Alcohol Isopropílico

2da Práctica Calificada Alcohol Isopropílico 09 de Octubre del 2014

ISOPROPANOL

1. Identificación de la sustancia

Nombre químico: Isopropanol

Sinónimos: Propan-2-ol, 2-Propanol, Alcohol isopropílico

Molécula:

Fórmula Molecular: C3H8O / (CH3)2CHOH

Breve descripción de la sustancia:

Es un alcohol incoloro, inflamable, con un fuerte olor y muy miscible con el agua.

Usos de la sustancia:

El isopropanol se usa como producto de limpieza y como disolvente en la industria. También se utiliza como un aditivo de la gasolina para disolver el agua o el hielo en conducciones de combustible.

Otro uso importante es como producto de limpieza para dispositivos electrónicos como clavijas de contacto, lentes de lasers en unidades de disco óptico (Ej. CD, DVD), etc.

2. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS

2.1. Información general

Aspecto Líquido incoloroOlor Fuerte

2.2. Información importante en relación con la seguridad.

PROPIEDADES DEL ISOPROPANOL VALOR UNIDADPunto/intervalo de ebullición 83 °CPunto de inflamación 11.7 °CLímite inferior de explosividad 2 % volLímite superior de explosividad 12 % volPresión de vapor a 25 ºC 45.4 mmHgDensidad relativa del líquido @ 25°C (agua=1) 0.7867Solubilidad en agua MiscibleDensidad relativa de vapor (aire=1) 2.1

Ejecutado por: Revisado por: Autorizado por: Asistente:

Alberto García Jhony Rojas Oswaldo Chihuala Juan Velasco


PROPIEDADES DEL ISOPROPANOL VALOR UNIDADPeso Molecular 60.1 g/molDensidad relativa vapor-aire @ 20 °C 1.014Calor de Combustión 3.02E+07 J/KgCalor Latente de Vaporización 0.051 J/KgCalor específico 2721.42 J/Kg.K

3. ESTABILIDAD Y REACTIVIDAD

Por la evaporación de esta sustancia a 20°C se puede alcanzar bastante rápidamente una concentración nociva en el aire.

El vapor puede ser invisible y es más pesado que el aire.

El vapor se mezcla bien con el aire, se forman fácilmente mezclas explosivas

3.1 Condiciones que deben evitarse

El calentamiento del recipiente provocará aumento de presión con riesgo de estallido y la consiguiente explosión (incluso un BLEVE). No generar ninguna fuente de ignición.

3.2. Materias que deben evitarseReacciona con oxidantes fuertes.

4. INFORMACIÓN REGLAMENTARIA

Etiquetado según el Reglamento sobre notificación de sustancias nuevas y clasificación, envasado y etiquetado de las peligrosas, aprobado por Real Decreto363/1995, de 10 de marzo, y sus adaptaciones al progreso técnico.

Símbolos

F Xi

F: Fácilmente inflamable

Xi: Irritante

Frases R 11-36-67 Fácilmente inflamable. Irrita los ojos. La inhalación de vapores puede provocar somnolencia y vértigo.

Frases S (2-)7-16-24/25-26 Manténgase fuera del alcance de los niños. Manténgase el recipiente bien cerrado. Conservar alejado de toda llama o fuente de chispas - No fumar. Evítese el contacto con los ojos y la piel. En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico.




5. DENSIDAD VAPOR- AIRE

La densidad de una mezcla vapor-aire a temperatura ambiente puede calcularse como

sigue:

d va=psP

+ P−pP

Donde:

P = Presión Ambiente

P = presión de vapor de la sustancia a temperatura ambiente

s = densidad relativa de su vapor puro

Tomando valores desde P = 760 mmHg, Hallamos la siguiente gráfica:

Densidad relativa 2-Propanol = 2.1; Pva @ 25°C = 45.4 mmHg

Pva (mmHg) dva (aire=1)760 2.1720 2.04210526680 1.98421053640 1.92631579600 1.86842105560 1.81052632520 1.75263158480 1.69473684440 1.63684211400 1.57894737360 1.52105263320 1.46315789280 1.40526316240 1.34736842200 1.28947368160 1.23157895120 1.1736842180 1.11578947

45.4 1.0657105340 1.057894740 1




0 100 200 300 400 500 600 700 8000

0.5

1

1.5

2

2.5

dr vs Pva (mmHg)

PRESIÓN DE VAPOR DE LA SUSTANCIA PURA

PRESION ATMOSFÉRI-CA

Seguidamente calcularemos las temperaturas a partir de la ecuación de Antoine

Ecuación (1)

A B CC3H8O 5.24268 1580.92 219.61

Constantes de Antoine para el 2 Propanol

Pva (mmHg) Pva (bar) dra T °C

760 1.01325 2.10 82.27720 0.95992 2.04 80.92680 0.90659 1.98 79.51640 0.85326 1.93 78.03600 0.79993 1.87 76.46560 0.74660 1.81 74.81520 0.69327 1.75 73.06480 0.63995 1.69 71.19440 0.58662 1.64 69.18400 0.53329 1.58 67.01360 0.47996 1.52 64.65320 0.42663 1.46 62.06280 0.37330 1.41 59.18240 0.31997 1.35 55.93200 0.26664 1.29 52.18160 0.21332 1.23 47.72120 0.15999 1.17 42.1980 0.10666 1.12 34.77

45.4 0.06053 1.07 25.0940 0.05333 1.06 23.02




10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.000%5%

10%15%20%25%30%35%40%45%50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%

100%

Concentraciones (%) vs T (°C)

6. COEFICIENTE DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (K)



Límite Superior

Límite inferior

T °C d propan-2-ol K (KJ/m.K)82.3 0.7813 2.126280.9 0.7814 2.126579.5 0.7815 2.126978.0 0.7817 2.127276.5 0.7818 2.127674.8 0.7819 2.128073.1 0.7821 2.128471.2 0.7823 2.128869.2 0.7824 2.129367.0 0.7826 2.129864.7 0.7828 2.130462.1 0.7830 2.131059.2 0.7833 2.131755.9 0.7836 2.132552.2 0.7839 2.133447.7 0.7843 2.134442.2 0.7848 2.135734.8 0.7854 2.137525.1 0.7863 2.139823.0 0.7865 2.140320.0 0.7867 2.1411

t ambiente 20 °Cd propa.@25 0.7863Coef. Expan. Vol. 0.000112 /°CCe 2.72142 KJ/Kg.K


20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.02.1150

2.1200

2.1250

2.1300

2.1350

2.1400

2.1450

K vs T (°C)

7. UBICACIÓN Y DISEÑO DE LOS TANQUES DE ALMACENAMIENTO

Ubicación de la planta: KILOMETRO 25 DE LA PANAMERICA SUR

Avenida: Panamericana sur

Distrito: Lurin

Provincia: Lima

Departamento: Lima




CROQUIS DE LOCALIZACIÓN

COORDENADAS GEOGRÁFICAS & UTM

PRINCIPALES VIAS DE ACCESO



Norte Este1 2,134,660 435,3602 2,143,686 436,3153 2,134,567 435,3604 2,134,487 465,96876° 56' 8.05'' O

12° 14' 51.67'' S12° 14' 53.34'' S12° 14' 56.36'' S

76° 56' 10.21'' O

76° 56' 8.52'' O76° 56' 6.34'' O

No. Vertice

Coordenadas geográficas Coordenadas UTMLATITUD LONGITUD

12° 14' 54.77'' S


VISTA PANORÁMICA

Características climáticas

Su clima es árido y semi cálido, con una temperatura media anual que fluctúa entre los 18 ºC y 19 ºC, con una nubosidad media de 8 octavos (1), la humedad relativa media varía entre 85 y 95 % (2), llegando algunas veces en invierno hasta 100%; los vientos soplan durante el día, de norte a suroeste y durante la noche de suroeste a norte.

Factores tomados en cuenta para determinar la ubicación

-factores climáticos-vias de acceso-etc




8. CÁLCULOS DE DIAMETRO Y DE ALTURA DEL TnK.

Para el Diseño se utilizará la siguiente condición de esbeltez:

Como conocemos el volumen del tanque podemos sustituir la condición de esbeltez en la primera ecuación y obtener el diámetro del tanque:

V = 6000 m3 =

Entonces; D = 18.28 m.

Por lo que tenemos que el diámetro y la altura del TnK son 19m y 24m respectivamente.

8.1. Determinación de la distancia entre el tanque y el borde del perímetro:

Para la localización, arreglo y espaciamiento de los tanques de almacenamiento a presión, se debe cumplir con la NRF-010-PEMEX-2004:

8.2. Espaciamientos mínimos en áreas de almacenamiento de hidrocarburos (ver Tabla No. 1).

8.2.1. Almacenamiento Atmosférico.

8.2.1.1. Espacio mínimo entre tanques atmosféricos.

8.2.1.1.1. El espacio mínimo entre tangentes de tanques de almacenamiento de crudo o líquidos inflamables (clase I), debe ser igual a la mitad de la suma de sus diámetros.

8.2.1.1.2. El espacio mínimo entre tangentes de tanques de almacenamiento de líquidos combustibles (clases II y III), debe ser igual a un cuarto de la suma de los diámetros.

8.2.1.2. Espacio entre tanques atmosféricos con líquidos inflamables y tanques presurizados.

8.2.1.2.1. El espacio mínimo entre tangentes de tanques atmosféricos de almacenamiento de hidrocarburos y petroquímicos con capacidad de 40 000 barriles y menores, a tanques de almacenamiento a presión de cualquier capacidad, debe ser de 1,5 veces el diámetro del tanque atmosférico.

8.2.1.2.2. Para tanques atmosféricos de almacenamiento de hidrocarburos y petroquímicos con capacidad mayor a 40 000 barriles, la distancia mínima entre tangentes a tanques presurizados deber ser la suma de los diámetros de los tanques




Tabla N°1




Diseño de los tanques

8.3. Determinación de la distancia entre los tanques:

Los 4 tanques tienen diámetros iguales por lo tanto:

D1 = D2 = D3 = D4=D5=D6

b = 7m

Determinación de M

M = a + D1 + b + D2 + aM = 19 + 19 + 7 + 19 + 19M = 83m

Determinación de N

N = a + D1 + b + D2 + b + D3 + a




N = 19 + 19 + 7 + 19 + 7 + 19 + 19N=109m

9. ECUACIÓN DE COMBUSTIÓN DEL ISOPROPANOL

9.1. El alcohol isopropílico al experimentar combustión produce:

Ecuación Balanceada

2C3H 7OH +9O2−−→6CO2+8H 2O120 gr 288gr 264gr 144 gr

1kg 2.4kg 2.2kg 1.2kg

2C3H7OH = (C:12gr/mol x 3)x2mol +( H:1gr/mol x 8)x2mol +(O:16gr/mol)x2mol =120gr

9O2 = (O: 16gr/mol x 9) = 288gr

6CO2 = ( C:12gr/mol)x6mol + ( O:16gr/mol x2)x6mol = 264gr

8H2O= ( H:1gr/mol x 2)x8mol + ( O: 16gr/mol)x8mol = 144gr

Y ahora solo una regla de 3, 1kg de sustancia equivale a:

120gr de 2C3H7OH --------> 9 O2 de 288gr1 kg de 2C3H7OH --------> X

Despejando:

X= 1 kg 2C3H7OH x 288gr de O2 / 120 gr 2C3H7OH = 2.4 kg

9.2. ECUACIÓN DE COMBUSTIÓN DEL ALCOHOL ALÍLICO

C3H 5OH+4O2−−→3CO2+3H 2O58 gr 128gr 132gr 54 gr

1kg 2.2kg 2.28kg 0.93kg

Se utilizará la relación de Kg de agua producida tanto de la combustión del isopropanol y del alcohol alílico; para calcular el valor de E (radiación media térmica ) del isopropanol, conociendo el valor de E del alcohol alílico.

10. CÁLCULO DE LA INTENSIDAD DE IRRADIACIÓN TÉRMICA




Ie = d F E

10.1. Calculó del "d" coeficiente de trasmisión atmosférica

Empleando la fórmula empírica de Pietersen y Huerta:

La Pv a Temperatura ambiente @ 20°c = 2310 Pa

Considerando humedad relativa del 92% tenemos:Pv=2310*0.92 = 2125.2 Pa

x (m) d10 0.82420 0.77430 0.74640 0.72750 0.71360 0.70170 0.692

10.2. Cálculo del Factor geométrico de visión:




formula empírica

Thomas

x(m) b c k m (Kg/m2s) a a a/b c/b Fv10 9.5 30.2 6.1702E-08 0.03653697 19.25058983 11.8962348 2 3 0.24520 9.5 37.4 6.1702E-08 0.03653697 19.25058983 11.8962348 2 4 0.24730 9.5 45.7 6.1702E-08 0.03653697 19.25058983 11.8962348 2 5 0.24840 9.5 54.6 6.1702E-08 0.03653697 19.25058983 11.8962348 2 6 0.24950 9.5 63.8 6.1702E-08 0.03653697 19.25058983 11.8962348 2 7 0.24960 9.5 73.2 6.1702E-08 0.03653697 19.25058983 11.8962348 2 8 0.24970 9.5 73.7 6.1702E-08 0.03653697 19.25058983 11.8962348 2 8 0.249

RELACION

10.3. Cálculo de la Intensidad media de la radiación de la llama:

E alcohol alílico = 38; Kg agua producidaE isopropanol = XKg de agua formado por 1 kilogramo de alcohol alílico = 0.93 Kg AguaKg de agua formado por 1 kilogramo de isopropanol = 1.2 Kg Agua

Por regla de 3 tenemos:0.93 Kg Agua ------> 381.20 Kg Agua ------> X X = 49 KW/m2

x (m) d Fv E (KW/m2) Ie (KW/m2)10 0.824 0.245 49 9.920 0.774 0.247 49 9.430 0.746 0.248 49 9.140 0.727 0.249 49 8.950 0.713 0.249 49 8.760 0.701 0.249 49 8.670 0.692 0.249 49 8.4

La máxima radiación permisible está entre 4 – 6.5 KW/m2 para las personas



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