REPÚBLICA BOLIVARIANA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL NÚCLEO FALCÓN FALCÓN – SEDE: CORO
DISEÑO DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILBENCENO
Santa Ana de Coo! No"#e$%e de &'()
REPÚBLICA BOLIVARIANA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL NÚCLEO: FALCÓN FALCÓN – SEDE: CORO
DISEÑO DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILBENCENO DESCRI DESCRIPCI PCIÓN ÓN DEL PROYEC PROYECTO TO:: Diseñar Diseñar una planta planta de producc producción ión de Etilbenceno (C8H10) para abastecer la demanda interna y externa externa de este producto en el país, para ser materia prima de mltiples operaciones industriales como la polimeri!ación de la cual resulta el polietileno, dando como producto "inal el poli#ster $eneralmente usado en la industria textil, como sol%ente de insecticidas, pintura, tintura entre otros&
A*toe+: Borregales Charis Cayama Ruthsannys Corona Leidimar Fierro Isaac Pelayo Paola
Sección : “IP8D-B
REPÚBLICA BOLIVARIANA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL NÚCLEO: FALCÓN FALCÓN – SEDE: CORO
DISEÑO DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE ETILBENCENO DESCRI DESCRIPCI PCIÓN ÓN DEL PROYEC PROYECTO TO:: Diseñar Diseñar una planta planta de producc producción ión de Etilbenceno (C8H10) para abastecer la demanda interna y externa externa de este producto en el país, para ser materia prima de mltiples operaciones industriales como la polimeri!ación de la cual resulta el polietileno, dando como producto "inal el poli#ster $eneralmente usado en la industria textil, como sol%ente de insecticidas, pintura, tintura entre otros&
A*toe+: Borregales Charis Cayama Ruthsannys Corona Leidimar Fierro Isaac Pelayo Paola
Sección : “IP8D-B
Santa Ana de Coo! No"#e$%e de &'() INDICE ,ENERAL
CONTENIDO I!"R#D$CCI%!
CAPITULO I- DESCRIPCIÓN DEL PRO.ECTO&&&&&&&&&&&'' #B()"I*#S D)L PR#+)C"#&&&&&&&&&&&&&& PR#+)C"#&&&&&&&&&&&&&&&&&&'' &&&&'' ($S"IFIC,CI%!&&&&&&&&&&&&&&&& ($S"IFIC,CI%!&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&& )S"$DI# D) )RC,D# D)L PR#D$C"#&&&&&&&&&&&&'' PR#D$C"#&&&&&&&&&&&&'' D)SCRIPCI%! D)L PR#D$C"#&&&&&&&&&&&&&&&& PR#D$C"#&&&&&&&&&&&&&&&&&' &' C,R,C")R.S"IC,S&&&&&&&&&&&&&&& C,R,C")R.S"IC,S&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&& $S#S + ,PLIC,CI#!)S&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&'' )S"$DI# D) L, D),!D,&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& D),!D,&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )S"$DI# D) L, #F)R",&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& )RC,D# P#")!CI,L P,R, )L PR#+)C"#&&&&&&&&&& ,!/LISIS D) PR)CI#&&&&&&&&&&&&& PR)CI#&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&& C,!,L)S D) C#)RCI,LI0,CI%!&&& C#)RCI,LI0,CI%!&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&'' &''
CAP/TULO II- TECNOLO,/AS00000 TECNOLO,/AS0000000000000000 000000000000000D)SCRIPCI%! D) L,S DI*)RS,S ")C!#L#1.,S&&&&&&&&' ")C!#L#1.,S&&&&&&&&' S)L)CCI%! D) L, ")C!#L#1.,&&&&&&&&&&&&&&&&'' ")C!#L#1.,&&&&&&&&&&&&&&&&'' )S"$DI# D) L, C,P,CID,D C,P,CID,D + F,C"#R)S F,C"#R)S 2$) D)")RI!,! )L ",,3# ",,3#
P12-
D) $!, PL,!", + C,P,CID,D D) I!S",L,CI%! I!S",L,D, $BIC,CI%! D) L, PL,!",&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&'' PL,!",&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&''
CAPITULO III- DIA,RAMAS DE PROCESO 000000-0000000000000-0000000D)SCRIPCI%! D)L PR#C)S#&&&&&&&&&&&&&&&&&&& PR#C)S#&&&&&&&&&&&&&&&&&&& DI,1R,, D) FL$(# D)L PR#C)S# 4DFP5S6&&&&&&&&&& 4DFP5S6&&&&&&&&&&&'' &'' SI$L,CI#! D)L PR#C)S#&&&&&&& PR#C)S#&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&' &&' ",BL, ",BL, D) D)SI1!,CI%! D) L.!),S&&&&&&&&&&&&&&&&&&'
CAPITULO IV- BASES . CRITERIOS DE DISE3O00000000000-
CAPITULO IV- BASES . CRITERIOS DE DISE3O00000000001)!)R,LID,D)S&&&&&&&&&&&&&&&&& 1)!)R,LID,D)S&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&&&&&'' &&&&&&&'' C,P,CID,D + R)!DII)!"# D) L, PL,!",&&&&&&&&&&&& )LII!,CI%! D) D)S)C7#S&&&&&&&& D)S)C7#S&&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&'' SIS"), D) S)1$RID,D&&&&&&& S)1$RID,D&&&&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&&&&' &&&'
CAPITULO V- ESTUDIO ESTU DIO ECONÓMICO000000000000 ECONÓMIC O0000000000000000)*,L$,CI%! )C#!%IC, D)L PR#+)C"#&&&&&&&&&&&& )S"I,CI%! D) C#S"#S )! L, I!*)RSI%!&&&&&&&&&&&& I!*)RSI%!&&&&&&&&&&&& F,C"IBILID,D F,C"IBILID,D )C#!%IC, D)L )RC,D#&&&&&&&& )RC,D#&&&&&&&&&&&&& &&&&&
INRODUCCION , tra9s del tiemo la sociedad ha eolucionado hasta industriali;arse< =uscando solentar sus necesidades dom9sticas< de alimento< roa< transorte y muchas m>s' De este modo< la industria etro?u@mica en *ene;uela tiene sus or@genes en la d9cada de los treinta< cuando surge con roductos como Aa=ones< elas y ósoros' Sin em=argo< en las siguientes dos d9cadas se comien;an a esta=lecer emresas de mayor comleAidad dedicadas rincialmente a roducir
solentes< grasas
lu=ricantes y detergentes' Por consiguiente< ara 9l resente royecto se desea ela=orar una lanta de etil=enceno ?ue ermita generar su=roductos ?ue uedan utili;arse ara la o=tención de ol@meros comuesto ?ue orma arte en la industria de l>sticos' ,hora =ien< 9l )til=enceno es una sustancia =astante comn en la naturale;a< de hecho se encuentra de orma ha=itual en car=ones y deriados del etróleo se o=tiene or medio de la al?uilación del =enceno con etileno< lle>ndose a ca=o en reactores de ase li?uida o ase aor< siendo los dierentes catali;adores generadores de roductos secundarios como dietil=enceno y olietil=enceno a esar de ?ue uede utili;arse ara la ela=oración de muchos roductos como estireno< el etil=enceno es de gran eligrosidad ya ?ue al me;clarse con aire uede olerse altamente eElosio< su imacto am=iental es alto y la eEosición =ree a nieles altos de etil=enceno en 9l aire uede roducir irritación en los oAos y gargantas' Por medio de este royecto< se ?uiere dar a conocer un an>lisis reio del comleto uncionamiento de la lanta' Para ello nos regiremos =aAo un modelo ?ue consta de cuatro ases 4ingenier@a de royecto''''''''6' + una reresentación simulada con las condiciones adecuadas de oeración de la lanta'
Por tal ra;ón< se roone la creación de la lanta )til=enceno ya ?ue *ene;uela como a@s otencia a niel etrol@ero< disone de materia y e?uios ara la roducción de )til=enceno roducto ?ue imulsar@a la econom@a nacional'
A"an4e I
DESCRIPCION DEL PRO.ECTO )n *ene;uela eEisten grandes yacimientos etrol@eros los cuales son eElotados ara osteriormente ser reinados y o=tener roductos ?ue ermitan meAorar la econom@a en el a@s' De tal manera< en el crudo se encuentran diersos comuestos org>nicos ?ue al ser sometidos a distintas reacciones or medio de rocesos industriales se consiguen hidrocar=uros ali>ticos y arom>ticos< de los cuales se =usca resaltar en el resente royecto al etileno y al =enceno' ,s@ mismo< dichos hidrocar=uros al ser me;clados generan como roducto al )til=enceno el cual es imlementado ara mltiles oeraciones industriales como la olimeri;ación de la cual resulta el olietileno< dando como roducto inal el oli9ster generalmente usado en la industria teEtil' De igual orma el etil=enceno es usado como solente de insecticidas< intura< tintura entre otros' Ca=e destacar ?ue< *ene;uela osee la materia rima como es la roducción de =enceno y etileno y la inraestructura uede ser ha=ilitada dentro de una lata eEistente eitando costos de transorte' Dando a conocer los actores determinantes ara la ela=oración de la lanta resentes a continuación< se retende concienti;ar en cuanto al otencial uturo ara *ene;uela en la industria'
OB5ETIVOS DEL PRO.ECTO OB5ETIVO ,ENERAL
Disear el roceso de roducción del etil=enceno con el roósito de ealuar dierentes alternatias ?ue otimicen el roceso desde los untos de istas oeratios< económicos y am=ientales'
OB5ETIVO ESPEC/FICOS •
)studiar el otencial económico del roceso de roducción del etil=enceno'
•
Disear el roceso de o=tención del etil=enceno a artir del etileno y =enceno'
•
Seleccionar las osi=les alternatias de roducción del etil=enceno'
•
Idear un roceso de roducción ?ue disminuya la ro=lem>tica am=iental'
•
Reali;ar la simulación del roceso con la alicación del rograma PR% II
ESTUDIO DE MERCADO DEL PRODUCTO De+4#64#7n de8 6od*4to )l )B es un hidrocar=uro l@?uido< inlama=le< incoloro< de olor similar a la gasolina' Se encuentra en roductos naturales tales como car=ón< etróleo y en como tam=i9n en roductos de manuactura como "inturas< insecticidas y inturas' La o=tención or reacción ?u@mica de este imortante roducto uede ser ariada or eAemlo mediante la s@ntesis del =enceno con el etileno =aAo ciertos ar>metros tam=i9n es usado el m9todo a artir del al?uitr>n de hulla< el cual es sometido a altas temeraturas es un rocedimiento muy costoso de searación y ermite o=tener reducidas cantidades de
etil=enceno' De tal manera< estos m9todos son imortantes y emleados alrededor del mundo' )l etil=enceno es una sustancia r>cticamente insolu=le en agua< ero misci=le con disolentes org>nicos y sustancias lióilas 4aceites y grasas6' )n orma gaseosa se me;cla con el aire< ormando me;clas eElosias' )l mismo se emlea con diersos ines ya sea como solente< en com=usti=les y ara a=ricar otras sustancias ?u@micas utili;>ndose rincialmente en la manuactura del estireno< el cual se olimeri;a ara o=tener as@ el oliestireno< ?ue es altamente emleado en la a=ricación de resinas< l>sticos y hules' )l etil=enceno osee una gran diersidad de caracter@sticas las cuales ser>n descritas en sus roiedades @sicas< ?u@micas< eligrosidad y riesgos am=ientales ?ue son imortantes conocer de dicho comuesto arom>tico'
Formula ?u@mica
C87GH
Peso molecular:
GH
Punto de e=ullición
GMC
Punto de usión
-NOMC
Densidad relatia del l@?uido 4agua6
G gKml : H'N gKml
Presión de aor
4Pa a JHMC6: H'N
Densidad relatia de aor 4aire Q GgKml6
' gKml
Densidad relatia de la me;cla aorKaire a JHMC GgKml6: G'HJ gKml 4aire 6
Po6#edade+ 9+#4a+:
Po6#edade+ ;*$#4a+: Solu=ilidad en agua
H'HGO gKGHH ml a JH MC
Punto de inlamación
G8C
"emeratura de auto ignición
TJC
L@mites de eElosiidad< U en olumen en el aire
G'H - '
ANALISIS DE LA DEMANDA NACIONAL E INTERNACIONAL
el )til=enceno se mantuo insigniicante hasta la II 1uerra undial y desde entonces comen;ó a ser demandada como materia rima ara la industria del )stireno' La caacidad de roducción del )til=enceno en el JHHJ< llego a casi J8'HHH ilo toneladas 9tricas 4V"6< de los cuales )uroa #ccidental y los )stados $nidos reresentan cada uno un JU' Luego< aos m>s tarde 4JHH6 el niel internacional resecto a la demanda del etil=enceno se u=icar@a en un U or encima de las ciras arroAadas en el ao JHHJ llegando entonces a JN'NH V"< y ha seguido en crecimiento< ocuando grandes escalas dentro del mercado< siendo los a@ses de m>s demanda !orte ,m9rica< Centro y Sur ,m9rica< (aón< China< )l #este de )uroa< Centro y )ste de )uroa< Regiones de ,sia y otras regiones del mundo< ara los aos JHHT - JHH
ero aun as@ no llega a cu=rir la
demanda de consumo real del mismo< o de sus roductos o su=roductos< o
tam=i9n de su imlementación en la a=ricación del )stireno' )n el ao JHH8< la demanda ue aroEimada N'OHH V" de )til=enceno' Cuantiicando las necesidades de la roducción del etil=enceno como roducto masio ara el ao JHGH< se u=ica en TG'HHH V"< siendo esta la cira m>s actuali;ada a niel mundial el )til=enceno a su e; se conierte en un sericio ara la a=ricación del )stireno la cual tiene la inalidad de satisacer ciertas necesidades del mercado' La Caacidad mundial del )stireno es de GN millones de tKa ara el JHH8 4DI2$I, W "ecnolog@a 2u@mica Industrial6< y con una Buena tasa de crecimiento< XTU< ara el mismo ao' )l )stireno es un monómero de alto uso industrial ara a=ricación de diersos ol@meros: oliestireno< resinas ,BS< cauchos< oli9steres cu=riendo as@ gran arte de la demanda nacional e internacional' La demanda nacional del etil=enceno es relatiamente oca< destin>ndose ara la imortación' la emresa del estado PD*S, y otras riadas de orma mancomunada roducen cantidades =aAas solo ara uso interno dentro de sus rocesos industriales< enocadas en la roducción de estireno ara la o=tención del oliestireno< nicamente emleadas en la emresa Polinter< la cual utili;a cantidades tan =aAas ara satisacer el mercado ene;olano ?ue se tornan de car>cter desrecia=le en comaración a otra gran gama de ol@meros ?ue lideran hoy en d@a el mercado nacional' )l diseo de este royecto est> enmarcado en cu=rir la demanda nacional< y como roósito lantear la creación de un roducto con otencialidades económicas ?ue ueden reresentarse en la industria con una amliación de las lantas ya u=icadas en la nación 4*ene;uela6< es decir< ?ue la =aAa roducción ya eEistente sea cu=ierta y ueda satisacer el aumento en el consumo'
)n el mercado 4sistema6< se uede desarrollar un estudio o diagnóstico del roducto en cuestión ?ue ermita calcular el consumo aarente en lasos de tiemo anuales' "omando en cuenta los siguientes criterios'
,cumulación Q )ntradas - Salidas
4J'J'G6
4Consumo aarente6 Q Imortación - )Eortación Y roducción C
'
E
*
+
4J'J'J6
La )cuación' J'J'J aria segn el tio de roducto: )stas ecuaciones ser>n tomadas en cuenta m>s adelante ara osteriores c>lculos de relanteos del diseo de este royecto' Cuando el consumo es satisecho or la roducción nacional m>s las imortaciones C
'
* +
4J'J'6
Cuando la roducción nacional a=astece al mercado y< adem>s< ?ueda un remanente ara la eEortación' +
'
C * E
4J'J'T6
Cuando no hay roducción nacional< or lo ?ue el consumo est> satisecho @ntegramente or las imortaciones' )ste es el caso m>s entaAoso ara un royecto industrial 4ara sustituir las imortaciones6' C
'
4J'J'O6
'
)n J U< es la demanda en *ene;uela es casi nula< son ocas las
lantas ?ue lo roducen< y es de uso interno< or consiguiente la imortación de roducto se hace necesaria ara oder cu=rir la demanda interna de las emresas ?ue lo usan en su roceso roductio'
ANlisis de la oerta nacional e internacional ha marcado un acentuado aumento mundial en las tasas de oeración del etil=enceno 4)B6 y se roduAo en el JHH8 como resultado del aumento en la demanda del )stireno de=ido a la creciente econom@a mundial' los )stados $nidos< )uroa #ccidental y (aón son unos de los meAores mercados donde la oerta del roducto etil=enceno siemre a creciendo a esar de ?ue lleguen a resentarse recesiones de la econom@a mundial< y los roductores en ra;ón de tal ascenso económico se han isto en la o=ligación de disminuir los recios de la materia rima y el eEceso de la oerta se ha isto aectada ositiamente or el crecimiento de la caacidad de roducción y tam=i9n la ormación de emresas mancomunadas' )n el edio #riente y China< la caacidad etil=encenoKestireno sigue aumentando ara satisacer el crecimiento de la demanda reista< as@ como el consumo de desarrollo del etil=enceno 4)B6' Para el JHH8 se calculó ?ue la caacidad mundial de roducción anual del etil=enceno aumentó en aroEimadamente un U< resultando ara el JHGH segn diersos mercados internacionales una roducción anual del U< lo cual se undamenta en la recesión económica mundial resentada entre los aos JHHN y JHGH'
, niel nacional 4*ene;uela6 la oerta resentada de etil=enceno es netamente =aAa de=ido a ?ue solo IS#")Z la roduce a e?uea escala' "al es su roducción ?ue se desrecia en s@ de=ido al =aAo desarrollo tecnológico en materia de roducción y manuactura del oliestireno se considera nula la oerta de etil=enceno or ahora< ya ?ue se est>n lleando a ca=o royectos etro?u@micos ?ue incluyen este roducto adem>s de diersas utili;aciones del mismo'
AN a la al;a en un rango de [OH $SDK"#! a [ONH $SDK"#!< y ara mar;o JHGG entre O - GH $SDK"#! arri=a' )n ,sia el mercado se encuentra sin moimiento con recio en el orden de OTH $SDK"#! F#B' 4,crónimo del t9rmino en inglés Free #n Board< \ranco a =ordo< uerto de carga conenido]6' )n $S,< los recios de contrato ara el roducto )tileno se mantuieron en torno a [NH $SDK"#!' Los recio de la agencia SP#" ueron negocia=les en semanas osteriores en aroEimadamente [GH $SDK"#! ara e=rero y mar;o JHGG'
Por lo tanto ara *ene;uela se odr@an esta=lecer recios de materia rima muy =aAos de=ido a ?ue se cuenta con las lantas esta=lecidas ?ue roducen etileno y =enceno< las mismas son usadas en la Planta de #leinas del ComleAo Petro?u@mico )l "a=la;o u=icado en los Puertos de ,ltagracia< )stado 0ulia< *ene;uela 4Pe?uien S','6' Los recios de entrada se esta=lecen entonces ara el etileno en un rango de J garanti;ada con una ure;a de NN<8U molar en =ase a las nueas tecnolog@as' Los recios del mercado ara el JHH8 se encontraron en una escala de
Cana8e+ de Co$e4#a8#=a4#7n Dentro de este marco< es imortante resaltar lo reerente al mercado internacional< tomando en cuenta los
a@ses con m>s re?uerimiento
4Imortación6 de )til=enceno ara satisacer las necesidades de su mercado son Reino $nido< ,lemania< Brasil< Polonia< entre otros los cuales destinan este comuesto ara la roducción de estireno y oliestireno este ltimo lo emlean en una gran diersidad de >reas ya sea como material de ema?ue y em=alaAe ara la gama de roductos de la industria electrónica< armac9utica< manuacturera< ?u@mica< artesanal< etc' de=ido a su oco eso y gran resistencia y a su e; en la construcción como aislante t9rmico< adem>s de otra gran ariedad de usos ara los cuales es altamente til' )n ra;ón de tales condiciones se ha determinado esta=lecer a niel internacional la osi=ilidad de crear un mercado eEclusio con Brasil lo ?ue ser@a muy
coneniente ara am=as naciones de=ido a ciertos ar>metros como lo son la u=icación geogr>ica en relación a *ene;uela lo cual ermitir@a ?ue los costos ara dicho a@s sean m>s =aAos de lo ?ue uedan oert>rselos otros a@ses ?ue sean eEortadores de )til=enceno de=ido a la corta distancia eEistente< uesto ?ue generar@a menos costos en transorte adem>s es releante acentuar ?ue la calidad del )til=enceno rocesado 4NN<8U6 en *ene;uela es la ótima re?uerida or Brasil ara sus rocesos industriales< el olumen de )til=enceno anual ?ue roducir@a la industria )"ILB)! S', de *ene;uela tendr> una caacidad aroEimada de roducción de OH'HHH "Ka total ero el uncionamiento de inicio ser> de JH'HHH "Ka< la cual cu=rir@a una arte imortante de la demanda ?ue resenta Brasil actualmente 4I!!#*, P)"R#BR,S: !uea lanta< caacidad total: NH'HHH "Ka total ero el uncionamiento de inicio ser> de TNH'HHH "Ka< ara el JHGH6< u=icada en una osición mundial =astante comrometedora entre otra gran cantidad de asectos ?ue hacen de esta osi=le alternatia un canal de alta ia=ilidad' Posterior a ello< al eEandir la caacidad de roducción de )"ILB)! se ?uiere lograr la roagación o amliación del mercado internacional de la misma ara as@ cumlir el o=Aetio de esta lanta ?ue es alcan;ar la roagación de la misma en todos los mercados reerentes al )til=enceno tanto !acional como Internacional' Por la ra;ón eEuesta anteriormente la lanta )"ILB)! S', retende materiali;ar royectos etro?u@micos< de entre los cuales se eme;ó a gestionar la ronta reali;ación de una Planta Petro?u@mica en Paraguan> 4*er enlace en =i=liogra@a6< dentro de la misma se retende roducir Poliestireno< or lo ?ue ser@a una gran alternatia comercial y de desarrollo al a@s la reali;ación de esta lanta roductora de )til=enceno ara acrecentar el mercado nacional y las @as de crecimiento ara llegar a ser una nación del rimer mundo'
Partiendo de lo mencionado la lanta )"ILB)! S', de lograrse la reali;ación en *ene;uela se transortar@a el etil=enceno @a terrestre en gandolas e?uiadas correctamente< ya ?ue el )til=enceno es un l@?uido a temeratura am=iente adem>s de ?ue ser@an muy cortas las distancias' )n cuanto a Brasil se uede decir ?ue el )til=enceno ser> transortado @a luial 4en =u?ues6 almacenado en =arriles artiendo del uerto o muelles de la reiner@a ,muay desde el mar Cari=e< asando or el oc9ano ,tl>ntico hasta llegar al uerto de Santos< Brasil' "ales ser@an las @as de comerciali;ación a utili;ar ara la lanta'
A"an4e II
SELECCIÓN DE LA TECNOLO,IA
E+t*d#o de U%#4a4#7n de 8a P8anta )n la actualidad el etil=enceno Auega un ael undamental en el camo de las industrias de i=ras de oli9ster< insecticidas entre otros<
siendo de gran releancia la roducción del mismo lo cual se llea a ca=o a tra9s de reacciones y rocesos ?u@micos ?ue son imlementados ara su osi=le o=tención' Siguiendo el orden de ideas< las diersas reacciones ?u@micas alicadas ara la resectia s@ntesis de dicho comuesto son: roceso de alcohilacion e hidrogenación del =enceno< y etilación del =enceno' ,simismo se emlean una serie de tecnolog@as imortantes durante el roceso de o=tención< los cuales se descri=en a continuación'
E+t*d#o de Te4no8o2a+ De+4#64#7n de Po4e+o de 4ada te4no8o2a 6e+entada Te4no8o2a (: Po4e+o LUMMUS >UOP EBONE 9a+e 8#?*#da @ 6o4e+o CDTEC EB De+4#64#7n de8 6o4e+o )l =enceno se al?uila con etileno ara roducir una me;cla de =encenos al?uilados< la me;cla se destila ara recuerar )B eEceso de =enceno ?ue an a reciclaAe y =encenos mas etilados 4olietil=encenos o P)B6 estos se transal?uilan con =enceno ara generar )B adicional y ermiten oerar con un menor reciclaAe de =enceno ?ue en los casos en ?ue solo se reali;a la al?uilación' Por lo tanto el roceso uede tra=aAar con una tasa ótima de reciclaAe de =enceno lo ?ue entra a un horno de entrada de energ@a y el costo del e?uio se hace económico< m>s adelante se encuentra un diagrama de =lo?ue simliicado de roceso )B#!)' )l reactor de al?uilación
en la ase li?uida consta de arios lechos de catali;ador de ;eolita ?ue oeran de manera adia=>tica y se eligen las condiciones del roceso ?ue mantengan la me;cla arom>tica de reacción de una ase li?uida< as@ mismo se emlea un eEceso de =enceno y se inyecta etileno antes de cada lecho' La ariedad de untos de inyección de etileno meAora la selectiidad y la esta=ilidad del catali;ador en el reactor de al?uilación< el etileno reacciona or comleto< ?uedando solo los constituyentes inertes de la alimentación< como el )tano' )ste material inerte atraiesa el reactor y se saca de la lanta a un lugar ?ue resulte coneniente' )l reactor de transal?uilación tam=i9n est> conormado or arios lechos de catali;ador de ;eolita' , su e;< se selecciona las condiciones ?ue mantenga los contenidos del reactor en ase l@?uida' Los aluentes de al?uilación y transal?uilación se alimentan a la columna de =enceno< lugar del ?ue se toma el roducto de =enceno de la salida de aor y se recicla a los reactores' Los materiales de ondo de la columna del =enceno alimentan a la columna de )B' )n este sitio< se eEtrae el )B como roducto de salida de aor' Los materiales de ondo de esta columna alimentan una columna e?uea de P)B< en la ?ue se destilan el di-trietil=enceno en la salida de aor< ara luego ser reciclado a transal?uilador' )l e?ueo luAo de ondo a =ase de comuestos esados 4aceite de luAo6 se usa como com=usti=les' Los heridores de la columna de destilación ueden emlear aceite caliente< aor de alta resión o encendido directo' La salida de aores se condensa en calentadores ?ue maneAan calor de deserdicio< generando el alioso aor de agua en las lantas de S
o de óEidos de roilenoK monómero de estireno 4P#KS6< u=icadas corriente a=aAo' La unidad de )B resenta una considera=le leEi=ilidad ?ue le ermite adatarse a una serie de condiciones locales de modo eiciente' ,dem>s< si no se necesita eEortar aor la imortación neta se uede reducir en orma considera=le'
Te4no8o2a &: Po4e+o de Po8#$e#=a4#7n en E*o6a de et#8%en4eno De+4#64#7n de8 6o4e+o $na lanta de )B consta de cuatro secciones rinciales: retratamiento< al?uilación< transal?uilación y destilación' )n la sección de retratamiento el =enceno resco roeniente del #SBL se alimenta a la columna de secado ara retirar el agua y el oE@geno molecular' Las imure;as no condensa=les de la alimentación del etileno as@ como los comuestos no arom>ticos ligeros roducidos en la reacción< tam=i9n son enteados y urgados en esta columna' )l =enceno seco se en@a a un lecho rotector ara eEtraer cual?uier osi=le eneno del catali;ador' )n la sección de al?uilación la reacción de etileno con =enceno tiene lugar en uno o m>s reactores con lecho iAo disuestos con una coniguración multi-lechos' De=ido a lo eEot9rmico de la reacción se necesitan algunos rerigeradores intra-lecho eEternos los cuales ermiten una recueración total del calor 4ara recalentar la alimentación o roducir aor6'' Las condiciónes oeratias de los reactores se elige de manera tal ?ue alcancen desemeo ótimo 4ormación m@nima de su=roducto y ida
til del catali;ador
rolongada6' )l eEceso de =enceno reciclado de la sección de destilación Aunto con el =enceno resco tratado se recalienta y luego es alimentado al rinciio del tren de al?uilación' )l etileno rocedente del #SBL se comrime si es necesario hasta alcan;ar la resión del reactor y desu9s se alimenta a cada lecho de al?uilación' )l eluente de la ;ona de al?uilación consiste en esencias de =enceno
sin
dietil=enceno<
reaccionar<
etil=enceno
Polietil=enceno<
y
su=roducto
=util=enceno<
como
dieniletanos
y
comonentes de mayor unto de e=ullición< ?ue alimentan el sistema de destilación' )n esta sección de transal?uilación< el dietil=enceno ?ue se roduAo en la ;ona de al?uilación y ?ue se searó en la destilación< reacciona con el eEceso de =enceno ara roducir )B adicional' Primero se recalienta la me;cla de =enceno y dietil=enceno y osteriormente se en@a a un reactor de lecho iAo esecial< lugar en el ?ue se reali;a la reacción isot9rmica en la ase li?uida as@ la resión es lo suicientemente eleada como ara mantener las condiciones de la ase li?uida' )l eluente del transal?uilador ?ue contiene so=re todo etil=enceno< =enceno y dietil=enceno sin reaccionar y su=roducto como dieniletanos y comonentes de mayor unto se alimenta a la sección de destilación' La sedimentación del co?ue en el catali;ador tanto en la sección de al?uilación como en la transal?uilación conduce de modo ineita=le a un descenso de actiidad or lo cual se re?uiere de una regeneración t9rmica de catali;ador' )n el roceso de Polimeri;acion en )uroa la ida til del catali;ador antes de la rimera regeneración es muy rolongada entonces desde el unto de ista económico se
reiere la regeneración t9rmica eE situ ara ahorrar lo del e?uio ?ue se emlea en la regeneración in situ' La sección de destilación est> integrada or un tren de tres columnas desde la rimera columna alimentada con eluentes de la al?uilación y la transal?uilación se remuee el =enceno de la arte suerior y se recicla a las secciones de al?uilación y transal?uilación' )l )B uro se uede searar de la cima de la segunda columna y luego se en@a a almacenamiento en la tercera columna ?ue tra=aAa en condiciones de ac@o< se eecta la searación de los su=roductos m>s esados' Los olietil=encenos transal?uila=les rincialmente dietil=enceno se eEtraen de la sección suerior de la columna y son reciclados a transal?uilación mientras ?ue los su=roductos de unto de e=ullición eleado 4aceites de luAo6 salen del ondo'
Te4no8o2a : Te4no8o2a de et#8%en4eno de EXXONMMOBIL>BAD,ER De+4#64#7n de8 6o4e+o "odas las lantas de )BaE incluye una sección de reacción ?ue consta de un sistema de al?uilación y transal?uilación y un sistema de destilación conormado or cuatro columnas ?ue recueran el =enceno sin reaccionar y el roducto de etil=enceno y recha;an los comuestos esados y ligeros' Para recalentar las alimentaciones ?ue an a los sistemas de reacción y ara calentar las columnas de destilación se uede emlear una uente de calor de alta temeratura< or eAemlo aores de HH sig ^TJ gKcmJ 4g6_ o aceite caliente' )n las
lantas
?ue
integran
la
unidad
de
)BaE
con
una
,"#FI!,KBadger S< se uede utili;ar el aor generado en el sistema de al?uilación y los condensadores de salida de aor de las columnas de destilación como aor de dilución y eaoración de la unidad de deshidrogenación o como aor ara los heridores de las columnas de destilación de estireno' Las lantas ?ue usan etileno diluido como alimentación re?uieren de e?uio adicional ara recuerar el =enceno y los otros comuestos arom>ticos de los diluyentes inertes ?ue conorman el gas residual del roceso' Para las unidades )BaE ?ue reci=en alimentación de etileno con gran cantidad de diluyentes< el sistema de al?uilación ue diseado ara oerar en condiciones de ase li?uida arcial< en el cual una ase de aor< rica en etileno< y una ase li?uida< cargado con comuestos arom>ticos< luye a contracorriente y de manera descendente a tra9s de los lechos del catali;ador del reactor de al?uilación' , no ser ?ue se indi?ue de otra orma las descriciones ?ue se sealan del roceso a continuación se reerir>n a una lanta )BaE alimentada con etileno grado ol@mero' )n el sistema de al?uilación< el etileno reacciona con =enceno en la ase li?uida so=re un catali;ador de al?uilación )BaE de )EEono=il< ormando etil=enceno y cantidades e?ueas de olietil=encenos' Por lo comn< un reactor de al?uilación de )BaE est> conormado or arias camas rellenas de l@?uido' )l =enceno se recalienta a temeratura de reacción y se introduce al ondo del rector or la luye or las c>maras en serie' $na arte de la alimentación total del etileno se introduce corriente arri=a de cada lecho catali;ador' )l calor de reacción de cada etaa se uede recuerar la acción de intercam=iadores de generación de aor'
La eEeriencia comercial adierte ?ue el rimer lecho del catali;ador de al?uilación uede surir una 9rdida gradual de actiidad< de=ido a los enenos de nitrógeno resente en la alimentación de =enceno ?ue a al reactor' )n circunstancias normales< el catali;ador de los róEimos lechos de al?uilación no eneAece' Badger tiene un m9todo caa; de colocar el rimer lecho del catali;ador en un reciiente aarte 4un lecho rotector reactio< o R1B< de reactie guard =ed6< el cual se uede deriar en los casos en ?ue se tiene ?ue remoer el catali;ador ara su regeneración' Con esta coniguración< y con tasas adecuadas de diseo< la roducción de etil=enceno se uede mantener continua durante eriodos muy rolongados' Los olietil=encenos del etil=enceno crudo se recueran en la sección de destilación de la lanta )BaE' )n el sistema de transal?uilación< los olietil=enceno se conierte en etil=enceno mediante una reacción con =enceno en un reciiente comleto de li?u@dalos olietil=enceno y el =enceno se me;clan eEternamente y luego son recalentados antes de alimentar al reactor< el cual contiene un solo lecho del catali;ador de "ransal?uilación )EEono=il' )n la sección de destilación< el =enceno sin reaccionar< los olietil=enceno y los comuestos m>s esados se searan de los aluentes del reactor de al?uilación y transal?uilación ara roducir etil=enceno' La sección de destilación est> integrada or cuatro columnas< desde las cuales generan aor til en los condensadores de salida de aor' La columna de =enceno recuera =enceno sin reaccionar de los aluentes del reactor de al?uilación y "ransal?uilación' La resión
oeratia de la columna se esta=lece con =ase en el es?uema de insumos adotados durante la ase de diseo de la unidad )BaE' )n una lanta comn se calienta la columna de =enceno con aor de agua de alta resión con lo ?ue se genera el aor de =aAa resión en el condensador de la salida suerior' $na arte de esta salida de aor se alimenta a otra columna e?uea de sustancia ligera< con el in de recha;ar los materiales inertes de la alimentación del etileno' La salida de aor l@?uido neta se me;cla con =enceno seco retratado y se =om=ea a la sección de reacción de la lanta' Corriente de=aAo de las =om=as de alimentación< el =enceno se diide de inmediato y la mayor arte luye hacia el sistema de al?uilación' Por lo comn la alimentación del =enceno solo contiene una arte e?uea de etil=enceno' Los materiales de ondo de la columna de =enceno consisten de etil=enceno y comuestos m>s esados< Aunto con algunas tra;as de =enceno' Como se mencionó en el >rrao anterior< una arte de la salida de aor de la columna de =enceno se alimenta a una columna de sustancias ligeras ara recha;ar el C T y los comuestos m>s ligeros' )sta columna tam=i9n se uede utili;ar ara secar la alimentación de =enceno de los l@mites de =ater@a< desu9s de ha=erla recalentado' )n la sección inerior de la columna de sustancias ligeras< el =enceno moAado entra en contacto con la alimentación de aor de la columna de =enceno' La corriente seca de materiales de ondo se =om=ea hacia el tam=or de reluAo de la columna de =enceno' La salida de aor de la columna se condensa con agua de enriamiento< y el agua ?ue entra al sistema de la columna de materiales ligeros< or medio de la alimentación de =enceno< se seara de los hidrocar=uros condensados del tam=or de reluAo' )n las unidades integradas de
)BKS< se llea a ca=o una recueración de comuestos arom>ticos< y a la e?uea corriente de agua de tam=or de reluAo se uede maneAar con el e?uio eEistente ca=e destacar ?ue la erdida de rendimiento de los materiales ligeros es muy e?uea y ?ue or motios r>cticos se uede ignorar' Los materiales de ondo de la columna del =enceno se alimentan a la columna de etil=enceno ara recuerar un roducto de etil=enceno de alta ure;a' )n la columna< normalmente se regula la resión oeratia de orma ?ue ermita el calentamiento con aor de alta resión< adem>s de la generación de aor de resión =aAa a intermedia en el condensador de salida de aor 4dilución de deshidrogenación6' La columna ue diseada ara roducir etil=enceno ?ue< en esencia se halle li=re de =ioetil=enceno' )sta sustancia se somete una deshidrogenación ara ormar en la sección de destilación de la lanta ormando un ol@mero con enlaces cru;ados ?ue uede contaminar o saturar el e?uio' Por lo general< el destilado de la columna de =enceno se enr@a con la alimentación de =enceno ?ue se dirige a la unidad de etil=enceno y desu9s se alimenta en orma directa a la unidad de S' Los materiales de ondo de la columna< ?ue aun contiene cierto orcentaAe de etil=enceno< se alimentan a la columna de olietil=enceno' Los materiales de ondo de la columna de etil=enceno se alimentan a la columna de olietil=enceno< recisamente ara recuerar estos materiales y recha;ar los comuestos esados' )n la mayor arte de las lantas< la columna est> diseada ara oerar en condiciones de ac@o ?ue ermitan el calentamiento con aor de alta resión' )n las lantas ?ue integra una unidad ,P#FI!,KBager S< el aor generado en el condensador de salida de aor sire ara arrastrar los hidrocar=uros del condensador del roceso de reacción
S' La columna se oera de manera ?ue rodu;ca una corriente de olietil=encenos li=re de materiales esados< al tiemo ?ue se minimi;a el contenido de trietil=enceno de la corriente de materiales de ondo'
DIA,RAMA DE BLO;UES TECNOLO,IA N(
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA PRO,RAMA DE IN,ENIER/A PETRO;U/MICA DISE3O DE E;UIPOS . PLANTAS
Rea8#=ado 6o: P' P,#L, C' R$"7S,!!+S
C' L)ID+,R F' IS,,C
F#$a
DIA,RAMA DE BLO;UE DE PROCESO DE OBTENCION DE ETILBENCENO
Re: Ing' Plano Format ! G oG G G
)scala: SK) '
B' C7,RIS
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA PRO,RAMA DE IN,ENIER/A PETRO;U/MICA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA PRO,RAMA DE IN,ENIER/A PETRO;U/MICA DISE3O DE E;UIPOS . PLANTAS
Rea8#=ado 6o: P' P,#L,
F#$a
C' R$"7S,!!+S
DIA,RAMA DE BLO;UE DE PROCESO DE OBTENCION DE ETILBENCENO
Re: Ing' Plano Format ! G oG G G
C' L)ID+,R F' IS,,C B' C7,RIS
)scala: SK) '
C' F'B' P,#L, L)ID+,R IS,,C C7,RIS C'P' R$"7S,!!+S
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA PRO,RAMA DE IN,ENIER/A PETRO;U/MICA DISE3O DE E;UIPOS . PLANTAS
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA PRO,RAMA DE IN,ENIER/A PETRO;U/MICA DISE3O DE E;UIPOS . PLANTAS
Rea8#=ado 6o: P' P,#L,
DIA,RAMA DE BLO;UE DE PROCESO DE OBTENCION DE ETILBENCENO
F#$a
C' L)ID+,R
Re: Ing' Plano Format ! o G G
F' IS,,C C' R$"7S,!!+S B' C7,RIS
F'B'IS,,C C7,RIS
SELECCIÓN DE TECNOLO,/A CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LAS TECNOLO,/AS: F,C"#R)S:
CRI")RI#S Selección de materia rima
Disoni=ilidad de la materia rima' Producción de la materia rima' Procesamiento de almacenamiento' )conómicosroductios Inluencias de los recios del almacenamiento' Poder ad?uisitio' Cometencia' Selección de e?uio
U
"G
P)S#
"J
P)S#
"
P)S#
O JH
8
GH
8
GH
GOH
GH
O
OH
H
H
O
O
O
GH
8
8H
H
T
TH
GH GH O
H H
O
OH H
O T
OH TH
H
)scala: SK) '
SELECCIÓN DE TECNOLO,/A CRITERIOS DE SELECCIÓN DE LAS TECNOLO,/AS: F,C"#R)S:
CRI")RI#S Selección de materia rima
Disoni=ilidad de la materia rima' Producción de la materia rima' Procesamiento de almacenamiento' )conómicosroductios Inluencias de los recios del almacenamiento' Poder ad?uisitio' Cometencia' Selección de e?uio Disoni=ilidad de la tecnolog@a antenimiento e instalación de los e?uios' Costos de e?uios tecnológico
U
"G
P)S#
"J
P)S#
"
P)S#
O JH
8
GH
8
GH
GOH
GH
O
OH
H
H
O
O
O
GH
8
8H
H
T
TH
GH GH O
H H
O
OH H
O T
OH TH
O
O
O
H
GO
NH
NH
GHO
GO
O
8J
O
O
OJ
GHH
G
JG
O
O
T
OJ
H
An18#+#+ de +e8e44#7n De acuerdo al m9todo de actores onderados alicados a los distintos actores ?ue interienen en la lanta ara la roducción de etil=enceno< se uede deducir ?ue ara las emresas ealuadas la m>s adecuada ara el roceso de roducción del etil=enceno es la oción “G< es decir< )l Proceso L$$S K$#P )B#!) ase li?uida y roceso CD")C7 )B< ya ?ue esta resenta mltiles entaAas so=re las dem>s ociones como lo son: =aAo costo de inersión< la leEi=ilidad de oeración < disoni=ilidad de la tecnolog@a entre otros actores< los cuales inluyen en la acti=ilidad de la instalación' ESTUDIO DE UBICACIÓN DE LA PLANTA La u=icación ideal de la lanta es en un lugar donde los sericios est>n a nuestro alcance< ara
An18#+#+ de +e8e44#7n De acuerdo al m9todo de actores onderados alicados a los distintos actores ?ue interienen en la lanta ara la roducción de etil=enceno< se uede deducir ?ue ara las emresas ealuadas la m>s adecuada ara el roceso de roducción del etil=enceno es la oción “G< es decir< )l Proceso L$$S K$#P )B#!) ase li?uida y roceso CD")C7 )B< ya ?ue esta resenta mltiles entaAas so=re las dem>s ociones como lo son: =aAo costo de inersión< la leEi=ilidad de oeración < disoni=ilidad de la tecnolog@a entre otros actores< los cuales inluyen en la acti=ilidad de la instalación' ESTUDIO DE UBICACIÓN DE LA PLANTA La u=icación ideal de la lanta es en un lugar donde los sericios est>n a nuestro alcance< ara oder elegir un esacio ótimo de entre los seleccionados en discusión reia se rousieron las siguientes ;onas geogr>icas )stado Falcón W Paraguan>< )stado 0ulia W )l ta=la;o< )stado Cara=o=o W orón< 4er aneEos< maas6< se alicara el m9todo de onderación< ealu>ndose tres osi=les lugares ?ue cumlir>n con ciertos re?uerimientos ara el royecto'
)l rango de
caliicaciones ?ue se le asignar> a cada lugar se muestra en el cuadro o ta=la siguiente:
Criterio
Pondea4#7n
ercado
&'
ateria Prima &' "ransorte
(G
ano de #=ra &' Sericios
(G
Precio
('
De+4#64#7n Me4ado 6oten4#a8 de d#+t#%*4#7n de 8o+ 6od*4to+! *%#4ado+ en *na 6o+#4#7n e+tat2#4a Lo4a8#=a4#7n de 8a+ $ate#a+ 6#$a+ en e8 1ea o =ona Cana8e+ de d#+t#%*4#7n de 8o+ 6od*4to+ @ $ate#a+ 6#$a+ Mano de o%a 4a8#9#4ada en 8a =ona Se"#4#o+ de a2*a! e8e4t#4#dad! te89ono! #ntenet! te8e4o$*n#4a4#one+ Pe4#o de 4on+t*44#7n @ ade4*a4#7n de8 teeno de 8a 68anta
Mtodo de Fa4toe+ Pondeado+
)l uso del m9todo de los actores onderado es de gran utilidad ara la selección de la u=icación de la lanta< siguiendo los criterios< onderación y descrición ?ue est>n reresentados en la "a=la< se rocedió a ela=orar un cuadro con los criterios lanteados en el @tem anterior< d>ndole alores a cada uno ara su osterior sumatoria'
Tabla de Selección de la Zona Geográfca para la Ubicación de Planta de Etilbenceno
Factores
Zonas Ponderac ión %
Paraguaná
Zulia
Carabobo
Cal.
Punt.
Cal.
Punt.
Cal.
Punt.
Mercado
20%
9
1,80
7
1,40
9
1,80
Materia Prima
20%
7
1,40
4
0,80
6
1,20
Transporte
15%
8
1,20
6
0,90
7
1,05
Mano de Ora
15%
7
1,05
!
0,45
7
1,05
"er#icios
20%
7
1,40
6
1,20
7
1,40
Precio
10%
!
0,!0
7
0,70
!
0,!0
Total
100%
7,15
5,45
6,8
!uestra lanta se a a locali;ar en Paraguan> de=ido a ?ue en este lugar se concentra la mayor roducción de =enceno y etileno< en cuanto al mercado es un lugar estrat9gico ara los canales de comerciali;ación < lo cual contri=uye a la distri=ución a la mayor cantidad de emresas a las ?ue a dirigida nuestro roducto' )l transorte y uso de materias rimas se encuentran en la ;ona< as@ como los sericios =>sicos ara ?ue ueda oerar la lanta' La mano de o=ra se encuentra en la región< los recios de terreno e inraestructura son de costos semeAantes en cual?uiera de las ;onas escogidas'
1.1.1. F#2*a N ( uestra la Situación geogr>ica en donde se a a imlementar
la lanta< mediante la selección dada'
U%#4a4#7n de P8anta de et#8%en4eno
)sta muestra la u=icación estrat9gica hacia el mar cari=e < u=icada esec@icamente en el uniciio los "a?ues< cercana a los centros reinadores de Paraguan> 4CRP6< los cuales roeer>n las corrientes de reiner@a a in de roducir el etil=enceno< ?ue estar> disoni=le ara el mercado nacional e internacional< as@ imulsar la a=ricación de monómero de estireno'
A"an4e III
BASES . CRITERIOS DE DISE3O Las =ases de diseo corresonden a los criterios esta=lecidos< necesarios ara los royectos de diseo de ingenier@a' !o o=stante< de esta manera se han de descri=ir las consideraciones del roceso ara un meAor entendimiento del diseo de la lanta de etil=enceno a artir del “Proceso L$$S K$#P )B#!) ase li?uida y roceso CD")C7 )B'
De+4#64#7n de8 6o4e+o)l )B es un roducto o=tenido de la al?uilación de =enceno con etileno en la resencia de un catali;ador de ;eolita aunado a ello tam=i9n se reali;an al?uilaciones osteriores las cuales generan roductos secundarios como es el caso del dietil=enceno y =encenos m>s etilados< denominados gen9ricamente =encenos olietilados P)B y tiene lugar a e?ueas reacciones de acolamiento ?ue generan materiales como dieniletano D)P y otros comuestos con unto de e=ullición eleados< ca=e destacar ?ue todas las reacciones de al?uilación son eEot9rmicas' )l P)B ?ue se roduce or al?uilaciones se transal?uilan< es decir< hace una transerencia de los gruos etilo con =enceno ara generar )B adicional< estas reacciones son m>s lentas ?ue la al?uilación y su eEtensión se e limitada or el e?uili=rio< en esta tam=i9n interienen los =encenos m>s etilados' )l calor de la reacción r>cticamente se reduce a cero y las condiciones de reacción resultan eectiamente isot9rmicas'
)l =enceno se al?uila con etileno ara roducir una me;cla de =encenos al?uilados< la me;cla se destila ara recuerar )B eEceso de =enceno ?ue an a reciclaAe y =encenos mas etilados olietil=encenos o P)B estos se transal?uilan con =enceno ara generar )B adicional y ermiten oerar con un menor reciclaAe de =enceno ?ue en los casos en ?ue solo se reali;a la al?uilación' Por lo tanto el roceso uede tra=aAar con una tasa ótima de reciclaAe de =enceno lo ?ue entra a un horno como entrada de energ@a y el costo del e?uio es muy renta=le' E+t*d#o de 4a6a4#dad Segn el estudio del mercado y la tecnolog@a seleccionada “Proceso L$$S K$#P )B#!) ase li?uida y roceso CD")C7 )B< esta lanta tendr> la caacidad de OH'HHH ", 4toneladas m9tricas anuales6 de roducción de )til=enceno con una ure;a del roducto de hasta NN satisecho @ntegramente or las imortaciones< siendo esta una de las rinciales entaAas ara la uesta en marcha de este royecto de ingenier@a' Ca6a4#dad de #n+ta8a4#7n-
)l mayor niel de roducción ara cual?uier lanta ?u@mica es uno de las metas ?ue se desea alcan;ar la caacidad instalada de la lanta de )til=enceno es de OH'HHH toneladas m9tricas or ao< sin emargo imortante mencionar ?ue la caacidad de la lanta uede aumentar reali;ando una reingenier@a ara royectar una mayor roducción hacia uturas d9cadas y tam=i9n a medida ?ue aya aan;ando el mercado' Si ha=lamos en orcentaAe es de un NH - NO U de instalación en cuanto a todos los e?uios y ?ue se er> terminada la misma< ca=e destacar ?ue los e?uios de la lanta del roceso ara la roducción del etil=enceno< ser>n elegido a nuestras condiciones< y u=icado de manera adecuada dentro del >rea geogr>ica ara su u=icación y cumliendo con las condiciones medio am=ientales< tam=i9n hay ?ue tomar en cuenta los e?uios =>sicos la lanta ?ue tra=aAaran a =aAas condiciones< ?ue nos ermitir>n hacer ealuaciones de los mismos< ara comen;ar con uturas amliaciones sin el menor ercance' 4*er graico6'
,a9#4a (- De$anda de tone8ada+ $t#4a+ an*a8e+ de8 Et#8%en4en
M & % $ $ & '
Ca6a4#dad de #n+ta8a4#7n de o6ea4#7n La caacidad de la lanta tiene una caacidad de inicio de JH'HHH toneladas m9tricas or ao< y ara los osteriores aos de instalada se llegara a un m>Eimo de roducción de instalación' Si ha=lamos en orcentaAe la caacidad oeratia se reduAo entre un O W TO U so=re el m>Eimo de la misma or tal motio los e?uio usado en la lanta tra=aAaran dentro del mismo rango< eEcetuando alguno e?uios del roceso ?ue su re?uerimiento ser> de GH W GO U del uso de su caacidad' ,a9#4a &-
E+6e4#9#4a4#one+ ,enea8e+ de 8a P8anta Et#8HBen4eno Para un meAor entendimiento de las eseciicaciones del roceso seleccionado< “Proceso L$$S K$#P )B#!) ase li?uida y roceso CD")C7 )B< se ela=ora un cuadro o ta=la con la eseciicaciones =>sicas del roceso y del roducto etil=enceno' Ta%8a E+6e4#9#4a4#one+ B1+#4a+ de8 Po4e+o Entrada 1: Ben4eno
Entrada 2: )tileno
Mezcla 1: Benceno Y )tileno
Mezcla 2: Bencenos ,l?uilados
Prce! 1: A8?*#8a4#7n
Prce! 2: Destilación
Prce! ": "ransal?uilación
Rec$%erac&'n 1:
Prce! #: ,l?uilación
Rec$%erac&'n 2:
Et#8%en4eno 4on e4e+o de %en4eno
Bencenos m>s )tilados< Polietil=encenos
Rec$%erac&'n ":
Rec$%erac&'n #:
Et#8%en4eno Ad#4#ona8
Benceno
otimo
4genera
energ@a
entrada6 (a!e! del %rce!
(a!e! del %rce!
1:
2:
L#?*#da
1aseosa
Reactr 1:
#eración
Reactr 2:
"ransal?uilación
,dia=>tica Cnd&c&ne! del %rce!: AJ*+ta H Me=48a Ao$1t#4a Mater&ale! de (nd: Co8*$na de8 %en4eno a 8a 4o8*$na de EB Prd$ct de !al&da 1: Et#8%en4eno K2a+ Te)%erat$ra!: (' C &' C a '' C
Catal&zadre!: eAora la selectiidad y la esta=ilidad Re!&d$! de (nd: Comuestos Pesados 4aceite de luAo6 Prd$ct de !al&da 2: Su=roductos Reacc&'n del %rce!: Friedel W Crats
de
E+6e4#9#4a4#one+ de 8a Co#ente+ de Entada @ +a8#da de 8a P8anta de Et#8%en4eno Se tiene rimeramente dos luAos de entrada con comonentes de FF) y FFB< los cuales tra=aAaran a una temeratura de GHHMC con resión de JJ=ar' Por consiguiente< es necesario hacer 9nasis ?ue los luAos de alimentación estar>n en un aroEimado de GHHH molKh con comosiciones de etileno en H'OO y de =enceno de H'TO eEresadas en racciones molares' Por otra arte< el reactor de al?uilación en la ase li?uida consta de arios lechos de catali;ador de ;eolita ?ue oeran de manera adia=>tica y se eligen las condiciones del roceso ?ue mantengan la me;cla arom>tica de reacción de una ase li?uida< as@ mismo se emlea un eEceso de =enceno y se inyecta etileno antes de cada lecho' Posteriormente se tendr>n otras sustancias aadidas al roceso las cuales se conocen: Composiciones de sustancias presentes en las corrientes 4er ta=la6'
Los
aluentes de al?uilación y transal?uilación se alimentan a la columna de
=enceno< lugar del ?ue se toma el roducto de =enceno de la salida de aor y se recicla a los rectores' Los materiales de ondo de la columna del =enceno alimentan a la columna de )B' )n este sitio< se eEtrae el )B como roducto de salida de aor' Los materiales de ondo de esta columna alimentan una columna e?uea de P)B< en la ?ue se destilan el ditrietil=enceno en la salida de aor< ara luego ser reciclado a transal?uilador' )l e?ueo luAo de ondo a =ase de comuestos esados 4aceite de luAo6 se usa como com=usti=les' 4er ta=la6'
"a=la n comonente unidad =enceno-etileno etil=enceno aceite de luA
Et#8%en4eno
Fracción mol
H
H
H'NG8T
H
Et#8eno
Fracción mol
H
G
H
H
Ben4eno
Fracción mol
H'N8O8
H
H'HTTNG
H
(&H EBen=ene
Fracción mol
H
H
H'HHHTJ
H'JOTO
To8*eno
Fracción mol
H'HHT8
H
H'HGJG
H
C*$eno
Fracción mol
H'HHJG8
H
H'HHHGT8
H'HHHHH
$H#8eno
Fracción mol
H'HHGN
H
H'HHJO
H
6H#8eno
Fracción mol
H'HHJO
H
H'HHO
H
E8#$#na4#7n de 6od*4to+ De+e4Qado+ )l roducto desechado 4aceite de luAo6< uestra la cantidad de roductos secundarios generados or la lanta' )s decir< 7ace reerencia a los osi=les usos ?ue ueden tener estos roductos secundarios o a su osi=le mercado comercial' Su Formas de desecho< Presenta una ormación de residuos los cuales dan resultados con rendimientos muy eleados< de hasta NN
)n la lanta de )B< )l luAo o=tenido de ondo a =ase de comuestos esados 4aceite de luAo6 es usado como com=usti=le< este residuo o material inerte< atraiesa el reactor y es eEtra@do de la lanta a un lugar ?ue resulte coneniente' Por lo tanto< es imortante resaltar ?ue 9l lugar de almacenamiento de=en de ser en >reas secas< rescas y
=ien entiladas< se de=en< colocar carteles con leyendas no umar y no de=en encontrarse uentes de ignición en el >rea de almacenaAe en uso'
)l manual de PD*S, de diseo de roceso 4DP-H8-SD-HG6 Descri=e el diseo de: 4a6 instalaciones ara maneAar el drenaAe y eluentes acuosos contaminados rocedentes de e?uios y tam=i9n ara eniarlos a una disosición aroiada' 4=6 sistemas de tam=or de urga ara reci=ir descargas cerradas de >lulas de seguridad< aliios de aores de emergencia y 4c6 instalaciones ara rocesar des@os de corrientes y almacenaAe de desechos' "am=i9n se cu=ren los criterios ara seleccionar el m9todo aroiado de disosición' Los sistemas de drenaAes a?u@ eseciicados aseguran ?ue materiales inlama=les y tóEicos ueden ser desechados sin eligros de incendios o de daos cuando el e?uio se saca de sericio' "am=i9n se descri=en sistemas ara maneAar decantados de agua de rocesos< aguas de enriamiento y otras corrientes de eluentes acuosos ?ue uedan estar contaminadas con hidrocar=uros y ?ue odr@an de otra manera crear condiciones eligrosas si ueran descargadas directamente al sistema de cloacas' S#+te$a de +e2*#dad )n lo concerniente a la seguridad esta de=e ser considerada como una arte integral del tra=aAo< a tra9s del diseo de rocesos< reisión de diagramas de tu=er@as e instrumentos< eseciicación de los e?uios< el diseo de detalles< la rocura< la construcción y or ltimo el arran?ue'
!o o=stante< de=ido a los altos nieles de sustancias toEicas y corrosias ?ue se ueden maneAar en la lanta de etil=enceno< es necesario ?ue se emleen e?uios de rotección y seguridad de oAos< cara< manos< cuero y ies< los cuales ser@an un GHHU ara la rotección cororal eitando grandes daos al ersonal eEuesto a la misma' Finalmente< en la ealuación del imacto am=iental es ital la alicación de Leyes y regulaciones ene;olanas: normas coenin< código el9ctrico nacional< reglamento de higiene y seguridad industrial< reglamento de la ley de hidrocar=uro' Código y est>ndares internacionales: ,S) code< ,'P'I Standards< !'F'P',' 4 national ire rotection ,ssociation6 Standards< I'R'I' 4I!D$S"RI,L Ris Insure6 Standards< #S7, Standards or general industry< Re?uerimientos y códigos de PD*S, y sus iliales: manual de ingenier@a de riesgos 4IR6s de PD*S,
,*,!C) I*
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL BOLIVARIANA PRO,RAMA DE IN,ENIER/A PETRO;U/MICA DISE3O DE E;UIPOS . PLANTAS
Rea8#=ado 6o: P' P,#L,
F#$a
C' R$"7S,!!+S
C' L)ID+,R F' IS,,C B' C7,RIS
DIA,RAMA DE FLU5O DE PROCESO DE OBTENCION DE ETILBENCENO Re': Ing' )scala Plano Forma : SK) ' ! G to G
G
G
De+4#64#7n de8 d#a2a$a de 98*Jo de 6o4e+o de 8a 68anta de 6od*44#7n de8 et#8%en4eno)l =enceno se al?uila con etileno ara roducir una me;cla de =encenos al?uilados< la me;cla se destila ara recuerar )til=enceno en eEceso de =enceno ?ue an a reciclaAe' Los =encenos m>s etilados 4olietil=encenos6
se
transal?uilan
con
=enceno
ara
generar
)til=enceno adicional y ermiten oerar con un menor reciclaAe de =enceno ?ue en los casos en ?ue solo se reali;a la al?uilación' Por lo tanto el roceso uede tra=aAar con una tasa ótima de reciclaAe lo ?ue resenta un ahorro en la entrada de energ@a y el costo del e?uio' )l reactor de al?uilación en la ase li?uida consta de arios lechos
De+4#64#7n de8 d#a2a$a de 98*Jo de 6o4e+o de 8a 68anta de 6od*44#7n de8 et#8%en4eno)l =enceno se al?uila con etileno ara roducir una me;cla de =encenos al?uilados< la me;cla se destila ara recuerar )til=enceno en eEceso de =enceno ?ue an a reciclaAe' Los =encenos m>s etilados 4olietil=encenos6
se
transal?uilan
con
=enceno
ara
generar
)til=enceno adicional y ermiten oerar con un menor reciclaAe de =enceno ?ue en los casos en ?ue solo se reali;a la al?uilación' Por lo tanto el roceso uede tra=aAar con una tasa ótima de reciclaAe lo ?ue resenta un ahorro en la entrada de energ@a y el costo del e?uio' )l reactor de al?uilación en la ase li?uida consta de arios lechos de catali;ador de ;eolita ?ue oeran de manera adia=>tica y se eligen las condiciones del roceso< =uscando ?ue mantengan la me;cla arom>tica dela reacción en ase li?uida' ,simismo< se emlea un eEceso de =enceno y se inyecta etileno antes de cada lecho< con el o=Aetio de meAorar la selectiidad y la esta=ilidad del catali;ador en el reactor de al?uilación el etileno reacciona or comleto< ?uedando solo los constituyentes inertes de la alimentación como el etano< dicho material atraiesa el reactor y se transorta de la lanta a un lugar ?ue resulte coneniente' Los eluentes de al?uilación y transal?uilación se alimentan a la columna de =enceno< lugar del ?ue se toma el roducto de =enceno de salida de aor y se recicla a los reactores' Los materiales de ondo de la columna de =enceno alimentan a la columna de etil=enceno donde luego se eEtrae como roducto de salida de aor alimentando una columna de olietil=enceno< en la ?ue se destilan el di- y trietil=enceno en la salida de aor< ara luego ser reciclados al transal?uilador'
LISTA PRELIMINAR DE E;UIPOS FI,URA
E?*#6o Rea4to RH'(
Va#a%8e+ Pe+#7n Te$6eat*a 4on"e+#7n
Rea4to RH'&
Pe+#7n Te$6eat*a 4on"e+#7n
Toe TH'(
Pe+#7n Te$6eat*a N*$eo de 68ato+ Re98*Jo
Bo$%a BH'( A>B>C
E9#4#en4#a Ene2a NPS NPD
V18"*8a de $e$%ana
Mate#a8
De+4#64#7n 4on deta88e+ e9eente+ a 8o+ e?*#6o+ , continuación se resenta la descrición del Diagrama de FluAo del Proceso 4DFP6< de la Planta de Producción del )til=enceno' "omando en cuenta el DFP se o=sera como la corriente de alimentación resca 4Benceno - FFB6 y una corriente de reciclo de =enceno entran a un rimer me;clador 4G6< la corriente resultante y la alimentación resca de )tileno 4) W FF)6 se me;cla 4J6 ara osteriormente alimentarse al rimer reactor 4RG6< tam=i9n la FF) entra en el reactor a una altura media del mismo' )ste osee un olumen de unos aroEimados J'HHHticamente y a una resión de N =ar y conAuntamente en la l@nea de salida del tercer me;clador 46< entra un reciclo de =enceno roeniente de la columna G 4CG6< y con un eluente del segundo rector 4RJ6 y un eluente del rimer rector 4RG6 ?ue se une la l@nea de salida de RJ< 4corrección del luAo6< se alimenta a una columna de destilación 4CG6 de JT latos< con una alimentación en el lato GJ< la cual oera a N =ar en el condensador 4total6 y con una ca@da de resión total de la torre de H alimentada a la segunda columna de destilación 4CJ6' De la corriente de recirculado ?ue sale del intercam=iador G4IG6 ingresa a una columna T 4CT6 de oco olumen< y ?ue
ermite retirar alguno gases ol>tiles< y or el ondo de la columna T 4CT6 se llea el luido a la l@nea de =enceno roeniente de la columna J 4CJ6' La alimentación del a columna J 4CJ6 ?ue iene de la columna G 4CG6< siendo m>s esec@ico de reheridor G 4R)7G6< ingresa a CJ' La ra;ón de reluAo ara CG es de O y su luAo de destilado es de G8HH VmolKh' )n la columna J 4CJ6 se roduce un destilado con alta ure;a de etil=enceno ?ue sale or el toe de la torre asando or el condensador J y el intercam=iador J y seguido a =om=a J en la misma l@nea hasta un almacenamiento del roducto' )l roducto de ondo se recircula or medio del reheridor J y con un ingreso de mismo de la columna J en un lato 8 de torre< y en su mayor@a es un su=roducto llamado D)B ?ue entre en la columna y osterior mente se recircula a RJ' La columna J se alimenta en al lato JG y cuenta con H latos< la resión de oeración del condensador es de T =ar y de Tun uso comercial or sus caracter@sticas' )l ondo es un aceite de luAo' Los diagramas de FluAo del Proceso 4DFP6< de la Planta de )til=encenoa continuación'
B' C7,RIS
B' C7,RIS
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Rea8#=ado 6o: P' P,#L, C' R$"7S,!!+S
C' L)ID+,R
F#$a
LE.ENDA DEL DTI
Re: Ing' Plano Format
)scala: 'SK)
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Rea8#=ado 6o: P' P,#L,
F#$a
C' R$"7S,!!+S
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Re: Ing' Plano Format ! o G G
C' L)ID+,R F' IS,,C B' C7,RIS
)scala: 'SK)
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Rea8#=ado 6o: P' P,#L, C' R$"7S,!!+S
C' L)ID+,R
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Re: Ing' Plano Format !
)scala: 'SK)
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F#$a
C' R$"7S,!!+S
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Re: Ing' Plano Format ! o G G
C' L)ID+,R F' IS,,C B' C7,RIS
Con+#dea4#one+ de D#+eo de E?*#6o
ETILBENCENO
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. 1 "e#. Fec$a
&o'a de Especifcaciones de (ál#ula (denti)caci*n del e+ipo.nidad de proceso- /l#la /l#la ocaliaci*n Tipo de ser#icio del e+ipo-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+ipos-1
)scala: 'SK)
Con+#dea4#one+ de D#+eo de E?*#6o
ETILBENCENO
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. 1 "e#. Fec$a
&o'a de Especifcaciones de (ál#ula (denti)caci*n del e+ipo.nidad de proceso- /l#la /l#la ocaliaci*n Tipo de ser#icio del e+ipoaricante-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+ipos-1 Sección de )atos *ecánicos + ,peración (alor Unidad Presi*n de descarga 9 ar Temperatra Temperatra de Operaci*n 50 Mima ada de Presi*n 2 ar Material de onstrcci*n &cero l:o Msico C,*ET-",S
Elaborado Por
"e#isado Por
-probado Por
ETILBENCENO
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. / "e#. Fec$a
&o'a de Especifcaciones de (ál#ula (denti)caci*n del e+ipo.nidad de proceso- /l#la /l#la ocaliaci*n Tipo de ser#icio del e+ipoaricante-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+ipos-1 Sección de )atos *ecánicos + ,peración (alor Presi*n de descarga 9 Temperatra Temperatra de Operaci*n 48;479! Mima ada de Presi*n 2 Material de onstrcci*n &cero l:o Msico C,*ET-",S
Elaborado Por
"e#isado Por
-probado Por
Unidad ar
ar
ETILBENCENO
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. 0 "e#. Fec$a
&o'a de Especifcaciones de (ál#ula (denti)caci*n del e+ipo.nidad de proceso- /l#la ocaliaci*n Tipo de ser#icio del e+ipoaricante-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+ipos-1 Sección de )atos *ecánicos + ,peración (alor Presi*n de descarga 7 Temperatra de Operaci*n 157;6104 Mima ada de Presi*n 2 Material de onstrcci*n &cero l:o Msico C,*ET-",S
Elaborado Por
ETILBENCENO
"e#isado Por
-probado Por
ng. *orillo -lis
ng. *orillo -lis
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. 1 "e#. Fec$a
Unidad ar
ar
&o'a de Especifcaciones de o2bas (denti)caci*n del e+ipo- P<1102 .nidad de proceso- (ntercamiador de alor ocaliaci*n- Planta 1 Tipo de ser#icio del e+ipoaricante-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+ipos-1 Sección de )atos *ecánicos + ,peración (alor Unidad )ciencia 100 % Presi*n de entrada 1;00 &tm Presi*n de salida 1;00 &tm Temperatra de entrada 80;00 Temperatra de "alida 80;00 ada de Presi*n 0 &tm Material de onstrcci*n &cero &l carono C,*ET-",S
Elaborado Por
ETILBENCENO
"e#isado Por
-probado Por
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. / "e#. Fec$a
&o'a de Especifcaciones de o2bas (denti)caci*n del e+ipo- P<1102 .nidad de proceso- (ntercamiador de alor ocaliaci*n- Planta 1 Tipo de ser#icio del e+ipoaricante-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+ipos-1
Sección de )atos *ecánicos + ,peración (alor Unidad )ciencia 70 % Presi*n de entrada 1;00 &tm Presi*n de salida 1;50 &tm Temperatra de entrada 78;!1 Temperatra de "alida 78;!4 ada de Presi*n 0 &tm Material de onstrcci*n &cero &l carono C,*ET-",S
Elaborado Por
ETILBENCENO
"e#isado Por
-probado Por
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. 0 "e#. Fec$a
&o'a de Especifcaciones de o2bas (denti)caci*n del e+ipo- P<110! .nidad de proceso- (ntercamiador de alor ocaliaci*n- Planta 1 Tipo de ser#icio del e+ipo-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+ipos-1
aricante-
ETILBENCENO ETILBENCENO
! de Pag.
Sección de "e#. - - )atos THG PRO.ECTO THG *ecánicos + ,peración PRO.ECTO (alor Fec$a )ciencia 100 Planta Planta ara laara Producción de )til=enceno Presi*n de entrada 4;76 ! de Pag. la Producción de Presi*n de salida 4;76 "e#. W )B W )B )til=enceno Temperatra de entrada 178;90 Fec$a Temperatra de "alida 178;90 ada de Presi*n 0 Material de onstrcci*n &cero &l carono
Unidad % &tm &tm &tm
&o'a de de Especifcaciones Especifcaciones de de Colu2na Colu2naC,*ET-",S de destilacion destilacion &o'a de (denti)caci*n deldel e+ipo<1101 (denti)caci*n e+ipo<1101 .nidad dede proceso.nidad procesoocaliaci*nocaliaci*n Tipo dede ser#icio deldel e+ipo Tipo ser#icio e+ipoaricantearicanteElaborado Por
ModeloModelo'3mero '3mero de de serialserial'3mero de e+ipose+ipos'3mero de
Sección + +,peración "e#isado Sección Por de de)atos )atos*ecánicos *ecánicos -probado ,peración Por (alor Unidad Unidad (alor Presi*n de Operaci*n 'ormal 1;6 &tm Presi*n de Operaci*n 1;6 &tm Presi*n de Operaci*n 2 &tm 'ormal Mima Presi*n de Operaci*n 2 &tm Presi*n &tm Mimade Operaci*n Mnima 0;5 Presi*n de $ise=o (nterna 0;19 &tm Presi*n de Operaci*n 0;5 &tm 'mero de platos 18 Mnima l:o de destilado 86 >gmol?@ Presi*n de $ise=o (nterna 0;19 &tm Temperatra del 18 25 'mero de platos condensador l:o de destilado 86 >gmol?@ Presi*n del condensador del 25 1 Temperatra &tm Aelacion de AeB:o !;0 condensador &limentacion platos Presi*n del condensador 1 12 &tm Material de onstrcci*nAelacion de AeB:o !;0 orrosi*n Permitida &limentacion platos ! C 12 C,*ET-",S Material de onstrcci*n-
orrosi*n Permitida C,*ET-",S Elaborado Por Elaborado Por
"e#isado Por "e#isado Por
-probado Por -probado Por
ETILBENCENO
PRO.ECTO ,(L(` - THG
Planta ara la Producción de )til=enceno W )B
! de Pag. "e#. Fec$a
&o'a de Especifcaciones de Colu2na de destilacion (denti)caci*n del e+ipo- <1102 .nidad de procesoocaliaci*n Tipo de ser#icio del e+ipoaricante-
Modelo'3mero de serial'3mero de e+iposSección de )atos *ecánicos + ,peración (alor Presi*n de Operaci*n 'ormal 0;0197!7 Presi*n de Operaci*n Mima 2 Presi*n de Operaci*n Mnima 0;5 Presi*n de $ise=o (nterna 0;0197!7 'mero de platos 6 l:o de destilado 5! Temperatra del condensador 25 Presi*n del condensador Aelaci*n de AeB:o &limentaci*n platos Material de onstrcci*norrosi*n Permitida C,*ET-",S
Elaborado Por
"e#isado Por
-probado Por
Unidad &tm &tm &tm &tm
>gmol?@ &tm
SUMARIO DE BALANCE
Cond#4#one+ a$%#enta8e+ @ de +e2*#dad)l etil=enceno es considerado como un l@?uido incoloro con olor a gasolina la roducción del mismo causa daos al am=iente y a la salud de las ersonas< los cuales se en releAados rincialmente en la contaminación del agua el suelo y el aire< de igual manera en las inecciones resiratorias y c>ncer en los seres humanos' Se caracteri;a or ser un comuesto altamente toEico ero ?ue al entrar en contacto con el agua y el suelo tarda de G , d@as ara ser degradado es decir ?ue su eecto negatio no se mantiene or mucho tiemo siemre y cuando sea en cantidades menores' )s or ello ?ue se de=e tomar en cuenta ciertas normas de seguridad ?ue eiten el aumento del @ndice de contaminación< las cuales se rigen or
la ,dministración de Salud y Seguridad #cuacional 4#S7,6< la
,dministración de Drogas y ,limentos 4FD,6< Reglamento de la ley de hidrocar=uros entre otras' Las mismas roeen recomendaciones e instrucciones aliosas ara roteger la salud =lica y el am=iente< haciendo cumlir sus normatias ara ?ue se esta=le;ca una meAor eiciencia de los e?uios y su materia rima mediante el roceso y de esta manera o=tener un alto rendimiento del roducto deseado sin ocasionar grandes daos al am=iente y a los seres ios'
,*,!C) *
EVALUACIÓN ECONÓMICA DEL PRO.ECTO La ealuación económica del royecto Auega un ael undamental en los royectos de ingenier@a< como medio ?ue ermite estimar los costos de inersión ara la uesta en marcha de la lanta etil=enceno'
Para la determinación de los costos directos ue necesario o=tener los recios de cada uno de los e?uios instalados< la siguiente ta=la muestra el listado de los mismos y el costo en dólares tomados como reerencia'
TABLA N( COSTOS DIRECTOS COSTOS DE LOS E;UIPOS INSTALADOS E;UIPOS
CANTIDAD
COSTO
TOTAL
S)P,R,D#R
G
GOOHH
GOOHH
R),C"#R
J
OJTJHH
GHT8'THH
"#RR) D) D)S"IL,CI%!
G8HH
TGT'NHH
)0CL,D#R)S
GNGHH
O'HH
B#B,S
J8GHHHH
8TH'HHH
TOTAL
GJ
GGH'
,licando un modelo de estimación de costos ara royectos de esta @ndole< se consideran los gastos directos e indirectos' Donde los indirectos son o=tenidos a tra9s de una estimación de salario del ersonal ?ue cumlir> su resectia unción mediante el roceso de la lanta' Los mismos se resentan a continuación en las siguientes ta=las'
TABLA N& COSTOS INDIRECTOS ,ASTOS DE PERSONAL
CAR,O
SALARIO SALARIO PERSONAS TOTAL MENSUAL ANUAL >TURNO ANUAL
I!1)!I)R# 2$IIC#
GJHH
GTTHH
TJHH
I!1)!I)R# )L)C"RICIS",
OH
8HH
G
8HH
I!1)!I)R# )! OOH ,!")!II)!"# )C,!IC#
HH
G
HH
#P)R,D#R PL,!",
D) HH
8THH
JOJHH
,!,LIS", C#!"R#L C,LID,D
D) 8HH D)
N##
J88HH
GG
GGGHH
TOTAL ,ASTOS ADMINISTRATIVOS TABLA N CAR,O
SALARIO MENSUAL
SALARIO PERSONAS>TURNO TOTAL ANUAL ANUAL
1)R)!") D) 8HH PR#D$CCI#! D) PL,!",
NHH
G
NHH
S)CR)",RI,
T8H
OH
G
OH
R)C)PCI#!IS", THH
T8HH
G
T8HH
)!C,R1,# D) THH S)1$RID,D
T8HH
GTTHH
C#!",D#R
NHH
G
NHH
8HH
TOTAL
TTGH
$na e; o=tenido los costos directos e indirectos se estima el caital iAo lo cual se =asa en la sumatoria de los antes mencionados'
Co+to+ 4a6#ta8 9#Jo C94: CDCI C94: GGH' [ Y GOO'H [ Q JJ'NH' [ "omando en cuenta el costo de caital iAo arroAado se conoce el c>lculo de caital de tra=aAo mediante la siguiente órmula:
C184*8o de 4a6#ta8 de ta%aJo C4Q 4H'GH6 C94' C4Q 4H'GH6 JJ'NH' [Q J'JN'H [ Para conocer el c>lculo del terreno es necesario tener conocimiento de su >rea< el cual se multilicara or su alor estimado en dólares'
C184*8o de8 teeno CLAWK >FT& CLQGH'NGH F"J Z TNOG
Finalmente se o=tiene una estimación del caital total< el cual ermitir> arroAar un alor monetario ?ue osi=lemente sea la inersión inicial ara la uesta en r>ctica de la lanta etil=enceno ?ue a uturo le ermitir> recuerar< a tra9s de los =eneicios ?ue orece la misma'
E+t#$a4#7n de 4a6#ta8 de tota8 CTC C94 C4 C8
CTCJJ'NH' [Y J'JN'H [Y OJNT
O'."(O' Tomando en consideraci*n la creaci*n de la planta etilenceno se dedce +e es na propesta +e cmple con los criterios *ptimos para s pesta en practica, Ca +e propone la prodcci*n de n compesto +mico como lo es etilenceno, donde a partir de este se generan sprodctos como estireno +e a s #e permiten la sintetiaci*n de n3meros prodctos +e satisDacen ciertas necesidades en el mercado; o antes epesto e#idencia la importancia +e tiene la e:ecci*n de la plantaE deido a +e indce a la prodcci*n de etilenceno en grandes cantidades mediante n proceso +e genera a:os costos; Por lo +e permite el amento de potencialidad econ*mica en el pas; "igiendo el orden de ideas se resalta +e el pas centa con la materia prima tiliada para la prodcci*n del antes mencionado C de igal Dorma con indstrias petro+imicas por lo +e peden ser acondicionadas para lle#ar a cao el respecti#o proceso; s por ello +e se +iere lograr con dic@a propesta , e:ectar los o:eti#os planteados; Vi s t odee s t af or ma ,s ee s pe r ac o ne lpr o ye c t oa pl i c a rc o noc i mi e nt osa dqui r i dos ,e lc ua ls i r v e nc o mo ba s ef unda me nt a le nl ae j e c uc i ónde lmi s mo.
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TABLA N( : DERIVADOS DEL ETILENO
COMPARACIÓN A NIVEL MUNDIAL DE LA DEMANDA PARA EL &''
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MAPAS
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