Produccion de Acido Adipico

PRODUCCION DE ACIDO ADIPICO

PRESENTADO POR:

ANA MARIA SUAREZ RAMIREZ COD. 60911268

LORENA RODRIGUEZ RIANO

COD. 6052102

PRESENTADO A:

LUIS HERNAN VELEZ AGUDELO

FUNDACION UNIVERSIDAD DE AMERICA

FACULTAD DE INGENIERIAS

PROGRAMA INGENIERA QUMICA

BOGOT D.C.

2014

PLANTA DE PRODUCCION DE ACIDO ADIPICO

El objetivo de este proyecto es el diseo y estudio de una planta en continuo para la produccin

de 60000 Ton/ao de cido adpico a partir de la oxidacin del ciclohexanol con cido ntrico.

Prcticamente toda la produccin mundial de cido adipico se realiza por oxidacin en fase liquida

de ciclohexano (proceso convencional) y la posterior oxidacin del KA-oil con cido ntrico.

Las condiciones tpicas de reaccin para este segundo paso son: HNO3 al 40-60%, temperaturas en

el intervalo de 60-115 C y presiones entre 1 y 4 atm. La concentracin del catalizador

normalmente utilizado, de cobre y vanadio, es del orden del 0,1-0,5 % y del 0,05-0,6%,

respectivamente. En la prctica se consiguen rendimientos entre el 92 y el 96 %.

La reaccin que tiene lugar, es la oxidacin del ciclohexanol, para dar cido adipico como principal

producto. Esta reaccin se puede simplificar como:

+ 2,53 0,9 + 0,015 + 0,038 + 0,07 + 0,92

+ 0,032 + 0,06 + 0,492 + 2,32

El mecanismo de la reaccin de oxidacin del ciclohexanol y el cido ntrico consta de vario pasos

que se explican a continuacin.

ACIDO NITROLICO ACIDO ADIPICO

CICLOHEXANOL CICLOHEXANONA DIONA

DI-ISONITROSO

GENERALIDADES DEL PROYECTO

CAPACIDAD 60000 Ton/ao de cido adipico

CALIDAD 99%

FUNCIONAMIENTO 330 das/ao de produccin

PRESENTACION Big bags, sacos y a granel

Este proyecto (tesis) debe incluir la construccin, el diseo de los equipos, el montaje, la puesta en

marcha de la planta y la operacin de esta en estado estacionario.

SUBPRODUCTO

S

1. FICHAS DE SEGURIDAD DE LOS COMPONENTES INVOLUCRADOS EN EL PROCESO

cido Ntrico

Ciclohexanol

cido Adipico

cido Glutarico

Ciclohexano

2. RUTAS PARA LA PRODUCCION INDUSTRIAL

Mtodo actual

Actualmente este acido es producido por la mezcla de ciclohexanol y ciclohexanona (aceite KA o

KA-oil) que es oxidado con cido ntrico para procesar el cido adipico.

1. El ciclohexanol es convertido en cetona, liberando xido nitroso

611 + 3 610 + 2 + 2

2. El ciclohexano se torna nitroso, determinando la etapa para la ruptura del enlace C-C

2 = = 2 + 2 + 22 (2)4(2)2

Mtodos alternativos

Coproduccin altamente selectiva de cido adpico y nitro-ciclohexano a partir de la

oxidacin- nitracin cataltica en fase vapor de ciclohexano con NO2

La oxidacin de una mezcla de ciclohexanol- ciclohexanona con cido ntrico, actualmente es el

proceso industrial ms importante, sin embargo el uso de cido ntrico causa problemas

medioambientales.

El xido fosfrico de vanadio (VPO) es el catalizador empleado para la oxidacin en fase vapor

de n-butano a anhdrido maleico (MA). Estos catalizadores de VPO han sido ampliamente

investigados para la oxidacin parcial y deshidrogenacin oxidativa de otros hidrocarburos

inferiores.

Produccin biotecnolgica de cido adpico

Hasta ahora, la produccin industrial de cido adpico se lleva a cabo a base de petrleo, quimio-

procesos catalticos de combustibles fsiles no renovables. Sin embargo, en los ltimos aos,

se han hecho esfuerzos para encontrar rutas alternativas para la produccin de cido adpico a

partir de fuentes de carbono renovables mediante procesos biotecnolgicos.

En contraste a las vas de degradacin que conducen a cido adpico como intermediario, vas

metablicas para la biosntesis de cido adpico que comienzan a partir de intermedios del

metabolismo central de carbono no se han descrito en la bibliografa o en las bases de datos.

Sin embargo, el cido adpico se puede conseguir por conversin quimio-cataltica de

bioprecursores cis, cido cis-mucnico o cido glucrico en un proceso de hidrogenacin

utilizando platino sobre carbn o nano partculas de Ru10Pt2 como catalizadores.

La figura anterior muestra el modo bsico de biosntesis de cido adpico. Los cidos glucrico y

cis- cido mucnico pueden ser producidos por fermentacin a partir de glucosa y benzoato

para convertirse catalticamente en cido adpico. Adems, el cido adpico se genera como

intermedio en las rutas de degradacin de ciclohexano y de n-alquil derivados como la -

Caprolactama y de cadena larga como cidos dicarboxlicos alifticos o aldehdos, adems se

puede formar a partir de adiponitrilo por nitrilasas alifticos.

Produccin de cido adpico a partir de Glucosa

La figura anterior muestra la va propuesta para la biosntesis de cido adpico a partir de la

glucosa a travs de 2-oxoadipasa. El intermedio de 2-oxoadipasa se forma a partir de acetil-CoA

y 2-oxoglutarato por los tres primeros pasos enzimticos de la va -Aminoadipato para la

biosntesis de L-lisina. Estos pasos son catalizados por la sintasa de homocitrato (HCS),

homoaconitasa (HA) y la deshidrogenasa homoisocitrato (HICDH). Se ha propuesto para la

conversin de 2-oxoadipasa que es el precursor inmediato del cido adpico, una ruta a travs

del 2-hexenedioatato, 2-hidroxiadipato, 2-hidroxiadipoil CoA-y 2-hexenedioil-CoA. El 2-

hidroxiglutarato deshidrogenasa (HgdH) con especificidad de sustrato mejorada hacia 2-

oxoadipato podra catalizar la conversin para dar 2-hidroxiadipato.

El Glutaconato CoA-transferasa (GctAB) fue mostrado para transferir CoA a partir de 2-

hexendioil-CoA a 2-hidroxiadipato. El sensible al oxgeno 2-hydroxyglutaryl-CoA deshidratasa

(HgdAB) en concierto con HgdC, el activador de HgdAB, es capaz de catalizar la deshidratacin

de 2-hydroxyadipoyl-CoA a 2-hexendioyl-CoA. La reductasa capaz de catalizar la reduccin de 2-

hexenodioato a cido adpico no se ha descrito todava. Las flechas discontinuas indican varias

reacciones enzimticas del metabolismo central y de la va -Aminoadipato que no se describen

aqu.

Produccin de cido adpico a partir de Benceno

Casi todo el cido adpico comercial se obtiene a partir de benceno, que primero se reduce a

ciclohexano. El ciclohexano se convierte despus en una mezcla de ciclohexanona y ciclohexanol

por dos etapas de oxidacin sucesivas. Esta mezcla se hace reaccionar adicionalmente a cido

adpico con cido ntrico y aire utilizando cobre o vanadio como catalizador.

El cido adpico se hace tambin por la hidrocianacin de butadieno, seguido de

hidroisomerizacin de adiponitrilo, que a continuacin se hidroliza.

Durante los procesos de oxidacin con cido ntrico y aire, N2, NO, NO2 y N2O se forman, con

el xido nitroso como subproducto principal. Estas emisiones de NOX son una preocupacin

ambiental importante. El xido nitroso qumicamente activo contribuye al calentamiento global

y el agotamiento de la capa de ozono.

Sntesis de cido adpico catalizado por complejos derivados de cido heteropolico y

glicina

El cido adpico se sintetiza a partir de ciclohexeno y perxido de hidrgeno en un alto

rendimiento de 95,1% y una selectividad excelente de 99,8% con complejos de heteropolicidos

como catalizadores. Los complejos se prepararon a partir de heteropolicidos y glicina, y se

caracterizan a partir de TG-DSC, anlisis elemental, espectroscopia de Infrarrojo y gravimetra.

Los catalizadores preparados mostraron ms eficacia que los cidos correspondientes

heteropolicidos en la sntesis de cido adpico. Heteropoliacidos basados en compuestos de

Tungsteno exhibieron mayores actividades que los compuestos heteropoliacidos basados en

Molibdeno.

Oxidacin de ciclohexeno con 30% H2O2

El soporte compuesto por 1-butil-3-metilimidazolio tungsteno, lquido inico soportado sobre

cido sulfmico de slice ha demostrado un rendimiento deseable para la oxidacin de

ciclohexeno a cido adpico. Procedimiento experimental sencillo y fcil aislamiento del

producto, la recuperacin del catalizador y la reutilizacin son algunas de las caractersticas ms

atractivas de este protocolo.

Oxidacin en fase lquida de ciclohexanol a cido adpico con oxgeno molecular en

catalizadores de metales

En este estudio, un catalizador de platino soportado en carbono (5,4 % en peso Pt / C) se

encontr que era un eficaz catalizador heterogneo para la oxidacin en fase lquida de

ciclohexanol en cido adpico. La reaccin se realiz en agua, con aire como agente oxidante, en

condiciones de temperatura moderada (423 K) y de presin (5 MPa aire). Este sistema cataltico

ha logrado una conversin total del ciclohexanol y selectividades de 50% en cido adpico. Los

principales subproductos fueron cidos glutrico y succnico.

Sntesis de cido Adipico catalizada por peroxotungstenos tipo tensoactivo y

peroxomolibdenos

Cuatro de tipo tensioactivos peroxotungstenos y peroxomolibdenos se han sintetizado y

caracterizado. Sus actividades catalticas para la oxidacin de ciclohexano, ciclohexanol,

ciclohexanona y 1,2-ciclohexanodiol a cido adpico con 30% en peso. H2O2, se evaluaron sin

disolvente orgnico ni la fase cataltica de transferencia. La siguiente figura muestra el crculo

cataltico de oxidacin:

Los polioxoperometalatos de tipo tensioactivo actan no slo como un catalizador, sino tambin

como un agente de transferencia, que puede formar las gotitas de emulsin. Las gotitas de la

emulsin estn en forma muy dispersa y se comportan como catalizadores homogneos con

actividades altas. El catin de cadena larga carblico montado en la interfaz de las gotitas de

emulsin, que contienen aniones peroxotungstenos que exhiben alta actividad cataltica. Sin

embargo, el peroxomolibdeno que contienen aniones catalizadores exhibe actividad baja.

3. APLICACIONES Y USOS DEL ACIDO ADIPICO

Es el de mayor importancia de todos los cidos di carboxlicos industriales. Es una de las

materias primas bsicas para las cadenas de produccin de poliamidas, poliuretanos base

ster, plastificantes e intermediarios qumicos. Su aplicacin ms importante es como

monmero para el desarrollo de polmero como NYLON 6.6, es componente de polisteres,

junto con 2-etilbenceno, por ejemplo, se emplea como plastificante y aditivo para lubricantes.

Tambin sirve para fibras textiles y elastmeros, adems como auxiliar en la fabricacin de

adhesivos, tintas, reinas, espumas flexibles y semirrgidas; en la industria farmacutica y

cosmticos, aislantes elctricos y detergentes.

Se usa en productos colorantes de cabello por sus cualidades de taponamiento y

neutralizacin.

En la comida se usa en cantidades pequeas para armonizar y tiene otra caracterstica en la

comida que es la gelificacion. El cido adipico tambin es usado como acidulante en la

industria de alimentos, sin embargo su alto costo de produccin no lo hace competitivo frente

al cido ctrico. Sinttico, puede contener cantidad sumamente baja de productos de carne,

adems funciona como regulador de pH. El cido adipico acta como amortiguador de pH en

el intervalo de 2,5 a 3,0; previene el crecimiento.

4. DIAGRAMA DEL PROCESO

REACTOR TORRE DE

ABSORCION

TORRE DE

STRIPPING

TANQUE

HO3

EVAPORAD

OR

TANQUE

MEZCLADO

R

TANQUE

MEZCLADO

R

TORRE DE

ABSORCION

TANQUE

CICLOHEXANOL

TANQUE

MEZCLADO

R

REACTOR

TANQUE

MEZCLADO

R

AIRE Gas

Tratamiento

Gas

Tratamiento

CRISTALIZADO

R

Tratamiento

de agua

AIRE

CENTRIFUG

A

CICLON

HORNO

CENTRIFUG

A

TANQUE

AGUA

CRISTALIZADO

R

Zona de

Tratamiento

TANQUE

SECADO

R

Tratamiento

de agua

SILO

Zona 800

ENFRIADOR

TORRE DE

DESTILACION

TANQUE

RESIN

A

Zona 500

NITROGENO

PURGA

5. BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA

Se realiz la simulacin es ASPEN PLUS V7.0 para obtener los valores del balance de

materia y energa. A continuacin mostraremos el flowsheet seccionado de la simulacin.

Abreviaciones usadas en la tesis

AR Agua de red WV Vapor de agua

AIR Aire WVC Vapor de agua condensada

N Nitrgeno ANR cido ntrico recuperado

AEF Agua del equipo frio o

descalcificada CAT Catalizador

AN cido Ntrico GAS Gases a tratar

CY Ciclohexanol GLIM Gases limpios

LPR Liquido de proceso AS cido succnico

VPR Gas de proceso AG cido glutarico

As despus de la simulacin se obtuvieron los siguientes datos en los balances de materia y energa.

CAUDAL

(KG/S) 1 2 3 4 5AB 6 7 8AB 9AB 10 11 12 14 16AB 17

CY 1,92 0,96 0 0,96 0,96 0 0 0.01 0,02 0 0 0 0 0,01 0

AGUA 0 0 2,14 45,35 42,23 0,03 0,05 42,44 58,23 0 0 0 0 58,35 0,02

N 0 0 0 0 0 0,02 0,02 0 0 0 0 0 0,23 0 0,74

N2O 0 0 0 0 0 0,08 0,23 0,65 0,12 1 0,12 0,23 0 0 0,78

NO2 0 0 0 0 0 0 0,23 0,26 0,23 0 0 0,35 0 0 0,12

NO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,23 0 0 0,88

AN 0 0 3,50 18,45 18,95 0 0,02 17,34 17,23 0 0 0 0 17,35 0

AA 0 0 0 12,56 11,46 0 0 13,23 13,23 0 0 0 0 13,23 0

AS 0 0 0 0,15 0,15 0 0 0,23 0,18 0 0 0 0 0,35 0

AG 0 0 0 0,43 0,42 0 0 0,23 0,41 0 0 0 0 0,65 0

O2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2,35 0,05 0,35 0,35 0 0,35

CO2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,88 0 0,88 0 0 0,06

Entalpia

(Kcal/Kg)

-

232,45

-

1924,6

-

515,7

-

3580,86

-

2091,78

-

908,26

-

540,93

-

551,53

-

498,8

-

3754,3

-

1784

-

1750

-

232

-

1795

-

415,

CAUDAL

(KG/S) 18 19 20 21AB 23 24 25 26 27 28 29

30AB

CD

31AB

CD 32 33

CY 0 0 0 0 0 0,02 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AGUA 0,02 0 0,03 15,23 8,45 48,23 34,23 45,35 2,35 3,44 31,46 0,23 0,23 1,35 1,46

N 0,78 0 0,55 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

N2O 0,77 0 0,66 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO2 0,23 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO 0,88 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AN 0 2,35 0 1,23 3,35 19,66 15,35 0 0,35 0,35 2,35 0 0,02 0,05 0,02

AA 0 0 0 0 2,23 13,23 8,46 0 0 0 0 0 0 0 0

AS 0 0 0 0 0,02 0,21 0,35 0 0 0 0 0 0 0 0

AG 0 31,77 0 0 0,02 0,23 0,57 0 0 0 0 0 0 0 0

O2 0,23 0 0,35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

CO2 0 0 0,03 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Entalpia

(Kcal/Kg)

-

1795,5

-

1795,3

-

502,6

-

638,58

-

719,83

-

716,2

-

713,2

-

711,42

-

709,64

-

707,87

-

706,09

-

704,31

-

702,5

-

700

-

698,

CAUDAL

(KG/S)

34AB

CD

35AB

CD

36AB

CD 37 38 40 AB 41 42 43 44AB 45 46AB 47 48 49

CY 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AGUA 1,46 0,03 0,12 0,23 3,22 0,32 0,68 0,80 1,23 1,23 0,23 1,88 2,23 2,23 0

N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

N2O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AN 0,23 0 0,35 0,01 0,01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AA 0,46 0,21 0,32 2,44 2,44 0 0 0 1,34 1,23 2,23 2,23 0,12 2,21 2,12

AS 0 0 0,23 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AG 0,01 0 0,23 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

O2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

CO2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Entalpia

(Kcal/Kg)

-

695,42

-

693,64

-

691,87

-

690,09

-

688,31

-

686,53

-

684,76

-

682,98

-

681,20

-

679,42

-

675,8 -674

-

672 -670

-

668

CAUDAL

(KG/S) 50AB

52

ABCDF

53

ABCDEF 54 55 56 57 58 59AB 60AB 61 62 63 64 65

CY 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AGUA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

N 0,91 0,12 0,12 0,01 0,01 9,02 9,92 9,12 18,12 9,12 8,23 17,23 17,23 8,12 17,12

N2O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AN 0 0 0 0 0 0,02 0,23 0,12 0,12 0,01 0,02 0,07 0 0 0

AA 0,04 0,32 0,12 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AS 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AG 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

O2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

CO2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Entalpia

(Kcal/Kg)

-

666,98

-

665,20 -663,43

-

661,65

-

659,87

-

656,32

-

654,54

-

652,76

-

650,9

-

649,2

-

647

-

645,6

-

643,8 -642

-

640,3

CAUDAL

(KG/S) 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75

CY 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AGUA 6,23 6,34 0 0 0 6,23 6,23 623 35,35 2,46

N 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

N2O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

AN 2,23 0 0 0 0,23 2,23 2,35 0 13,32 0

AA 0 0,62 0 0 0,21 0 0 0 8,23 0

AS 0 0,13 0 0 0,02 0 0 0 0,23 0

AG 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

O2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

CO2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Entalpia

(Kcal/Kg) -636,76 -634,99 -633,2 -631,43 -629,65 -627,88 -626,10 -624,32 -622,54 -620,77

6. CALCULO DE EQUIPOS

1.1. TK-201

Se debe conocer el caudal, la temperatura y densidad del lquido para comenzar con el

dimensionamiento del equipo, ya que las corrientes mezcladas salen en un solo flujo molar que es

ms fcil de conocer.

Q salida= 147,2 Kg/s T=80C = 1100

3

Para evaluar el cuerpo del tanque para mezclar los caudales deseados, tendremos que saber el

tiempo de residencia hidrulico para una mezcla completa. Para un caudal de 147,2 Kg/s el tiempo

de resistencia hidrulico () es 0,15h.

Se considera un tiempo de mezcla de 0,1 horas que es suficiente para una correcta

homogenizacin.

1.1.1.1. Volumen del tanque

=

= 0,1 147,2

1100

= 47,43

El tanque no se llenara al 100% sino al 75%, para el fluido de los gases mediante relaciones de

diseo, se calcula el dimetro, la altura y el fondo toriesferico:

Se aplica la correlacin del 75% de volumen para el escape de gases

Dimensionamiento del tanque de mezcla TK-201

H(m) 3,92

D(m) 3,92

= 1

3,92

3,92= 1

= 0169

= 0169 3,92

= 0,6

1.1.1.2. Diseo del cilindro

El cilindro es vertical, de cubeta y fondo toriesferico. Se usara un factor de 1,6 para asegurar una

eficiencia del 95% del mezclado.

Vtotal= 75,9 m3

Longitud:

= 0,169

= 0,169 3,92

= 0,66

Altura:

=

4 2

= 4

2

= 75,93 4

(3,92)2

= 3,92

Volumen Toriesferico:

= 0,08089 3

= 0,08089 (3,92)3

= 4,93

Volumen til:

= + (2 )

= 75,93 + (2 4,93)

= 85,73

Altura normalizada= 4m

1.1.1.3. Agitador

Donde:

d1: Dimetro del tanque

d2: Dimetro del agitador

2 = 0,33 1

2 = 0,33 3,92

2 = 1,29

Altura desde el fondo del tanque

2 = 0,2 2

2 = 0,2 1,29

2 = 0,26

Altura del agitador respecto al fondo del tanque

3 = 0,3 1

3 = 0,3 3,92

3 = 1,18

Distancia bafle de la pared:

= 0,1 1

= 0,1 3,92

= 0,39

1.2. R-201

Las condiciones de operacin del reactor son 80C y 1,36 atm.

Para hacer los clculos necesitamos conocer los caudales que este reactor maneja, para esto es

importante conocer la siguiente tabla:

Ya empleando el caudal volumtrico de salida del reactor, se calcula:

Volumen del lquido:

=

= 3,93

15

= 58, 5 3

= ( 2

4)

Donde:

Relacin de diseo =

Hliq/D= 1,2

Dimetro del tanque

= 4

3

= 3,96

Las restantes dimensiones se hacen respecto a la relacin prefijadas del dimetro (relacin

magnitud- dimetro)

Agitadores:

Las paletas industriales giran a una velocidad comprendida entre 20 y 150rpm. La longitud del

rodete 50 a 80% del dimetro interior del tanque. Anchura de la paleta 1/6 - 1/10 de la longitud.

Dimetro rodete 30 al 50% del dimetro del tanque. Determinacin de la potencia del agitador:

=2

60

=1,402 150 1124,15

60 6,064 4

= 1665,1803

Velocidad del fluido de entrada:

= 60

2

=0,7 150 60

2

= 2

Potencia:

= 3 5

= 6,30 2,53 1,405 1124,15

165,58

= 3594,24

Sistema de refrigeracin:

Balance de energa del reactor

= +

Donde E-S corresponde a la energa que capta el alimento

Donde:

= caudal entrada del reactor

= Caudal molar del reactivo limitante

=Coeficiente estequiometrico

=Grado de conversin del reactor

= 19282

92,45

(80 50)

69,18

1

1 815

= 700

Camisa a media caa:

=

=( ) ( )

( )( )

=(80 5) (80 30)

(80 5)

(80 30)

= 61

Hallamos (A) rea de transferencia de calor:

=8603

(300 42,05)

= 46,962

rea lateral del cilindro del reactor:

=

= 592

Con un dimetro de la media caa d= 0,07m calculamos el nmero de vueltas:

=

(2 + )

= 52

Caudal de refrigeracin:

=

= 11,16

Presin Hidrosttica:

= +

= 3,83

2

Espesor:

=

2 1,2+

=3,83 0,014

2 1131,95 1 1,2 3,83+ 0,32

= 0,9892

Espesor de fondo:

=

2 0,2+

=3,83 0,007

2 1131,95 1 0,2 3,83+ 0,32

= 0,655

1.3. IC-201 A

Flujo vertical de condensados por unidad de permetro:

=

0

Tomamos como punto de partida un valor supuesto de coeficiente global:

= 500

2

1.3.1.1. Lado tubos:

Flujo de Calor:

= (1 2)

=150

4225

(5 31,46)

= 16784,25/

Determinacin de la temperatura de la salida de los tubos:

2 = 61 +16784,25/

8,88

3692

2 = 61

Numero de tubos a emplear:

=

= 0,0016 6,10

= 0,30412

Numero de tubos:

=

=811,5

0,3041

= 2670

1.3.1.2. Media logartmica:

=(1 2) (2 1)

(1 2)(2 1)

= 41,36

1.3.1.3. rea del intercambiador:

=

=16784,25

500 41,36

= 811,5 2

1.3.1.4. Lado carcasa:

Coeficiente:

=( )

,

=

+ 1

=6,10

10 + 1

= 0,55

=(0,02 0,016)

0,02

0,011 055

1

= 0,1275

Velocidad carcasa:

=

=150

0,1275 1000

= 1,18 /

Dimetro equivalente:

=

0,33

= 1363,04

= 0,01136

Coeficiente Global:

= 1,18

Dimetro de haz de luz:

Constantes

K1 0,319

n1 2,142

= (

1)1/1

= 1,085

1.3.1.5. Distancia entre tubos y carcasa:

Grafica para determinar la distancia entre tubos y carcaza

= 1,1647

Resultando un diametro interno = 0,012

Numero de tubos por paso:

=

4 2

=

4 0,0122

= 0,0002012

Numero de Reynolds

=

=1068 /3 0,001 0,012

0,001

= 4470,63

=

=3,692 0,001

0,0193

= 207

Coeficiente individual:

=

0,33

=0,0193

0,012 0,0035 4470,63 2070,33

= 1169,01/2

Perdida de carga en los tubos y carcasa:

= 7,2

= 22,3

1.4. CN-201 A

Se dimensiono por el mtodo de Kern, con los siguientes datos:

Ciclohexanol Agua

Caliente Frio

T1 (C) 80 5

T2 (C) 50 53,94116567

Tprom 65 29,47058284

m 73,52 23

Cp 4,1879 2,265604592

Perdidas 500 KW/m2

Tenemos el calor y los coeficientes de transferencia de calor

q agua 9236,83224 KW

eQ 7074,266745

MDLT 34,67137068 C

Uc 300 m2 C /W

Ft 0,0002 m2 C /W

Ud 283,0188679 m2 C /W

Parmetros de dimetros

Parmetro Tubo ext tubo int

Dext (m) 0,1016 0,0762

Dint (m) 0,0974 0,0737

DHT (m) 0,048298163 NA

Dh (m) 0,0212 NA

rea de flujo (m2) 0,002890523 0,004266049

Ciclohexanol Agua

Cp 2265,604592 4187,9 J/K C

0,000273677 0,00045 N/s m2

649,9544833 981,85 Kg /m3

k 0,116778326 0,6565 W/m C

m 23 73,52 Kg/s

at 0,004266049 0,002890523 m2

G 5391,405078 25434,84057 Kg/m2 s

Di 0,0737 0,048298163 m

Re 1451882,249 2729902,375

Pr 5,309577049 2,870609292

Agua Ciclohexano

Entrada Salida Entrada Salida

Th1 80 Th2 50 Tc1 5 Tc2 53,9411657

Cp 4201 Cp 4180,6 Cp 2177,99131 Cp 2393,31475

0,000333 0,0005666 0,0003607 0,00022338

968,1 988,9 673,22696 627,486502

k 0,673 k 0,6412 k 0,12522502 k 0,10873068

m 73,52 m 73,52 m 23 m 23

at 0,00289052 at 0,00289052 at 0,00426605 at 0,00426605

G 25434,8406 G 25434,8406 G 5391,40508 G 5391,40508

DHT 0,04829816 DHT 0,04829816 Di 0,0737 Di 0,0737

Ds NA Ds NA De 0,0762 De 0,0762

Re 3689057,26 Re 2168118,72 Re 1101598,43 Re 1778786,64

Pt 2,0786523 Pt 3,69421079 Pt 6,2735186 Pt 4,91692173

Nu 4804,83962 Nu 3804,16752 Nu 3268,51859 Nu 4350,1501

hh1 66951,9683 hh2 50503,6233 hc1 5553,59961 hc1 6417,83975

hhie1 NA hhie2 NA hcie1 5371,3949 hcie2 6207,2807

hh prom hh prom 58727,7958 hcie prom hcie prom 5789,3378

Despus de algunos clculos se lleg al dimensionamiento del siguiente intercambiador de calor,

suponiendo que es de tubos y coraza

Uc 4540,0507

Ud 2379,46885

A 111,962354

L 467,698698 156

Nhor 77,949783 26

1.5. RE-401

1.5.1.1. Lado tubos

Flujo de Calor:

= (1 2)

=14,743

4225

(180 108)

= 14890, 14

Determinacin de la temperatura de la salida de los tubos:

2 = 61 +14890,14

7,599

3692

2 = 81,5307

Media logartmica:

=(1 2) (2 1)

(1 2)(2 1)

= 72

rea del Intercambiador:

=

=14890, 14

459 72

= 281.792

Dimetro de los tubos, se calcula mediante la relacin Lm/do= 1,5

=

1,5

= 4,2

1,5

= 0,05

Numero de tubos a emplear:

=

= 0,05 4,2

= 0,6592

Numero de tubos:

=

=506,67

0,569

= 768

Dimetro de haz de luz:

Constantes

K1 0,319

n1 2,142

= (

1)1/1

= 1,085

1.5.1.2. Lado carcasa

=( )

,

= 1,5

= 1,5

= 1,5 0,05

= 0,075

=

+ 1

=4,2

10 + 1

= 0,38

=(0,075 0,050)

0,075

0,046 0,38

1

= 0,583

Dimetro equivalente:

=

0,33

= 1,294

= 1,294

Relacin

= 1,5

=

1,5

=1,294

1,5

= 0,862

Determinacin del flujo de calor:

Consideraciones de diseo:

Coeficiente Global:

= 0,199

1.5.1.3. Distancia entre tubos y carcasa

Determinada por la grfica.

= 1,1647

Resultando un diametro interno = 0,012

Numero de tubos por paso:

=

4 2

=

4 0,052

= 0,039262

Dimetro de la carcasa:

1.5.1.4. Cada de presin

Velocidad tubos:

=

=14,7

0,628 1000

= 1,548 /

Numero de Reynolds

=

=1068 /3 0,199 0,046

0,001

= 36518,38

Perdida de carga en los tubos y carcasa:

= 1546,59

1.6. CD-401

1.6.1.1. Calculo para el numero de platos

1.6.1.2. Numero de etapas

Es calculado mediante la ecuacin

Donde se dan los siguientes datos:

=log ((

0,33.106

) (0,67

0,086))

log 7

= 3,72

Aproximadamente 4 etapas ideales

1.6.1.3. Reflujo mnimo

En el caso de tratarse de lquido saturado q=0

As q se empleara otra ecuacin para hallar el parmetro

Se hace mediante una iteracin

Ya con estos valores podemos hacer una correlacin de los valores Nm y Rm:

=

1

= 0,15 1

= 0,05

1.6.1.4. Platos reales

Con los datos anteriores podemos obtener el nmero real de platos

: 4.1

Eficiencia global de los platos considerada como 99%

= 0.99

= 5

1.6.1.5. Localizacin de la alimentacin:

Localizacin de la alimentacin:

A partir de los siguientes datos podremos resolver la ecuacin

log (

) = 0,206 log ((

44,81

1440

) (0,001

0,13) (

0,82

2.10 6)

2

)

= 1,5

1.6.1.6. Columna:

Altura de la columna:

=

Seleccionando una distancia entre platos de 0,8m

= 5 0,8

= 4

Ms la suma de las colas de 1.1 m

= 5.1

Dimetro de la columna:

Determinacin del flujo liquido-vapor (Fair):

1.6.1.7. Rectificacin:

=16082,8 /

48045,6 /

123,65/3

104,32 /3

= 0,026

= 1

= 0,15 104,32 /3 123,65/3

123,65/3

= 1,86 /

1 = 1 (

0,2)^0,2

1 = 0,15 (0,78

0,2)^0,2

1 = 0,196

= (% )

= (0,8 1,86 /)

= 1,49 /

=

=0,0263/

5370,9 /

= 1,24

= 4

= 4 1,24

= 1,32

=

(2 ) (1,2 )+

=2,34 1,32

(2 0,78 0,99) (1,2 2,34)

= 0,0167

1.6.1.8. Agotamiento:

=16082,8 /

48045,6 /

123,65/3

104,32 /3

= 0,085

= 1

= 0,13 104,32 /3 123,65/3

123,65/3

= 1.61 /

1 = 1 (

0,2)^0,2

1 = 0,13 (0,6

0,2)^0,2

1 = 0,161

= (% )

= (0,8 1,61 /)

= 1,29 /

=

=66,743/

4654,5 /

= 1,43

= 4

= 4 1,43

= 1,35

=

(2 ) (1,2 )+

=2,34 1,35

(2 0,6 0,99) (1,2 2,34)

= 0,0167

7. EVALUACION ECONOMICA

Para realizar la evaluacin econmica se tiene en cuenta el capital inmovilizado el cual se usa para

la compra de los equipos y materiales de la planta. Se tendr en cuenta tanto el costo de los

equipos como la instalacin de estos.

El valor de los equipos es de 12 /Kg si el material del equipos es de acero inoxidable (AISI 304) al

ao 1970. En el ao 2014 el dlar cuesta 1,3636 por cada euro. A continuacin se mostrara el valor

de los equipos:

EQUIPO FUNCION DEL EQUIPO N DE

EQUIPOS PESO (Kg)

Valor unitario ()

Valor () Valor (USD)

TK-101 (A/B/C/D/E/F/G/H/I)

Tanque de almacenaje 9 9733 116796 1051164 1433367,23

TK-102 (A/B/C/D) Tanque de almacenaje 5 7779 93348 466740 636446,664

TK-201 Tanque de mezcla 1 5997 71964 71964 98130,1104

TK-301 (A/B) Tanque de mezcla 2 5074 60888 121776 166053,754

TK-401 (A/B) Tanque condensados 2 612 7344 14688 20028,5568



T-601 Tanque de mezcla 1 4035 48420 48420 66025,512

R-201 (A/B) Reactor 2 7970 95640 191280 260829,408

TS-301 Columna Stripping 1 979 11748 11748 16019,5728

TA- 301 Columna de Absorcin 1 2654 31848 31848 43427,9328

CD-401 Columna de destilacin 1 3104 37248 37248 50791,3728

SCR-301 (A/B) Reactor Cataltico 2 442 5304 10608 14465,0688

RS-401 (A/B) Regenerador Catalizador 2 19 228 456 621,8016

CR-601 (A/B/C/D) Cristalizador 4 10093 121116 484464 660615,11

CR-602 (A/B) Cristalizador 3 8221 98652 295956 403565,602

SI-701 (A/B/C/D/E/F)

Silos 6 5395 64740 388440 529676,784

CL-701 (A/B) Cicln 2 807 9684 19368 26410,2048

TOTAL 48 73215 878580 3253392 4436325,33

Para los equipos anteriores solo se tiene que realizar la correccin por ao ya que estn hechos

del mismo material de fabricacin del ao 1970. Esto se realiza por el ndice CEPCI al ao 2013. Se

realizara una muestra de clculo para el equipo TK-101:

= (

)

2013 = 1433367,23 (567,3

125,7)

2013 = 6468967,6

El costo de instalacin para este equipo

= (1 + + )

Donde el f trada lo obtenemos de la tabla 3, el cual ser un factor ponderado de 0,2 y el f ins de la

tabla 2, se tomara el promedio global de 1,10 para aplicarlo a todos los equipos.

= 6468967,6 (1 + 0,2 + 1,10)

= 14878625,48

Para los dems equipos, el costo al ao 2013 en dlares y euros, y el costo de instalacin es:

EQUIPO FUNCION DEL EQUIPO Valor (USD)

Valor () COSTO DE INSTALACION

Dlares (USD)

Euros ()

TK-101 (A/B/C/D/E/F/G/H/I)

Tanque de almacenaje 6468967,62 4744036,1 14878625,5 10911283,02

TK-102 (A/B/C/D) Tanque de almacenaje 2872364,3 2106456,66 6606437,89 4844850,315

TK-201 Tanque de mezcla 442873,601 324782,635 1018609,28 747000,0601

TK-301 (A/B) Tanque de mezcla 749421,594 549590,492 1723669,67 1264058,131

TK-401 (A/B) Tanque condensados 90391,4103 66288,8019 207900,244 152464,2444



T-601 Tanque de mezcla 297981,487 218525,585 685357,421 502608,8449

R-201 (A/B) Reactor 1177156,11 863270,835 2707459,06 1985522,921

TS-301 Columna Stripping 72298,3584 53020,21 166286,224 121946,4831

TA- 301 Columna de Absorcin 195995,754 143734,053 450790,234 330588,3208

CD-401 Columna de destilacin 229227,89 168104,936 527224,147 386641,3518

SCR-301 (A/B) Reactor Cataltico 65282,6852 47875,2458 150150,176 110113,0654

RS-401 (A/B) Regenerador Catalizador 2806,26927 2057,98568 6454,41933 4733,367064

CR-601 (A/B/C/D) Cristalizador 2981439,56 2186447,31 6857310,98 5028828,819

CR-602 (A/B) Cristalizador 1821342,61 1335686,86 4189088 3072079,787

SI-701 (A/B/C/D/E/F) Silos 2390498,33 1753078,85 5498146,15 4032081,365

CL-701 (A/B) Cicln 119192,595 87410,2339 274142,968 201043,5379

TOTAL 20021697,4 14682969,6 46049904 33770830,13

Ahora como los dems equipos no estn fabricados en AISI 304 al costo hallado toca aplicarle

adems de la correccin por ao, la correccin por material.

AGITADORES

El costo de los agitadores los hallaremos por medio de la ecuacin, Towler y Sinnot, tomando los

valores para los agitadores propela. Donde a=4300, b=1920 y n=0,8, el Q vara dependiendo del

agitador ya que manejan diferentes potencias, se tomara como ejemplo el AC-601.

= +

= 4300 + (1920)(1,282)0,8

= 6642,13

Aplicando el factor de correccin por material y por ao:

= (6642,13 )(2,4) = 15941,11

2013 = 15941,11 (567,3

478,6) = 18895,51

Por ltimo el costo de instalacin:

= 18895,51 (1 + 0,2 + 1,10)

= 43459,67

Para los dems agitadores obtuvimos:

COSTO INSTALACION

EQUIPO FUNCION EQUIPO

N EQUIPOS

PARAMETRO (KW)

VALOR (USD)(2013)

Dlares (USD)

Euros ()

AC-601 Agitador CR-601 4 1,282 18895,5237 173838,818 127485,199

AC-602 Agitador CR-602 2 0,876 17145,7312 78870,3636 57839,8091

AT-601 Agitador T-601 1 37,799 112080,039 257784,091 189046,708

AT-301 Agitador TK-301 2 52,573 142238,44 654296,826 479830,468

AR-201 Agitador R-201 2 3,594 27431,6286 126185,492 92538,4948

AT-201 Agitador TK-201 1 3 25386,3779 58388,6692 42819,4992

TOTAL 343177,741 1349364,26 989560,178

INTERCAMBIADORES DE CALOR

Para los intercambiadores de coraza y tubos de cabeza flotante emplearemos la ecuacin, Towler

y Sinnot, tomando los valores de a=11000, b=115 y n=1, el Q vara dependiendo del

intercambiador ya que manejan diferentes capacidades. Se tomara como ejemplo el IC-201.

= +

= 11000 + (115)(136)1

= 26640

Solo se aplica el factor de correccin de 1,7 a IC-701 y IC-702 ya que estn en acero al carbn.

Aplicando la correccin por ao:

2013 = 26640 (567,3

478,6) = 31577,25


= 31577,25 (1 + 0,2 + 1,10)

= 72627,67

Para el intercambiador IC-302 que es de tubos concntricos se empleara la misma ecuacin, pero

tomando los valores de a=500, b=1100 y n=1.

= 500 + (1100)(5)1

= 6000

Aplicando la correccin por ao:

2013 = 6000 (567,3

478,6) = 7111,9


= 7111,9 (1 + 0,2 + 1,10)

= 16357,37

Obteniendo para los dems intercambiadores:

COSTO INSTALACION

EQUIPO MATERIAL N

EQUIPOS PARAMETRO

(m2) VALOR

(USD)(2013) Dlares (USD)

Euros ()

IC-201 Acero Inoxidable 2 136 31577,2503 145255,351 106523,432



IC-701 Acero Carbn 1 11 24714,7694 56843,9697 41686,6894

IC-702 Acero Carbn 1 63 36764,8568 84559,1706 62011,7121

CN-401 Acero Inoxidable 1 812 123724,977 284567,447 208688,36




RE-401 Acero Inoxidable 1 483 78877,9325 181419,245 133044,327

E-301 Acero Inoxidable 1 1843 264263,892 607806,951 445736,983

TOTAL 929030,204 2576106,93 1889195,46

BOMBAS CENTRIGUGAS

Para las bombas centrifugas usaremos la siguiente ecuacin, en la cual vara los valores de QA:

= (

)

Tomaremos como ejemplo la bomba centrifuga P-101/P-102:

= 1970 (0,552

1)

0,35

= 1600

Aplicando el factor de correccin por material y por ao:

= (1600 )(2,4) = 3840

2013 = 3840 (567,3

391,1) = 5570


= 5570 (1 + 0,2 + 1,10)

= 12811

Para las dems bombas se obtuvo:

COSTO INSTALACION

EQUIPO FUNCION EQUIPO N

EQUIPOS PARAMETRO

(kW) VALOR

(USD)(2013) Dlares (USD)

Euros ()

P-101/P-102 Bomba centrifuga 2 0,552 5570,33241 25623,5291 18791,0891

























TOTAL 190159,985 874735,931 641490,123

Finalmente sumamos el valor de todos los equipos ya instalados para obtener el costo de la planta

EQUIPO COSTO (USD) COSTO ()

Equipos en AISI 304 46049903,97 33770830,1

Agitadores 1349364,259 989560,178

Intercambiadores 2576106,929 1889195,46

Bombas centrifugas

874735,9314 641490,123

TOTAL 50850111,09 37291075,9

8. DTI DEL AREA 200

De los tanques que almacenan HNO3 y Ciclohexanol viene una corriente al tanque mezclador, esta

es controlada por un bypass con vlvulas manuales, que se dan en caso que se presente alguna

eventualidad. La variable a controlar en el proceso es el nivel del tanque de mezcla y de esta manera

toca manipular el flujo de entrada a este tanque, presentando el siguiente lazo de control.

El flujo se controla mediante una vlvula con actuador tipo hongo que esta normalmente cerrada;

El lazo de control comienza mediante la transduccin de una seal de entrada en funcin del nivel

(LAL y LAH) que son indicadores de alarma de nivel bajo y alto respectivamente, convirtindola a

una seal de salida mediante una conexin a proceso que llega los convertidores que se encargan

en recibir la seal de salida estndar. Continuamente despus de indicar alguna de alto o bajo nivel,

mediante una conexin a proceso se llega a un transmisor de nivel (LT) donde capta la variable del

proceso a travs del elemento primario y la transmite al Indicador(I), donde transmite la seal en

forma de una seal neumtica, llegando finalmente a la vlvula controladora de nivel, pero un error

encontrado es que la seal de la vlvula no debera decir TCV (vlvula controladora de temperatura)

sino LCV (vlvula controladora de nivel) debido a que se encargara de comparar la variable de

campo con un valor set point, ejerciendo una accin correctiva sobre el nivel y no a la

temperatura, acorde a la desviacin producida. Todos estos lazos de control estn ubicados en el

panel.

Para tener mayor fiabilidad en esta parte del proceso, es bueno tener vlvulas manuales en las

corrientes de entrada y salida del tanque, por si hay algn fallo en el lazo de control anteriormente

descrito.

Dos corrientes se desprenden del tanque de mezcla y llegan a dos intercambiadores de calor que

se mostraran a continuacin:

La principal funcin del intercambiador de calor es modificar la temperatura de alguna de las corrientes, dando un intercambio entre dos corrientes de proceso; distinguindose, pues, de aquellas en las que un fluido de proceso se calienta o enfra empleando corrientes auxiliares, exponiendo de esta manera que la variable a controlar es la temperatura del fluido de proceso, manipulando el fluido de servicio. Dicho esto se expone el siguiente lazo de control.

Debido a que hay dos intercambiadores de calor con la misma funcin, el lazo de control es igual en ambos casos por lo que se describir nicamente uno de ellos.

Inicialmente se encuentra un transmisor de temperatura en la corriente de servicio, donde capta la variable de proceso y transmitindola a distancia mediante una seal neumtica a un controlador. Este controlador, aunque suene redundante, controla la temperatura del fluido de servicio, comparando la variable de campo con la estndar y as general la respectiva desviacin de dicha temperatura. Posteriormente llega a un indicador de temperatura donde llega al elemento final de control

indicado como (TCV) vlvula controladora de temperatura, donde modifica el flujo de la corriente

de salida del proceso acorde con la temperatura indicada. Entre menor flujo de salida, mayor ser

la temperatura absorbida por el fluido de servicio. Todos estos lazos de control estn ubicados en

el panel.

Para tener mayor fiabilidad en esta parte del proceso, es bueno tener vlvula manuales en las

corrientes de entrada y salida del intercambiador de calor, ya sea del flujo del proceso o del fluido

de servicio, por si hay algn fallo en el lazo de control anteriormente descrito.

Finalmente llegamos a la parte principal del proceso donde nos encontraremos con dos reactores,

la funcin de ellos es proporcionar las condiciones apropiadas para llevar a cabo, dentro de unos

parmetros establecidos, la reaccin de oxidacin en fase lquida entre la corriente de ciclohexanol

que sale de los tanques (del TK-102A/B/C/D/E) y la solucin de cido ntrico mezclada con la

recirculacin, que se bombea desde el tanque mezcla (TK-201).

Debido a que hay dos intercambiadores de calor con la misma funcin, el lazo de control es igual en ambos casos por lo que se describir nicamente uno de ellos.

Para describir el lazo de control que este lleva, primero tenemos que evaluar las variables a

controlar y como este proceso lleva una reaccin las condiciones a controlar es la presin y

temperatura que son los factores que afectan al rendimiento de la reaccin. Conjuntamente,

como tenemos un flujo constante de entrada y salida, tambin es pertinente controlar el nivel

que lleva este, para evitar excesos de producto y principalmente la dosificacin correcta para

tener la respectiva concordancia en la ecuacin descrita en la tesis.

Primero evaluaremos el lazo de control para la presin, donde se modificara en una corriente

de alivio que sale del reactor y comenzamos principalmente con la transmisin del valor de la

presin, donde capta esta variable y la transmite neumticamente a un controlador, donde su

funcin comparar la variable leda en el transmisor y compararla con el valor set point ya

previamente calibrado y calculado. A continuacin llegara al indicador de presin, donde se

obtendr la lectura de presin y la transmitir al elemento final de control PCV (vlvula

controladora de presin) donde dicha vlvula tiene un actuador tipo hongo que esta

normalmente cerrado, ejerciendo un control en el flujo de paso, modificando de esta manera la

presin.

Despus de esto, se evala el lazo de control de la corriente de servicio, que nos ayuda a

mantener una temperatura ideal en el proceso, comenzando con un transmisor de temperatura

en la corriente de entrada del flujo de servicio, donde este recibe la seal de entrada y la

modifica a una seal de salida, captando de esta manera la variable de temperatura y

transmitindola a distancia a un controlador de temperatura, donde se encarga de comparar el

valor ledo en el campo con un valor estadar set point ejerciendo una accin correctiva en dicha

variable. A continuacin llegara al indicador de temperatura, donde se obtendr la lectura de

temperatura y la transmitir al elemento final de control TCV (vlvula controladora de

temperatura) donde regula el flujo de la corriente de servicio acorde a los requerimientos del

proceso.

El flujo se controla mediante una vlvula con actuador tipo hongo que esta normalmente

cerrada; El lazo de control comienza mediante la transduccin de una seal de entrada en

funcin del nivel (LAL y LAH) que son indicadores de alarma de nivel bajo y alto respectivamente,

convirtindola a una seal de salida mediante una conexin a proceso que llega los

convertidores que se encargan en recibir la seal de salida estndar. Continuamente despus

de indicar alguna de alto o bajo nivel, mediante una conexin a proceso se llega a un transmisor

de nivel (LT) donde capta la variable del proceso a travs del elemento primario y la transmite

al Indicador (I), donde transmite la seal en forma de una seal neumtica, llegando finalmente

a la vlvula controladora de nivel LCV (vlvula controladora de nivel) modificando la una de las

corrientes de salida del reactor. Todos estos lazos de control estn ubicados en el panel.

Para tener mayor fiabilidad en esta parte del proceso, es bueno tener vlvula manuales en las

corrientes de entrada y salida del reactor, ya sea del flujo del proceso o del fluido de servicio,

por si hay algn fallo en el lazo de control anteriormente descrito.

Por ltimo, nos encontramos con las bombas del sector 200, donde son controladas mediante

vlvulas de compuerta con actuador manual en la entrada y salida pero adicionalmente en flujo

de salida, se controla con vlvulas de retencin. De esta manera tanto el flujo de entrada y

salida de las bombas estn reguladas y controladas.

9. DISTRIBUCION DE PLANTA

30m

1.5m

3m

30m 30m

30m 30m

3m 7.5m

30m 30m 30m 60m

3m 1.5m

1.5m

1.5m

1.5m

60m

60m

1.5m

1.5m

60m

1.5m 1.5m 3m

1.5m 1.5m 1.5m 3m

3m 3m 30m

1.5m 1.5m 1.5m 1.5m

3m 3m 1.5m 1.5m

30m

1.5m

1.5m

1.5m

1.5m

1.5m 1.5m

1.5m

1.5m 1.5m

1.5m 1.5m

1.5m

3m

1.5m

1.5m

3m

1.5m

1.5m

1.5m

3m

1.5

m

10. SEGURIDAD

En la industria qumica, la seguridad e higiene industrial son un punto clave para hacer el diseo de

las medidas de seguridad que deben incorporar la planta, teniendo en cuenta los posibles peligros

que comporta su actividad. As pues, es necesario hacer un estudio de los peligros existentes.

La clasificacin de la produccin de cido adipico se establece, segn la normativa, como una

actividad industrial insalubre y peligrosa.

Los productos se pueden clasificar de la siguiente manera:

Clase A: Productos licuados a presin absoluta de vapor a 15 C superior a 1 bar. Segn la

temperatura de almacenaje se puede considerar en dos subclases: subclase A1 (se

almacenan a una temperatura inferior a 0C) y subclase A2 (se almacena a otras

condiciones)

Clase B: Productos con un punto de inflamacin inferior a 55 C y no estn en la clase A.

segn su punto de inflamacin se pueden considerar: subclase B1 (punto de inflamacin

inferior a 38 C) y subclase B2 (punto de inflamacin igual o superior a 38C e inferior a

55C)

Clase C: Con un punto de inflamacin comprendido entre 55 C y 100 C

Clase D: Con punto de inflamacin superior a 100 C

Se establecen tres clases de lquidos txicos, de acuerdo con la legislacin sobre clasificacin,

envasado y etiquetado de sustancias.

Clase T+: Muy toxico

Clase T: Toxico

Clase Xn: Nocivo

Con esto podemos clasificar los productos y reactivos del proceso as:

Ciclohexanol: Clase Xn

cido ntrico: Clase A y Clase T+

cido adipico: Clase Xn

cido glutarico: Clase T

Acido succnico: Clase Xn

Las frases R y S aplicables al proceso de produccin de cido adipico son:

R8: Peligro de fuego en contacto con materias combustibles.

R35: provoca quemaduras graves.

R36: Irrita los ojos

R20/22: Nocivo por inhalacin e ingestin.

R37/38: Irrita las vas respiratorias y la piel.

o S2: Mantngase fuera del alcance de los nios.

o S23: No respirar los gases/humos/vapores/aerosoles.

o S26: En caso de contacto con los ojos, lvense inmediata y abundantemente con agua.

Acuda l un mdico.

o S36: sese indumentaria protectora adecuada.

o S45: En caso de accidente o malestar, acdase inmediatamente al mdico.

o S1/2: Consrvese bajo llave y mantngase fuera del alcance de los nios.

o S24/25: Evtese el contacto con los ojos y la piel.

Produccion de Acido Adipico

Documents

Transcript of Produccion de Acido Adipico