7/29/2019 Proyecto de Procesos Etilbenceno

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Descripcin de proceso:

Produccin comercial de *Etilbenceno (EB) se lleva a cabo mediante la alquilacin de Benceno (B)

con el Etileno (E).

El proceso cuenta con dos reactores CSTR en serie y un sistema de separacin de columnas de

destilacin, ambas conectadas por dos corrientes de reflujo.

En este proceso participan tres reacciones exotrmicas en serie, en la primera y en la ltima

reaccin se produce el producto principal; el etilbenceno (EB), mientras que en la segunda

reaccin se obtiene un subproducto el dietilbenceno (DBE).

La reaccin 1 y la reaccin 2 se llevan a cabo en el Reactor 1, ambas son exotrmicas,

exotermicidad aumenta con el aumento de la temperatura, por lo que para el diseo del reactor

se debera considerar la remocin de este calor liberado. La constante de equilibrio de ambas

reacciones disminuye con el aumento de la temperatura volvindose menos favorable la reacciona

altas temperaturas cuando se encuentra en fase lquida.

La reaccin 3, es al igual exotrmica, esta se lleva a cabo en el Reactor 2, en un anlisis

termodinmico se observan valores de su constante de equilibrio relativamente alejados de la

unidad lo que indica que la reaccin de equilibrio se desplaza hacia la reaccin directa.

* El etilbenceno (EB) es la materia prima usada para la manufactura de estireno. El estireno es

polimerizado en poliestireno, uno de los polmeros ms importantes en la industria qumica. El

EB tambin se usa como solvente en combustibles, tinturas, insecticidas y pinturas.

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Estructura Entrada Salida:

Balances:

PROCESOFFE

FFB

EB

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Benceno:

Etileno:

Etilbenceno:

Dietilbenceno:

Definiendo la selectividad como la relacin entre la velocidad de reaccin del producto deseado y

la suma de las velocidades de reaccin de los productos indeseados se tiene:

Definiendo las velocidades netas:

Sustituyendo las anteriores en (5):

*Relacionar concentraciones con grados de avance de la reaccin.

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CSTRs en serie:

Sabemos que: Reactor 1:

Reactor 2:

FFE

FFB FB,2

FEB,2

FDEB,2

FEB,3

FDEB,3

FB,3

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Anlisis con recirculacin:

*El etileno alimentado se consume totalemente en la reaccion 1 (conversin 100%) , para la

reaccion 2 se tiene una conversin del 66% para el Dietilbenceno (que posteriormente reacciona

para producir EB), por lo que se considera que el Etilbenceno producido se obtiene en la reaccin

1 es el mximo obtenido.

Balances:

REACTORSISTEMA DE

SEPARACIN

R FB,2

FFB

FFE

FB,1

FB,2

FE,2

FEB,2

EB

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Suponemos una conversin del 100%

Donde:

Optimizacion del proceso:

Por que se

considera el

etleno comoganancia?