Trabajo

El reactor utilizado es un reactor de tipo tubular con flujo pistón. La reacción tiene lugar en presencia de un catalizador de Niquel-Cobalto-Molibdeno, situado en un lecho fijo en el interior delreactor, y a temperaturas en torno a los 600-700ºC. La reacción es fuertemente exotérmica por lo que se debe disponer de un sistema de enfriamiento ya que a temperaturas superiores a los 732ºC seproduce la inactivación del catalizador. Además las altas temperaturas provocan el aumento de las reacciones parásitas como la de formación de difenilo. 

La corriente de alimentación se precalienta en elhorno hasta los 600ºC y se introduce al reactor, este tiene inyecciones laterales de una corriente de reciclo, fría y con menor presencia de hidrógeno, que sirve para controlar la temperatura dentrode los límites admisibles. 

Las principales reacciones que tienen lugar son: 

 

y

la ecuación de la cinética para la reacción principal está calculada en laboratorio para el rango detemperaturas de 600-900ºC y de presiones de 1-250 atm. La ecuación es: 

Para la reacción de formación de difenilo no disponemos de la ecuación cinética, para calcular la selectividad de la reacciónhemos empleado un modelo de regresión polinomial en función de la conversión del tolueno. La ecuación de la línea de regresión es: 

donde S es la selectividad y x la conversión del tolueno. Condiciones de operación

La representación gráfica del calor de reacción de la reacción principal y de las reacciones colaterales frente a la temperatura (bibliografía) nos muestra que es necesaria unaatemperatura de operación por encima de 430ºC para pevenir la hidrogenación de benceno y tolueno. Al operar a temperaturas superiores a esta se produce un descenso de la constante cinética de lareacción principal, sin embargo su valor es tal que sigue siendo interesante operar a las temperaturas máximas admisibles. 

Dado que la reacción es exotérmica, a medida que aumenta la conversión se...