Etil Benceno
Páginas: 8 (1997 palabras)
Publicado: 1 de marzo de 2015
12. PROCESO DEL ETIL BENCENO
1. OBJETIVOS
1.1. Simular, en estado estacionario, el proceso de Síntesis del Etil Benceno a partir de
Benceno y Etileno, asistido por HYSYS.
1.2. Analizar el sistema de reacción con sistemas de separación en serie.
1.3. Dimensionar válvulas de control y columnas de destilación mediante la asistencia de
HYSYS
2. INTRODUCCIÓN
En la práctica se analiza otro procesocomplejo de múltiples unidades, que se caracterizan
por tener varias operaciones unitarias: dos corrientes de reciclo. Hay una sección de
reacción que consiste en dos reactores CSTR en serie y dos columnas de destilación para
recircular los reactivos no convertidos y los subproductos formados para favorecer
formación del Etilbenceno.
En el reactor se alimenta la materia prima con un gran exceso debenceno de modo que la
concentración del etileno sea pequeña. Esto se realiza con el objetivo de evitar una
segunda reacción que produce Dietilbenceno que resulta en una gran corriente de reciclo
de benceno en el proceso. A pesar del gran exceso de benceno, se produce una cantidad
apreciable de Dietil benceno en el reactor y tiene que separarse del etil benceno y
reciclarse a la sección de reacción.
3. PROCESO ESTUDIADO
En el proceso considerado en esta práctica se produce etil benceno a partir de benceno y
etileno. El etil benceno se utiliza para la producción de estireno, ana materia prima que se
utiliza ampliamente en la producción del plásticos. El proceso se caracteriza por utilizar
equipos de gran capacidad. Las materias primas etileno y benceno se producen en las
refinerías depetróleo por medio del “cracking” térmico y catalítico. El proceso que se
estudia es una versión simplificada del proceso real para facilitar su simulación. Sin
embargo, ilustra las características esenciales de una simulación dinámica de una planta
global. Hay dos reactores, dos columnas de destilación y dos corrientes de reciclo.
3.1. PAQUETE FLUIDO
3.1.1. COMPONENTES: Benceno, Etileno, EtilBenceno,DietilBenceno, Nitrógeno
3.1.2. ECUACIÓN: Peng-Robinsón
3.1.3. REACCIONES:
3.1.3.1.Tipo: Cinético
3.1.3.2.Estequiometría:
La reacción química básica es:
Reacción 1: Benceno (B) + Etileno (E) → Etilbenceno (EB)
Sin embargo, hay reacciones adicionales del etileno con el etil benceno para producir
componentes de mayor orden. La principal es:
Reacción 2: Etilbenceno (EB) + Etileno (E) → Dietilbenceno(DEB)
Seguida por :
Reacción 3: Dietilbenceno (DEB) + Benceno (B) → 2 Etilbenceno (EB)
3.1.3.3. Base:
Para las tres reacciones la Base es concentración ; el componente base es etileno; la fase de
la reacción es Vapor y las unidades básicas son Kgmol/s-m3 para las velocidades de
reacción, Kgmol/ m3 para las concentraciones y las temperaturas en Kelvin.
3.1.3.4 Parámetro Cinético:
Las ecuacionescinéticas usadas para estas tres reacciones se dan a continuación. Estos
parámetros se seleccionaron para dar conversiones y rendimientos típicos de los reactores
comerciales.
R1 = 1.528 × 10 6 C B C E e
−17000
RT
R2 = 2.778 × 10 4 C E C EB e
R3 = 0.4167C DEB e
−20000
RT
−15000
RT
Donde las velocidades de reacción están en Kgmol/s-m3, las concentraciones en Kgmol/
m3 y la energías de activaciónen Kcal/moL
3.2 DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO
La Figura 1 muestra el diagrama de flujo de este proceso de síntesis del Etil Benceno
3.2.1.DESCRIPCION
La sección de reacción consiste de dos grades reactores CSTR en serie, los alimentos de
benceno y Etileno y una corriente de Reciclo se alimentan al primer reactor (Reactor_1)
que opera a 160 ºC y 9 bar. El calor exotérmico de la reacción se eliminagenerando vapor
120
de agua de baja de baja presión. El Etileno experimenta una conversión casi completa en el
primer reactor. El efluente del primer reactor y una corriente de reciclo de DEB se
alimentan al segundo reactor (Reactor_2) que opera adiabáticamente. La composición del
efluente del segundo reactor (LiqDos) es aproximadamente 0.433 de Benceno, 0.442 de
Etil Benceno, 0.1216 de...
1. OBJETIVOS
1.1. Simular, en estado estacionario, el proceso de Síntesis del Etil Benceno a partir de
Benceno y Etileno, asistido por HYSYS.
1.2. Analizar el sistema de reacción con sistemas de separación en serie.
1.3. Dimensionar válvulas de control y columnas de destilación mediante la asistencia de
HYSYS
2. INTRODUCCIÓN
En la práctica se analiza otro procesocomplejo de múltiples unidades, que se caracterizan
por tener varias operaciones unitarias: dos corrientes de reciclo. Hay una sección de
reacción que consiste en dos reactores CSTR en serie y dos columnas de destilación para
recircular los reactivos no convertidos y los subproductos formados para favorecer
formación del Etilbenceno.
En el reactor se alimenta la materia prima con un gran exceso debenceno de modo que la
concentración del etileno sea pequeña. Esto se realiza con el objetivo de evitar una
segunda reacción que produce Dietilbenceno que resulta en una gran corriente de reciclo
de benceno en el proceso. A pesar del gran exceso de benceno, se produce una cantidad
apreciable de Dietil benceno en el reactor y tiene que separarse del etil benceno y
reciclarse a la sección de reacción.
3. PROCESO ESTUDIADO
En el proceso considerado en esta práctica se produce etil benceno a partir de benceno y
etileno. El etil benceno se utiliza para la producción de estireno, ana materia prima que se
utiliza ampliamente en la producción del plásticos. El proceso se caracteriza por utilizar
equipos de gran capacidad. Las materias primas etileno y benceno se producen en las
refinerías depetróleo por medio del “cracking” térmico y catalítico. El proceso que se
estudia es una versión simplificada del proceso real para facilitar su simulación. Sin
embargo, ilustra las características esenciales de una simulación dinámica de una planta
global. Hay dos reactores, dos columnas de destilación y dos corrientes de reciclo.
3.1. PAQUETE FLUIDO
3.1.1. COMPONENTES: Benceno, Etileno, EtilBenceno,DietilBenceno, Nitrógeno
3.1.2. ECUACIÓN: Peng-Robinsón
3.1.3. REACCIONES:
3.1.3.1.Tipo: Cinético
3.1.3.2.Estequiometría:
La reacción química básica es:
Reacción 1: Benceno (B) + Etileno (E) → Etilbenceno (EB)
Sin embargo, hay reacciones adicionales del etileno con el etil benceno para producir
componentes de mayor orden. La principal es:
Reacción 2: Etilbenceno (EB) + Etileno (E) → Dietilbenceno(DEB)
Seguida por :
Reacción 3: Dietilbenceno (DEB) + Benceno (B) → 2 Etilbenceno (EB)
3.1.3.3. Base:
Para las tres reacciones la Base es concentración ; el componente base es etileno; la fase de
la reacción es Vapor y las unidades básicas son Kgmol/s-m3 para las velocidades de
reacción, Kgmol/ m3 para las concentraciones y las temperaturas en Kelvin.
3.1.3.4 Parámetro Cinético:
Las ecuacionescinéticas usadas para estas tres reacciones se dan a continuación. Estos
parámetros se seleccionaron para dar conversiones y rendimientos típicos de los reactores
comerciales.
R1 = 1.528 × 10 6 C B C E e
−17000
RT
R2 = 2.778 × 10 4 C E C EB e
R3 = 0.4167C DEB e
−20000
RT
−15000
RT
Donde las velocidades de reacción están en Kgmol/s-m3, las concentraciones en Kgmol/
m3 y la energías de activaciónen Kcal/moL
3.2 DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO
La Figura 1 muestra el diagrama de flujo de este proceso de síntesis del Etil Benceno
3.2.1.DESCRIPCION
La sección de reacción consiste de dos grades reactores CSTR en serie, los alimentos de
benceno y Etileno y una corriente de Reciclo se alimentan al primer reactor (Reactor_1)
que opera a 160 ºC y 9 bar. El calor exotérmico de la reacción se eliminagenerando vapor
120
de agua de baja de baja presión. El Etileno experimenta una conversión casi completa en el
primer reactor. El efluente del primer reactor y una corriente de reciclo de DEB se
alimentan al segundo reactor (Reactor_2) que opera adiabáticamente. La composición del
efluente del segundo reactor (LiqDos) es aproximadamente 0.433 de Benceno, 0.442 de
Etil Benceno, 0.1216 de...
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