Data Book. Acetona

TANIA TORTOSA GRANERO 5O ING. QUÍMICA PROYECTOS

ÍNDICE

1. PROCESOS DE OBTENCIÓN..........................................................3

2. USOS.......................................................................................................8

3. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS........................................9

4. IMPACTOMEDIOAMBIENTAL...........................................................12

5. BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................13

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1. PROCESOS DE OBTENCIÓN DE LA ACETONA
Según el volumen “Química orgánica industrial” escrito por Klaus Weissermel y Haus Jürgen Arpe, los tres procesos que se destacarían en cuanto a importancia serán los que se explicarán en los tres siguientespuntos:

1.1-

Deshidrogenación de isopropanol (alcohol isopropílico)

A continuación se presenta el diagrama de flujo de un proceso de este tipo, seguido de una extensa explicación del proceso y lo que sería un ejemplo de un problema de diseño real del mismo siempre siguiendo el diagrama de flujo que muestra la figura 1:

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Información del proceso:

En la Figura 1 se encuentra undiagrama de flujo del proceso (PFD por sus siglas en inglés) preliminar para el proceso de producción de acetona. La materia prima es isopropanol (IPA). La alimentación de isopropanol es casi una mezcla azeotrópica con agua a 88% wt (por ciento en peso) a 25 °C y 1 atm. La alimentación es calentada, vaporizada y sobrecalentada en 3

un intercambiador de calor (E-401) y es enviada al reactor(R-401) en el cual la acetona es formada. La reacción que ocurre se muestra más adelante. El efluente del reactor es enfriado y parcialmente condensado en un intercambiador de calor (E-402), posteriormente es enviado a la unidad de separación (V-401) en la cual los gases ligeros (hidrógeno) abandona por la corriente 7 mientras que los demás compuestos (acetona, isopropanol y agua) se distribuyen. Algode acetona en la corriente 7 se recupera por absorción con agua pura en el equipo T-401. El líquido en la corriente 12 es destilado para producir acetona “pura” en la corriente 13 y agua residual (conteniendo isopropanol) en la corriente 14. La producción deseada de acetona es de 15, 000 toneladas métricas / año.

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Detalles del proceso:

Corrientes de alimentación
Corriente 1: alcoholisopropílico, líquido, 88 wt% IPA, 12 wt% Agua, 1 atm, 25 °C Corriente 2: agua de proceso destilada, 3 bar, 25 °C

Corrientes de salida
Corriente 11: gas de salida, puede ser usado como combustible de bajo poder
calorífico.

Corriente 13: acetona, líquido, 99.9 %mol pureza, debe contener 99.5% de acetona en
la Corriente 12.

Corriente 14: agua residual, costo de tratamiento $50.00/1E6 por kgdebe contener
menos de 0.04 en fracción molar de IPA y acetona.

DIAGRAMA DE FLUJO

Figura 1. Diagrama de flujo para el proceso de producción de acetona a partir de alcohol isopropílico (Unidad 400).

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Equipos
Intercambiador de calor (E-401):
Esta unidad calienta, vaporiza y sobrecalienta la alimentación a 235 °C y 2.2 bar. Una bomba incrementa la presión de la alimentación a lapresión indicada.

Reactor (R-401):
Siguiendo el desarrollo de un nuevo catalizador, únicamente la siguiente reacción ocurre: CH3CHOHCH3 -----> CH3COCH3 + H2 IPA ACETONA La reacción ocurre a 350 °C y la conversión a esta temperatura es 90%. La presión de salida del reactor es de 1.9 bar. La reacción es endotérmica con el calor proporcionado por sal fundida.

Calentador a fuego directo u horno(H-401)
Esta unidad calienta la sal fundida que provee calor al reactor. La energía es suministrada por combustión de gas natural, el cual puede ser supuesto como metano puro. La sal fundida entra al horno a 360 °C (Corriente 3) y abandona el horno a 410 °C (Corriente 4).

La capacidad calorífica de la sal fundida es de 1.56 J/g K.

Intercambiador de calor (E-402)
Esta unidad enfría y...