2018
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO (DFP) La figura 1 es el diagrama esquemático de flujo de proceso para la producción producció n de producción de benceno a través de la hidrodesalquilación de tolueno. Este diagrama esquemático ilustra la ubicación de los principales equipos y las conexiones que las corrientes de proceso establecen entre los equipos. La ubicación e interacción entre el equipo y las secuencias de proceso se conoce como la topología del proceso. proces o.
Figura 1. Diagrama de flujo de proceso de esqueleto (PFD) para la producción de benceno a través de la hidrodesalquilación hidrodesalquilación de tolueno
El proceso consiste en la hidrodesalquilación térmica de tolueno para la producción de benceno a partir de tolueno puro, que entra en planta a razón de 10,000 Kg/Hr a 25 ºC y 1.90 bar, e hidrógeno que entra a razón de 420 Kg/Hr a 25 ºC y 25.50 bar. El proceso tiene una capacidad de producción de 197,040 Kg/dia (8,210 Kg/Hr) de benceno. El tolueno fresco se mezcla con el tolueno procedente de la columna de destilación y luego se comprimen mediante un sistema de compresión hasta 25 bar. Entonces se mezclan con una corriente que procede de la unión del gas de hidrógeno fresco a 25.50 bar, y la recirculación, previamente comprimida también a 25.50 bar; de este modo se consigue alcanzar la proporción 5:1 entre el hidrógeno y el tolueno para evitar coquización dentro del reactor.
La mezcla hidrógeno-tolueno se calienta en un recalentador a 225°C y 25.20 bar en una primera etapa y posteriormente en un horno. En estas condiciones, 600°C y 25 bar, se introduce en el reactor. Se trata de un reactor tubular no catalítico adiabático, que opera con una conversión por paso de tolueno del 50 % y una selectividad de tolueno a benceno del 99%; ésta se encuentra limitada por la conversión por paso elegida, produciéndose difenilo (C12H10) e hidrógeno en una reacción secundaria. Reacción principal. C7 H8 + H → C6 H6 + CH4
Reacción secundaria. 2C7 H8 → C1 H10 + H
La corriente de salida del reactor es refrigerada mediante un intercambiador de calor hasta una temperatura de 37° C y una presión de 25.50 bar. A continuación, esta corriente es introducida en un separador Flash donde la mezcla liquida procede a ser la alimentación a la columna de destilación. La fase vapor obtenida en el separador, una parte constituirá la recirculación del sistema para reutilizarla, mientras que el resto constituye parte de la salida del gas. Por otro lado, la mezcla líquida obtenida en el Flash pasa por el sistema de separación en serie, constituido por tres columnas de rectificación, siendo la primera de ellas la estabilizadora, mediante la cual se separa por platos la mayor parte del hidrógeno y del metano que acompaña a la corriente líquida. La siguiente columna, llamada columna de benceno (V-104) emplea como alimentación la corriente de la cabeza del destilador, formada principalmente por tolueno, benceno y difenilo. La última columna, denominada columna de tolueno (V-101), emplea como alimentación el producto de la cola de la columna. Obtiene una corriente de destilado con aproximadamente un 100% de tolueno junto con trazas de benceno y difenilo. Dicha corriente es mezclada con la alimentación fresca de tolueno; aunque lleva difenilo, no es necesaria la separación de éste porque el difenilo arrastrado ayuda a que la reacción de formación del mismo en el reactor se produzca en menor medida. Por último, una parte de la mezcla de productos proveniente de la columna de benceno es recirculada hacia la torre de destilación y otra es comprimida para mezclarse con la corriente de gas, el resto del benceno es enfriado y procede a salir como producto del sistema.
DIAGRAMA DE TUBERÍA E INSTRUMENTACIÓN (DTI) La Figura 2 es un P & ID representativo para la sección de destilación del proceso de benceno que se muestra en la Figura 1 . El P & ID presentado en la Figura 2 proporciona información
sobre la tubería, y esto se incluye como parte del diagrama. Como alternativa, cada tubería puede numerarse, y los detalles de cada línea se pueden proporcionar en una tabla separada que acompaña este diagrama. Cuando es posible, el tamaño físico de las operaciones de la unidad de mayor tamaño se refleja en el tamaño del símbolo en el diagrama.
Figura 2. Diagrama de tuberías e instrumentación para la destilación de benceno
CONCLUSIÓN REFERENCIAS
