PRODUCCIÓN DE ANHÍDRIDO MALEICO POR OXIDACIÓN DE N BUTANO
Introducción A través de la historia la industria a crecido notablemente sobre todo en la época de la revolución industrial en la cual se industrializaron gran variedad de productos Durante esta revolución algunas de las materias primas de mayor importancia son el petróleo y el gas natural esto debido a su composición y los diferentes usos para cada derivado de este. La industria química es una de las que mas aprovecha estos recursos recursos naturales obteniendo nuevos productos útiles para la sociedad y siempre tratando de reducir el impacto ambiental que conlleva su producción Gran variedad de productos producidos por l industria de gas y petróleo son aplicables en otras ramas como en textiles plásticos plásticos etc uno de estos productos es es el anhdrido maleico maleico el cual ses bastante usado en diferentes ámbitos El origen del anhídrido maleico puede ser a partir de la reacción de hidrocarburos aromáticos u otros así que la materia prima esencial para la producción es proveniente del gas natural viendo así lo importante de este recurso para la producción producción de anhídrido maleico maleico , entre otros productos los cuales a su vez tienten gran importancia en otras otras industrias.
Objetivos Objetivo general -
Diseñar una planta para la produccion de anhidrido maleico a partir de n-butano como materia prima.
Objetivo especifico -
Realizar un proceso alterno de obtencion de anhidrido maleico utilizando un nuevo solvente para la recuperacion recuperacion del producto.
-
Utilizar nuevos solventes para la obtencion de productos rentables, seguros y amigables con el medio ambiente
Antecedentes El anhídrido maléico es un compuesto químico que en su forma pura es un sólido cristalino incoloro o blanco de olor acre, irritante y muy corrosivo. En solución con Agua es un Acido fuerte que reacciona de forma violenta con bases y oxidantes fuertes que se usa en la producción industrial de sustancias como son resinas de poliéster, resinas para revestimientos, producción de ácido fumárico, pesticidas, conservadores para aceites y grasas, papel, resinas de prensado permanente, farmacéuticos, fertilizantes; en síntesis Diels-Alders, reacciones de copoiimerización, etc. Por tanto, la obtención de anhídrido maléico es de interés a nivel industrial, ya que como se mencionó es un producto que interviene en la síntesis de importantes productos químicos. Los métodos de obtención de anhídrido maléico son reacciones de oxidación catalítica que involucra la presencia de catalizadores complejos como fosfato de vanadio, combinado en algunos casos con hierro, Titania u otros componentes. Encontrar un catalizador que proporcione actividad y selectividad a anhídrido maléico satisfactorias es un trabajo que debe tener una especial atención en el campo de la ingeníeria. El anhídrido maléico fue obtenido por primera vez por Vauquelin en 1817, cuando sometió el ácido maléico, HOOCCHOHCHzCOOH, a la destilación seca y resultó un sublimado cristalino. Además del anhídrido maléico se obtuvo ácido maléico y "paramaléico" (fumárico). Weiss y Downs en 1920 descubrierón la oxidación catalítica en fase vapor del benceno para producir industrialmente el anhídrido maléico. El catalizador representativo comprende VzO5 y Moo3 en razones molares cercanas a 2 y una pequeña cantidad de Na20,soportado en alúmina. La reacción se llevó a cabo en un reactor multitubular de cama fija. La reacción es altamente exotérmica. Normalmente se ha logrado de un 97-98% de conversión .y una selectividad del 74%. El procedimiento tradicional para la obtención de anhídrido maléico es mediante la oxidación catalítica de benceno. Todas las plantas para oxidación de benceno a anhídrido maléico usan lechos fijos multitubulares, la reacción se lleva a cabo en un rango no explosivo. Un nuevo proceso para manufactura de anhídrido maléico se ha desarrollado con base en la oxidación catalltica en fase vapor de n-butano, I-buteno o 2-buteino.Los catalizadorec empleados son normalmente fosfato de vanadio, en algunos casos contiene hierro, titania u ot ros elementos. Este método ha sido desarrollado por varias compañías, incluyendo Mitsubishi en Japón, Bayer y BASF en Alemania. El precio de venta actual del anhídrido maleico actual oscila entre 1.5 y 2 USD por kilogramo
Justificación El anhídrido maleico es muy importante debido a que muchas sustancias químicas comerciales se pueden obtener a partir de este .Muchos de los derivados del Anhídrido Maléico tienen importancia en la industria farmacéutica, textiles, químicos para fotografía, agentes de actividad superficial, agentes de bronceado y aditivos del petróleo. Como consecuencia de las propiedades de reactividad dadas por los dobles enlaces del anillo, el Anhídrido Maléico se puede utilizar para en reacciones de policondensación y poliadición. La mayor aplicación del Anhídrido Maléico es la producción de resinas por medio de la reacción de esterificación. Como se pudo ver anteriormente el anhídrido maleico puede ser obtenido a partir del benceno , del acido maleico y en por oxidación parcial de hidrocarburos tetracarbonados para el proyecto en particular se optara por la obtención del producto mediate los hidrocarburos tetracarbonado esto debido los factores económicos y ambientales hacen más atractivo el proceso medliante la oxidación de n-butano con respecto a la oxidación del benceno. Estos factores son:
El rápido incremento en los: precios del benceno comparado con los precios del n-butano. La cantidad de benceno emitida al medio a disminuido, mientras que la demanda de anhídrido maléico ha incrementado. EI desarrollo de mejores catalizadores para la obtención de anhídrido maléico a partir de ri-butano.
Entonces uno de los factores mas importantes para el uso de butano u otro hidrocarburo tetracarbonado es el factor ambiental ya que el benceno es más contaminante que el butano
Cronograma de actividades ACTIVIDAD
INTRODUCCION AL DISEÑO Propuesta del proyecto Eleccion del proyecto CREACION DEL PROCESO Desarrollo preliminar del proceso desarrollo del diagrama de bloques HEURISTICA DE SINTESIS Investigacion con respecto a la materia prima Investigacion con respecto a los Equipos ESTUDIO DEL SINTESIS DE TREN DE SEPARACION Investigacion tecnologica de separacion Definicion del tren de separacion para el diseño ESTUDIO DEL DIAGRAMA DE FLUJO Elaboracion del diagrama de Flujo Caluculos Manuales del diagrama de flujo ESTUDIO DE COSTOS Estimacion de costos de Capital Estimacion de costos de Equipos Evaluacion Economica
INICIO
31/08/2017 31/08/2017 01/09/2017 07/09/2017 07/09/2017 08/09/2017 14/09/2017 14/09/2017 15/09/2017 28/09/2017 28/09/2017 29/09/2017 05/10/2017 05/10/2017 06/10/2017 12/10/2017 12/10/2017 13/10/2017 14/10/2017
FIN 7 07/09/2017 1 01/09/2017 6 07/09/2017 7 14/09/2017 1 08/09/2017 6 28/09/2017 14 28/09/2017 1 15/09/2017 13 28/09/2017 7 05/10/2017 1 29/09/2017 6 05/10/2017 7 12/09/2017 1 06/10/2017 6 12/09/2017 3 14/10/2017 1 13/10/2017 1 14/10/2017 1 14/10/2017
DURACION
8/31/2017
9/10/2017
9/20/2017
9/30/2017
10/10/2017
INTRODUCCION AL DISEÑO Propuesta del proyecto Eleccion del proyecto CREACION DEL PROCESO Desarrollo preliminar del proceso desarrollo del diagrama de bloques HEURISTICA DE SINTESIS Investigacion con respecto a la materia prima Investigacion con respecto a los Equipos ESTUDIO DEL SINTESIS DE TREN DE SEPARACION Investigacion tecnologica de separacion Definicion del tren de separacion para el diseño ESTUDIO DEL DIAGRAMA DE FLUJO Elaboracion del diagrama de Flujo Caluculos Manuales del diagrama de flujo ESTUDIO DE COSTOS Estimacion de costos de Capital Estimacion de costos de Equipos Evaluacion Economica
Bibliografía Velázquez Canseco Aracely, Tesis `importancia de la química verde en la producción de anhídrido maleico``; instituto politécnico nacional de Mexico Bustamante Rodriguez Aracely ; Dsieño de una planta de anhídrido maleico a partir de N-Butano. Casa abierta al Tiempo , 2012
UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA CARRERA DE INGENIERIA QUIMICA
Estudiante:
ARCIENAGA BUSTILLOS OSCAR LOPEZ VILLARPANDO MARCO ANTONIO MARQUEZ VALDIVIA FABIO SANABRIA LIENDRO MANUEL ALEJANDRO
DOCENTE: ING. GASTON RIOJA
MATERIA: ANALISIS Y DISEÑO DE PROCESOS QUIMICOS
SEMESTRE:II/2017
COCHABAMBA-BOLIVIA
