SIMULACIÓN DE PROCESOS

Vista previa del material en texto

Simulación de procesos 
Flujograma del proceso
Paso 1
VARIABLES DE ENTRADA:
Corriente 1 (ácido sulfúrico concentrado (60-70% en peso)) + corriente 2 (gases de propileno (45% en peso))
 Ocurre en el absorbedor C100
PARÁMETROS:
 Las condiciones para el absorbedor C100 son:
Presión de 150 a 300 psig.
 Temperatura de 85-115°C.
Paso 2
VARIABLES DE SALIDA:
Corriente 1+ Corriente 2 = Extracto líquido en el absorbedor C100. Contiene:
40 a 65% en peso de ácido sulfúrico,
Aproximadamente del 10 al 40 w% de los valores de propileno absorbido.
Balance de agua.
IPA al 10-45 w% 
Diisopropil éter al 3-6 w% .
El extracto líquido se extrae de la parte inferior del absorbedor a través de la corriente 3 al mezclador M100.
Paso 3
VARIABLE DE ENTRADA
Gas no absorbido: gas propileno se extrae y se comprime en una columna de propileno mediante C104 a través de la corriente 4.
VARIABLE DE SALIDA
Producirá gas propileno refinado recuperado y algo de propano.
PARÁMETRO
El gas recuperado se recicla por la corriente 5.
Paso 4
En el mezclador M100
VARIABLE DE ENTRADA
La corriente 3 se mezcla con la corriente 7 que se alimenta con agua.
Se añade agua en una cantidad de aproximadamente 1,5 a 6% en peso de agua, basado en el peso de los valores de propileno absorbido en el extracto líquido.
VARIABLE DE SALIDA
Se asegura la cantidad de moles de agua requeridos estequiométricamente para formar la cantidad de diisopropil éter y alcohol isopropílico extraídos como vapor en el reactor flash C101.
PASO 5
PARÁMETROS
Los reactor flash C101 opera en condiciones de:
A temperatura entre 80 y 160°C. 
A presión de aproximadamente 5 a 10 psig. 
VARIABLE DE SALIDA Y PARÁMETROS
Los productos de cabeza son extraídos y son comprimidos por C101 mediante la corriente 10 que comprende:
Diisopropil eter de aproximadamente 30 a 50 w%, 
Isopropanol de aproximadamente 30 a 40 w%.
Propileno de aproximadamente 10 a 20 w%. 
Líquido que se retira del recipiente flash a través del arroyo 9 comprende el extracto agotado :
Propileno absorbido -5 a 35 wt%.
Ácido sulfúrico 45 a 65 wt%, 
Balance de agua.
PASO 6
Extracto agotado tienen 2 porciones:
PARÁMETROS
La primera porción (40 a 60% en peso del total) se reciclará, se bombea con P100 a través de las corrientes 11 y 1 al absorbedor C100 
Una válvula de control V100 - aumenta o disminuye el flujo de líquido entre las corrientes 11 y 12 y el control de producción de diisopropil éter y alcohol isopropílico. La segunda porción se envía a la segunda zona de mezcla de agua M101.
Paso 7
Los líquidos agotados en la corriente 12 fluyen al mezclador M101.
VARIABLE DE ENTRADA
En el mezclador M101: 
El extracto empobrecido mezcla la corriente 13 que se alimenta con agua (35 a 100 partes en peso de agua por parte en peso de valores de propileno absorbido). 
El tiempo de residencia del líquido en la zona de mezcla de agua varía de aproximadamente de 1 a 30 minutos.
Paso 8
La mezcla se envía a través de la corriente 14 al generador de alcohol C102 para ser calentada.
Inyección directa de vapor en la corriente 15 al generador.
PARÁMETROS
Operación unitaria para el generador de alcohol es: 
A una temperatura de alrededor de 70 a 130°C
Presión de 1 a 5 psig
El vapor de alcohol se forma como producto de cabeza y se envía al depurador C103 a través de la corriente 17 de IPA y diisopropiléter.
Se extrae ácido sulfúrico de aproximadamente un 45 a un 55% en peso de la parte inferior del generador de alcohol al concentrador de ácido a través de la corriente 16.
PASO 9
El producto de la corriente 10 es mezclado con producto del 17, este fluye hacia el depurador C103.
El producto en el depurador es neutralizado usando NaOH a una concentración del 10% en peso de la mezcla de alcohol y sulfúrico.
Operación unitaria del depurados C103:
A temperatura 373°K.
Presión 14,7 psi.
El producto al 55% en peso de IPA se extrae de la parte inferior al tanque de alcohol isopropílico crudo F100.
Desde el tanque, la mezcla se envía a la columna de éter C105
La mezcla en F100 se enviará a la columna de éter C105 a través del flujo 20.
PARÁMETROS
Las operaciones unitarias para la columna Ether C105 son:
Temperatura de 362 K.
Presión 14,7 psi.
VARIABLE DE SALIDA
• Se realiza la destilación para separar DiisopropilEter y Hexeno.
• DiisopropilEter se retira a DiisopropilColumn C109.
• Se lavó para producir éter lavado al 95% en peso.
Paso 10
El IPA húmedo de la columna de éter C105 se enviará a la columna de alcohol C106 a través del flujo 22.
PARÁMETRO
• Unidad de funcionamiento para la columna de alcohol C106: -
A una presión de 3 a 7 atm.
• El agente azeotrópico se alimenta cerca de la parte superior de la columna C106 a través del flujo 23 que se produce en la columna de secado C107.
VARIABLE DE SALIDA
• Se extrae alcohol isopropílico azeotrópico al 87% en peso de la parte superior de la columna de alcohol a través de la corriente 24 (producto) mientras que el agua se extrae de la parte inferior de la columna a través de la corriente 25.
Paso 11
PARÁMETROS
Operación unitaria para la columna de secado C107:
Presión de 14,7 psi.
Temperatura 347 K.
• Forma del producto: Ternery Azeotrope.
• El último concentrado en la columna de cabeza en una concentración de aproximadamente el 60% se canaliza al condensador.
VARIABLES DE ENTRADA 
• La licuación de vapor ingresa al decantador F101 para separar las capas en la capa superior virtualmente libre de agua y la capa inferior que contiene el agua residual.
• Las capas superiores en F101 (principalmente agente azeotrópico y alcohol) vuelven a la parte superior de la columna C107.
• Mientras que el alcohol isopropílico anhidro al 99,8% en peso se elimina de la parte inferior de la columna C107 a través de la corriente 29.
Paso 12
VARIABLE DE ENTRADA
La capa inferior del decantador F101 es principalmente agua.
Se alimenta a la columna de stripping C108.
PARÁMETROS
Operación unitaria para la columna de stripping C108: -
A temperatura 466K.
A presión de aproximadamente 155 psi.
VARIABLE DE SALIDA
El agua residual en F101 se envía a C108 a través de la corriente 30 para la recuperación de alcohol isopropílico y agente azeotrópico.
Este producto se devuelve a la columna C107 a través de la corriente 31 y desperdicia el agua en la corriente 32.
POSIBLES PERTURBACIONES
Acumulación
Caída de presión, etc.