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?