Microsoft PowerPoint - Estireno2012

PRODUCCION DEPRODUCCION DEESTIRENOESTIRENO

20122012

PRODUCCION DEPRODUCCION DEESTIRENOESTIRENO

20122012

Importancia IndustrialImportancia Industrial Poliestireno*plstico econmico y resistente

*el ms popular despus del polietileno

*se usa para: recipientes de uso industrial ydomstico, recubrimientos de paredes,revestimientos internos de refrigeradores...

Poliestireno*plstico econmico y resistente

*el ms popular despus del polietileno

*se usa para: recipientes de uso industrial ydomstico, recubrimientos de paredes,revestimientos internos de refrigeradores...

?Estireno

?

Produccin : 15 ton/dia

Determinar materias primas!!!!!!!!!!!!

CAMINOS DE REACCION

1) Decarboxilacin: Se puede producir estireno muypuro a travs de la destilacin seca del cidocinmico y sus sales.

2) Deshidratacin: Se puede deshidratar alcoholfeniletilco para producir estireno.

3) Pirlisis: Se produce estireno como producto de lapirlisis de xileno, carbn, aceite y propano.

4) Via etilbenceno: Existen varias rutas de produccinde estireno a partir de etilbenceno.

1) Decarboxilacin: Se puede producir estireno muypuro a travs de la destilacin seca del cidocinmico y sus sales.

2) Deshidratacin: Se puede deshidratar alcoholfeniletilco para producir estireno.

3) Pirlisis: Se produce estireno como producto de lapirlisis de xileno, carbn, aceite y propano.

4) Via etilbenceno: Existen varias rutas de produccinde estireno a partir de etilbenceno.

El 90 % de la produccin de estirenose obtiene a partir de etilbenceno!!!

Estireno a partir de etilbenceno

1) Cloracin de etilbenceno y posterior remocin de HCl

2) Bromacin seguida de un tratamiento con Mg


3) Via acetofenona deshidratando el feniletilalcohol producido


4) Deshidrogenacin directa


Estructura entradaEstructura entrada salidasalidadel procesodel proceso

ReaccionesReacciones

1- Etilbenceno Estireno + H2

2- Etilbenceno Benceno + Etileno

3-Etilbenceno + H2 Tolueno + CH4


2- Etilbenceno Benceno + Etileno

3-Etilbenceno + H2 Tolueno + CH4

Estructura entradaEstructura entrada--salidasalida

H2, CH4 , EtilenoEtilbencenoEtilbenceno

Estireno

BencenoToluenoEtilbenceno

benceno

etileno

H2, etileno, metano

estireno

tolueno

etilbenceno

benceno

3210 Nx

321

1

s

sxN 01 $ $ $ 0PE estireno tolueno etilbenceno

87,0min S

FACTORLIMITANTE

VARIABLES AMANIPULAR

Equilibrio

Velocidad de reaccin

Separacin

Reacciones secundarias

Calor de reaccin

Temperatura

Presin

Relacin molar dereactantes MR

Inerte

Equilibrio

Velocidad de reaccin

Separacin

Reacciones secundarias

Calor de reaccin

Temperatura

Presin

Relacin molar dereactantes MR

Inerte

Anlisis del equilibrioAnlisis del equilibrio


jPn

KK

n

n jr

R

pP

FACTIBILIDAD TERMODINAMICA

-8,00E+04

-6,00E+04

-4,00E+04

-2,00E+04

0,00E+00

2,00E+04

4,00E+04

6,00E+04

8,00E+04

1,00E+05

0 200 400 600 800 1000 1200

t [oC]

dG [kJ/kmol]

dg1dg2dg3

T > 700

-8,00E+04

-6,00E+04

-4,00E+04

-2,00E+04

0,00E+00

2,00E+04

4,00E+04

6,00E+04

8,00E+04

1,00E+05

0 200 400 600 800 1000 1200

t [oC]

dG [kJ/kmol]

dg1dg2dg3

ES NECESARIO UN CATALIZADOR DE DESHIDROGENACION

LA REACCION ESTA LIMITADA POR EL EQUILIBRIO

Catalizador de deshidrogenacinCatalizador de deshidrogenacin1- Etilbenceno Estireno + H24- Estireno Etinilbenceno + H2

dg [kJ/kmol]

-1,00E+05

-5,00E+04

0,00E+00

5,00E+04

1,00E+05

1,50E+05

0 200 400 600 800 1000 1200

t [oC]

dg1dg2dg3dg4

T < 1425 K

dg [kJ/kmol]

-1,00E+05

-5,00E+04

0,00E+00

5,00E+04

1,00E+05

1,50E+05

0 200 400 600 800 1000 1200

t [oC]

dg1dg2dg3dg4

T < 1200

EQUILIBRIO

jPN

KK

NN j

r

R

pP

1 j

700 > T < 1200

Bajas presiones P = 1 at

Conviene usar inerte

700 > T < 1200

H2O

Reactor adiabtico o isotrmicoReactor adiabtico o isotrmico

2eb estireno H

T = 700 CMR= 7T = 700 CMR= 7

Isotrmico AdiabticoT= 700 C T= 567.8X= 0.9255 X=0.62

Anlisis de la velocidad deAnlisis de la velocidad dereaccinreaccin

22 1 1

2 4 2 2

2 4 3 3

( )est Hebeq

eb

eb

p peb est H r k p

K

eb B C H r k p

eb H Tol CH r k p

22 1 1

2 4 2 2

2 4 3 3

( )est Hebeq

eb

eb

p peb est H r k p

K

eb B C H r k p

eb H Tol CH r k p

I Ai [kmol/m3 h bar] Ei [kJ/mol]1 2.2215 x 1016 272.232 2.4217 x 1020 352.793 3.8224 x 1017 313.06

Anlisis de la velocidad deAnlisis de la velocidad dereaccinreaccin

Rango de Temperaturas deRango de Temperaturas deTrabajoTrabajoT > 700 C factibilidad termodinmicaT < 1200 C reaccin 4T est limitada por las velocidades de

reaccin a valores cercanos al lmite inferior

C

T > 700 C factibilidad termodinmicaT < 1200 C reaccin 4T est limitada por las velocidades de

reaccin a valores cercanos al lmite inferior

C700T

Eleccin de MREleccin de MR

MR = 7

Desde el punto de vista de las velocidades de reaccin convienetener un MR alto para disminur la concentracin de etilbenceno

Tabla de destino

Subproductogaseoso

Agua 100

SubproductogaseosoSubproductoSubproducto

Reciclo Materia Prima

ProductoReciclo Materia Prima

Flash de tres fasesFlash de tres fasesSEPARACION

H2, Etileno, CH4EtilbencenoEstirenoEtilenoH2, CH4ToluenoBencenoH2O

H2O

BencenoToluenoEtilbencenoEstireno

EtilbencenoEstirenoEtilenoH2, CH4ToluenoBencenoH2O

P, T

Secuencia de las columnas deSecuencia de las columnas dedestilacindestilacin

BTEBES

B TEBES

EB

BTEBES

TEBES

ES

ESTIRENO

Motivacin paraintegracin energtica

Ajuste lineal de datosAjuste lineal de datosexperimentalesexperimentales

Mtodo de losMtodo de loscuadrados mnimoscuadrados mnimosMtodo de losMtodo de loscuadrados mnimoscuadrados mnimos

1T TA x x x y

( ) 1, 2,3, 4i i id y a x b i

1T TA x x x y

Microsoft PowerPoint - Estireno2012

Documents

Transcript of Microsoft PowerPoint - Estireno2012