UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
PRODUCCIÓN DEL MONOETILENGLICOL A PARTIR DE LA HIDRÓLISIS DEL ÓXIDO DE ETILENO CATEDRA: MODELAMIENTO Y SIMULACIÓN DE PROCESOS CATEDRÁTICO: Ing. GUEVARRA YANQUI, Pascual Victor ESTUDIANTES: CANTURIN CABRERA, Carmen RAMOS CHAVEZ, Madely ALUMNAS DEL NOVENO SEMESTRE SEMESTRE FECHA: 20-06-2017
HUANCAYO-PERÚ 2017
PRODUCCIÓN DEL MONOETILENGLICOL A PARTIR DE LA HIDRÓLISIS DEL ÓXIDO DE ETILENO
ÍNDICE ÍNDICE 3 RESUMEN 4 INTRODUCCIÓN 5 OBJETIVOS 6 HOJA DE NOTACIÓN Error! Bookmark not defined. II. MARCO TEÓRICO 7 2.1. ETILENGLICOL 7 2.2. MONOETILENGLICOL 7 2.2.1. PROPIEDADES FISICAS 7 2.2.2. PROPIEDADES Y REACCIONES QUÍMICAS 7 2.3. PROCESOS DE SELECCIÓN Y DESCRIPCIÓN 8 2.3.1. PROCESO DE SELECCIÓN 8 2.3.1.1. TIPOS DE PROCESO DE PRODUCCIÓN 8 2.3.1.2. Química de la Reacción 9 2.4. DIAGRAMA DE BLOQUES DE PROCESO 9 2.4.1. Descripción del proceso de la planta de etilenglicol 10 2.4.1.1. CONTENIDO DEL PROCESO 10 3. MÉTODOS Y MATERIALES Error! Bookmark not defined. 4. RESULTADOS 17 5. DISCUSIÓN DE RESULADOS Error! Bookmark not defined. 6. CONCLUSIONES 18 7. RECOMENDACIONES Error! Bookmark not defined. 8. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA Error! Bookmark not defined. 9. BIBLIOGRAFIA 19 ANEXOS 20
RESUMEN Aunque el etilenglicol se conocía desde 1859 (Wurtz), el mismo no se produjo industrialmente hasta la Primera Guerra Mundial. Su síntesis se basa en la hidrólisis de óxido de etileno producido por el proceso de clorhidrina. La producción a partir de formaldehído y monóxido de carbono también se utilizó comercialmente entre 19401963. Sin embargo, ninguno de estos métodos se utiliza actualmente. La oxidación directa de etileno a etilenglicol también fue empleada comercialmente durante un corto tiempo, pero fue abandonada, probablemente debido a los problemas causados por la corrosión
I.
INTRODUCCIÓN
Actualmente, el mercado internacional de la industria petroquímica es altamente competitivo. Ello debido a la apertura de los mercados, a la fusión de las grandes empresas internacionales, a la evolución tecnológica y a la tendencia al alza de los precios del petróleo. Esto ha ocasionado una constante evolución de los mercados mundiales, en cuanto a los productos y derivados. El presente trabajo consta de un estudio de mercado, en base a datos proporcionados por el Instituto Nacional de Estadística de Bolivia" además se posee los balances de masa y energía en base a la producción determinada por el estudio de mercado, ya mencionado, y también se cuenta con el diagrama de flujo base del proceso.
OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL
Realizar el Balance de Materia y el Balance de Energía del proceso de producción de ETILENGLICOL.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Establecer, describir y analizar las diferentes operaciones unitarias necesarias en el proceso de producción de ETILENGLICOL. Conocer el uso de los diversos equipos, instrumentos y materiales necesarios en la producción de ETILENGLICOL. Identificar los parámetros operativos del proceso de producción de ETILENGLICOL.
II. MARCO TEÓRICO 2.1.
ETILENGLICOL
Etilenglicol (EG) juega un rol significativo en la industria debido a su función como intermediario versátil a la alta gama de aplicaciones de los textiles de poliéster, consumidores de empaquetaduras y botellas de bebida para fluidos congelados. Con más de un sitio para glicoles de enlace de hidrogeno tiene un alto punto de ebullición. Monoetilen glicol (MEG), Dietilenglicol (DEG), y Trietilenglicol (TEG) son claras, líquidos incoloros con sabor dulce. Son higroscópicos y relativamente no volátiles, soluble en agua, alcohol y acetona. Existe combustible con una escala de temperatura de autoignición entre 228°C a 412°C.
CHOCH + HO → OHCHCHOH MEG DEM CHOCH +OHCHCHOH → OHCHCHOCHCHOH CHOCH +OHCHCHOCHCHOH → OHCHCHOCHCHOCHCHOH TEM 2.2.
MONOETILENGLICOL
El monoetilenglicol (también conocido cono MEG) es un líquido claro, incoloro, poco olor, ligeramente viscoso. Es miscible en agua, alcohol, y muchos compuestos orgánicos, y su fórmula es . El etilenglicol es más importante comercialmente disponible por que tiene muchas aplicaciones industriales.
CHO
2.2.1. PROPIEDADES FISICAS Monoetileno glicol es inodoro, incoloro, licuado líquido con un sabor dulce. Es un líquido higroscópico completamente miscible con muchos disolventes polares, tales como agua, alcoholes, éteres de glicol y acetona. Sin embargo, su solubilidad es baja en disolventes no polares, tales como benceno, tolueno, dicloroetano y cloroformo. Es miscible en etanol en toda proporción pero insoluble en éter, completamente miscible con muchos disolventes polares, alcoholes, éteres de glicol y acetona, es tóxico como el alcohol metílico cuando se toma por vía oral y el etilenglicol es difícil de cristalizar. Cuando se enfría. El uso generalizado de glicol de etileno como anticongelante se basa en su capacidad para reducir el punto de congelación cuando se mezcla con agua. 2.2.2. PROPIEDADES Y REACCIONES QUÍMICAS Los etilenglicoles (comúnmente llamados dioles) son alcoholes dihiirados que tienen una cadena carbónica alifática. Los dos grupos hidroxilo dan lugar a una alta solubilidad e higroscopicidad y proporcionan sitios reactivos. Los glicoles más pesados exhiben algunas de las propiedades de los éteres debido al enlace éter en su estructura molecular. Las reacciones de los etilenglicoles son similares a las de los alcoholes monohidroxilados en los que el grupo hidrógeno sustituido por halógenos está esterificado de éteres de formas, etc. Las reacciones típicas que son de importancia industrial son las siguientes.
2.3.
PROCESOS DE SELECCIÓN Y DESCRIPCIÓN
2.3.1. PROCESO DE SELECCIÓN 2.3.1.1. TIPOS DE PROCESO DE PRODUCCIÓN
Proceso de carbonato de etileno
En su método, el óxido de etileno se convierte en un intermedio. Carbonato de etileno, por reacción con dióxido de carbono, que luego es hidrolizado por agua para dar etileno glicol. Este proceso estaba en uso en la década de 1970, pero este proceso fue reemplazado más tarde por las plantas combinadas de glicol de óxido de etileno.
Proceso de Acetoxilación
Se usaron dos etapas de reacción en la planta de oxirano. En la primera, el diacatato de etilenglicol se obtuvo por oxidación de etileno en una solución de ácido acético, catalizada por telurio y un compuesto de bromo. Se cree que el complejo de reacción, que es bastante complicado, procede a través de un complejo de telurio-bromoetileno. La oxidación, que se lleva a cabo a una presión de 90-200 ° C y 20-30 atm, da como resultado una mezcla de acetatos debido al hidrólisis parcial del diacetato. El efluente líquido de reacción se extrae y se procesa para recuperar acetatos de glicol y glicol y proporcionar las corrientes de reciclado de vuelta a la oxidación. En la segunda etapa del procedimiento, los aceites de glicol se hidrolizan a etilenglicol y ácido acético. Sin embargo, el proceso no es popular debido a dificultades operativas. Una planta iniciada en Channelview para producir 800 millones de libras / año de etileno glicol se cerró después de dificultades en el inicio.
Proceso de oxicloración de Teijin
El proceso de Teijin, que aún no se ha comercializado, produce etilenglicol mediante la reacción de etileno con sales de talio en presencia de iones de agua y cloruro o bromuro. Un compuesto de metal redox (tal como cobre) oxidable con oxígeno molecular se añade al medio de reacción para permitir la regeneración de la sal de talio.
Proceso de Syngas de Unión Carburo
El proceso desarrollado por Union Carbide, Ine. Utiliza gas de síntesis para la producción de etileno glicol. El glicerol y el óxido de propileno son los principales subproductos. También se producen metanol, formato de metilo y wáter. Y el catalizador caro basado en rodio cataliza la reacción. El proceso aún está comercializado.
Proceso de formaldehído
Alrededor del 8% de MEG se fabrica por este método. La química de la reacción para la producción de MEG por este proceso se da a continuación.
CHO+CO+HO→HOCHCOOH 200°C OHCHCOOH+CHOH→OHCHCOOH + HO OHCHCOOH + H →OHCHCHOH+CHOH
Hidrólisis del óxido de etileno
(glycolic acid) (Alkyl glycolate) 200°C
Vapor phase
Este método es con mucho el método más utilizado para la producción de etileno glicol. La simplicidad y la fiabilidad del proceso la hacen popular. Además, puede usarse en plantas que fabrican óxido de etileno y glicol juntos. Este proceso ha sido seleccionado en el proyecto de diseño actual y por lo tanto se tratará en detalle. 2.3.1.2.
Química de la Reacción
La química de la reacción es bastante simple, y se resume de la siguiente manera: El óxido de etileno reacciona con wáter para formar glicol de etileno, y luego reacciona con etileno glicol y homólogos superiores es una serie de reacciones consecutivas como se muestra en las siguientes ecuaciones:
CHO + HO → CHOH ∆H = −21.8 kcal (Monoetilenglicol) CHO + CHOH → OHCHCHOCHCHOH (Dietilenglicol) CHO+OHCHCHOCHCHOH→OHCHCHOCHCHOCHCHOH (Trietilenglicol) La formación de este glicol superior es inevitable porque el óxido de etileno reacciona más rápidamente con etilenglicoles con el agua. La variable más importante es la relación de agua a óxido, y en las plantas comerciales la producción de glicol de dietileno (DEG) y glicol de trietileno (TEG) se puede reducir usando un gran exceso de agua. La distribución del producto del reactor es esencialmente no afectada por la temperatura y la presión sobre los intervalos (90-200 ° C, 1-30 bares) que son normalmente de interés comercial. 2.4.
DIAGRAMA DE BLOQUES DE PROCESO
Figura1: Diagrama de bloques de flujo de proceso de una planta de producción de monoetilenglicol.
En este proceso se alimentan dos corrientes: una de óxido de etileno gaseoso y vapor de agua, ambos previamente purificados por destilación. Esta reacción es exotérmica y las condiciones de la corriente que entra al reactor son 105°C y 1.5MPa; la reacción se lleva a cabo en fase vapor y gas, con una conversión de 87 %. Mediante este proceso obtenemos monoetilenglicol como producto principal y glicoles pesados (dietilenglicol, trietilenglicol) como subproductos, a partir de la hidrólisis del óxido de etileno. La reacción consume gran cantidad de agua y parte de ella se evapora recirculando al flujo de la alimentación; el monoetilenglicol pasa a ser separado de los glicoles ingresantes a la columna de destilación por diferencia de temperaturas de ebullición. Mono Etilenglicol se produce por la oxidación de etileno a alta temperatura en presencia de catalizador de óxido de plata. El óxido de etileno es entonces hidratado para producir mono etilenglicol con di y tri etilenglicoles como co-productos.
CHO + HO→OHCHCHOH La demanda mundial de MEG es fuerte, con una demanda estimada en 18 millones de toneladas en 2008 y las previsiones que sugieren que la demanda podría aumentar a 25 millones de toneladas en 2015. La demanda es más fuerte en China, donde se consume aproximadamente el 70% de la producción mundial de MEG. 2.4.1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE LA PLANTA DE ETILENGLICOL Las materias primas para una planta de glicol de pie libre s on óxido de etileno refinado y agua puro. Éstos se mezclan con aguas de reciclado y se bombean al reactor de hidratación después de ser precalentados por la corriente de producto de salida. En el reactor de glicol, se proporciona tiempo suficiente para reaccionar todo el óxido de etileno. La presión de funcionamiento de la reacción se controla a un nivel que limita o evita las vaporizaciones de óxido de etileno de la solución acuosa. La mezcla de agua-glicol del reactor se alimenta a la primera etapa de una etapa múltiple del evaporador, la cual se vaporiza con vapor. Las etapas restantes operan a presiones sucesivamente más bajas, con la etapa final normalmente bajo vacío. El agua evaporada se recupera como condensado y se recicla al tanque de mezcla de alimentación de reacción de glicol. La solución libre de glicol libre se envía a una serie de torres de destilación al vacío para producir mono-etilenglicol purificado, subproductos. 2.4.1.1.
CONTENIDO DEL PROCESO
REACTOR
El modelo de reactor de flujo de enchufe (PFR, a veces denominado reactor tubular continuo, CTR o reactores de flujo de pistón) es un modelo usado para describir reacciones químicas en sistemas continuos y fluidos de geometría cilíndrica. El modelo PFR se utiliza para predecir el comportamiento de reactores químicos de tal diseño, de modo que se pueden estimar variables clave del reactor, tales como las dimensiones del reactor. En un reactor de flujo de enchufe ideal, aunque puede haber mezcla lateral en el medio en cualquier punto a lo largo del eje largo (es decir, el eje Y)
El óxido de etileno y el agua penetran en el mezclador primero y después se desplazan al reactor, la radiación del óxido de etileno y agua para formar etilenglicol es una reacción no catalítica. El efluente del Reactor de Glicol va a la sección del Evaporador para remover el agua. EVAPORADOR
Los evaporadores de efecto múltiple que se definen, un aparato para utilizar eficientemente el calor del vapor para evaporar. En un evaporador de efecto múltiple, se hierve en una secuencia de vasos, que se mantiene a una presión inferior a la última. Debido a que la temperatura de ebullición del agua disminuye a medida que disminuye la presión, el vapor evaporado en un recipiente puede utilizarse para calentar el siguiente, y sólo el primer recipiente (a la presión más alta) requiere una fuente externa de calor. Mientras que en teoría, los evaporadores pueden ser construidos con un número arbitrariamente grande de estados. Los evaporadores con más tan cuatro fases rara vez son prácticos, excepto en sistemas donde el licor es el producto deseado, como en sistemas de recuperación química donde se utilizan hasta siete efectos y tiene ventajas. A primera vista, puede parecer que el evaporador de efecto múltiple tiene todas las ventajas, el calor se util iza una y otra vez y parece que estamos obteniendo la evaporación en el segundo y efectos posteriores para nada en términos de costos de energía. Una examinación más cercana demuestra, sin embargo, que hay un precio a ser pagado para la economía del calor. Los evaporadores son de tres o cuatro columnas en serie, funcionando cada una a una presión más baja. El vapor de cabeza se utiliza para proporcionar calor para las re-calderas del evaporador sucesivas. Hay cinco evaporadores en la sección. El fondo del tercer efecto contiene aproximadamente un 15% de agua y el 85% restante de etilenglicoles.
SECADO DE LA COLUMNA
El agua restante del evaporador se elimina en una columna de secado. El agua es conducida por la cabeza y los glicoles se quitan de la parte inferior de la columna. Algunos procesos usan evaporadores solamente como se muestra.
COLUMNA DE DESTILACIÓN
El MEG se separa de los glicoles más pesados en la columna de refinadores de MEG. El MEG se toma por encima y los fondos que contienen una cantidad apreciable de MEG se envían a una columna de divisor. En la columna de división, el MEG restante se elimina por la cabeza y se mezcla con la alimentación a la columna de refinería. Los glicoles pesados se eliminan de los fondos de Splitter y se envían al almacenamiento como subproducto en otro proceso producto pesado enviado a la columna de DEG donde se toma la DEG por encima. Los fondos de columna de DEG se envían a la columna TEG donde se destila el TEG por encima. Los fondos TEG se almacenan y se venden como chatarra.
.
III.
CALCULOS
3.1.
INFORMACION DE ENTRADA
3.1.1. INFORMACION BASICA 3.1.1.1. REACCIONES Y CONDICIONES DE OPERACIÓN Reacciones
(monoetilenglicol) CHOCH + HO→OHCHCHOH CHOCH +OHCHCHOH→OHCHCHOCHCHOH (dietilenglicol) CHOCH +OHCHCHOCHCHOH →OHCHCHOCHCHCHOCHCHOH …(trielilenglicol)
Fuente: Production of Monoetilene Glycol from ethylene Oxide
Temperatura de reacción
Temperatura de ingreso del óxido de etileno= 298°C Temperatura de ingreso del agua=303°C y agua reciclada a 303°C Asumir que el tanque de alimentación trabaja a 298°C=298K Temperatura del reactor 160°C Fuente: Production of Monoetilene Glycol from ethylene Oxide
Fases de reacción Vapor-gas %X 81.4 82.5 83.6 85.9 88 Fuente: The cause and qantitative description of catalyst deactivation in the ethylene oxido hydration
Catalizador: La reacción ocurre sin catalizador Pureza del producto: monoetilenglicol 70% Velocidad de producción: estimado para 45000 ton/año
tn 1año 1d 1000kg 1kmol MEG 1lb =187.5936 lbmolMEG 45000 año 355d 24h 1tn 62.07kgMEG 0.4536kg h
Materias primas Agua Óxido de etileno
Materias primas Puro a condiciones ambientales (liquido) Gas toxico a temperatura ambiente
Purificación y Alimentación Agua: purificación por destilación Óxido de etileno: purificación por destilación Remoción del reciclo del subproducto reversible
Se remueve el dietilenglicol y trietilenglicol en forma de glicol pesado por ser más barato su precio. Fuente: Production of Monoethylene Glycol from Ethylene Oxide
Reactantes en exceso
Para la obtención de monoetilenglicol y evitar la obtención de dietilenglicol y trielilenglicol se usa un exceso en agua (1 molar equivalentemente) según fuente. Fuente: Quantitative description of deactivation in the ethylene oxi dxe hidration process
Variables de diseño
yF =1,00 (composición del óxido de etileno) Variablesy =1,00 (composición del agua) Variables
Balance de materia estequiométrico
X = R R
Conversión:
P S = R
Selectividad:
Rendimiento:
Y = P R
Selectividad y Reacción estequiométrico Óxido de etileno fresco alimentado:
3.2.
BALANCE DE MATERIA
100000 tons/año Producción por hora = 100000∗1000⁄333∗24 =12512.51 kg/hr Capacidad de la planta:
Base: Unidad de operación por hora Notación
oxido de etileno → OE Monoetilenglicol → MEG o EG Dietilenglicol→DEG Trietilenglicol → TEG
Si usamos 12 moles de exceso de agua, entonces la literatura de la selectividad de diferentes productos es:
MEG=85%
DEG=14%
TEG=1%
Monoetilenglicol en el tope de la columna de destilación=12512.51 kg/hr y es de pureza de 99%. Total, de monoetilenglicol destilado=12638.9 kg/hr Suponiendo 1%de MEG e pierde durante la operación y destilación entonces MEG=12765.25 kg/hr Desde la selectividad de diferentes productos:
DEG= 12765.25⁄0.85 ∗ 0.14 = 2102.512kg⁄hr TEG= 12765.25⁄0.85 ∗ 0.01 = 150.1794kg⁄hr Pesos moleculares:
OE = 44.05g⁄mol, MEG = 62.07g⁄mol, DEG = 106.12g⁄mol, TEG = 150.17g⁄mol, agua = 18.02g⁄mol MEG = 205.659kmol⁄hr ,DEG = 19.813kmol⁄hr ,TEG = 1.000kmol⁄hr EO requerido = 205.659 + 19.813 ∗ 2 + 1.00 ∗ 3 = 248.285 kmol/h agua⁄oxido de etileno = 12.00 agua entrante = 248.285 ∗ 12 = 2979.42kmol⁄ hr agua requerida para la reacción = 205.659 ∗ 1 + 19.813∗ 1 + 1.00∗ 1 = 226.472kmol⁄hr Agua en exceso = 2979.42 − 226.472 = 2752.948kmol/h Óxido de etileno entrante = 248.285kmol⁄h =248.285∗44.05=10936.954kg/h Agua entrante = 2979.42kmol⁄h =2979.42∗18.02=53689.148kg/h 3.2.1. Balance de Materia alrededor del tanque de alimentación
Ingresa=Sale+acumulación+consumo Acumulación=0 Consumo=0 Masa Fracción de (kg/hr) entra masa ingresante Óxido de etileno 10936.954 0.1692 Agua 53689.1484 0.8308 Total 64626.1024 1.0
Masa (kg/hr) saliente 10936.954 53689.1484 64626.1024
Fracción de masa saliente 0.1692 0.8308 1.0
3.2.2. Balance alrededor del reactor
= + ó + ó = 0 =0 Todo el óxido de etileno es convertido a glicoles con la razón de utilizar una gran cantidad de agua La selectividad de diferentes productos es:
=85%
=1%
Material entrante al reactor
Óxido de Etileno Agua Total
=14%
Masa (kg/hr) 10936.954 53689.1484 64626.1024
Fracción masa 0.1692 0.8308 1.0
Kmol/hr 248.285 2979.42 3227.705
Fracción mol 0.077 0.923 1.0
Material saliente del reactor
= 205.659 /ℎ = 205.659 ∗ 106.12 = 12765.254/ℎ Agua MEG DEG TEG Total
Masa (kg/hr) 49608.123 12765.254 21102.556 150.17 64626.1
Fracción masa Kmol/hr 0.7676 2752.948 0.1975 205.659 0.0325 19.813 0.0023 1.00 1.0 2979.42
Fracción mol 0.924 0.069 0.00665 0.000336 1.0
3.2.3. Balance alrededor del evaporador
= + ó + ó = 0 =0
La concentración del monoetilenglicol es de 19.75% a 72.25% a lo largo del tubo vertical del evaporador Los glicoles concentrados son desde 23.24% a 85%
= + + = 12765.254 + 2102.556 + 150.17 = 15017.98/ℎ Glicoles presentes 0.85 y agua 0.15
= 15017.98⁄0.85 ∗0.15 =2650.232/ℎ = − = 49608.123 − 2650.232 ℎ =46957.89/ℎ
Agua MEG DEG TEG Total
Masa (kg/hr) entra Masa % entra Masa (kg/hr sale) Masa % saliente 49608.123 76.76 2650.232 15 12765.254 19.75 12765.254 72.25 21102.556 03.25 2102.556 11.9 150.17 0.23 150.17 0.85 64626.1 100 19242.62 100
Agua evaporada=46957.89 hg/hr 3.3.
BALANCE DE ENERGIA
En el tanque de alimentación
ó = 298° 2 = 303° 1 − = ∗ ∗ ∆ =∗+∗=3.78 / = 303 Reactor
= 160° = = 18 , = 16 Óxido de etileno Agua MEG DEG TEG
Calor Kj/kmol -129000 -242000 -386000 -571000 -397740
1° reacción:
+2→ ∆=−386000−(−129000 + −242000)=−15000/ 2da reacción:
+ → ∆ = −56000/ 3ra reacción:
+→ ∆=302260kj/kmol Calor generado en el reactor=∑∆H=∑Mkmol⁄hi∗∆Hi =201.591∗ −15000 +11.79∗ −56000 +0.9258∗302260 Calor generado en el reactor = −3404362 KJ/h Q − Q = −3404362 KJ/h ∆T = Q⁄MCp = −12.9 °C
IV.
RESULTADOS BALANCE DE MATERIA: Material entrante al reactor
Óxido de Etileno Agua Total
Masa (kg/hr) 10936.954 53689.1484 64626.1024
Fracción masa 0.1692 0.8308 1.0
Kmol/hr 248.285 2979.42 3227.705
Fracción mol 0.077 0.923 1.0
BALANCE DE MATERIA: Material saliente del reactor
= 205.659 /ℎ = 205.659 ∗ 106.12 = 12765.254/ℎ Agua MEG DEG TEG Total
Masa (kg/hr) 49608.123 12765.254 21102.556 150.17 64626.1
Fracción masa Kmol/hr 0.7676 2752.948 0.1975 205.659 0.0325 19.813 0.0023 1.00 1.0 2979.42
BALANCE DE ENERGIA EN EL REACTOR
Q − Q = −3404362 KJ/h ∆T = Q⁄MCp = −12.9 °C
Fracción mol 0.924 0.069 0.00665 0.000336 1.0
V.
CONCLUSIONES
Se realizó el Balance de Materia del proceso de producción de ETILENGLICOL obteniendo como resultado los valores de la siguiente tabla
Óxido de Etileno Agua Total
Agua MEG DEG TEG Total
Masa (kg/hr) 10936.954 53689.1484 64626.1024
Masa (kg/hr) 49608.123 12765.254 21102.556 150.17 64626.1
Fracción masa 0.1692 0.8308 1.0
Kmol/hr 248.285 2979.42 3227.705
Fracción masa Kmol/hr 0.7676 2752.948 0.1975 205.659 0.0325 19.813 0.0023 1.00 1.0 2979.42
Fracción mol 0.077 0.923 1.0 Fracción mol 0.924 0.069 0.00665 0.000336 1.0
Se realizó el Balance de Energía del proceso de producción de ETILENGLICOL obteniendo como resultado.
Q − Q = −3404362 KJ/h ∆T = Q⁄MCp = −12.9 °C
Establecimos, describimos y analizamos las diferentes operaciones unitarias necesarias en el proceso de producción de ETILENGLICOL. Se llegó a conocer la descripción de cada uno de los equipos, instrumentos y materiales necesarios en la producción de ETILENGLICOL.
Se identificó los parámetros operativos del proceso de producción de ETILENGLICOL:
y =1,00 y =1,00
Variables F (composición del óxido de etileno) Variables (composición del agua) Temperatura de ingreso del óxido de etileno= 298°C Temperatura de ingreso del agua=303°C y agua reciclada a 303°C Asumir que el tanque de alimentación trabaja a 298°C=298K Temperatura del reactor 160°C
VI.
BIBLIOGRAFIA
Mohammed, R. (2013). PRODUCTION OF MONOETHYLENE GLYCOL FROM ETHYLENE OXIDE.
Elementos de la ingeniería de las reacciones químicas, H. Scott Fogler, 2001. Procesos de transferencia de calor, Donald Kern, 1999. Procesos de transporte y operaciones unitarias, C. J. Geankoplis, 1998. Problemas de ingeniería química, Joaquin Ocon Gracía – Gabriel Tojo Barreiro. Transferencia de calor, J. P. Holman, 1998. Manual del ingeniero químico, Perry. “Efecto de la actividad del agua y la modifi cacion de la atmosfera gaseosa sobre la producción y calidad de conidios de Beauveriabassiana”, Universidad Autonoma Metropolitana, Mexico. “Reactores Quimicos”, Fidel Cunill, Barcelona 2010. “Especificaciones de Venta”, Productora de alcoholes hidratados, C.A. “Introducción al uso del simulador HYSYS”, Universidad Tecnologica Nacional – Facultad
ANEXOS DIAGRAMA DE FLUJO DEL ETILENGLICOL
FUENTE: (Mohammed, 2013)
MATERIAL HANDLED FOR GLICOL SEPARATION
FUENTE: (Mohammed, 2013)
