Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Departamento de Ingeniería Química Industrial Academia de Ingeniería de Procesos
Profesor:
Jorge Sergio Morán Guzmán Equipo: 7 Integrantes de Equipo:
Sarabia Heredia Adriana Vélez Mendiola Sergio Zamora Guerrero Edgar Benedicto Zurita Hernández Jimena Fecha de Entrega:
09 de Setiembre de !0"#
Proyecto No. 7
Producción de Anhídrido Maleico a partir de Benceno Objetivo del Proyecto: $i%e&ar ' e%eci(icar la% condicione% de oeraci)n de una lanta de roducci)n de an*+drido maleico, con el (in de ma-imizar la roducci)n del mi%mo. $e %er o%ible, %ugerir me/ora% ara el roce%o, ademá% de la% condicione% 'a mencionada% en el ro'ecto. Introducción:
El an*+drido maleico e% un %)lido con grumo% incoloro o blanco, cri%talino ' con un olor (uerte caracter+%tico. E%ta %u%tancia e% utilizada en el ree%timiento de carrocer+a% de autom)ile%, 'a 1ue e% un recur%or o materia rima u%ada ara la (ormulaci)n de intura% a ba%e de agua, barnice% ' recubrimiento%. 2or lo general, el an*+drido %e combina con cool+mero% de roileno3*e-eno ' gra(ito con el (in de actuar como romotore% de la ad*e%i)n, (ormulaci)n 1ue *a mo%trado una gran re%i%tencia a la acci)n de la ga%olina. 4tra (ormulaci)n de intura% a ba%e de agua con%i%te en la reacci)n de an*+drido maleico con triglicérido% in%aturado% 5como el é%ter linoleico6, %iendo la (unci)n del an*idro en e%ta (ormulaci)n contener o recibir a lo% gruo% *idro-ilo ' al1uil*idro-ilo de un diol ara concluir la (ormulaci)n con una neutralizaci)n de la molécula 5or adici)n de una amina terciaria6.
Ilustración 1: Pinturas a base de agua
En la otra mano, el rincial u%o del an*+drido maleico e% como materia rima ara la obtenci)n de re%ina% de olié%ter in%aturada%, 1ue %on re(orzada% con (ibra de idrio ara %u alicaci)n en anele%, embarcacione% deortia%, entre otra% má%. Ademá%, el an*+drido maleico e% utilizado en la obtenci)n de cool+mero% de ácido acr+lico3ácido maleico, con el (in de %er u%ado% en la (ormulaci)n de detergente% ' me/orar %u% roiedade% de laado, como el %ecue%tro de catione% calcio ' magne%io, e-tracci)n de imureza% %)lida%, reenci)n de la redeo%ici)n de la %uciedad, reenci)n del aglomeramiento de detergente% en olo, entre otra% roiedade% má%.
Actualmente, e-i%ten dier%a% (orma% de obtener an*+drido maleico como roducto. A artir de la o-idaci)n de na(taleno u o3-ileno, %e uede obtener an*+drido (tálico, a%+ como an*+drido maleico como %ubroducto. 4tra o-idaci)n en la cual %e obtiene an*+drido como %ubroducto e% a artir de tolueno, en la cual el roducto rincial a obtener e% ácido benzoico. 4tra técnica de manu(actura con%i%te en la o-idaci)n de buteno, roce%o 1ue actualmente %e llea a cabo /unto con el roce%o de cra1ueo de aor de bencina% ligera%, en el cual %e obtiene butadieno 51ue uede %er o-idado a an*+drido maleico6 ' buteno. Sin embargo, la (uente de obtenci)n de an*+drido maleico 1ue %e e%tudia en e%te ro'ecto utiliza como materia rima el benceno, ' con%i%te en la o-idaci)n controlada de la materia rima ara obtener an*+drido maleico. Sin embargo, gran cantidad de emre%a% utilizan !3 buteno como materia rima ara el roce%o.
Tabla de Potencial Económico
2ara el cálculo del otencial econ)mico, %e cuenta con lo% %iguiente% dato% de recio8 •
Benceno: ".! :;gal
benceno, %e encuentra un alor de den%idad de =7>.
3
m
. 2ara oder conertir
el recio otorgado al recio or libra, debe alicar%e la %iguiente ()rmula8
$
( ) ( ) ( ) $ = lb
$
$ gal
ρ
lb gal
( )
lb kg =876.5 3 gal m
(
2.2046 lb 1 kg
)(
0.003785 m
3
1 gal
)
= 7.313
lb gal
Su%titu'endo en la ()rmula anterior8 $ $ gal $ $ = =0.17 lb lb lb 7.313 gal
( )
1.25
Tabla de Precios de Materias Prias y Productos
Material
$/lb
C6H6
%$!"#
N%
C&H%$'
!&(
C
%$
H%$
C"6H%%$&
!#)
?a% corriente% de entrada ' %alida del roce%o 5con ba%e en el diagram del roce%o ad/unto6 %on8 ", !, 5entrada6, = ' 9 5%alida6. En la corriente 5"6, %e encuentran la% %iguiente% %u%tancia%8 < >H>
(
50254.62
lb h
)
En la corriente 5!6, %e tiene 4 ! ' @!. Sin embargo, al no tener alor como materia rima o roducto, tienen un alor de 0 ara el cálculo.
(
En la corriente 56, %e tiene < ">H!!4#
8242.1
)
lb h
En la corriente 5=6, %e tiene < >H>, 4 !, @ !, <4 !, H !4 ' <">H!!4#. 2ara el cálculo del
(
otencial econ)mico, %)lo intere%an la% libra% de benceno
de dibutil (talato
(
750
lb h
)
38193.48
lb h
.
En la corriente 596, %e tiene < #H!4
(
11023
lb h
)
(
' <">H!!4#
!"lculo de los precios de las aterias prias:
(
$ C 6 H 6 (1 )=
50254.62
(
$ C 16 H 22O 4 (5) =
lb h
8242.1
)(
lb h
0.17
)(
)
$ $ =8543.29 lb h
0.49
)
$ $ =4038.63 lb h
!"lculo de los precios de los productos: Corriente 8:
(
$ C 6 H 6 (8 )= 38193.48
lb h
)(
0.17
$ lb
)=
6492.89
$ h
7492.1
lb h
)
.
)
' la%
(
$ C 16 H 22O 4 (8 )=
750
lb h
)(
0.49
)
$ $ =4038.63 lb h
Corriente 9: $ C 4 H 2O 3 ( 9)=
(
$ C 16 H 22O 4 (9 )=
7492.1
lb h
)(
0.78
(
11023
lb h
)(
0.49
)
$ $ =5401.27 lb h
)
$ $ =5843.84 lb h
inalmente, %e %u%titu'en lo% recio% or *ora calculado% en la ()rmula del otencial econ)mico8 P . E .= $ Productos−$ Materias Primas
P . E .=5843.84
$ $ $ $ $ $ + 5401.27 + 6492.89 + 585 − 8543.29 −6428.84 h h h h h h
P . E .= 3350.87
$ h
de
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