egresada

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
CARRERA DE INGENIERIA QUIMICA

“DISEÑO UNA PLANTA DE PRODUCCION DE CUMENO
(ISOPROPILBENCENO)”

NOMBRE:
Arcani Aguilar Maribel

DOCENTE:
ING. Balderrama

MATERIA:
Diseño de Plantas Químicas

SEMESTRE: 1/2013

Cochabamba 03 de mayo de 2013

CAPITULO 1
DISEÑO DE UNA PLANTA PARA LA PRODUCCION DE
ISOPROPILBENCENO1.1.

RESUMEN EJECUTIVO

Se propone el diseño y análisis de pre-factibilidad de una planta de producción de
Cumeno adecuado a nuestra realidad a fin de obtener estudios preliminares para la
obtención de un insumo-producto de bajo costo y fácil manejo, para aplicarlo a la
fabricación de detergentes así como fenol y acetona, productos importantes y de
aplicación muy común en nuestro medio.Debido a la falta de productor de este insumo se
importa de países vecinos como Brasil, México y Estados Unidos. Por lo que empleará
con fines de producción en la industria nacional.

La capacidad de la planta o producción anual de cumeno es del orden de 90 000 Ton /año
de Cumeno al 99,99% de pureza.

La reacción principal es la alquilación del benceno con propileno del gas natural que selleva a cabo mediante catalizador acido (Ácido Fosfórico), para obtener isopropilbenceno
(Cumeno). Es una reacción altamente selectiva y por ello hay una pequeña formación de
subproductos, normalmente más pesados que el cumeno y que son principalmente los
isómeros del diisopropilbenceno.

El benceno se mantiene en exceso para limitar la cantidad del subproducto DIPB
producida.

Losreactantes se alimentan líquidos desde sus tanques de almacenamiento respectivos.
Después de bombear los reactantes hasta la presión dictada por las condiciones de
operación del catalizador, se vaporizan y se calientan hasta la temperatura de reacción.
A la salida del reactor, los productos se enfrían para condensar esencialmente todo el
cumeno, junto con el DIPB y el benceno no reaccionado. Elpropileno y el propano se
separan del líquido –pudiendo aprovecharse su valor como combustible, mientras que el
cumeno bruto se envía a dos torres de destilación. La primera torre separa el benceno del
cumeno y el DIPB, recirculándose el benceno de nuevo a las condiciones de entrada al
reactor. La segunda torre efectúa la separación del cumeno y el DIPB obteniéndose un
cumeno del 99.99 % depureza. El DIPB se puede vender como combustible.

1.2.

ANTECENDENTES

Los procesos de cumeno fueron desarrollados entre 1939 y 1945 para cumplir con la
demanda de gasolina de octanaje elevado para la aviación que se presentó durante la
segunda guerra mundial. Hoy en día, casi todo el suministro mundial de cumeno se utiliza
para producir fenol y su coproductor, la acetona. En 2002, laproducción mundial de
cumeno fue de alrededor de 8.5 millones toneladas métricas anuales (MTA), y se
esperaba que para 2006 la cifra alcanzaría los 10 millones de MTA.

En la actualidad, en casi todas las plantas nuevas de cumeno se emplea la tecnología de
catalizadores zeoliticos, con la cual se reemplazó a los procesos catalizados con ácido
fosfórico sólido (SPA) en fase vapor o con cloruro dealuminio en fase liquida. La
tecnología SPA presenta dos principales: el rendimiento de cumeno se limita a 95%
aproximadamente y el catalizador no se puede regenerar, por lo que debe ser desechado.

En todas las plantas también se han venido utilizando los catalizadores zeoliticos para
actualizar y reemplazar las tecnologías anteriores, porque las zeolitas no corroen, son
generables e inocuaspara el ambiente, y generan mayores rendimientos de productos de
alta pureza.

1.3.

INTRODUCCION

El Cumeno se utiliza como componente de alto octanaje en los combustibles de los
aviones, como disolvente de pinturas y lacas de celulosa, como materia prima para la
síntesis de fenol y acetona y para la producción de estireno por pirolisis y la demanda es
conducida por el crecimiento del...