tal de fer mínima la distància entre aquestes.

ÀREA 6000/7000: ZONA D’EMMAGATZEMATGE DE PRODUCTES

Aquesta àrea és la responsable de l’emmagatzematge de les substàncies que s’han

produït a la planta, tant el producte d’interès, com els subproductes que es pretenen

revaloritzar. Es fa una distinció entre l’àrea 6000, on s’emmagatzemen les substàncies

orgàniques i l’àrea 7000, on s’emmagatzemen les inorgàniques.

L’emmagatzematge del monoclorbenzé consta de 6 tancs de 100 m3 cadascun i el

diclorbenzè, al emmagatzemar-se en forma sòlida, ho fa en 2 sitges de 36 tones cadascuna. Pel

que fa els inorgànics, l’emmagatzematge de l’àcid clorhídric consta de 6 tancs de 85 m3

cadascun. Tots els tipus de tancs són de cos cilíndric i amb sostre cònic, i s’ha decidit un stock de

3 dies per al MCB i el DCB i 2 dies per al HCl, s’organitzarà també perquè la descarrega de reactius

no sigui tota el mateix dia, per tal d’evitar, com ja s’ha exposat, grans aglomeracions de vehicles

i així assegurar un risc menor.



ÀREA 8000: SERVEIS DE PLANTA

En aquesta zona es disposen els serveis auxiliars necessaris per al procés productiu.

Aquest estan compostos per quatre torres de refrigeració, una caldera de vapor, un chiller, un

equip de descalcificació d’aigua, un sistema de compressió d’aire i una estació transformadora,

així com un dipòsit de nitrogen un tanc d’emmagatzematge per a l’aigua descalcificada que s’ha

de distribuir com a fluid de procés i de servei.

Aquesta zona s’ha situat al centre de la planta per tal de poder abastir de manera òptima

a la resta d’àrees de producció.

ÀREA 9000: TRACTAMENT DE RESIDUS

Totes les emissions voluntàries o involuntàries són dirigides cap a aquesta zona. Es troba

separada del procés de producció i consta de diferents zones segons la tipologia de residu a

tractar (gas, líquid o sòlid). En aquesta zona s’inclouen la torre de carbó actiu, que tractarà tots

els gasos que es generin a la planta degut als ventejos, tant en els equips com en el sistema de

climatització de la planta, la basa d’homogeneïtzació on s’emmagatzemaran les aigües residuals

de procés i els contenidors per als diferents residus sòlids.

Aquesta àrea està situada en una zona propera a l’entrada de camions per tal de facilitar

la recollida dels residus.

ÀREA 10000: LABORATORIS/OFICINES/SALA DE CONTROL

L’àrea 10000 inclou totes les zones on es realitza la gestió de la planta, tant

administrativa com operacional, és a dir, la zona d’oficines, la sala de control i els laboratoris per

al control de qualitat. Se situa just al costat dels aparcaments, a l’entrada de la fàbrica i consta

d’una sola planta.

ÀREA 11000/12000: ZONA DE CÀRREGA I DESCARREGA

És situa en dos punts diferents de la planta, un per a descarregar les matèries primeres,

situada al costat de la zona d’emmagatzematge de reactius (A-1000) i l’altra per a la carrega dels

productes, situada al costat de la zona de emmagatzematge de productes (A-6000/7000). El

transport d’aquestes es farà a través de camions cisterna.



ÀREA 13000: ZONA CONTRA INCÈDIS

En aquesta zona està situada la basa contra incendis, la qual mesura 13 metres de

diàmetre i quatre d’alçada, per tal de tenir un subministrament correcte d’aigua en cas que es

produís un incendi. Amb l’objectiu de que l’aigua circuli cap als sistemes que conformen la

protecció activa, es necessitarà un equip de bombeig complert, el qual també forma part

d’aquesta àrea.

1.5. BALANÇ DE MATÈRIA

A continuació es presenten els cabals màssics dels diferents corrents del procés de

producció, detallats per l’estat d’operació normal de la planta, és a dir, en estat estacionari. El

balanç és la base pel disseny de tots els equips que configuren la planta de producció de

monoclorbenzè, és a dir, l’eina utilitzada per tal de dimensionar tots els elements amb la

capacitat suficient per produir la quantitat desitjada d’aquest producte d’interès.

Enlloc de sobredimensionar la producció, s’ha decidit sobredimensionar només els

equips que es creuen necessaris. Per prendre la decisió sobre quins equips cal

sobredimensionar, s’ha fet un balanç qualitatiu entre el que costa mantenir-los

sobredimensionats o tornar-los a construir, i partint d’aquesta idea s’ha escollit

sobredimensionar només els tancs d’emmagatzematge, els reactors i les columnes de

destil·lació i d’absorció.



3A3B

4A4B

Tem

pe

ratu

ra(º

C)

-6.0

055

.00

34.0

355

.00

Pre

ssió

(K

pa)

Frac

ció

de

vap

or

De

nsi

tat

(kg/

m3)

10.0

56.

3787

2.40

849.

00

Cau

dal

vo

lum

ètr

ic (

m3/

h)

627.

0098

9.00

17.6

418

.13

Co

di f

luid

Flu

x m

ola

r (K

mo

l/h

)

Flu

x m

àssi

c (K

g/h

)

Be

nzè

6553

.00

1.00

1491

2.82

0.97

7794

.97

0.44

775.

010.

19

Clo

rur

fèrr

ic15

0.00

1.00

150.

000.

0114

9.43

0.01

Clo

r

6304

.00

1.00

37.8

90.

01

Àci

d c

lro

híd

ric

184.

520.

0124

2.60

0.01

3164

.68

0.77

Hid

roxi

d d

e s

od

i

Aig

ua

6955

.60

1.00

Hid

roò

xid

de

fe

rro

Clo

rur

de

so

di

MC

B14

3.27

0.01

8339

.95

0.47

137.

130.

03

DC

B3.

403.

00E-

0410

53.0

40.

063.

298.

00E-

04

1007

.00

6.91

FP10

388.

50

6955

.60

37

25.0

0

CO

MP

OST

55.0

0

240.

00

1.00

3.73

1103

.00

6553

.00

300.

00

1.00

FP2

88.9

0

6304

.00

98.4

9

4118

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Nú

me

ro d

e c

orr

en

t

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

55.0

0

240.

00

0.00

967.

30

17.3

7

M1

188.

60

1758

0.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

240.

00

0.00

M1

198.

20

1539

4.00

25.0

0

240.

00

0.00

872.

20

7.511

25

64

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

25.0

0

240.

00

0.00

2799

.00

0.05

FP7

0.92

150.

00

FP1

83.9

0

M2

Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

101.

30

0.00



11A

11B

Tem

pe

ratu

ra(º

C)

35.5

025

.00

Pre

ssió

(K

pa)

Frac

ció

de

vap

or

De

nsi

tat

(kg/

m3)

990.

3097

5.00

Cau

dal

vo

lum

ètr

ic (

m3/

h)

6.28

6.38

Co

di f

luid

Flu

x m

ola

r (K

mo

l/h

)

Flu

x m

àssi

c (K

g/h

)

Be

nzè

7794

.97

0.44

7794

.60

0.33

7794

.60

0.33

Clo

rur

fèrr

ic14

9.43

0.01

Clo

r

Àci

d c

lro

híd

ric

242.

600.

01

Hid

roxi

d d

e s

od

i11

6.85

0.50

116.

970.

02

Aig

ua

116.

850.

5059

88.0

01.

0061

04.6

30.

9862

37.1

00.

2662

37.1

00.

26

Hid

roò

xid

de

fe

rro

149.

231.

0014

9.23

0.01

Clo

rur

de

so

di

233.

700.

0123

3.70

0.01

MC

B83

39.9

50.

4783

40.3

30.

3583

40.3

30.

35

DC

B10

53.0

40.

0610

52.5

40.

0410

52.5

40.

04

233.

70

25

101.

3

0

1007

FP10

332.

4

5988

25.0

0

CO

MP

OST

55.0

0

101.

30

0.00

967.

30

M1

188.

60

1758

0.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

Nú

me

ro d

e c

orr

en

t8

910

101.

30

0.00

M3

341.

80

6221

.60

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

617

,37

101.

30

0.00

876.

00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

0.27

FP6

9.41

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

1113

55.0

0

101.

30

0.00

999.

48

23.8

2

M4

531,

35

2380

7.50

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

12

55.0

0

101.

30

0.00

2781

.00

0.05

FP9

0,92

149.

23

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

14

55.0

0

101.

30

0.00

995.

72

23.7

6

M5

530.

43

2365

8.27



19A

19B

Tem

pe

ratu

ra(º

C)

80.1

110

.00

Pre

ssió

(K

pa)

101.

3024

0.00

Frac

ció

de

vap

or

De

nsi

tat

(kg/

m3)

811.

0688

8.40

Cau

dal

vo

lum

ètr

ic (

m3/

h)

9.62

8.78

Co

di f

luid

Flu

x m

ola

r (K

mo

l/h

)

Flu

x m

àssi

c (K

g/h

)

Be

nzè

7794

.60

0.45

1948

2.45

9.99

E-01

1168

9.47

9.99

E-01

7792

.98

9.99

E-01

3.81

1.00

E-04

2.87

1.00

E-04

Clo

rur

fèrr

ic

Clo

r

Àci

d c

lro

híd

ric

Hid

roxi

d d

e s

od

i

Aig

ua

6237

.10

0.96

Hid

roò

xid

de

fe

rro

Clo

rur

de

so

di

233.

700.

04

MC

B83

40.3

30.

4917

.55

9.00

E-04

10.5

39.

00E-

047.

029.

00E-

0433

830.

510.

8925

497.

620.

89

DC

B10

52.5

40.

0642

71.6

80.

1132

19.5

10.

11

1719

80,1

1

101,

3

1.00

0.00

2.77

7031

.00

M8

18

80.1

1

101.

30

16

55.0

0

101.

30

0.00

1044

.00

6.54

M7

349.

38

CO

MP

OST

Nú

me

ro d

e c

orr

en

t15

55.0

0

101.

30

0.00

960.

00

17.2

2

M6

181,

05

1718

7.47

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

6470

.80

249.

60

1950

0.00 Fr

acci

ó

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

M8

99.8

3

7800

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

0.00

810.

81

14.4

3

M8

149.

70

1170

0.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

21

133.

40

101.

30

1.00

3.50

8212

.00

M6

252.

90

2872

0.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

20

133.

40

101.

30

0.00

984.

14

38.7

2

M6

334.

10

3810

6.00



25A

25B

Tem

pe

ratu

ra(º

C)

132.

3060

.00

Pre

ssió

(K

pa)

Frac

ció

de

vap

or

De

nsi

tat

(kg/

m3)

976.

9210

59.0

0

Cau

dal

vo

lum

ètr

ic (

m3/

h)

8.54

7.87

Co

di f

luid

Flu

x m

ola

r (K

mo

l/h

)

Flu

x m

àssi

c (K

g/h

)

Be

nzè

0.94

1.00

E-04

27.3

22.

00E-

0425

.65

2.00

E-04

1.67

2.00

E-04

Clo

rur

fèrr

ic

Clo

r

Àci

d c

lro

híd

ric

Hid

roxi

d d

e s

od

i

Aig

ua

Hid

roò

xid

de

fe

rro

Clo

rur

de

so

di

MC

B83

32.8

90.

8913

6480

.40

9.99

E-01

1281

48.2

39.

99E-

0183

32.1

69.

99E-

0116

.15

0.00

0116

.05

0.00

010.

100.

00

DC

B10

52.1

70.

1168

.29

5.00

E-04

64.1

25.

00E-

044.

175.

00E-

0416

1529

.85

0.99

9916

0480

.95

0.99

9910

48.9

01.

00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

26

174.

20

101.

30

0.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

25

101.

30

0.00

FP4

74.0

7

8338

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

27

174.

20

101.

30

1.00

4.14

3879

0.00

FP5

1092

.00

1604

97.0

0

24

132.

30

101.

30

0.00

977.

42

131.

20

FP4

1139

.00

1282

38.0

0

252.

90

9386

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

23

132.

30

101.

30

1.00

3.49

3916

0.00

FP4

1213

.00

22

133.

40

101.

30

0.00

991.

03

9.47

M6

1365

76.0

0

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

CO

MP

OST

Nú

me

ro d

e c

orr

en

t

1098

.95

147.

00

FP5

1099

.00

1615

46.0

0 Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

28

174.

20

101.

30

0.00

1098

.89

0.95

FP5

7.14

1049

.00



31A

31B

33A

33B

Tem

pe

ratu

ra(º

C)

61.6

032

.12

Pre

ssió

(K

pa)

101.

3024

0.00

Frac

ció

de

vap

or

De

nsi

tat

(kg/

m3)

1007

.00

1019

.00

979.

2011

77.6

0

Cau

dal

vo

lum

ètr

ic (

m3/

h)

6.91

6.87

10.1

58.

44

Co

di f

luid

Flu

x m

ola

r (K

mo

l/h

)

Flu

x m

àssi

c (K

g/h

)

Be

nzè

262.

890.

0883

05.1

40.

9626

2.92

0.87

6553

.00

1.00

Clo

rur

fèrr

ic

Clo

r

38.0

70.

0138

.08

0.13

6304

.00

1.00

Àci

d c

lro

híd

ric

2981

.04

0.91

183.

060.

0229

80.9

80.

30

Hid

roxi

d d

e s

od

i

Aig

ua

6955

.60

1.00

6955

.62

0.70

Hid

roò

xid

de

fe

rro

Clo

rur

de

so

di

MC

B14

3.34

0.02

DC

B3.

454.

00E-

04

4.50

FP2

88.9

0

6304

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

6553

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

872.

12

7.51

FP1

83.9

0

1402

.00

3133

25.0

0

1500

.00

0.00

3032

80.0

0

3435

25.0

0

101.

30

0.00

CO

MP

OST

Nú

me

ro d

e c

orr

en

t29

18.9

3

240.

00

1.00

3.85

853.

00

M10

85.6

8

3282

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

10.0

0

0.00

FP10

388.

50

6955

.60

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

40.9

7

240.

00

0.00

860.

90

10.0

3

M11

112.

60

8635

.00

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

240.

00

0.00

M13

470.

70

9936

.60

Cab

al

màs

sic

(kg/

h)

Frac

ció

màs

sica

(%)

240.

00

1.00

2.73

110.

34

M12

3.90

301.

00



1.6. ESPECIFICACIONS I NECESSITATS DE SERVEIS

Els serveis de la planta són totes les operacions que de manera auxiliar al procés de

producció, tenen la funció de regular-lo, aportant o retirant matèria i energia del procés. En

aquest apartat, es definiran els serveis necessaris per el funcionament de la planta de producció

de monoclorbenzè.

1.6.1. SERVEIS REQUERITS PER LA PLANTA

Els serveis de la planta acostumen a classificar-se en dos grups: fluids i energies. Les

energies corresponen a serveis primordials que s’obtenen de fora de la planta, mentre que els

fluids de servei se solen elaborar dins la pròpia planta de producció i a partir de les energies, i

són els que permeten que es desenvolupi la capacitat d’operar del procés productiu.

A la taula 1.19 es presenta la classificació dels servei en funció de la seva naturalesa de

fluid o energia:

Taula 1.19 Classificació dels tipus de serveis a la planta

SERVEI TIPUS FONT

Electricitat Energia Externa i interna

Gas natural Energia Externa

Aigua de xarxa Fluid Externa

Aigua glicolada Fluid Interna

Vapor Fluid Interna

Aigua descalcificada Fluid Interna

Nitrogen Fluid Externa

Aire comprimit Fluid Interna

Aigua d’incendis Fluid Externa



1.6.2. FLUIDS

1.6.2.1. VAPOR

Utilitat en planta: Escalfar els corrents de procés que sigui necessari a través de vapor a

alta pressió.

Requisits: Aigua descalcificada, combustible.

Equip necessari: Caldera de vapor.

El principi bàsic de funcionament de les calderes consisteix en una cambra on es

produeix la combustió, amb l’ajuda de l’aire comburent i a través d’una superfície d’intercanvi

on es realitza la transferència de calor.

L’aigua d’alimentació que va a la caldera és emmagatzemada en un tanc amb capacitat

suficient per a la demanda del propi equip, i a través d’una bomba d’alta pressió l’aigua és

arrossegada dins la caldera, mentre dins el forn es du a terme la combustió. La flama o calor és

distribuïda a les canonades on l’energia tèrmica alliberada en el procés de combustió es

transmet a l’aigua dels tubs, on a través de processos de conducció i convecció, l’aigua és

transformada en vapor.

1.6.2.2. AIGUA DE XARXA

Utilitat en planta: Subministrar aigua potable als equips i serveis que ho requereixin,

així com a totes les instal·lacions civils i jardins.

Requisits: Aigua de xarxa.

Equip necessari: Xarxa de distribució.

El servei d’aigua de xarxa s’encarrega d’abastir aigua potable a qualsevol necessitat

requerida per la planta mitjançant una connexió d’aigua interna de la planta amb la xarxa

municipal d’aigua potable. Escomesa a peu de parcel·la a 4 kg/cm2 i diàmetre de 200 mm.

S’ha d’utilitzar una xarxa de canonades amb la distribució adequada, sense la necessitat

d’aïllament i amb les vàlvules de regulació que siguin necessàries segons la necessitat

d’abastiment. Tampoc és necessària la utilització de bombes, ja que l’aigua ve a una pressió

adequada per a les necessitats del servei.



1.6.2.3. AIGUA D’INCENDIS

Utilitat en planta: Subministrar als equips antiincendis així com omplir la bassa contra

incendis.

Requisits: Aigua de incendis, electricitat.

Equip necessari: Estació de bombeig, bassa contra incendis.

El servei d’aigua d’incendis s’encarrega de subministrar aigua a tots els equips destinats

a sufocar un foc en cas d’incendi i a proveir als elements de protecció activa que requereixin de

subministrament d’aigua. Es disposa d’una connexió amb una pressió de 4 kg/cm2.

Com a equips de servei es requereix una bassa contra incendis per tal de poder tenir

acumulada una reserva d’aigua per tal d’abastir la gran demanda d’aigua que es tindria en cas

d’incendi. També és necessari un equip de bombeig complert, per tal de subministrar aquesta

aigua a pressió on sigui necessari.

1.6.2.4. AIGUA DESCALCIFICADA

Utilitat en planta: Subministrar aigua descalcificada a tots els equips de servei del

procés.

Requisits: Aigua de xarxa, electricitat.

Equip necessari: Sistema de descalcificació d’aigua, resines de bescanvi iònic.

El servei està format principalment per tres equips: Un prefiltre, el qual es l’encarregat

d’eliminar part de les impureses de l’aigua, membranes d’osmosi inversa, per tal d’eliminar la

major part de les sals presents a l’aigua i les columnes de resina de bescanvi iònic necessàries

per acabar de purificar l’aigua.

1.6.2.5. NITROGEN

Utilitat en planta: Per pressuritzar els equips que ho requereixin, així com desplaçar

l’oxigen del sistema en cada parada de la planta.

Requisits: Proveïment de nitrogen.



Equip necessari: Tanc criogènic d’emmagatzematge.

La principal funció del nitrogen d’inertització és mantenir la pressió adequada als tancs

d’emmagatzematge, ja que en el moment d’extreure un volum determinat dels diferents tancs,

en el seu interior es produeix el buit, per tal de que això no es doni, s’incorpora el nitrogen en

estat gasos. Es tria aquest gas ja que correspon a un gas inert respecte els diferents tipus de

compostos de la planta i és econòmic.

El nitrogen s’utilitzarà també abans de cada posta en marxa per desplaçar l’aire que hi

ha dintre del sistema, per tal d’eliminar la possibilitat de crear atmosferes explosives.

1.6.2.6. AIRE COMPRIMIT

Utilitat en planta: Per accionar les vàlvules.

Requisits: Electricitat.

Equip necessari: Compressor, xarxa de distribució.

La planta de producció no requereix l’ús d’aire comprimit de forma intensiva. El servei

d’aire comprimit s’encarrega d’abastir amb aire a pressió totes les vàlvules pneumàtiques que

ho necessitin. Aquest servei necessita un filtre d’aire, un compressor, un tanc

d’emmagatzematge d’aire comprimit i una xarxa de distribució.

1.6.3. ENERGIA

1.6.3.1. ELECTRICITAT

Utilitat en planta: Abastir els equips que funcionin amb electricitat.

Requisits: Disponibilitat de servei extern, gasoil o combustible.

Equip necessari: Xarxa elèctrica, grup electrogen.

El servei d’electricitat s’encarrega d’alimentar a tots els equips de la planta que necessiti

d’aquesta per a operar. La planta de producció opera en la seva majoria a 380 V i 50 Hz, i

externament es disposa d’una línia elèctrica de 20 KV, per tant, es requerirà d’un transformador

per disposar del voltatge requerit.



En cas de fallada elèctrica es proveirà a la planta d’un grup electrogen d’emergència que

mantinguin els serveis en operació, funcionant amb gasoil que es posarà en funcionament en el

cas d’una parada elèctrica.

1.6.3.2. GAS NATURAL

Utilitat en planta: Abastir els equips que funcionin amb gas natural com a combustible.

Requisits: Disponibilitat de servei extern.

Equip necessari: Xarxa de gas natural.

Aquest servei té una connexió a peu de parcel·la a mitja pressió, 1,5 kg/cm2. El servei de

gas natural s’utilitzarà per abastir les calderes de vapor, el grup electrogen i l’aigua sanitària de

l’edifici de les oficines.

1.7. PROGRAMA TEMPORAL I MUNTATGE DE LA PLANTA

A continuació es presenta un model esquemàtic de la construcció de la planta de

producció de MCB. Per fer-ho, s’han definit prèviament les tasques que s’han de dur a terme

així com la seva durabilitat i ordre d’execució.

TASCA DESCRIPCIÓ DURADA INICI FINAL PRECEDENTS

1 Enginyeria del detall 120 dies lu. 04/09/17 8:00 vi. 16/02/18 17:00

2 Llicencia d'obres i activitats 145 dies lu. 04/09/17 8:00 vi. 23/03/18 17:00

3 Demanda d'equips 120 dies lu. 19/02/18 8:00 vi. 03/08/18 17:00 1

4 Neteja de terrenys 30 dies lu. 19/02/18 8:00 vi. 30/03/18 17:00 1

5 Excavacions i fonaments 60 dies lu. 02/04/18 8:00 vi. 22/06/18 17:00 4

6 Instal·lació dels subministres 30 dies lu. 25/06/18 8:00 vi. 03/08/18 17:00 5

7 Vials i voreres 30 dies lu. 25/06/18 8:00 vi. 03/08/18 17:00 5

8 Edifici d'oficines 60 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 26/10/18 17:00 6

9 Aparcament 15 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 24/08/18 17:00 5 ,7



10 Àrea 1000 30 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 14/09/18 17:00 3 ,6

11 Àrea 2000 50 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 12/10/18 17:00 3 ,6

12 Àrea 3000 30 dies lu. 15/10/18 8:00 vi. 23/11/18 17:00 11

13 Àrea 4000 30 dies lu. 15/10/18 8:00 vi. 23/11/18 17:00 11

14 Àrea 5000 30 dies lu. 26/11/18 8:00 vi. 04/01/19 17:00 11, 13

15 Àrea 6000/7000 30 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 14/09/18 17:00 3 ,6

16 Àrea 8000 40 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 28/09/18 17:00 3 ,6

17 Àrea 9000 30 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 14/09/18 17:00 3 ,6

18 Àrea 13000 30 dies lu. 06/08/18 8:00 vi. 14/09/18 17:00 3 ,6

19 Instal·lació canonades de procés 45 dies lu. 07/01/19 8:00 vi. 08/03/19 17:00 10-18

20 Instal·lació de canonades de serveis 25 dies lu. 11/03/19 8:00 vi. 12/04/19 17:00 19

21 Instal·lació instrumentació 20 dies lu. 15/04/19 8:00 vi. 10/05/19 17:00 20

22 Connexió instruments-equips 15 dies lu. 13/05/19 8:00 vi. 31/05/19 17:00 21

23 Aïllament equips 20 dies lu. 15/04/19 8:00 vi. 10/05/19 17:00 20

24 Aïllament canonades 20 dies lu. 15/04/19 8:00 vi. 10/05/19 17:00 20

25 Pintura 25 dies lu. 13/05/19 8:00 vi. 14/06/19 17:00 23 ,24

26 Neteja 10 dies lu. 17/06/19 8:00 vi. 28/06/19 17:00 25

Aquesta programació queda estructurada en el temps de tal manera que la construcció

de la planta començaria el dia 4/09/17 i acabaria el dia 17/06/19, així doncs la planta estaria

preparada per al seu us en un temps estimat de aproximadament 2 anys.

El diagrama de Gantt que es presenta a la Figura 1.10 correspon a la representació

gràfica de les durades de les tasques en el temps. Aquest mètode permet concebi de manera

més visual la duració total que tindrà el projecte.



Figura 1.10. Diagrama de Gantt del procés

ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE · 1. ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE Producció de MCB Capítol 1 - 3 de...

Documents

Transcript of ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE · 1. ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE Producció de MCB Capítol 1 - 3 de...