Planta de Purificación y Recobro de Etileno

“Planta de purificación y recobro de etileno”

La mayoría de los plásticos que se elaboran hoy en día son derivados del petróleo, en particular del gas natural presente en los pozos de petróleo. Este gas, que en caso de Venezuela muchas veces no es procesado y se quema enviando al medio ambiente gran cantidad de contaminantes, es una materia prima abundante y barata cuya química de separación, purificación y craqueo es ampliamente manejada por la ingeniería química. Alcance:

Se desea diseñar una planta para la obtención de etileno en el municipio Carirubana del estado Falcón, además se realizaran los estudios permitentes como lo son el estudio de mercado que abarca la oferta, la demanda, los análisis de los precios y las oportunidades del negocio. Se realizara un estudio a la zona para la mejor selección de la ubicación de la planta, así como también se realizaran los diagramas de flujo y diagrama de bloques del proceso de producción que será llevado a cabo, se determinara la capacidad de producción, el rendimiento de los productos y sub-productos, la disponibilidad de los servicios industriales y las condiciones ambientales y de seguridad que se llevaran a cabo en nuestra empresa. Todos estos estudios se realizaran tanto para los requisitos nacionales como los internacionales. Antecedentes. Definición y características del producto. Etileno: El etileno o eteno es un compuesto un compuesto químico orgánico formado por

dos átomos de carbono enlazados mediante un doble enlace. Es uno de los productos químicos más importantes de la industria la industria química. del doble enlace y todos Estructura: La molécula no puede rotar alrededor del doble los átomos están en el mismo plano. El ángulo entre los dos enlaces carbono enlaces carbonohidrógeno es de 117º, muy próximo a los 120º correspondientes a una hibridación sp2.

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Reactividad química: La región del doble enlace es relativamente rica

en densidad electrónica (es un centro nucleófilo) y puede reaccionar con electrófilos (con deficiencia de electrones) a través de reacciones de adición. Mediante este tipo de reacciones se pueden sintetizar derivados halogenados. También se puede adicionar agua agua (reacción de hidratación) para dar etanol; etanol; se emplea un ácido como el ácido el ácido sulfúrico o el ácido el ácido fosfórico como catalizador. como catalizador. La reacción es reversible. A altas presiones y con un catalizador metálico (platino, rodio, (platino, rodio, níquel) níquel) se puede hacer reaccionar con hidrógeno molecular para dar etano. etano. en densidad Obtención: La región del doble enlace es relativamente rica en densidad electrónica (es un centro nucleófilo) y puede reaccionar con electrófilos (con deficiencia de electrones) a través de reacciones de adición. Mediante este tipo de reacciones se pueden sintetizar derivados halogenados. También se puede adicionar agua agua (reacción de hidratación) para dar etanol; etanol; se emplea un ácido como el ácido el ácido sulfúrico o el ácido el ácido fosfórico como catalizador. como catalizador. La reacción es reversible. A altas presiones y con un catalizador metálico (platino, rodio, (platino, rodio, níquel) níquel) se puede hacer reaccionar con hidrógeno molecular para dar etano. etano. Características del etileno: Propiedades físicas Estado de agregación

Gas

Apariencia

Incoloro





Punto de fusión

104 K (-169 °C)

Punto de ebullición

169,5 K (-104 °C)

Temperatura crítica

282,9 K (10 °C)

Presión crítica

50,7 atm 50,7 atm Propiedades químicas

Acidez

44 pKa

Solubilidad en agua

Miscible Termoquímica

0 gas

Δf H

n/d kJ kJ/mol

Δf H0líquido

n/d kJ kJ/mol

Aplicaciones:

La mayor parte del etileno se emplea para la obtención de polímeros. Mediante reacciones de polimerización se obtiene el polietileno de alta densidad y el de baja densidad. También se obtiene dicloroetileno, intermedio para la síntesis de cloruro de vinilo, que se polimeriza a cloruro de polivinilo, y otros hidrocarburos clorados. Además se puede hacer reaccionar con benceno para dar etilbenceno, obteniéndose estireno, que puede polimerizarse dando poliestireno. Se emplea como producto de partida de otros polímeros, como la síntesis del monómero acetato de vinilo para la obtención de acetato de polivinilo o la síntesis de etilenglicol (a través del intermedio óxido de etileno) que con ácido terftálico da tereftalato de polietileno. El etileno se utiliza, en combinación con otros hidrocarburos saturados e





Análisis de la oferta nacional:

Venezuela es un país rico en yacimiento de petróleo del cual se produce el gas residual que será utilizado como materia prima para la producción de etileno, la industria generadora del mismo es: la planta de olefinas de del complejo Petroquímico Ana María Campos ubicado en los Puertos de Altagracia, Estado Zulia, Venezuela (Pequiven S.A.) con una capacidad de producción de 250 MTMA. Está planificada la construcción de una nueva planta con una capacidad de 1000 MTMA. Se produce por el craqueo del etano mediante el proceso de pirolisis en una mezcla de vapor de agua. El complejo Zulia se extiende sobre una superficie de 850 hectáreas las cuales solo utiliza un 60%. Ello se debe a que se ha previsto disponer en el futuro de suficiente espacio tanto para la ampliación de las plantas existentes, como para la realización de nuevos proyectos. La faja central del complejo consta de las plantas de Gas Licuado, Olefinas I y II y Cloro Soda. Al norte de la faja se encuentran las Plantas de Urea, Amoniaco, Vinilos I y II, PVC I y II, Planta Eléctrica y empresas mixtas tales como: POLINTER,

PETROPLAS,

PROPILVEN,

POLILAGO,

PLASTILAGO,

etc.

A partir del gas natural y la sal utilizados como materia prima en el Complejo Zulia se desarrollan tres líneas de productos de naturaleza eminentemente estratégicas para el país, cuyos resultados finales están asociados con la vida diaria de toda la población: 

Los fertilizantes apoyan el desarrollo agrícola y a las las políticas de abastecimiento alimentario.



El cloro y la soda como insumos para la purificación purificación del agua y múltiples usos industriales.



El etileno y Propileno con una amplia gama de aplicaciones para la elaboración de los plásticos en sus más Variadas formas.





las de las empresas mixtas en las cuales presenta una participación de 7 millones de toneladas al año, es la siguiente: PLANTA Cloro soda Procesamiento de Gas Natural

Olefinas

Fertilizantes

CAPACIDAD (TMA) PRODUCTO APLICACIONES 40000 Cloro, Soda PVC, Tratamiento de 45000 Cáustica, Agua 16500 Ácido Clorhídrico 165(MMPCO) Gas Natural, Amoniaco y Gas 150000 Etano, Propano combustible, Olefinas 94000 150000

Etileno

32000

Propileno

297000 396000

Amoniaco y Urea

Polietileno Lineal, de alta y baja densidad; propileno; detergente.

Fertilizantes

Cloruro de Cloruro de 40000 Plásticos Polivinilos. Polivinilo Productos Finales de las plantas del Tablazo. Su organización incluye además cuatro empresas filiales: Internacional Petrochemical Holding Ltd. (IPHL), constituida en el exterior, y Petroplas, especializada en el negocio de PVC. Participa en 16 empresas mixtas del sector con socios Nacionales e Internacionales, 15 en Venezuela y una en Barranquilla, Colombia. También presenta una serie de plantas y empresas en operaciones tales como: Planta de Gas Licuado I y II, Olefinas I y II, Amoniaco A y B, Urea A y B; las empresas privadas Estizulia, que produce poliestirenos, Dow Chemical, dedicada a la elaboración de látex y Praxair, destinada a la producción de anhídrido carbónico. El Complejo posee un amplio terminal lacustre con muelles para sólidos, líquidos, descarga de sal y para el atraque de las lanchas que transportan al





Instalaciones Pequiven

de Producto

LGN I LGN II Olefinas I Olefinas II Planta Purificadora de Etano Amoníaco Urea Cloro Soda EDC-MVC II Policloruro de Vinilo II RAS Produsal Efluentes

Empresas Mixtas

Capacidad

Etano Propano Etano Propano

169 MTMA 163 MTMA 264 MTMA 214 MTMA

Etileno

250 MTMA

Propileno 120 MTMA Etileno 386 MTMA Propileno 130 MTMA Etano 270 MTMA Amoníaco 900 TMD Urea 1.200 TMD Cloro 130 MTMA Soda 147 MTMA HCI 33 MTMA MVC 130 MTMA EDC 150 MTMA PVC 120 MTMA Reutilización de aguas 1.300 Lts/seg servidas 800 MTMA Sal industrial 14000-21000 MCD Orgánicos 28463-42695 MCD Inorgánicos Producto

Polínter Propilven Pralca Indesca

Polietileno de Alta Densidad (PEAD) Polietileno de Baja Densidad (PEBD) Polietileno lineal de Alta Densidad (PELAD) Polietileno de Alta Densidad (PEAD) Propileno Oxido de Etileno Monoetilen Glicol Dietilen Glicol Trietilen Glicol MTMA: Miles de toneladas métricas anuales.

Capacidad

160 MTMA 80 MTMA 190 MTMA 84 MTMA 16 MTMA 110 MTMA 21.6 MTMA 84 MTMA 8.4 MTMA 1.3 MTMA

Análisis de la demanda nacional:

Nuestro país posee una alta demanda de etileno ya que poseen muchos







La producción de etileno se encuentra en una sola compañía en Venezuela y es en la de Ana María Campos

Análisis de los precios del etileno:

El etileno representa el segmento más importante de la industria petroquímica por ser el precursor de una gran cantidad de productos intermedios y finales, como plásticos, resinas, fibras, elastómeros, solventes, recubrimientos, plastificantes y anticongelantes. En 2007, la demanda mundial de etileno fue de 114 millones de toneladas, principalmente por el incremento de demanda de su principal derivado, el polietileno. El valor en que se estima del producto, su variación dependerá de múltiples variables como los niveles de producción, los niveles de la demanda, las condiciones económicas, políticas, inflación, que son factores que se perciben en el mercado, nacional e internacional. A medida que transcurre el paso de los años la inflación aumenta y los precios de estos productos se manifiestan en la alza de sus precios por galones si hablamos técnicamente del etileno. Al aumentar o disminuir el precios del Petróleo Crudo y con él sus derivados, hay una variación en sus costo debido a que es producido desde el tratamiento del petróleo crudo con el procesamiento del gas natural, en nuestro caso al precio del gas residual, su precio está influenciado principalmente por el precio del crudo. Esto es así porque compite principalmente con combustibles derivados del petróleo.





Estudio De Selección De La Ubicación

La selección de la ubicación de la planta se basara por medio del Método de los factores Ponderados. Se tomaran en cuenta tres sitios de ubicaciones dentro del municipio Carirubana y se aplicara este e ste método para así seleccionar la más conveniente. Dentro de los factores relevantes se encuentran:



Concentración de clientes y tendencias.



Disponibilidad de costo y tamaño de terreno e instalación.



Proximidad a sistema de transporte.



Disponibilidad de servicios públicos.



Restricciones de uso de suelo.



Impacto ambiental.



Disponibilidad y costo de la materia prima.







Municipio Carirubana

Superficie territorial: 684 km2 Población: 203.583habitantes.

Economía local: Punto Fijo es asiento del complejo refinador petrolero más

grande del mundo, el Centro de Refinación de Paraguaná (CRP), que se compone de la Refinería de Amuay y la Refinería Cardón (adicionalmente la conforma una refinadora de asfalto, "Bajo Grande" en el estado Zulia), con una producción de alrededor de 1 millón de barriles diarios; éste junto con las empresas que prestan servicios conexos, son el principal motor de la economía local y estatal. Así mismo la ciudad es sede de la segunda flota pesquera del país, y cuenta con una zona franca industrial, comercial y de servicios (ZONFICA), ( ZONFICA), donde se encuentran en cuentran empresas livianas y electrónicas, como la fábrica de computadoras VIT, y la fábrica de celulares Vtelca, entre otras.

Punto Fijo experimenta un crecimiento en su actividad comercial por la implantación de una zona libre de inversión invers ión turística, que permite adquirir mercancías (electrodomésticos, bebidas alcohólicas, lencería, entre otros) sin aranceles de nacionalización y con IVA a una tasa menor. Esto ha generado la instalación de importantes grupos de inversionistas en la región. Asimismo se ha





El desarrollo progresivo que experimenta Punto Fijo, ha incentivado a las autoridades municipales, estadales y nacionales, a ejecutar obras que desde hace mucho tiempo se esperaban en esta localidad como lo es el terminal de pasajeros, acondicionamiento de las vías públicas, reacondicionamiento del sistema de alta y baja tensión en la distribución de la energía eléctrica, construcción de la central termoeléctrica "Josefa Camejo"; Camejo" ; adicionalmente, la empresa privada construye importantes obras, tales como el Hotel Ciudad Comercial Paraguaná Mall y la ampliación del Centro Comercial y Recreacional (C.C.R.) Las Virtudes, asi como también el Centro Comercial Sambil.

Clima: Punto Fijo constituye una de las zonas más secas del país. Enmarca

dentro del medio bioclimático árido y semiárido, se caracteriza por presentar una precipitación media anual de 340,2 mm. Se encuentra gran fuerza en los vientos, de forma sostenida, con una velocidad media superior a 12 metros por segundo (43,2 km/h). Las precipitaciones presentan un máximo en los últimos meses del año, siendo el mes de noviembre el más lluvioso con un promedio de 83,5 mm. La evapotranspiración es de 2.000 mm. La temperatura promedio está entre 27 y 28 °C. Hacia el suroeste del cerro Santa Ana, la humedad es más fuerte ya que es atrapada por los vientos alisios. En general el clima se caracteriza por presentar un déficit de humedad durante casi todo el año (9 a 12 meses)





Estados

Zona A.1:

Factores

Tucacas

Zona A.2:

Zona A.3:

El Recreo

Punto Fijo

Ubicación Geográfica

15%

12

1.8

12

1.8

16

2.4

Fuente de abastecimiento

15%

16

2.4

16

2.4

19

2.85

Materia Prima

10%

13

1.3

13

1.3

18

1.8

Mano de obra

10%

15

1.5

15

1.5

19

1.9

Costo de insumos

8%

14

1.12

15

1.2

18

1.44

Cercanía del mercado

5%

14

0.7

15

0.75

19

0.95

Servicios industriales industriales

7%

15

1.05

16

1.12

19

1.33

Transporte

8%

15

1.2

15

1.2

19

1.52

Disponibilidad Disponibilidad de terreno

12%

15

1.8

15

1.8

19

2.28

Regulaciones ambientales

5%

15

0.75

15

0.75

19

0.95

Planta de Purificación y Recobro de Etileno

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