oxido de etileno
Páginas: 7 (1552 palabras)
Publicado: 22 de mayo de 2014
PROCEDIMIENTO JERARQUIZADO PARA SINTESIS DE PROCESOS
NIVEL 1: información de entrada (tipo de problema)
En este nivel es muy importante tener información relativa a la seguridad, toxicidad e impacto ambiental de todos los componentes que estarán presentes. Se debe notar también que toda la información descrita en la tabla a menudo no está disponible para efectuar el diseño, y que setrabaja con los datos disponibles y posteriormente se usan los resultados para justificar obtener datos adicionales.
1. Información de las reacciones y condiciones de la reacción:
b. Reacciones:
El óxido de etileno (EO) se utiliza principalmente como producto químico intermedio en la fabricación de etilenglicol y algunos plásticos. Se trata de una sustancia química de los productos básicos másimportantes que se fabrican en el mundo.
El óxido de etileno es producido por la oxidación catalítica del etileno en un catalizador de plata
c. Condiciones de la reacción:
Temperatura de entrada al reactor: Entre 225 – 275ºC
La Presión del sistema es de: 10 atm
d. Selectividad:
Tabla 1: valores de conversión con su respectiva selectividad.
X
(_onversion)
r1
r2
0.20
6.00.30
5.9
0.40
5.8
0.50
5.6
0.60
5.2
0.70
4.4
0.80
3.6
0.85
2.4
0.90
1.2
0.95
0.0
e. La fase que se da en el reactor es gaseosa.
f. El proceso es catalítico y se usa un catalizador de Plata.
2. La capacidad de producción: de Oxido de Etileno es de 50 000 TM/año
3. Información de la materia prima:
Etileno, a 35 bar y 25 ° C, se puede suponer puro.
Aire, 23.3% denitrógeno, 76.7% de oxígeno (moles) a 1 atm y 25C.
Agua pura a 25C y 35 bar de presión, disponible en la presión necesaria
4. Información acerca del producto:
Pureza del producto:
C2H4O, XD=1
Tabla 2: propiedades del oxido del etileno.
5. Información sobre el catalizador: velocidad de reacción y velocidad de desactivación del catalizador. Para la obtención de oxido de etilenose utiliza como catalizador plata. Entonces citamos algunas características:
Es un catalizador de plata soportado, con promotores alcalinos (potasio, rubidio y cesio) y copromotores (renio, renio con cesio, molibdeno, wolframio y cromo).
Para mejorara el rendimiento del catalizador se utiliza moderadores de cloruro.
Los granos de plata son depositados sobre un soporte poroso (Dmp = 0.05– 0.4 µm).
La temperatura de operación del catalizador es de 180 a 325ºC.
Nivel de conversión del oxigeno molecular es de 10 a 60 %.
La producción de oxido de etileno es de 32 a 320 kg de oxido de etileno/m3 cat. – h.
6. Restricciones del proceso: temperatura, presión y/o carga (ratio).
El etileno en la alimentación del reactor debe mantenerse entre 5 y 10% para el funcionamiento delcatalizador satisfactorio.
El pase único de conversión en el reactor puede ser ajustado entre 20 y 95% para optimizar el rendimiento de la unidad.
El agua se alimenta a la absorción de agua de 100:1 donde es una relación de igualdad de oportunidades.
Basado en el catalizador y la cinética de reacción, el reactor debe operar entre 25-35 bar. El reactor opera isotérmica a 240 C.
Lareacción es exotérmica, y se lleva a cabo a una temperatura de 270 C y una presión de 26 bar (estas son las condiciones en la entrada del reactor).
La proporción de alimentación de agua necesaria para los productos de óxido de etileno por mol es 100:1. Usted debe asumir que el agua entra en el proceso a 25 C, y que todas las hojas de la sección de separación como un líquido saturado a 10,5bar,
7. Otra planta o localización:
El óxido de etileno es tóxico para los microorganismos y los peces. Sin embargo, en las corrientes de agua, la concentración de óxido de etileno disminuye continuamente debido a una combinación de evaporación, hidrólisis y biodegradación.
Por ejemplo, después de 4 horas a 25 °C en agua en movimiento, la concentración se reduce en aproximadamente...
NIVEL 1: información de entrada (tipo de problema)
En este nivel es muy importante tener información relativa a la seguridad, toxicidad e impacto ambiental de todos los componentes que estarán presentes. Se debe notar también que toda la información descrita en la tabla a menudo no está disponible para efectuar el diseño, y que setrabaja con los datos disponibles y posteriormente se usan los resultados para justificar obtener datos adicionales.
1. Información de las reacciones y condiciones de la reacción:
b. Reacciones:
El óxido de etileno (EO) se utiliza principalmente como producto químico intermedio en la fabricación de etilenglicol y algunos plásticos. Se trata de una sustancia química de los productos básicos másimportantes que se fabrican en el mundo.
El óxido de etileno es producido por la oxidación catalítica del etileno en un catalizador de plata
c. Condiciones de la reacción:
Temperatura de entrada al reactor: Entre 225 – 275ºC
La Presión del sistema es de: 10 atm
d. Selectividad:
Tabla 1: valores de conversión con su respectiva selectividad.
X
(_onversion)
r1
r2
0.20
6.00.30
5.9
0.40
5.8
0.50
5.6
0.60
5.2
0.70
4.4
0.80
3.6
0.85
2.4
0.90
1.2
0.95
0.0
e. La fase que se da en el reactor es gaseosa.
f. El proceso es catalítico y se usa un catalizador de Plata.
2. La capacidad de producción: de Oxido de Etileno es de 50 000 TM/año
3. Información de la materia prima:
Etileno, a 35 bar y 25 ° C, se puede suponer puro.
Aire, 23.3% denitrógeno, 76.7% de oxígeno (moles) a 1 atm y 25C.
Agua pura a 25C y 35 bar de presión, disponible en la presión necesaria
4. Información acerca del producto:
Pureza del producto:
C2H4O, XD=1
Tabla 2: propiedades del oxido del etileno.
5. Información sobre el catalizador: velocidad de reacción y velocidad de desactivación del catalizador. Para la obtención de oxido de etilenose utiliza como catalizador plata. Entonces citamos algunas características:
Es un catalizador de plata soportado, con promotores alcalinos (potasio, rubidio y cesio) y copromotores (renio, renio con cesio, molibdeno, wolframio y cromo).
Para mejorara el rendimiento del catalizador se utiliza moderadores de cloruro.
Los granos de plata son depositados sobre un soporte poroso (Dmp = 0.05– 0.4 µm).
La temperatura de operación del catalizador es de 180 a 325ºC.
Nivel de conversión del oxigeno molecular es de 10 a 60 %.
La producción de oxido de etileno es de 32 a 320 kg de oxido de etileno/m3 cat. – h.
6. Restricciones del proceso: temperatura, presión y/o carga (ratio).
El etileno en la alimentación del reactor debe mantenerse entre 5 y 10% para el funcionamiento delcatalizador satisfactorio.
El pase único de conversión en el reactor puede ser ajustado entre 20 y 95% para optimizar el rendimiento de la unidad.
El agua se alimenta a la absorción de agua de 100:1 donde es una relación de igualdad de oportunidades.
Basado en el catalizador y la cinética de reacción, el reactor debe operar entre 25-35 bar. El reactor opera isotérmica a 240 C.
Lareacción es exotérmica, y se lleva a cabo a una temperatura de 270 C y una presión de 26 bar (estas son las condiciones en la entrada del reactor).
La proporción de alimentación de agua necesaria para los productos de óxido de etileno por mol es 100:1. Usted debe asumir que el agua entra en el proceso a 25 C, y que todas las hojas de la sección de separación como un líquido saturado a 10,5bar,
7. Otra planta o localización:
El óxido de etileno es tóxico para los microorganismos y los peces. Sin embargo, en las corrientes de agua, la concentración de óxido de etileno disminuye continuamente debido a una combinación de evaporación, hidrólisis y biodegradación.
Por ejemplo, después de 4 horas a 25 °C en agua en movimiento, la concentración se reduce en aproximadamente...
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