1. No category

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA
E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
OBTENCION DE MEZCLA RICA EN AROMATICOS
EN LA UNIDAD DE REFORMADO DE LA REFINE
R IA DE MI NATITLAN, VERACRUZ.
T
E
S
I
S
:
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE:
INGENIERO QUIMICO INDUSTRIAL
P R E S E N T A :
JUAN RAFAEL CHAVEZ VILLANUEVA
M é x ic o , D . F .
1964.
Con cariño a mis padres:
Rafael
Chávez Rangel
H e r m e l i n d a V.
de Chávez
A mis hermanos
y
familiares
A
Charo.
C O N T E N I D O :
INTRODUCCION.
I
II
III
IV
V
- GENERALIDADES.
- DESCRIPCION DEL
B.T.X.
PROCESO DEREFORMACION
- CALCULO Y SELECCION DEL EQUIPO
RIO PARA LA RECUPERACION.
- ESTIMACION DE COSTOS.
- CONCLUSIONES.
BIBLIOGRAFIA.
NECESA­
1
IN TR O D U CC IO N :
La c r e c i e n t e dem anda de a r o m á t ic o s t a l e s como
benceno,
to lu e n o y x ile n o para ser usados co ­
mo m a t e r i a s p r i m a s p a r a n u e s t r a s
in d u s tr ia s y
l a n e c e s id a d ca d a d ía m ayor de o b te n e r g a s o li^
ñas de a lt o o cta n o , h a im p u ls a d o a lo s in v e s ­
t ig a d o r e s a m e jo ra r lo s m étodos a c t u a le s de o b te n c ió n .
E l reform ado es un p ro ceso de r e f in a c ió n quee m p le a un c a t a liz a d o r s e le c c io n a d o p a r a q u e la g a s o lin a despuntada,
lin a
de o ctano e le v a d o .
se tra n s fo rm e en gaso
E s t e p r o c e s o s e em­
p le a para p r o d u c ir una ca rg a r ic a
cos,
en a r o m á t i­
la que por su bsecuen te e x tr a c c ió n p ro d u ­
ce com puestos de a lt a
f u e r z a como: B e n ce n o ,
T o lu e n o , X ile n o y a r o m á t ic o s más p e s a d o s .
El
p r o c e s o n o rm a lm en te e m p le a u n a s e r ie de cám a­
ras c a t a lít ic a s
de r e a c c ió n ,
una s e c c ió n
de -
estabilización y un circuito de intercambio de calor.
2
Para s a t is f a c e r l a demanda de a ro m á tic o s ,
tie n e proyectado la in ic ia c ió n
de l a
se -
o p e ra ció n
de una s e r ie de u n id a d e s p e t r o q u ím ic a s , cu y a fu n ció n p r in c ip a l será, p r o d u c ir a p a r t ir de g a s o lin a s que p r o v ie n e n d e l gas n a t u r a l y d e lp e tr ó le o crudo lo s s ig u ie n te s p ro d u cto s:
a)
-B e n c e n o
(16 2 .6
T /D IA )
b)
-Tolueno
(27 6 .8
T/DIA)
c)
-O r t o - x ile n o
(3 4 .2
T /D IA )
d) - P a r a y M e t a - x i l e n o (11 5 .4 T / D I A )
e)
-E t i l b e n c e n o
(2 9 .0
T /D IA )
E l o b je t iv o es p ro p o rcio n a r a in d u s t r ia s p a r ­
tic u la r e s ,
p e tró le o ,
toda esta s e r ie de d e riv a d o s d e l con lo c u a l o btend rán m a te ria s p r i ­
mas b á s i c a s p a r a l a o b t e n c ió n d e p r o d u c t o s
que e l p a ís
e s tá demandando en g ra n e s c a la .
Se h a c o n s id e r a d o ta m b ié n l a
im p o rta n c ia a l -
s e r una de la s p rim e ra s de e s ta n a t u r a le z a ,
que in ic ia
q u ím ic o s .
-
-
la p ro d u cció n de com puestos p e tro -
3
P re cis a m e n te a una de e s ta s u n id a d e s se a p lic a
e l t r a b a jo , m o tiv o de e s t a t e s is ,
y que co n sͣ
te en un d is e ñ o que se e n fo c a r á en form a e s p e ­
c ia l h a c ia la
co lu m n a d e p e n t a n iz a d o r a .
E s t a s e c c i ó n r e c i b e como c a r g a l a s
(C7 y C 9 ) , p r o v e n i e n t e s d e -
c o m p re n d id a s e n t r e
la
to rre de preb en cen o .
sadas,
fra c c io n e s -
D ich a s f r a c c io n e s pe
a l som eterse nuevam ente a d e s t ila c ió n
-
separan lo s ig u ie n te :
P o r e l domo d e l a
to rre se re cu p e ra e l pen ta n o
que se en co n traba p re s e n te y po r e l fondo s a le
una m e z cla r ic a
en a ro m á tic o s ,
la que se e n v ía
a un e q u ip o de s u p e r - fr a c c io n a c ió n ,
en donde -
es o b te n id o cada uno de esto s p ro d u cto s .
Todos esto s p r o y e c to s de c a r á c t e r in m e d ia to ,
-
com prenden s ó lo una de la s a m p lia c io n e s que su
fr irá
la R e fin e r ía de M in a titlá n ,
cuya c a p a c i­
d a d a c t u a l e s t á l l e g a n d o a 155,000 b a r r i l e s
c o n v ir tié n d o s e a s í,
en la que p r o c e s a m ayor
c a n t id a d en P e tró le o s M e x ic a n o s .
4
CAPITULO I
GENERALIDADES:
a)
- Química de la Reformación:
Las
reacciones
típicas
de
las
siguientes:
(1)
- Deshidrogenación de
este proceso,
Nafteños
son
a Aromáti­
cos :
H
H
I
H
-
I
C -
H
H
-
C
I
C
;
/
- H
I
- H
\
H
-
C
H
-
C
^
°%
C -
H
C
H
c
CAT.
-
C
I
H
c
h'
NH
(Tolueno
aromático)
(Metil
ciclo hexano)
(2)
- Hidrodesintegración
H
-
II
I I I
I
I
I I
C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-H
!
II
I I I
I I
2
H „ — *■ H
-
I I
H
HH H H
I
II I I
C-C-C-C-C-H +
I
H H H H H H H H H H
II I I
H
HC H
H
(DECANO
NORMAL)
-f
(HIDROGENO)
--------( 3
Hidrógeno
de Parafinas:
H H H H H H H H H H
I
-|-
M ETIL
C.
'10
H
/|\
H H
PENTANO)
+
(BUTANO!
5
(3) - Reacción de Isomerización:
Es a q u e lla en l a
cual la
fó rm u la co nd en sa d a
d e l h id r o c a r b u r o p erm anece ig u a l y ca m b ia s ó lo
la
form a, v e r if ic á n d o s e
tructura.
un reacom odo en l a
es­
Dos e je m p lo s de is o m e r iz a c ió n son:
H
H -C-H
H
H
H
H H
H
H H
l i l i l í
H
-
H
l i l i l í
H
H
H
H
H
H
H
-
C-C-C-C-C-H
I I I I I
H
H
(Hexano)
H H
I
I I I I |
C-C-C-C-C-C-H
H
H H
H
( 3 M e t il P entano)
H
I I I
H
H-C-C-C-H
H
\
C
/
C
H
/ \
H
( M e til C ic lo
P entano)
( C ic lo Hexano)
Los p ro d u cto s de esta s re a c c io n e s ,
están s u je ­
tos a re a c c io n e s p o s te r io r e s con e l o b je to d e­
fo rm a r a r o m á t ic o s y p a r a f in a s más p e q u e ñ a s .
6
Las
reacciones
de Isomerización,
ños
efectos
cajor,
de
aromatización
(4)
cuando se comparan
a la-
e hidrodesintegración.
- Desulfurización:
Los
compuestos
captanos
de azufre,
(representados
a un átomo de carbón)
azufre,
liberan
drógeno para
eliminado,
de
tienen peque­
el
y
tales
por
2S
formar H
obteniéndose
los m e r —
el g r u p o S H u n i d o -
otros
azufre
como
compuestos
en p r e s e n c i a
el cual
es
de
-
de h i —
finalmente-
así un producto
exento
este elemento.
Las
reacciones
típicas
son:
H H H H H
H H H H H
I I 1 I I
H -
l l ^ l l
HSHH
(AM1L
I I I I I
-1-
C -C -C -C -C -H
□r ' '
HC
^
------------
(TÍOFENO)
H -
H H
MERCAPTANO)
II
HC
H,
+
C -C -C -C -C -H
| I I I I
+
H ,S
H H H H H
+
(HIDROGENO)
— *■ P E N T A N O
ru
CH
1 1
CH
+
SULFURO
DE
HIDROGENO
H H H H
l i l i
+
4
H ,
(HID RO GENO )—
*- H
-
(BUTANO)
C-C-C-C-H
l i l i
H H H H
+
S U L F . DE
+
H , S
¿
HIDROGENO
7
(5) - Ciclización de Parafinas a Aromáticos:
H
H
I I
H
-
HH
H H H
iI I I I
C-C-C-C-C-C-C-H
I I
H H
( p t
II I I I
HH
H
)
/
^
HC
H H H
I
C - C - H +■ 4
II
i
HC
CH
Xc^
i
H
(n
(
HEPTANO)
(E sta
La
es
una
anterior,
t
)
(TOLUENO
reacción
acción reversible
zación
P
altamente
ocurre
en un menor
grado;
anillo y
en q u e
es
es_
si­
se c o n ­
es e x o t é r m i c a
H
I
H
)
de cicli­
H
1
en d o tér m ic a
la reacción
a la h i d r o desintegración
sume Hidrógeno y
{ H i DROGENO)
de
to se c o n o c e co m o r u ptura del
milar
-I-
^ C-H
Ti
H H
\l/
H
H
C H
H
H
l i l i l í
H-C-C-C-C
CH
i
I
I
H
H
H H
C-H
I
H
CH
s
H-C-H
I
H
(1.2
D IM ET IL
CICLO
PENTANO)
+- H I D R O G E N O — * - ( 3 .
M ETIL
HEXANO)
8
De la s
r e a c c i o n e s q u e o c u r r e n e n l a r e f o r m a ----
c ió n , hay dos que pueden c o n t r o la r s e d e n tro de
c ie r to s
lím ite s ,
a lt a c a lid a d ,
para obtener:
un p ro d ucto d e -
s u f ic ie n t e p ro d u cció n de h id r ó g e
no p a r a s o s t e n e r l a p r e s ió n en l a p l a n t a y l a r
ga v id a d e l c a ta liz a d o r ;
éstas son:
c ió n e h id r o d e s in te g r a c ió n .
v a r ia b le s
a r o m a tiz a ­
E l e fe cto de la s
de o p e ra c ió n b á s ic a s ,
debe e s tu d ia r ­
se y e n te n d e rs e d e b id a m e n te .
La lo c a liz a c ió n y p ro c e d e n cia de la m a te ria
p rim a es un f a c t o r de v i t a l im p o r t a n c ia en e s ­
te e s tu d io ,
r ía ,
p a ra lo c u a l,p ró x im o a e s ta R e fin e
se c u e n ta con grandes y a c im ie n to s y r e s e r
vas que son to ta lm e n te a p ro ve ch a d o s , p r im e r a —
m ente po r P la n ta s de A b s o rció n ,
en la s
que se-
p r o c e s a e l gas n a t u r a l e x t r a íd o en to d a e s a zo
na, con e l o b je to de o bten er pro ducto s lig e r o s ,
además de una g ra n c a n t id a d de gas s e c o .
La g a s o lin a n a tu r a l
de a b s o rció n )
(producto lig e r o
de p la n ta
a l lle g a r a la R e fin e r ía
se r e c i
9
be en e s fe ra s e s p e c ia le s p a r a su a lm a ce n a m ie n ­
to,
de donde ir á n dos ra m a les h a c ia la s
D e b u ta n iz a d o ra s
torres
(DC^) d e l a s u n i d a d e s E s t á b i l ^
zadoras de g a s o lin a n a tu r a l.
E n e l domo d e l a n u e v a
m e zcla de nC4,
(DC4 ) , s e o b t i e n e u n a -
ÍC 4 y C 3 , lo s q u e se c o n d e n s a n e
, ,s
p a r a e n t r a r como c a r g a d e l a n u e v a D ^ p r o p a n iz a
dora
V
(DC3 ) .
V.
\
.'• % *
\
De u n a m a n e r a s i m i l a r
dora
(de l a
carga a la
e l domo d e l a D e b u t a n iz a
s e g u n d a u n i d a d e s t a b i l i z a B o r á ) ,' e á
(DC3 ) d e l a m is m a .
En ambas D e p r o p a n iz a d o r a s , se s e p a r a p o r e l do
mo e l p r o p a n o
(que s e a lm a ce n a )
y por e l
fondo
se o b tie n e una m e z cla de b u ta n o norm al e is o b u
taño,
fra c c io n e s que rep rese n ta n la ca rg a a la
( D iC ^ ) , to r r e en l a
cu a l se separan,
el
is o b u -
ta n o p o r l a p a r t e s u p e r io r y p o r e l fo n d o pÁ>r*
^eano.
*
Esto s p ro d u cto s se e n v ía n a ta n q u e s .
E l fondo de la s
(DC4 ) , e s u n c r u d o e s t a b i l i z a ­
10
do
(con a lt o c o n t e n id o en g a s o lin a s ) ,
se e n v ía una p a rte a la
o tra de r e c ir c u la c ió n
d e l que-
P re fra c c io n a d o ra y la -
a l fondo de la
torre.
P or e l domo de l a P r e f r a c c io n a d o r a s e e x t r a e n o c t a n o s y f r a c c io n e s más l i g e r a s
ta b iliz a d a ) .
( g a s o lin a e s ­
Por e l fondo se o b tie n e e l cru
do d e sp u n ta d o que se e n v ía a la s u n id a d e s de d e s t ila c ió n p rim a ria donde se repro cesa nueva­
m ente .
L a s f r a c c i o n e s d e l domo
l a co lu m n a P re b e n ce n o ,
o b tie n e
y p a rte de
c io n e s e n tre
y
(C5 - Cg) s o n c a r g a ae n d o n d e p o r e l domo se
y por el
fondo f r a c —
, q ue es p r e c is a m e n t e l a -
ca rg a a la u n id a d de re fo rm a ció n B .T .X .
d ia g ra m a No. 1 s e ñ a la e l F l u j o
s e g u id o .
El -
11
CAPITULO I I
DESCRIPCION DEL PROCESO DE REFORMACION
La Reformación
es c a p a z
en concentraciones
nientes
de cargas
de producir
relativamente
unidad
de
prove­
fraccionadas.
(C7 a C c ) d e
fraccionadora de gasolina natural;
carga proviene de
El pri n c i p a l
mado
altas,
cuidadosamente
Esta unidad procesa cortes
aromáticos
producto
la -
la c o l u m n a d e prebenceno.
producto
depentanizado
”
de
la u n i d a d es
altamente
líquido del
domo.
un
refor
aromático y un
El
proceso es
el-
siguiente:
a)
Sección
de Reformación.
La carga
a la unidad
raímente
del
la que
que
fondo de
fluye a control
de balance,
e n el
po necesario para que
nes
reformadora proviene gene
de cantidad y
e x c e s o d e c a r g a es
la c o l u m n a de p r e b e n c e n o
de nivel hacia el
cual
se
se mant i e n e
efectúen
composición de
enviado
tan—
el
tiem
las v a r i a c i o
la carga.
El
automáticamente b a ­
12
jo control
de nivel,
a través
de un
enfriador-
a almacenamiento.
La carga se
tanque
jo,
toma de
trayecto,
recirculación.
dor
de
succión de la bomba del
de carga y se descarga
en su
tres
la
El p a s o
reactores,
(platino)
se me z c l a
en los
y donde
reformación.
El
a control
se
calentadores,
misma
separada por paredes.
Cada
caja
serpentín
te a control
La
se calienta en
alimentación
combinada
calor
mo
La carga,
reactor.
con
temperatura,
r e a c t o r No.
están
forma
la
del
-
sumi—
en una-
independien
pasa
1.
del
enseguida
en donde
cargándose
de
cambiador
efluente
serpentín del calentador,
su
se
con hidrógeno
fluye a través
donde permuta
menta
cataliza­
de temperatura.
circulación,
mer
que
-
la reacción
calor necesario
nistra por
de
es h a c i a
emplea
se ef e c t ú a
los
flu
con hidrógeno
siguiente
que
de
re
en-
últi­
al
pri
incre­
enseguida
al
13
La a lim e n ta ció n
en tra por la p a rte s u p e rio r
d e l p rim e r r e a c to r y f lu y e h a c ia
cama d e c a t a l iz a d o r ,
r e a c c io n e s ,
a b a jo de l a -
donde a l v e r if ic a r s e
la s -
r e s u lt a un decrem ento en la tem pe­
ratura .
D e l p rim e r r e a c to r ,
la a lim e n ta ció n
s e r p e n t ín d e l c a le n ta d o r No.
m enta la
do,
flu y e a l -
2 donde se in c r e ­
tem pera tu ra nuevam ente a l v a lo r desea
con o b je to de e n tr a r a l segundo r e a c to r ,
donde f lu y e h a c ia e l fondo,
vas r e a c c io n e s ,
-
efectuándose nue—
re s u lta n d o por c o n s ig u ie n te
-
una nueva c a íd a de tem peratura.
La ca rg a es r e c a le n ta d a en e l s e r p e n t ín No.
3-
en e l que se v u e lv e a in c r e m e n ta r la
tem peratu­
ra n e c e s a ria para ca rg a rse a l ú ltim o
rea cto r,-
donde l a c a íd a de te m p e r a t u r a es muy l e v e y
puede,
s in
em bargo,
e le v a rs e .
D el ú ltim o r e a c to r la
e f lu e n t e p a s a p o r u n cam
b ia d o r p a ra lle g a r a l s e p a ra d o r de lo s p r o d u c ­
tos d e l r e a c to r .
14
En el separador, el efluente del reactor en-fria d o ,
se separa en una c o r r ie n te
h id r o c a r b u ro y un gas r ic o
La c o r r ie n t e líq u id a ,
líq u id a de­
en h id r ó g e n o .
f lu y e h a c ia un ca m b ia d o r
para e n tra r a l e s t a b iliz a d o r sobre e l p la to de
carga.
E l gas r ic o en h id r ó g e n o ,
es tom ado p o r u n a
co m preso ra y r e c ir c u la d o in y e c tá n d o s e en l a
-
ca rg a a lo s r e a c to re s .
L a co lu m n a e s t á d is e ñ a d a p a r a rem o ver p o r e l
domo,
todo e l
y más l i g e r o s ,
lo s c u a le s
-
son
condensadcs p a r c ia lm e n te y re c o le c ta d o s en e l a c u m u la d o r,
Lo s n o c o n d e n s a b le s d e l domo s e -
ve n te a n a c o n t r o l de p r e s ió n a l s is te m a de gas
co m b u s tib le ,
D e l a c u m u la d o r s a le un p r o d u c t o que e n t r a a l a
s u c c ió n de dos bombas,
una que r e f lu ja h a c ia -
e l domo y l a o t r a bom ba e n v í a e s t e m ism o p r o ­
d u cto a l e s t ib iliz a d o r de o tra u n id a d p a r a re-
15
cobrar
Los
la
g a so lin a .
fon d os de
fo r m a d o
la
torre,
(a lta m e n te
de n i v e l
pasando
en viad o s
la
"U D E X ".
el
a ro m á tic o )
a e n fria rs e
rio rm en te
u n id a d
o sea
producto
flu y e
p ara
re—
a c o n tro l-
s e r p o s t e ------
a a l m a c e n a j e o como c a r g a
a
VARIABLES DE PROCESO
Las
v a ria b le s
reactor
en e l
de p r o c e s o
de l a
re fo rm ad o ra,
control
de l a
d e a c u e r d o co n e l
to
sobre
E stas
la
en l a
u n id a d ,
o rd e n que
c a lid a d
del
se cció n
-
-
que se u t i l i z a r á n
-
son l a s
del
s ig u ie n te s
t i e n e n m ay o r e f e c ­
p roducto.
a)
-
T e m p e ra tu ra de
b)
-
P re sió n
c)
-
C arga a l
d)
-
R e la c ió n m o le c u la r h id ró g e n o
drocarburo .
cuatro
r a m e jo ra r
en e l
c a ra c te rístic a
ín d ic e
al
reactor
reactor.
reactor.
v a ria b le s
el
entrada
s e p o n d r á n en j u e g o
de octan o y a lc a n z a r
deseada.
a h i­
pa­
la
-
16
Las p ro p ie d a d e s de la ca rg a y la a c t iv id a d d e l
c a ta liz a d o r,
producto,
ta m b ié n a fe c ta n l a c a lid a d d e l
pero ésto depende d e l operador de la
p la n ta .
a)- T em peratura de e n tra d a a l R e a cto r.
Con e l o b je t o de que se r e a lic e n
nes n e c e s a ria s
var la
en e l r e a c t o r ,
la s
re a c c io —
se n e c e s it a
tem peratura de la carga,
e le ­
o p e ra c ió n que-
se e f e c t ú a p o r m e d io de ca le n ta d o re s c o lo c a d o s a la s a lid a de cada re a cto r.
G e n e ra lm e n te la -
c a r g a s a l e d e l r e a c t o r a t e m p e r a t u r a s más b a —
ja s de la s que e n tra ,
d e b id o a que l a
que se e f e c t ú a es e n d o té rm ica ,
r e a c c ió n
s ie n d o n e c e s a —
r io p a s a r la nuevam ente a c a le n ta r s e e le v a n d o a s í su te m p e ra tu ra .
P equeños ca m b io s de t e m p e r a tu r a t i e n e n u n efec^
to c o n s id e r a b le en e l grado de la s r e a c c io n e s y es muy im p o r t a n t e q u e l a s
tem peraturas de en
tra d a a l r e a c to r se m antengan en lo s
e s p e c ific a d o s .
v a lo re s
-
17
U su a lm e n te e l c o m b u s t ib le a lo s c a le n t a d o r e s se r e g u la po r lo s c o n t r o le s
peratura,
res.
co lo c a d o s a la e n tra d a de lo s r e a c to
D ich o s c o n tr o le s
te n d rá n un ra n g o de
tem pera tu ra dentro de lo s
De la s
a u t o m á t ic o s d e tem
lím ite s
deseados.
r e a c c io n e s q u e o c u r r e n en l a
re fo rm a ció n
hay dos que pueden c o n t r o la r s e d en tro de c i e r ­
tos lím it e s
para obtenerse:
u n p r o d u c t o s d e al^
ta c a lid a d ,
a lt a p ro d u c ció n de líq u id o s ,
s u fi­
c ie n t e h id r ó g e n o y la r g a v id a d e l c a t a liz a d o r .
E sta s dos r e a c c io n e s p r in c ip a le s
son:
a ro m a ti­
z a ció n e h id r o d e s in te g r a c ió n .
A l aum entar la
t e m p e r a t u r a c o n e l o b je t o de ob
tener u n a m ayor s e v e r id a d ,
d ro d e s in te g ra c ió n
y la
s e o b s e r v a q u e l a hi_
se in c re m e n ta en m ayor grado
a r o m a t iz a c ió n en m enor in t e n s id a d ,
de don
de se deduce que se d eb erá a ju s t a r a l v a lo r de
seado la s tem peraturas d e l re a cto r p a ra o b te —
n er un buena a r o m a tiz a c ió n .
La a r o m a tiz a c ió n es una r e a c c ió n e n d o té rm ic a -
18
cuyos productos líq u id o s
son a r o m á tic o s ,
más de una g r a n c a n t id a d de h id r ó g e n o ,
ade—
es una-
r e a c c i ó n muy r á p id a co n a b s o r c ió n d e c a l o r .
-
E l g r a d o d e e s t a r e a c c i ó n p u e d e j u z g a r s e m i --d ie n d o la c a íd a de te m p e ra tu ra a tr a v é s de lo s
reactores,
p a r t ic u la r m e n t e en e l núm ero 1 , ch e
ca n d o e l p o r c ie n t o de a r o m á tic o s en e l r e f o r ­
mado y m id ie n d o e l c o n t e n id o de h id r ó g e n o en e l gas d e l separador.
Una g ra n c a íd a de te m p e ra tu ra a tr a v é s
mer re a cto r,
d e l pri_
a l t a p r o d u c c ió n de h id r ó g e n o por-
b a r r i l de ca rg a a l r e a c to r o h id r ó g e n o de a lt a
p u re z a in d ic a n una a r o m a tiz a c ió n e f ic ie n t e .
La v a r ia c ió n en es ta a c t iv id a d , puede no tarseo b se rva n d o p o r un p e r ío d o de tie m p o la s c a r a c ­
te r ís tic a s
antes anotadas.
La h id r o d e s in te g ra c ió n es una r e a c c ió n exo térm i
c a que consum e h id r ó g e n o y sus p ro d u c to s so n gas y líq u id o s
vam ente le n ta .
lig e r o s ,
es u n a r e a c c ió n re la tó ^
19
Una h id r o d e s in t e g r a c ió n s e v e r a ,
d u c c ió n de pro d u cto s líq u id o s
reduce la pro ­
d e b id o a l ro m p i­
m ie n to de lo s h id r o c a r b u r o s gaseosos lig e r o s
s ie n d o la p ro d u cció n d e l e s t a b iliz a d o r a lt a
en
fra c c io n e s lig e r a s .
E l g r a d o d e e s t a r e a c c i ó n p u e d e j u z g a r s e mi.---d ie n d o la c a íd a
(o e l e v a c i ó n )
ra a tra v é s d e l ú ltim o re a c to r
,
.
gas y líq u id o s
.
en e l e s t a b iliz a d o r .
->
/:
■
-
Una d is m in u c ió n de te m p e ra tu ra a tr a v é s , d é l ú l
tim o r e a c t o r ,
gas)
aum ento de p r o d u c c ió n
( líq u id o y
en e l domo d e l e s t a b i l i z a d o r p o r b a r r i l -
de carga,
d is m in u c ió n de p ro d u c to s l íq u id o s
o-
d is m in u c ió n de h id r ó g e n o en e l gas d e l s e p a r a ­
dor,
g e n e ra lm e n te ,
in d ic a n un in cre m e n to en la
r e a c c ió n .
En g e n e r a l se c o n c lu y e que la s e v e r id a d se co n ­
t r o l a n o rm a lm en te po r m e d io de l a
de entrada a l re a cto r.
tem peratura-
A p ro x im a d a m e n te c in c o -
grados de in cre m e n to en to das la s e n tra d a s ,
in
20
cre m e n ta rá e l núm ero de O ctan o .
n iv e l de tem peratura b a jo ,
E x c e p to a un-
estos c in c o grados-
d e t e m p e r a t u r a es e l m á x im o c a m b io p e r m i s i b l e en c u a lq u ie r tie m p o .
b)
- P re s ió n en e l R e a cto r.
La p r e s ió n no debe d e c a e r rá p id a m e n te ya que t r a e r ía c o n s ig o d e s b a la n c e s de p r e s ió n so b re e l c a t a liz a d o r y su p o s ib le d e s p la z a m ie n t o .
La p re s ió n
in cre m e n ta l a h id r o d e s in t e g r a c ió n y
d is m in u y e la a r o m a tiz a c ió n .
Una p r e s ió n de o p e r a c ió n b a ja
favorece la
m a ció n de c a rb ó n s o b re e l c a t a liz a d o r ,
for­
m i e n ----
tr a s que con p r e s ió n a lt a se o b t ie n e u n a mayor
r e c ir c u l a c ió n de h id r ó g e n o ,
de esta m anera,
-
lo s re a cto re s deben o perarse a la s p re s io n e s m á x im a s
(dentro de la s lim it a c io n e s
que pueden to le r a r la
d e l e q u ip o )
r e a c c i ó n d e a r o m a t i z a ---
c ió n .
De lo a n t e r io r se d ed u ce,
que tra b a ja n d o a ba-
21
ja p r e s ió n se o b tie n e mayor p ro d u cció n de a ro ­
m á tic o s cu and o la s demás v a r ia b le s ,
constantes; por otra parte,
en e l separador
perm anecen
una b a ja p re s ió n -
(que es e l p u n to donde se g o —
b ie r n a la p r e s ió n d e l s is te m a )
o c a s io n a m enor-
ca n tid a d de gas de r e c ir c u la c ió n .
A s í,
la
—
p r e s ió n d e l s is te m a e s t á g e n e ra lm e n te g o b e rn a ­
da por la r e la c ió n de r e c ir c u la c ió n y no pued e,
excepto a b a ja c a n tid a d de carga,
v a r ia b le »
En c u a lq u ie r ca so ,
u s a r s e como-
la p re s ió n no -
d e b e l l e v a r s e a u n v a l o r más b a jo q u e e l e s p e ­
c ific a d o ,
la c u a l dependerá d e l tip o de o p era ­
c ió n que se esté d e s a rro lla n d o .
c)
- Carga a l R eacto r.
La ca rg a a lo s re a c to re s ,
deben contener un m í
n im o de p e n ta n o s y l i g e r o s ,
r i a l lig e r o no es m o le s to ,
ca p a c id a d en l a p la n t a ,
aunque este m ate—
s in em bargo,
tom a -
la c u a l p o d ría ser
apro vechad a en la re fo rm a ció n de f r a c c io n e s
más p e s a d a s .
22
Se r e c o m ie n d a q u e l a c a r g a a l r e a c t o r te n g a un
p u n t o f i n a l no más a l t o d e 4 0 0 ° F ./ c o n e l p r o ­
p ó s ito de a la rg a r la
v id a d e l c a ta liz a d o r y
e lim in a r la p re s e n c ia de m a te ria le s
de e b u llic ió n
de punto -
e x ce s iv a m e n te a lt o en e l p ro d u c ­
to.
No o b s t a n t e q u e e l a s u n t o s o b r e e l v e n e n o d e l c a t a l i z a d o r s e r á c u b i e r t o más t a r d e ,
debe men­
c io n a r s e que e l s u lf u r o de h id r ó g e n o ,
o x íg e n o ,
agua y a m o n ía co en c a n t id a d e s e x c e s iv a s ,
son -
in d e s e a b le s y m o le s to s .
S i la c a rg a se d is p o n e con la s lim it a c io n e s
m e n cio n a d a s ,
n in g u n a s e c c ió n e s p e c ia l de p re p a
r a c ió n puede n e c e s ita r s e d e n tro de la p la n t a y
l a c a r g a se tom ará d ir e c t a m e n t e d e l a lm a c e n a je .
Cuando la carg a,
a p ro p ia d o ,
lig e r o s ,
posee un rango de e b u llic ió n -
pero que tr a e co n s ig o c o n ta m in a n te s
t a l e s como o x íg e n o ,
a m o n ía co ,
e tc .,
-
la u n id a d se e q u ip a co n u n a t o r r e de a g o ta m ie n
to para e lim in a r estos m a te r ia le s .
Un ca m b io
23
d r á s tic o de carga,
la
a r o m a tiz a c ió n ,
tie n e un pequeño efecto
en-
pero a fe c ta grandem ente l a
-
h id r o d e s in te g ra c ió n .
Se d e b e n b a j a r p r im e r o l a s
tem peraturas de en­
tra d a a l rea cto r antes de d is m in u ir la en trad a
de carga,
ya que de no h a ce rs e ,
go una h id r o d e s in t e g r a c ió n
tr a e ría c o n s i­
s e v e r a q u e como c o n
s e c u e n c ia p r o d u c ir ía un a lt o consum o de h id r ó ­
geno y la
fo rm a ció n de ca rb ó n so bre e l c a t a l i ­
zador .
Cuando se aum ente la ca rg a ,
debe aum entarse
p rim e ro l a te m p e ra tu ra y v e r if ic a r que e x is ta la
r e la c ió n h id r ó g e n o e h id r o c a r b u r o a p r o p ia d a .
Como r e g l a s e d e b e to m a r ,
que cuando se reduce
grandem ente la c a n tid a d de carg a,
la s
tem pera­
tu ra s de entrad a a l re a cto r debe r e d u c ir s e de10 a 2 0 ° F . ,
re d u c ie n d o a s í e l p e lig r o
h id r o d e s in te g r a c ió n d e l m a te r ia l.
do c o lo r e a d o de a m a r illo p ro fu n d o ,
sobre d e s in te g ra c ió n .
de una -
Un r e fo r m a
es s ig n o de
24
d)
- Relación Molecular Hidrógeno
buro.
Esta
es
la relación
e Hidrocar­
de
la cantidad
de hidróge­
no r e c i r c u l a d o po r los
compresores
a la canti­
dad de carga procesándose.
El p r o p ó s i t o
de
es
formación
evitar
zador.
carga,
la
El
rantizar
de carbón
de hidrógeno,
en
el c a t a l i ­
efecto de la relación h i d r ó g e n o
sobre
tegración,
la r e c i r c u l a c i ó n
la
no
a -
aromatización y la hidrodesin­
se considera suficiente para
cualquier
ajuste
en la cantidad
ga­
de
re
pasarse un
ex
circulación.
En las primeras
arrancadas,
ceso de hidrocarburo
Debe
carga
debe
a través
del
tenerse preacaución para no
a la planta cuando
talizador
sea más
reactor.
introducir
la
la t e m p e r a t u r a del
ca
alta que
la empleada
en ope­
ración normal.
Para proteger
mantenerse
el
catalizador,
arriba del
la relación debe
nivel mínimo
especifica-
25
do;
lo s
fa c to re s s ig u ie n t e s in cre m e n ta rá n la -
r e la c ió n h id r ó g e n o a h id r o c a r b u r o .
1 .- M ayor c a p a c id a d d e l o s c o m p r e s o r e s .
2 .- D i s m i n u c i ó n d e l a c a n t i d a d d e c a r g a a
r e c irc u la c ió n co nstante.
3 .- A u m en ta n d o l a p r e s i ó n d e l s e p a r a d o r .
Estos
son en s í lo s m e d io s de c o n t r o l d ir e c t o
de la
r e la c ió n h id r ó g e n o a h id r o c a r b u r o .
26
CAPITULO
III
CALCULO Y SELECCION DEL EQUIPO NECESARIO
LA RECUPERACION.
En la T a b l a No.
actuales,
ximos
así
cuatro
dos po r
la
1 observamos
como
años,
(UOP)
las
para
las p r o d u c c i o n e s -
calculadas
estudios
PARA
que
para
fueron
la Refinería
los
pro
efectúa
de Minati—
tlán.
Corresponden
material
Campos
de
estos
los
valores
crudos
"José Colomo"
Para nuestro
cálculo
timados para
1968.
y
que
a los balances
de
se obtienen
Ios-
"La Venta".
tomaremos
los v a l o r e s
es­
(Producción máxima).
T A B L A No.
1
BALANCE DE MATERIAL DE LOS CRUDOS
Y"LA VENTA"
Componente
de
"JOSE COLOMO"
1963
1964
1968
2
230
285
310
C3
8701
10753
11630
iC4
3494
4168
4580
nC4
4385
5336
5810
16810
20542
22630
C
SUMA:
-
27
S i g u i e n d o el flujo de la carga h a s t a n u e s t r a unidad,
o b s e r v a m o s q u e el s i g u i e n t e b a l a n c e co
r r e s p o n d e a los F o n d o s de la D C
Fo n d o s D C
4
4.
1963
1964
1968
1834
2115
2352
1065
1246
1379
6
3203
3590
4048
C7
14224
14699
16301
SUMA:
20326
21650
24080
37136
42192
46410
5
nC5
ÍC
c
TOTAL
(Tabla I)
*
Da t o s de T a b l a dad os en Bis./Día.
C o m o se i n d i c a en el C a p í t u l o anterior,
al r e ­
fe rir nos a la e s t a b i l i z a d o r a de G a s o l i n a n a t u ­
4
ral los fondos de la D C .componen la c a r g a a la
torre P r e f r a c c i o n a d o r a
(24080 B/D *),
y conti­
n u a n d o con el flujo d e n t r o de la R efi ner ía,
continuación observamos
a-
el b a l a n c e de m a t e r i a l
c o r r e s p o n d i e n t e a la p r e f r a c c i o n a d o r a .
28
TABLA N o .
2
BALANCE DE MATERIAL (GASOLINA DE LA PREFRACCIO
Componente
NADORA)
Carga a
D o m o de
Prefrac.
Prefrac.
F o n d o de
Prefrac.
1 C5
2350
2350
nC5
1380
1380
iC 6
1140
1140
nC6
1 510
1510
M.C.P.
560
560
CH
640
640
B
200
200
C 7(P)
1635
1635
C 7(n)
1475
1475
C 7 (a)
525
525
C 8 (P)
1590
1580
ÍO
°8(n)
975
965
10
250
245
5
C 9(P)
2355
85
2270
C 9(n)
1955
85
1870
C 9 (a)
107 5
30
1045
390°F +
4465
C 8(a)
SUMA TOTAL
(Tabla 2)
24080
44 6 5
14405
9765
De la t ab la a n t e r i o r t e n e m o s que: de los
24080
B/D q u e en t r a n a la t o r r e se obtiene p o r
el do
29
m o u n a g r a n v a r i e d a d de pr o d u c t o s de los c u a —
les nos v a l d r e m o s p a r a n u e s t r a carga,
p o r el -
fondo se o b t i e n e un c rud o d e s p u n t a d o q u e se en
vía a ta nqu es de al mac enamiento.
Los 14405 B / D p r o d u c i d o s en el domo de la P r e ­
f r a c c i o n a d o r a serán los que f ormen la c a r g a aPrebenceno.
En t a b l a No.
3 se muestra? el b a ~
t,
lance de m a t e r i a l de d i c h a torre:
T A B L A No.
BALANCE DE MATERIAL
CARGA
Componente
B/DIA
% VOL
\ '
3
«c
(TORRE P R E B E N C E N O ). ;■
DOMO
FONDO
B/DIA
%V0L
B/ D I A % VOL
ÍC5
2350
16. 30
2350
49.50
-
-
nC5
1380
9.62
1380
29.10
-
-
ÍC6
1140
7. 90
770
16 .20
370
3.85
nC6
15 10
10.50
250
5.20
12 6 0
13.10
M.C.P.
560
3.90
-
-
560
5.80
CH
640
4.45
-
-
640
6.62
B
200
1.39
-
-
200
2.07
C 7(P)
1635
11.30
-
-
1 635
1 6.9 0
C 7(n)
1475
11.00
-
-
147 5
1 5.2 0
C 7(a)
525
3.65
-
-
525
5.43
1580
1 1.10
-
-
1580
16.40
C 8(P)
30
(Cont.)
C ARG A
B/DIA % VOL
Componente
DO M O
B / D I A % V0L
FONDO
B / D I A % VOL
C 8(n)
965
6.70
-
-
965
10.00
C 8(a)
245
1 .70
-
-
245
2.75
C 9(p)
85
0 . 59
-
-
85
0.88
C 9(n)
85
0 .59
-
-
85
0.88
C 9 (a)
30
0.21
-
-
30
0.35
. TOTAL: 14405
100.00
4 7 5 0 100.00
9655 l o o .00
El f on do de la torre a n t e r i o r s er á la c a r g a a la u n i d a d de r e f o r m a c i ó n e x p r e s á n d o s e de l a s i ­
gu i e n t e manera:
Componente
C ARG A A B T X
B/DIA
% VOL
370
3.85
1260
13 .10
560
5.80
CH
640
6.62
B
200
2.07
1635
16.90
1475
15 .20
525
5.43
1 580
1 6 .40
C 8(n)
965
1 0 .00
C 8(a)
245
2.75
85
0,88
85
0. 8 8
30
0 . 31
iC6
nC6
M.C.P.
C 7 (P)
C 7 (n)
O
00
'¡
TJ
°7 (a)
°9(P)
C 9(n)
c 9 (a)
31
D i s e ñ a r u n a c o l u m n a de d e s t i l a c i ó n q u e se a l i ­
m e n t a c on u n a m e z c l a de P ent ano N o r m a l y A r o m a
ticos,
la c a r g a e n t r a a su t e m p e r a t u r a de e b u ­
llición;
la m e z c l a a tratarse, p r e s e n t a la s i ­
g u i e n t e c o m p o s ici ón:
1 9 . 4 % de Pentano.
8 0 . 6 % de A r o m á t i c o s y
L a c a p a c i d a d a l a que v a a
t r a b a j a r d i c h a t o rre es de 17 6 1 1 0 lb s/h r
(2012.3 M o l / h r ) .
Se r e q u i e r e obtener,
un p r o d u c t o q u e en el d o ­
m o t e n g a u n a p u r e z a de 9 9 % de p e n t a n o y q u e en
el fondo la c o r r i e n t e l le ve 9 0 % de p u r e z a de aromáticos.
CONSIDERACIONES Y FUNDAMENTOS EFECTUADOS EN
-
NUESTRO DISEÑO
Con r e s p e c t o a la a l i m e n t a c i ó n o b s e r v a m o s
lo -
siguiente:
Al e l i m i n a r s e los p e n t a n o s prese nte s,
arrastra
rán con ellos u n a c a n t i d a d d e t e r m i n a d a de lig e
ros e x c e s i v a m e n t e p e q u e ñ a
c e n t a j e de ligeros,
(2% m á x i m o ) , el p o r ­
d e p e n d e de las c o n d i c i o n e s
de o p e r a c i ó n qu e se m a r q u e n al o p e r a r l a u n i - -
32
d a d de reformación,
condición o variable pri—
m o r d i a l y a q u e con el l a se f a v o r e c e r á c u a l q u i e
ra de las r e acc ion es d e s c r i t a s en el cap í t u l o anterior,
obt e n i e n d o así el p r o d u c t o q u e más -
se e sté d e m a n d a n d o en u n m o m e n t o dado.
bargo,
S in em
es ob vio que al e l i m i n a r el p entano,
r est o de ligeros p r e s e n t e s
el
se e l i m i n a r á t a m ----
bién.
O t r o f act or i m p o r t a n t e es q u e los c a l o r e s l a —
te ntes de v a p o r i z a c i ó n t a n t o de los p r o d u c t o s del d o m o c o mo los del fondo,
les c o r r e s p o n d e n -
v a l o r e s m u y c e r c a n o s , es d e c i r el c a l o r
laten­
te e n t r e ellos es m u y p r ó x i m o y p o r lo t a n t o n o e x i s t e g r a d i e n t e de c a l o r con r e s p e c t o a la
temperatura,
p o r lo anterior,
c alo r l a t e n t e constante,
columna.
p u e d e t o m a r s e el
a través de toda la -
R e s u l t a c i e r t o también,
q u e los sijs
temas que c o n t i e n e n el m a y o r n ú m e r o de c o m p o —
nentes,
la
e nt re los que se d e s t i l a n en g r a n e sca
(esto es,
las m e z c l a s de h i d r o c a r b u r o s de l -
33
p e t r ó l e o ) , si gue n c on b a s t a n t e a p r o x i m a c i ó n la
ley de R a o u l t en sus rela cio nes de eq uilibrio,
líquido-vapor.
B a sá n d o n o s en lo anterior,
podemos considerar-
c i e r t o y a c e p t a b l e t r a b a j a r la m e z c l a p r o b l e m a
c o n s i d e r a n d o dos co m p o n e n t e s c l a v e s , los c u a ­
les en n u e s t r o c a so s erá n p e n t a n o n o r m a l y m e z
cí a de aromáticos.
La a l i m e n t a c i ó n en estas c i r c u n s t a n c i a s s e g u i ­
r á las leyes de R a o u l t y de Daltón.
E x i s t e n d i f e r e n t e s m é t o d o s p a r a el c á l c u l o del
n ú m e r o de p l a t o s
teóricos en u n a c o l u m n a de
destilación, en el p r e s e n t e e s t u d i o e m p l e a r e m o s
el m é t o d o g r á f i c o de Mac Cabe Thiele,
siendo -
é ste el q ue po r su s i m p l i c i d a d da r e s u l t a d o s s a ti sfa cto rio s.
E st e m é t o d o h a a l c a n z a d o u n -
am p l i o d e s a r r o l l o en si ste mas q u e se c o m p o r t a n
casi idealmente.
Los p r o d u c t o s q u e se m a n e j a r á n de n t r o de la to
rre p r o v i e n e n de cr udos c o n las s i g u i e n t e s c a -
34
carterísticas:
a) - A l t o ín dic e de octano.
b)
- A l t a s u s c e p t i b i l i d a d al t e t r a e t i l o de
plomo.
c) - B a j o c o n t e n i d o de azufre.
Con estos datos
o bservamos c o n c l a r i d a d q u e las
sales c o n t e n i d a s d e n t r o de n u e s t r a c a r g a son casi nulas,
material
p o r lo t a n t o en la s e l e c c i ó n del -
de c onstrucción,
la r e s i s t e n c i a a los
m e d i o s c o r r o s i v o s es g e n e r a l m e n t e el factor d £
t e r m i n a n t e y si no f uera po r él,
la e l e c c i ó n -
re c a e r í a n a t u r a l m e n t e en el m a t e r i a l m á s b a r a ­
to qu e r e u n i e r a las c o n d i c i o n e s m e c á n i c a s
ve nie n t e s .
P a r a n u e s t r o problema,
c i a a l a corrosión,
con­
la t o l e r a n
tan to en el c u e r p o c o m o en
los cas q u e t e s es de 0 . 1 2 5 m i l é s i m a s de pulga da.
T o m a n d o en c o n s i d e r a c i ó n estos
f a c t o r e s se r e ­
c o m i e n d a c o n s t r u i r la t orr e de un m a t e r i a l m u y
resistente,
c on el que se p u e d a t r a b a j a r a a l ­
ta s p r e s i o n e s
y
temperaturas,
teniendo además-
d i v e r s a s a p l i c a c i o n e s en la c o n s t r u c c i ó n d e —
35
e q u i p o i n d u s t r i a l , me r e f i e r o al a c e r o i n o x i d a
ble
310
(aleación g e n e r a l m e n t e de Cromo,
rr o y Níquel),
será p r e f e r i b l e c o n s t r u i r el
e q u i p o m e n c i o n a d o en s ec c i o n e s p a r a que,
riormente,
Hie—
poste
en el lugar d o n d e se p i e n s e i n s t a —
la r p r o c e d a n a sol d a r t a n t o el c u e r p o c o m o los
casquetes y enseguida radiografiarlos
al ternú
n a r la soldadura.
I n d u s t r i a l m e n t e los p l a t o s son f a b r i c a d o s de a c e r o al ca r b ó n o de m e t a l e s de d i v e r s a s a l e a ­
ciones;
el a cer o al c a r b ó n es lo m á s u s a d o co­
mú nmente,
au n q u e el e m p l e o de a l g u n a s a l e a c i o ­
nes p a r a su c o n s t r u c c i ó n es n e c e s a r i o a l g u n a s ve ces dependiendo,
de las c o n d i c i o n e s d e c o r r o
sión p r e s e n t e s de ntr o del equipo.
Los dos —
p l a t o s m á s c e r can os al d o m o serán de m o n e l
(raa
terial b a s t a n t e resisten te) .
G e n e r a l m e n t e la s e l e c c i ó n del t ip o d e p l a t o se
e f e c t ú a de acu e r d o c o n la m a n e r a en q u e el l í ­
q u i d o f lu ye a través del m ism o.
Existen una-
36
s eri e de di señ os a este respecto.
tro p r o b l e m a r e c o m e n d a m o s
jo d e d o b l e paso.
Para nues­
el p l a t o c o n un f l u ­
En este tipo de plano,
al-
caer el l í q u i d o se d i v i d e en dos p orc i o n e s ,
las cu a l e s a t r a v i e z a n el p l a t o inferior.
—
Es -
ev i d e n t e que con lo a n t e r i o r este p l a t o nos
p r o p o r c i o n e más c a p a c i d a d de líq u i d o q u e el
p l a t o de flujo cruzado,
a u n q u e el c o s t o se a de
5 a 1 0 % mayor.
Es tos p l a t o s son de r e m o v i b l e o n o r e m o v i b l e co nst r u c c i ó n ,
El t i p o m á s c o m ú n es el re m o v í
b l e el cual se d i s e ñ a p a r a q u e al i n s t a l a r l o s ea i n t r o d u c i d o y c o l o c a d o p o r las e n t r a d a s de
inspección.
El r e v e s t i m i e n t o externo,
s e r á de lana de v i —
d r i o c i n c h a d a a l r e d e d o r de la torre y recubiea:
ta c o n a i s l a n t e e s p e c i a l „
El e s t a d o T é r m i c o de la A l i m en tac ión ,
factor -
de b a s t a n t e i m p o r t a n c i a en el d is e ñ o de e q u i —
p o s de e s t a naturaleza,
es aquel c u y a t e m p e r a t u
37
ra de e n t r a d a a la torres
es la de e bullición.
E s t a c o n d i c i ó n es p r i m o r d i a l en las d e s t i l a c i o
nes d e b i d o a que r e s u l t a p r á c t i c a m e n t e a n t i e c o
n ó m i c o p r e c a l e n t a r la c a r g a en e q u i p o s d e s t i n a
dos p a r a f r ac cio nar d e t e r m i n a d o s c o m p o n e n t e s , a ú n má s será siem pre p r e f e r i b l e i n t r o d u c i r lac a r g a a r r i b a de su t e m p e r a t u r a de e b u l l i c i ó n de la m ezcla.
La p r e s i ó n total de t r a b a j o es-
de 80 L b / p u l g a d a cuadrada.
CALCULOS REFERENTES A LA C O L U M N A :
La a l i m e n t a c i ó n a la t o r r e s e r á de 17 6 1 1 0
L b s / h r = 8 1 000 K g/h r c o n t e n i e n d o 80.6%
de a r o ­
m á t i c o s y 1 9 . 4 % de p e n t a n o s .
Se d e s e a o b t e n e r
una p u r e z a de 9 9 % de p e n t a n o s
po r el d o m o y
90 % de p u r e z a ele aro má t i c o s c o m o residuo.
Producto,
Residuo y alimentación:
Se a l i m e n t a c o n F m o l e s de c o m p o s i c i ó n Xf,
ra o b t e n e r un
pa­
producto P con una composición-
X p y c o m o r e s i d u o w m o l e s c o n c o m p o s i c i ó n Xw.
E f e c t u a n d o u n b a l a n c e total de m a t eri al,
ten—
dremos:
F = P +
w
- --(1)
P = F - w
- --(2)
Si la e c u a c i ó n
c i ó n d e las
(1)
(1) la r e p r e s e n t a m o s
en f u n — --
frac cio nes mol y s u b s t i t u y e n d o en
la ecuac ión
F Xf =
(F - w)
F Xf =
despejando W
(2) tendremos:
F Xp
do
-
Xp + W XW
w
XP +
W XW
la e c u a c i ó n a n t e r i o r t e n d r e m o s
C a n t i d a d de Residuo:
W = - F- ,
(x£
X W - Xp
C o m o la a l i m e n t a c i ó n es conocida,
la c a n t i d a d
de p r o d u c t o se d e t e r m i n a c o n la e cuación:
P = F - w
e c u a c i o n e s en donde:
F = Alimentación
P = P r o d u c t o del d om o
W = P r o d u c t o del
f on do
39
CALCULO DE LAS FRACCIONES MOL;
Llamando
(X) a la f r a c c i ó n m o l del c o m p o n e n t e -
más volátil,
tendremos q u e su v alor se deterrrd
na con la e c u a c i ó n sigui ent e:
*>
í
X =
NA
NA +
en d o n d e
til y
WA
PMA
_
NB
WA
PMA
+
(
\
WB
PMB
-
V. *
.y**'
<•
„ .
(A) r e p r e s e n t a el c o m p o n e n t e ’
más v o l a
(B) el m e n o s volátil.
W A = C o m p o s i c i ó n del P e n t a n o
W B = C o m p o s i c i ó n de A r o m á t i c o s
PMA= Pe s o M o l e c u l a r P e n t a n o
P M B = P e so M o l e c u l a r d e A r o m á t i c o s
F r a c c i ó n m o l del c o m p o n e n t e m á s vol á t i l
alimentación
en la -
(Xf)
Xf =
WA
PMA
WA
PMA
_
+
WB
PMB
19.4
72
19.4 +
80. 6
72
78
X f = 0.208
4o
F r a c c i ó n mol del c o m p o n e n t e más vo lá t i l
destilado
en el-
(Xp)
99
Xp =
72
99
+
72
Xp =
78
0.993
F r a c c i ó n m ol del c o m p o n e n t e m ás vol á t i l en el
Residuo:
1
72
Xw =
90
78
72
Xw =
0 .01 2
La a l i m e n t a c i ó n a la t o r r e es de 1 7 6 1 1 0 l b s / h r
de acu e r d o a lo anterior,
d e t e r m i n a m o s los v a ­
lores del res idu o y del p r o d u c t o a u x i l i a d o s
-
con las fórmulas:
Cont.de Residuo:
W =
F (Xf - Xp)
X W
- Xp
W =
155,200
Lbs/hr
-
17 6 1 1 0 (0.208 - O,
0.012 - 0.993
=
70,500 Kg/hr
993)
Producto:
F = P + W
despejando
P = F - W = 176 110 - 1 5 5 2 0 0
. .
P = 20910 lbs/hr = 9500 Kg/hr.
L í n e a de O p e r a c i ó n de la c o l u m n a de c o n c e n t r a ­
ción:
E f e c t u a n d o un b a l a n c e de m a t e r i a l y u n b a l a n c e
p a r c i a l del c o m p o n e n t e más v o l á t i l e n t r e el
plato
(n) de la c o l u m n a de c o n c e n t r a c i ó n y la-
Se c c i ó n P de la sa l i d a del producto,
tendremos
V = L + P
VY n + 1
(4)
= L X n + PX p
-
(5)
La e c u a c i ó n
(5) es la e c u a c i ó n de u n a l í n e a
r ect a en la
que las v a r i a b l e s son (Yn
(Xn), además pa s a por u n p u n t o fijo,
do P de la e c u a c i ó n
-
+ 1)yeliminan
(4) y s u b s t i t u y e n d o en la
(5) tendremos:
vY n + 1 = L x n +
(V - L) X p
d i v i d i e n d o e n t r e V tendremos:
Y n + 1 =_L_
V
Xn +
Subst.
P
V
Xp
V = L + P
42
Yn + 1 =
—----L + P
Yn + 1 =
P
L
P
xn +
+
1
L +
1
Xp
Xp
1
P ~
= Reflujo,
Yn + l
X n + — ----—---L + P
R
+
de donde:
l
X n + R
+
1
XP
Cu a n d o la c o m p o s i c i ó n del c o m p o n e n t e m á s v o l á ­
til
(Xn)
es c o n s i d e r a d a c o m o cero,
yn + 1 =
(6)
1
t endremos:
o r d e n a d a al
o r i g e n co n
reflujo m í ­
nimo
Reflujo mínimo = R M
P a ra e n c o n t r a r este reflujo,
se a p l i c a la s i ­
g u i e n t e ecuación:
R
en d ond e
M
(X ‘
) y
=
X P - Y
Y' - X
(Y‘
) son c o n o c i d o s y a q u e la -
a l i m e n t a c i ó n entra en su p u n t o ini c i a l de ebu-
43
Ilición.
E s t a e c u a c i ó n no se a p l i c a en t o á o s ­
los casos p a r a el c á l c u l o del r e f l u j o m í n i m o , s i n o q ue s o l a m e n t e si la c u r v a de e q u i l i b r i o es c ó n c a v a h a c i a abajo.
R
Y
1 = 0.676
X
' = 0.338
= 0.993
0.676
-
0.676
0.338
=
o . 98
Si su b s t i t u i m o s el r e f l u j o m í n i m o en la e c u a ­
ción
(6) obtenemos:
Y =
Xp
=
Kjyj + I"
0 .9 93
O .98 + 1
= o.5
t r a n s p o r t a n d o este v a l o r a la gráfica,
observa
m o s que es n e c e s a r i o u n n ú m e r o i n f i n i t o de p í a
tos
(como lo m u e s t r a la fig u r a C ) .
C u a n d o u n a c o l u m n a de r e c t i f i c a c i ó n o p e r a c o n r e f l u j o máximo,
el n ú m e r o de p l a t o s es m í n i m o -
y en este caso,
no o b t e n e m o s p r o d u c t o y a qu e -
todo el l í q u i d o o b t e n i d o en el c o n d e n s a d o r ,
r e g r e s a a la c o l u m n a p a r a
formar el refl ujo ,
a n u l a n d o así la c a p a c i d a d de l a torre,
se
-
Bajo-
44
e s t a condición,
la l ín ea de o p e r a c i ó n de la
s e c c i ó n de rec tificación,
se c o n f u n d e con la -
d i a g o n a l y e ntonces el c o e f i c i e n t e a n g u l a r esigual
a uno.
A s í el r e f l u j o sólo p u e d e v a r i a r d e s d e el v a —
lor m í n i m o
nito.
(0.98) h a s t a u n va lor m á x i m o o inf¿
E n t r e estos dos valores,
existe una se­
rie de refl ujo s con los cu a l e s p o d e m o s
la columna.
reflujos,
operar­
Para la d e t e r m i n a c i ó n de estos
-
s er á n e c e s a r i o la c o n s t r u c c i ó n de la
c u r v a de equilibrio.
P a r a la s o l u c i ó n de los p r o b l e m a s de destila-—
ción,
se r e q ui ere n v a r i a s r e l a c ion es,
e lla s es la c u r v a de equilibrio,
u n a de -
la cual se o b
t i e n e r e l a c i o n a n d o la c o n c e n t r a c i ó n de l v a p o r (y) co n la c o n c e n t r a c i ó n del l í q u i d o en e q u i l i
b r i o con el v apor
( x).
El d i a g r a m a de equilibrio,
b á s i c a m e n t e se con s
t r u y e p a r t i e n d o de las p r e s i o n e s de v a p o r de ambos c o m p o n e n t e s en su e s t a d o p u r o a d i f e r e n -
45
fes te mperaturas,
así tenemos:
PENTANO
NORMAL
TEMPERATURA
op
BENCENO
19.8
80
195
88
200
20.1
210
220
100
22.0
230
250
300
340
380
138
162
270
380
670
28.0
35.0
38.0
47.0
63.0
82.0
120
Co n estos datos,
el l a nos
construimos
la
(Fig.A) y co n
au xil i a m o s p a r a d e t e r m i n a r las f r a c ­
ciones Mol del c o m p o n e n t e m á s volá til
en el -
l í q u i d o y en el vapor.
Para e f e c t u a r l a c o n s t r u c c i ó n de la c u r v a d e ­
equilibrio,
u t i l i z a r e m o s las e c u a c i o n e s s i ----
guientes:
P a r a so luc i o n e s
PA XA
ideales:
+ PB
{1 " XA> = P t0tal
d e s p e j a n d o xA ,
P
con e s t a e c u a ció n
se o b t i e n e n los v a l o r e s de-
(x) a d ife r e n t e s temp era tur as.
La otra e c u a ció n e s :
YA
=
PA
P
los v alo res de
(x).
xA con la que t e r m i n a d o s (y) p a r a el c o r r e s p o n d i e n t e de-
C o n los v a l o r e s obt eni dos p r o c e d e m o s
a tr a z a r la c u r v a de e q u i l i b r i o
op
195
200
210
220
230
250
300
340
P1
P2
80
88
100
120
138
162
270
380
19 .8
2 0 .1
22 .0
2 8 .0
3 5 .0
38 .0
47 . 0
6 3 .0
-
(figura B).
X
y
1
0.885
0.740
0.567
0.435
0.338
0 .14 7
0.O54
1
0.9 70
0.9 20
0 .8 5 0
0.739
0.6 76
0.4 9 9
0 .2 5 9
En la c u r v a de e q u i l i b r i o o bse r v a m o s g r á f i c a ­
m e n t e la d e s v i a c i ó n q u e la l í n e a de o p e r a c i ó n
47
y el n ú m e r o de p lat os
el reflujo,
s ufr en cuando v a r i a m o s -
a continuación presentamos
la t a —
b l a que lo demuestra:
Pl atos
Rect.
z.
Platos
Z.Agot.
Pl a t o s
totales
inf ini to
infinito
(y)
(r m)
0 .5 0
0 .98
infinito
0.43
1.30
10
10
20
0.38
1.60
8
6
14
0 .33
1.96
7
4
11
D e los val o r e s a r r i b a citados,
to mam os c o m o re
la c i ó n de r e f l u j o el v a l o r c o r r e s p o n d i e n t e
a -
1. 6 0 m ol de l í q u i d o p o r mol de p r o d uct o.
Co n esto,
Y
la o r d e n a d a al ori g e n valdrá:
XP
R + 1
=
0.993
2.60
=
0.38
este valor nos d e t e r m i n a un p u n t o q u e u n i d o a-
Xf
s o bre la l í n e a de 4 5 °
nos r e p r e s e n t a l a l í ­
n e a de o p e r a c i ó n en la zona de c o n c e n t r a c i ó n .
48
C A L C U L O D E L NO, DE P L A T O S T E O RI COS Y PL ATO DE
C A R G A (METODO G R A F I C O MAC. CA B E THIELE)
1) - Nos b a s a r e m o s en la c u r v a de eq uil i b r i o .
2) - Se t ra za la l í n e a de o p e r a c i ó n de la c o ­
l u m n a de c o n cen tra ció n.
3) - T r a z a m o s la l í n e a de las
" Q " , q u e en n ú e s
tro c as o es la p r o l o n g a c i ó n de
(estado
té rm i c o de la a l i m e n t a c i ó n e n t r a n d o a lat e m p e r a t u r a de e b u l l i c i ó n ) .
4)
- El p u n t o de i n t e r s e c c i ó n de l a l í n e a d e c o n c e n t r a c i ó n c o n la l í n e a de las
d e t e r m i n a u n punto,
"Q" nos
que u n i d o al f i j a d o -
c o n l a c o m p o s i c i ó n del r e s i d u o nos r e p r e ­
se nta la p e n d i e n t e de la l í n e a de o p e r a — ci ó n de la c o l u m n a de a g o t a m i e n t o .
5) - El n ú m e r o de p l a t o s
teór ico s es obten ido ,
p a r t i e n d o del p u n t o c u y a c o m p o s i c i ó n es la del d e s t i l a d o y t r a z a n d o p a r a l e l a s
a -
ambos ejes de la g r á f i c a h a s t a c o r t a r l ac u r v a de equ ilibrio.
6) - F inalmente,
el p l a t o d e la a l i m e n t a c i ó n -
49
se h a f ijado g r á f i c a m e n t e p o r el p u n t o de
i n t e r s e c c i ó n de las dos líneas de o p e r a —
ci ó n y la l í n e a de las
(D) m u e s t r a los pas os
"Q".
La figura -
seguidos.
De a cue r d o a la gráfica:
N u m e r o de p l a t o s
teóricos:
Pl a t o de ali me n t a c i ó n :
de p l a t o s
14
V'
9
/..*>
* •"C V
C A L C U L O D E PLATOS RE A L E S :
E f i c i e n c i a de plato:
N
T
Se d e f i n e c o m o el n ú m e r o
te óri cos d i v i d i d o entre el n ú m e r o de
p l a t o s reales.
Su p r e d i c c i ó n es m á s a r t e q u e
c i e n c i a y las c o r r e l a c i o n e s n o son m u y d i g n a s de conf ian za,
sin embargo,
parece apropiado men
ci o n a r alg u n o s de los p r i n c i p i o s g e n e r a l e s .
P r á c t i c a y t e ó r i c a m e n t e la e f i c i e n c i a p o s e e
d e s v en taj as;
del l ado pr á c t i c o ,
la e f i c i e n c i a -
de p l a t o p u e d e ser d e t e r m i n a d a b a s á n d o s e e n re
sul tad os
a c t ua les de o p e r a c i ó n de las c o l u m n a s .
Del l a d o t e ó r i c o c ar e c e de b a s e s
fundamentales
y a que c o m b i n a el e f e c t o de m u c h a s y c o m p l e j a s
variables.
50
Para nuestro diseño utilizaremos la eficiencia
de plato
( M U R P H R E E ) , b a s a d a en la c o m p o s i c i ó n -
del v a p o r p a r a u n s ol o plato.
to
Tomando un p l a ­
(n) c u a l q u i e r a de la c olu m n a de f r a c c i o n a —
ción,
la e f i c i e n c i a M u r p h r e e es d e f i n i d a p o r -
l a ecuación:
E = lOO
Yn
- Yn + 1
Y n * _ Yn + 1
ec u a c i ó n en la cual
E = e f i c i e n c i a de p l a t o
(Murphree)
Y n = c o m p o s i c i ó n del v a p o r que d e j a el p l a t o (n) .
Y n + 1 = c o m p o s i c i ó n del v a p o r que e n t r a al
plato.
Y n * = c o m p o s i c i ó n del v a p o r en e q u i l i b r i o c o n el líquido.
E s t a d e f i c i ó n p u e d e ser f á c i l m e n t e v i s u a l i z a d a
en el d i a g r a m a d e Mac C a b e Thiele,
tomando c o ­
m o r e f e r e n c i a el p l a t o t e ó r i c o f o r m a d o p o r los
vé r t ice s A, B, C.
Es n e c e s a r i o q u e e x i s t a s u f i c i e n t e e s p a c i o e n ­
tre los p l a t o s con el o b j e t o de f a c i l i t a r la i n s p e c c i ó n y r e p a r a c i ó n d e las c o l u m n a s d e
-
51
g r a n altura.
Se r e c o m i e n d a qu e el e s p a c i o en
tre los p l a t o s
sea d e 24 p u l g a d a s c o m o mínimo.
A c t u a l m e n t e son factores m e c á n i c o s
los q u e de­
te r m i n a n el e s p a c i o del p l a t o y a q u e debe t e — ■
ne r la c o l u m n a s u f i c ie nte s
entr ada s p a r a f a c i ­
l i t a r l a r e p a r a c i ó n de c u a l q u i e r c h a r o l a s i n n i n g u n a d if icu ltad ;
se r e c o m i e n d a p a r a n u e s t r o
d i s e ñ o que sean c o lo cad as e n t rad as d e h o m b r e cada
lo
p l a t o s con u n d i á m e t r o e x t e r n o de 20 -
pulgadas.
Altura:
21 p l a t o s x 2 p ie s = 42 p i e s
1 f ond o
x 12.5 p i e s =
1 d o m o x 4.5 p ies =
1 2.5 p i e s
4.5 p i e s
A l t u r a total de la t o rre = 59 p ies = 18 m t s .
b)
- D i á m e t r o de la columna:
E s p a c i o e n t r e pl a t o s
24 p u l g a d a s = 61 cm.
Tensión superficial
19 d i n a s / c m
tos r e d e s t i l a d o s
a presión).
(para p r o d u c
Fa cto r B r o w n - Soud ers
(k) 600
(Nelson)
D e n s i d a d del l í q u i d o d o m o 34.5 lb/pie-^
552/kg/m3
=
D e n s i d a d del l í q u i d o en f o n d o 33.6 lb /pi e^
540 k g / m ^
En él se tiene:
Yn
=
Yn
+ 1 = 0.69
Yn*
_
„ __
E = 100
0.75
=
0.78
____
= 100 x
0 .7 5
- 0.69
— -----— — —
0.78 - 0.69
0.6
0. 9
E = lOO x 0 .6 7
de d o n d e e f i c i e n c i a 6 7 %
con lo a n t e r i o r tenemos:
No. de p l a t o s reales =
11
pl ato s rea les =
p l a t o s re a l e s =
M°•P l a£os t e ó r i c o s
eficiencia
---0.67
21
21
El p l a t o real de a l i m e n t a c i ó n será:
9
0.67
=
13
Plato real de carga = 13
53
CALCULO DE LAS DIMENSIONES DE LA TORRE
a) - A l t u r a
b)
- Diámetro
A l t u r a de la torre»
En el d i a g r a m a se obtuvo lo siguiente:
Platos teó ric os
14
P l a t o te óri co d e c a r g a
E f i c i e n c i a de c o l u m n a
9
67%
Platos reales 21
T e m p e r a t u r a del d o m o 1 9 5 °F = 9 0 eC
Peso m o l e c u l a r del d o m o
72
llamando:
dv y di a las d e n s i d a d e s del l í q u i d o y vapor,
w a la v e l o c i d a d del v a p o r o líq uid o en la s e cc i ó n t r a n s ve rsa l de la columna,
w = k
NI
d^¡
(dx
-
tendremos;
dv )
d e n s i d a d del vapor.
dv =
P M (domo)
_____
359
460 + T d o m o
460 + 32
=
359
72_________
4 6 0 + 195
492
dv = 0.138
a hora
w = k
l b/pie^ = 2.22
Jdv
nJ 0 . 1 3 8
kg/m
-5
(di - dv)' - 600
(34.5 - 0.138)'
w = 600 x 2.18 = 1300 Lb /hr p o r c a d a p i e
cuadrado.
Los va po r e s q u e s a len p o r el domo de la c o l u m ­
na son:
v =
(72 x
394.8)
+
(1.60 x 3 9 4 . 8 x 72)
v = 2 83 00 + 4 5 5 0 0
v = 7 3800
l b s / h r = 33500 kg/hr.
A r e a del d o m o = 7 3800 = 57 p i e 4’= 5 290 0 c m
1300
co m o
A= 0.785
D =
D =
D
2
2
A
N
J 0.785
57 S
=
\ 0.785
8.5 p ies
=
\
2.6 m t s .
D i á m e t r o de la torre = 2.6 mts.
C á l c u l o del área de plato:
Ap “
Tr D 2
4
A = 53000 c m
“
3.14 x (260)2
4
2
F o r m a de las c a c h u c h a s .
Los p r i n c i p a l e s tipos y de u s o general
s on en
55
forma d e c a m p a n a cuyo d i á m e t r o o s c i l a e n t r e
10
y
12
cms.
P a r a n u e s t r o di s e ñ o tom a r e m o s u n d i á m e t r o de -
12
cms,
A
c
=
Ac =
T
2
'IT D
”— “ =
4
3.14 x 144
4
3.14 x (12)
-------— — ---4
=
112 c m
2
2
D i s t r i b u c i ó n de las cachuchas.
Se e f e c t ú a t o m a n d o el 6 0 % del área t o t a l del plato.
0 . 6 0 x 53000
= 264
112
No,
de c a c h u c h a s
264.
D i s e ñ o t i p o In gen i e r í a Mec áni ca;
a) - M a t e r i a l de co nst ruc ció n.
b)
- E s p e s o r de la torre.
C o m o m e n c i o n o al in ic i a r e st e c a p í t u l o el m a t e
rial e m p l e a d o será: A c e r o i n o x i d a b l e - 310.
b)
E s p e s o r de la torre:
Se c a l c u l a de acu e r d o a la ecuación:
e =
P D
2 S E
+ c
en la cual:
e - espesor.
P - Presión máxima de trabajo.
D - Diámetro»
C - T o l e r a n c i a a la corrosión.
S - T e n s i ó n de t r a b a j o permisible.
F - E f i c i e n c i a de la soldadura.
102
80 x
e = 2 X 20000 x 0.80
e =
8160
32000
+
+ 0-125
0 -12 5
e = 0.255 + 0.125
e = 0.380
p u l g a d a s = 0.97 cm.
E s p e s o r de la l á m i n a = 0 .9 7 cms.
A i s l a m i e n t o de la columna.
S e gún N e l s o n el a i s l a m i e n t o u s a d o g e n e r a l m e n
te p a r a este e q u i p o es de 3.82 cms.
p é r d i d a de c a l o r al air e de
22
c on u n
ca l / h r c m
2„
57
C A M B I A D O R D E C A R G A C O N T R A FO N D O S
El f luido c a l i e n t e q u e sale del f o ndo d e la to
rre se int r o d u c e p o r d e n t r o de los t ubos y lacarga,
o sea el f l u i d o f rió va por la carcaza,
el c i r c u i t o será en c o n t r a-c orr ien te.
Fo n d o s D C
5
W M a s a del f o ndo 15 523 0 lb s/h r = 7 100 0 k g / h r
T
2
T e m p e r a t u r a de entrada.
Tj_ T e m p e r a t u r a de salida.
Cp
O .64
Carga D C
W*
5
M a s a de la c a r g a 17 6 1 1 0 lbs/hr = 8 8 0 0 0
kg/hr.
T ! T e m p e r a t u r a e n t r a d a lOO°F = 37.8°C
T 2 ' T e m p e r a t u r a de s a l i d a 250°F = 121.11° C
C
P
* 0.58.
C á l c u l o de la t e m p e r a t u r a del fondo a l a s a l i d a
del cambiador.
W Cp
(TX
-
T 2 ) = W'
Cp "
(T2 * - T
í
')
58
Ti
=
w< v
(t2 ‘ -
y )
_ T2
w Cp
T1
=
( 176.110 x 0 . 5 8 x 1 5 0 ) _
155200 x 0 . 6 4
T-l = 267°F
1 2 9 . 4°C
=
1 5 3 °F =
68 °C
ATX =
150°F =
6 5 . 5 6 °C
A T ra =
AT2 ~ AT1
2.3 L o g . A T
AT
2
=
42o
2
=
153 - 150
2.3 L o g . 1 50
A T jl
153
A T m = 130°F = 54.44°C.
Ba l a n c e de calor:
(carga)
Q = W C p A T = 1 761 10
BTU/hr =
x 0 . 5 8 x 150 = 15.3
3.85 x 1 0
6
x ÍO
6
x lO
6
cal/hr.
(fondo)
Q = W C p A T = 1 55200
BT U / h r =
x 0 . 6 4 x 153 = 15.3
3.85 x 1 0
6
cal/hr.
El á r ea total co m o dato de d i s e ñ o se e n c o n t r ó
de 875 pies cuadrados,
co n lo a n t e r i o r p r o c e ­
demos a c a l c u l a r el c o e f i c i e n t e total d e trans
m i s i ó n de c a lor apl i c a n d o la ecuación;
59
q = UA AT
15.3 x ÍO6
875 x 130
Q
u “
A AT,m
U = 134 B T U / H r . p i e 2 °F _ 20 0 cal/hr.
Los tubos
serán d e a c e r o de 3/4 de p u l g a d a
(1.9 cms.) y 192 p u l g a d a s
tud y u n a p u l g a d a
centro.
(4.87 mts.)
(2.54 cms.)
-
de longi^
entre c e n t r o y -
El c a m b i a d o r s er á h ori zon tal .
D e t e r m i n a c i ó n del
A exterior =
área m e d i a del tubo:
3.1416 x 1 . 050 x 16 ~
4,4
pie
2
12
= 4087 c m s
2
A i n t e r i o r = 3°1^16 x 0 . 8 2 4 x 16
_
12
= 3100 c m
A media =
3^35
pie
2
A ext. + A int.
= 3,65 p i e
2
2
= 3 390
cm
d e donde;
No.
de tubos =
Tu b o s po r p a s o =
_87 5
3.65
M9.
4
_
2
240
tubos.
= 60 tubos.
C O N D E N S A D O R D E LA C O L U M N A D E P E N T A N I Z A D O R A :
V a p o r e s a c o n d e n s a r s e 7 380 0 lb s/hr = 33500
2
60
kg/hr.
Los vapores fluirán por la carcaza y el agua c i r c u l a r á po r d e n t r o de los tubos,
turas
las t e m p e r a
son las siguientes:
Te T e m p e r a t u r a de e n t r a d a de los va po r e s
= 195 °F„ = 90.56 °C.
Ts T e m p e r a t u r a de sa l i d a = 100°F = 37.8°C=
T ^ ' T e m p e r a t u r a de e n t r a d a de agua = 9 0 °F
= 32.2 °C
T 2 1 T e m p e r a t u r a de sa l i d a 120°F = 48.9°C
C á l c u l o de la m a s a de a g u a r e q u e r i d a en el con
densador:
Q = MACp
(T2 ” T x )
en donde:
Q
C alo r c e d i d o al a g u a (dato de diseño)
= 18.5 x 1 0 6 B T U / H r . (4.68 x 1 0 6 cal/hr.)
MA = M a s a de a g u a requerida.
Cp
Calor e s p e c i f i c o del agua.
(T2 - T^) D i f e r e n c i a de tempera tur as.
de donde:
MA =
________ Q
cp (t 2 ~ T l)
=
18500000
30
61
MA = 617 0 0 0 Lbs / H r =
Determinando enseguida
2 800 00 kg/hr.
(Kern)
el v a l o r del c o ­
e f i c i e n t e de t r a n s m i s i ó n de calor
densadores,
q u e vamos
(U) p a r a con
e n c o n t r á n d o s e p a r a los p r o d u c t o s
-
a m a n e j a r con un v al or de 120 BTU/Hr.
pie2 °
f .
La t e m p e r a t u r a de o p e r a c i ó n del a c u m u l a d o r a 135 l b / p u l g . 2 es de 120°F = 48.89°C.
D e d o n d e tenemos:
Lado caliente
L a d o fío
-
Diferencia
160
120
A T I = 40
120
90
A T 2 = 30
AT2
ATm
-
=
- ATI
2.3 Log. A T
40 - 38
2
= 2.3 Log.
ATX
40
3 6 °F
30
= 2.2°C.
ATm =
36°F = 2.2°C.
aplicando:
Q = UA A T m d e s p e j a n d o t e n d r e m o s el
área:
A ~
A =
Q
U ATm
_
-
18500000
120 x 36
4 30 0 p i e 2 d e s u p e r f i c i e de c o n d e n s a c i ó n .
62
Los tubos s e r á n de acero de 3/4 de p u l g a d a
(1.9 cms.)
de d i á m e t r o y 192 p u l g a d a s
de longitud,
-
(4.87 mt.)
el c o n d e n s a d o r ser á h o r i z o n t a l .
C á l c u l o del n ú m e r o de t u b o s :
A ex ter i o r =
>141
se 1.050 x 16
= 4. 4 p i e 2
12
= 4087 c m 2
A i n t e r i o r = 3.1416 x 0 . 8 2 4 x 16 = 3.35 p i e 2
12
= 3110 c m ¿
A m e d i a - 3 .,65 p i e 2
No.
de tubos =
= 3390 c m 2 .
4300
3.65
= 117 0 tubos.
No. de p a s o s 2
Tu bos p o r p a s o =
1170
=
585 tubos.
2
CALCOLO DEL A C U M U L A D O R .
R e c i b i r á pentaio y más lig e r o s de la torre,
co n
si st i r á de un r e c i p i e n t e h o r i z o n t a l s o p o r t a d o en c im i e n t o s de concreto.
El t iem po de r e t e n c i ó n del l í q u i d o en el t a n — ■
que debe ser de 7 a 8
m i n u t o s con el t a m b o r a
la m i t a d de su v o l u m e n o de 15 a 20 m i n u t o s b a
63
sados en su c a p a c i d a d total.
Cálculos.
P r o d u c t o + R e f l u j o = 7 3800 lb/hr = 3 3 5 0 0 k g / h r
Peso e s p e c í f i c o = 0 . 5 5 k g / l t
Gasto =
3 3500
= llOO Lts/min.
o.55 x 60
T o m a n d o 20 m i n u t o s c o m o t i e m p o de r e s i d e n c i a en el acumulador,
el v o l u m e n c o r r e s p o n d i e n t e
-
será:
V = 1100 x 20 = 2 2 000 Lts = 22 m 3
t o m a n d o u n a l o n g i t u d del
acumu lad or de 16 p i e s
= 4 . 9 mts.
V = 0 . 7 8 5 D 2L
de d o n d e
D =
D =
V
0. 785 L
22.0
=
5.8
0 . 7 8 5 x 4.9
D = 2.43 mts.
Concluyendo,
el a c u m u l a d o r t e n d r á co m o m e d i d a s :
L o n g i t u d = 4.9 mts.
D i á m e t r o = 2.43 mts.
64
C A L O R C E D I D O A LA M E Z C L A E N E L C A L E N T A D O R D E
FONDOS.
El c a l e n t a d o r o p e r a r á b a j o las s i g u i e n t e s c o n ­
di cio n e s :
Gastoss
580000 lbs/hr = 264000 kg/hr.
P eso Molecular:
96
L a s . c o n d i c i o n e s a la e n t r a d a son:
Te mpe rat ura :
Presión:
4 2 0 °F = 215.56°C.
195 l b / p u l g 2 = 13.7 k g / c m 2
V a p o ri zac ión :
Cero
Las c o n d i c i o n e s a la s a l i d a
T e m p e rat ura :
Presión:
430°F = 2 2 1 . 1°C
145 l b / p u l g 2 =
Va por i z a c i ó n :
son:
lo. 5
kg/cm2
50%
Pe s o Molec ula r:
94
C a í d a de pres ión :
50 l b / p u l g 2 = 3.2 k g / c m 2
C á l c u l o del c alor cedido.
C o n s i d e r a n d o u n a e v a p o r i z a c i ó n del 5 0 %
de diseño)
Q = W
en la que:
se tiene:
X
x 0.50 + W cp
(T2
- T-^
(dato -
W
Masa que entra al calentador.
\
Calor
latente de vaporización.
Ti Temperatura a la
T
Q =
2
Temperatura
(580000 x
155
salida de la torre.
a la salida del calentador
x 0.50)
+
580000 x 0.62
(430 = 420)
Q -
52.5 x
106 BTU/Hr
=
13.2
x 10^ cal/hr.
el c a l e n t a d o r
le proporcionará
lor de
106 B T U/hr y
52.5 x
tura de
al
fondo un
elevará su
ca­
tempera­
2 1 5 . 5 6 ° C a 2 2 1 . 1°C.
CALCULO DE BOMBAS
a)
Potencia de
la bomba de
salida de
destilado
Características:
Líquido bombeado:
Hidrocarburo
Gasto máximo:
80 G P M =
Grav.
espec.:
0.55
Temp,
de bombeo:
Viscosidad:
Densidad:
21700
ligero.
lb/hr = 9850
kg/hr.
1 2 0 °F = 4 8 . 8 9 ° C
0.18 CP
0.55
x 62.3
=
34 l b / p i e 3 = 54 0
kg/m3
66
En gráficas
(Perry)
e n t r a n d o c o n el
L b s / h r y d e n s i d a d del f l u i d o ,
diámetro más
gadas
en
económico,
la l i n e a de
encontramos
resultando de
succión,
se tomarán un diámetro
dato de
el
tres
pul^
en la d e s c a r g a
de dos pulgadas,
tube—
r í a c é d u l a 40.
Area
interior = 0.785
Gasto
D 2 = 0.049 pie2 = 45.5
cm2
80 G P M = 0.178 p i e 3 / s e g =
Velocidad =
Altura de
gasto
área
torre =
Longitud de
=
5.04
lts/seg.
3.65 pie/seg.=
106
.
cm/seg.
59 p i e s
=
18 mts.
tubería disponible
65 p i e s
= 2015
cm.
APf
Re *
D v /
/*•
Re =
26 x
f -
0
=
2 fLv2
D
=0.167
x 3.65
x 0.55 x 62.3
0.18
x 0.000674
ÍO3
Re =0.013
APf
= 2 x O . o l 3 x 65 x (3.65)2
32.2 x 0.167
AP^
= 4.1 pies
-
67
AP en
(FR) y a u t o m á t i c a a cont rol d e n i v e l -
igual a
50 l b / p u l g
2
(Z
-
2
Z^)
= 213
=
pies - l ibr a f u e r z a
lb -ma sa
45 pies
L a p r e s i ó n de d e s c a r g a = 380 l b / p u l g a d a c u a d r a
d a y la de s u c c i ó n = 135 l b / p u l g a d a c u adr ada .
245 l b / p u l g
2
= 245 x 144 = 1 030 p i e - l i b r a f u e r z a
34
lb-masa
S u m a n d o estas energías,
t otal
o b t ene mos la e n e r g í a -
(W).
W t = 4.1 + 213 + 45 + 1030 = 1292.1
pies - l i b r a fu erz a
lb-masa
1292
wt =
pie
Pie-Ib x
2
34
Ib
__________________ = 302 l b / p u l g
—
x 144 p u l g
.2
p o r definición,
H P = 550 p i e - l i b r a / s e g u n d o
de donde:
L a p o t e n c i a de b o m b e o se d a po r la ecuac ión :
W' = w x W t
donde:
2
68
w
gasto masa
W t es el t r a b a j o p o r u n i d a d de m a s a en pies.
W
=
_w Wt_
550
=
HP
21700 x 1 292 .1
3600 x 550
=
14
HP
c o m o d a t o tenemos que la e f i c i e n c i a 6 0 %
P o t e n c i a al freno = 1 4
. 60
= 23,5 HP
0
Se e s c o g e r á un m o t o r d e 25 HP y u na b o m b a p a r a
1 3 0 0 p i e s de co lum na c o n c a p a c i d a d p a r a 80 g a ­
lones p o r minuto.
B O M B A DE R E F L U J O A L D O M O
Características:
l í q u i d o bombeado:
Hidrocarburo ligero
g a s t o m áximo:
400 G P M = 1 0 9 0 0 0 l bs/ Hr = 50000
kg/hr.
grav.
0.55
espec.:
t e m p e r a t u r a de bombeo:
Viscosidad:
Densidad:
120°F = 48.89°C
0.18 cp
34 l b / p i e
3
= 540 kg/m3.
A u x i l i a d o s de gráficas,
c o n las lbs /hr y la
69
densidad del líquido, encontramos el diámetroeconómico
en
la succión,
das;
en
Area
interior 0.785 D
el
cual
la descarga tomaremos
2
= 0.196
No.
4 .5
gasto =
área
pie
2
=
181
cm
2
lts./seg.
p i e/seg = 137
cm/seg.
de Reynolds:
D vj3
/*
Re =
= 0.5 x 4.5 x 0.55 x 62.3
0.18
x 0.000674
i
Re = 65 x
f
1
!>. '•
10^
0 .0 1
=
Pérdida de
APf
pulga
3 pulgadas.
G a s t o 4 0 0 G P M = 0 . 8 9 0 p i e 3 / s e g = 25
Velocidad =
6
es de
p r e s i ó n en
2
=
flv
D
2
la
2
=
línea:
x 0 . 0 1 x 80 x (4.5
32.2 x 0.55
)2
APf 1 = 2,pies.
A p f2 = P é r d i d a d e p r e s i ó n
flujo
(FC) y v á l v u l a
que normalmente
APf
2
= 60
(Z
2
Z^)
2
-
automática controladora,-
se e n c u e n t r a m e d i o
pulg
-
en contralada de
=
254
pie
= 80 pies
abierta.
lb/fuerza
lb-masa
70
Como presión de descarga y succión 200 y 135
lb/pulg
o
(ambos datos de diseño)
- 65 x 144
34
_
275
s u m a n d o estas energías,
tal
tendremoss
pie-lb fuerza
Ib
ten emo s la e n e r g í a t o ­
(W)
W t = 611
p i e - l b f u e r z a = 145 l b / p u l g
lb-masa
2
p o r d e f i n i c i ó n HP = 550 p i e-l b/s eg.
W*
=
_ w Wt__ =
550
1 0 9 0 0 0 x 611
3600 x 550
= 33 H P
C o n s i d e r a n d o u n a e f i c i e n c i a d e 70% ten dr e m o s :
P o t e n c i a al freno = 47 H P
Se r e c o m i e n d a un m o t o r con 50 H P y u n a b o m b a p a r a 620 pies de c o l u m n a c o n c a p a c i d a d p a r a 400
g a l o n e s p o r minuto.
B O M B A D E R E C I R C U L A C I O N D E FON DOS
Características:
L í q u i d o a b ombearse:
G a s t o máximo:
Grav.
espec.:
H i d r o c a r b u r o ligero.
2600 G P M = 710 000 lbs/hr.
0.54
71
Temp.
de bombeo:
Viscosidad:
Densidad:
420° F =
0.12 CP
34 l b / p i e 3 =
gráficamente
das,
tomaremos
Area
interior = 0.785
el
el
que
diámetro más
resulta de
eco­
12 p u l g a ­
de desc a r g a de 8 pulgadas.
2600 G P M =5.8
Velocidad:
540 k g / m 3
determinamos
nómico de la succión,
Gasto:
2 1 5 . 56° C.
gasto
área
D 2 = 0.785 pie2 =
pie^/seg.
=
=162.0
74 p i e / s e g
725
cm2
lts/seg.
- 2260 cm/seg.
Reynolds:
Re =
Dv f
=
Re =
19.5 x
106
1 x 74 x 0 . 5 4 x 62.3
0.18 x 0.000674
f = 0.0048
longitud
será de
disponible
de
l a l í n e a d e 12 p u l g a d a s
275 pies.
APfi
=
2 x 0.0048
x
32.2
A P fl =
APf
2
=
365
275 x
x
(74)2
1
pies.
50 l b / p u l g 2
(del c a l e n t a d o r )
pie-lb/fuerza/lb-masa.
=
210
72
z2
=
z1
AP f s = 50 l b / p u l g 2 = 210
p i e - I b p é r d i d a o caib
s i o n a d a po r a u t o m á t i c a y m e d i i o r de f l u j o FC.
La e n e r g í a t ot al s®rá:
W t= 785
H P = 550
W' =
pie Ib f uer za
Ib m a s a
= 186
lb/p ulg 2.
pi e - l i b r a / s e g .
_ w Wt
550
_
7 10000 x 785
3600 x 550
= 2 5 0 HP.
con 80 % de e f i c i e n c i a tendremos:
P o t e n c i a al f reno 315 HP.
El m o t o r r e c o m e n d a d o s e r á de 315 HP y u n a b o m ­
b a p a r a 800 p i e s de c o l u m n a c o n c a p a c i d a d p a r a
2600 g alo nes p o r minuto.
73
CAPITULO IV
ESTIMACION DE COSTOS
COSTO FISICO D E L EQUIPO:
Se
efectuará una
tal,
estimación de
necesaria para
la i n v e r s i ó n
el d e s a r r o l l o d e l
to
Proceso-
de Reformación:
$ 3 .233, ,300,
. 6 6 2 , ,605.
6 5 , 380,
Precalentador de Reactores
Tres Reactores
Tanque de Balance
Separador de Productos del
Reactor
Columna Depentanizadora
Recalentador Fondos DC
Acumulador de Torre D C
1
5
5
1 ,715,
1 .470,
5
5
5
5
.00
O
O
O
8
,00
,00
,00
1 0 0 ,00
0 0 0 ,00
1 8 1 , ,300,
3 4 8 , ,250,
4 6 4 , ,625.
.
49,,
.
45 , ,
O
O
O
E n f r i a d o r de C a r g a a la Unid a d
Cambiadores de Carga Combina
da, a R e a c t o r e s
4 Condensadores de Productos
del Reactor
C a m b i a d o r (A y B ) d e C a r g a a
DC
E n f r i a d o r (A y B ) F o n d o s D C
C o n d e n s a d o r (A y B ) d e P r o d u c t o s
DC
B o m b a (A y B) F o n d o t a n q u e d e
Balance
C o m p r e s o r a de Gas de R e c i r c u l a c i ó n
B o m b a s (A y B) d e R e c i r c u l a c i ó n
Fondos D C
B o m b a (A y B ) d e R e f l u j o
B o m b a (A y B) F o n d o d e l A c u m u l a d o r
$9
4
.00
.00
,00
.00
0 0 0 ,. 00
0 0 0 ,. 00
77,,
77,,
1 5 8 , ,380.
.00
120 .00
.00
78,,
2 4 4 , ,588,
9,,2 7 5
34,,580,
44,,6 6 0 ,
,958,,123
.00
.00
.00
.00
74
T U B E R I A E INS TR U M E N T A C I O N :
E s t i m a n d o ambos com o el 4 5 % del c o s t o del eqirL
po:
$ 9 . 9 5 8 . 1 2 3 . 0 0 x 0 .45 = $ 4 , 4 8 1 , 1 5 5 . 0 0
Instala ción :
Se c o n s i d e r a c o m o el 4 0 % del c o s t o d e l equipo.
$9,958,123.00 x 0.40 = $3,983,249.00
C O S T O F I S I C O D E LA P L A N T A :
= 18,422.527.00
I n g e n i e r í a y C o n s tr ucc ión :
Se toma c o m o 2 0 % s obr e el C o s t o F í s i c o d e la Planta.
$18.422,527.00 x 0.20 = $3,684,505.00
D e donde:
Costo Directo = Costo Físico
(Planta)
(Planta)
Cos-
to de Ing. y C o n s t ruc ció n.
CO S T O D I R E C T O D E LA PLANTA:
= $22,107,032.00
La i n v e r s i ó n fij a será:
El Co sto D i r e c t o de la P l a n t a + C o s t o s p o r H o ­
no r a rio s del C o n t r a t i s t a
recto)
(5% s obr e el C o s t o Di^
+ Co s t o s p o r C o n t i n g e n c i a s
el C o s t o D i r e c t o ) .
(15% s o b r e -
75
Costo directo de la Planta =
Honorarios
del
$ 22.107,032.00
Contratista =
1.105,351.00
Contingencias
=
INVERSION FIJA =
3.316,054.00
$ 26.528,437.00
COSTOS DE OPERACION
Es
tos
la suma de los
Directos
con
los
Cos­
indirectos.
Costos
1)
Costos
Directos;
Costo de mano
a)
de obra:
Directa
1 Ingeniero
Químico
$ 165.00
1 Operador Especialista
45.95
2 Operadores
2da.
65.46
de Operación
23.53
de
1 Ayud a n t e Esp.
Operación
por
8 horas:
$ 299.94
Operación
por
24 h o r a s :
$ 899.82
Costo de m a n o de obre
anual
b)
$3.2 7 2 , 2 4 3 .OO/año
Indirecta
Se considera
de
la Planta.
el 4 % s o b r e
el C o s t o F í s i c o
76
18,422,527.00 x 0.04 =
De
donde:
recta =
$736,901.00
Costo de Mano de Obra directa
3,272,243.00 +
e indi^
736,901.00 =
$4,009.144.00
2)
Gastos
Ocasionados
por
los
Servicios Auxi—
liares.
a)
Consumo Total
52370
de V a p o r
en
la Unidad =
l b / H r . = 237 50 K g / h r =
205,000
Ton/Año.
Según
estadísticas
mes
de
mos
que
en
computadas hasta
Junio del presente
el c o s t o
Costo total
3.075,000.00
del
de
vapor
$/Ton.
-
año encontra—
de generación
la R e f i n e r í a es
el
$14.99
de
vapor­
$/Ton.
205,000 x
14.99 =
anual.
Gas Combustible
b)
Gas Combustible
=
requerido para
119.8 x 106 BTU/Hr.
=
la Unidad
29.989 x
ÍO6
cal/hr.
Costo por generación
de BTU =
$1.0 x
1 C “5
77
119.8 x 106 x
1.0 x
Costo Anual
c)
l O “5 =
10,500,000.00
Agua
de Enfriamiento
=
total
de
x 24 x
$/año.
agua =
4.2 x
ÍO6 lbs/Hr.
16.7 x 106 Ton/año.
Costo del
agua de enfriamiento
ría = 0.052
Costo
en R e f i n e ­
$/Ton.
anual =
16.7
868,400.00
d)
$/Hr.
de combustible = 1198
365 =
Consumo
$ 1198
x
52 x 1 0 3
=
$/año
Energía Eléctrica
De
acuerdo con
Corporation
el
sobre
rrespondíentes
cargas
eléctricas
a esta Unidad,
que consumirá más
Costo déla
estudio de la Fluor
energía
o menos:
co—
tenemos
(454 H P ) .
eléctrica generada
en
la Refinería:
?
=
0.10
KWH.
*
. . 334 x
365 x
24 =
2,925,840 x 0.1 =
2,925,840.00
292,584
KW
$/Año
año.
78
Resumiendo lo anterior tendremos:
Vapor
Gas
$3,075,000.00
$/Ton
Anual
10,500,000.00 $/Año
combustible
Agua Enfriamiento
868,400.00
$/Año
Energía Eléctrica
Costo anual de
Servicios Auxilia
res.
292,584.00
$14,735,984.00
$/Año
Por
lo tanto,
de obra con
auxiliares
de
los
la suma del
el c o s t o d e
nos
costos
costo de mano-
los
determinan
servicios
el v a l o r
total
de operación directos,
así
tendremos:
1)
2)
Costos de Mano de Obra
( D e l )
$ 4,009,144.00
Costos de Servicios
Auxiliares
TOTAL:
14,735,984.00
$18,745,128.00
COSTOS
Estos
y
a)
INDIRECTOS:
incluyen:
intereses
seguros,
Amortización
El
amortización,
e Intereses:
costo Físico de la planta tiene un
lor de
$18,422,527.00,
va
estimando una vi­
79
da útil promedio del
considerando un
costos
culan
interés
anuales por
aplicando
estos
en
10
1% anual,
conceptos
los
se cal
siguiente:;
R =
18,422,527.00
x
R =
$2,615,958.00
(Anuales)
esta manera,
0.07 x 1.962
1.962 - 1
c o n el v a l o r
se cubrirán
$18,422,527.00
más
años y
i ( 1 + i )n
( 1 + i )n
i
$2,615,958.00
mo,
del
la ecuación
R = P
De
equipo
(valor
intereses
de
los
actual
en 10
anual
del présta­
años),
en pagos-
uniformes .
b)
SEGUROS:
Se considera
sión del
como el
2% s o b r e l a i n v e r —
equipo:
18,422,527 x 0.02
Costo de Operación
= 368,450.00
=
$/año.
$21,729,536.00
80
Si
la planta trabaja
Barriles
=
de
365
días
crudo anuales =
al
año:
14010 x
365
5,113,650.00 B/año.
De donde
el c o s t o u n i t a r i o de p r o d u c c i ó n
será:
El capital
de operación,
los barriles producidos
dividido
éntre­
de Aromáticos
al
año.
=
£ 1 * 7¿9t, 5 3 6 . 0 0
5,113,650
Se debe
observar,
obtenido,
que el
no considera
teria prima
razón
4 ,1 0
_
empleada
fundamental
costo unitario-
el v a l o r
en
sólo una etapa intermedia
Por
lo tanto,
dentro de
y después
de
la U n i d a d
la
es-
e n l a o b t e n — -estado puro.
cada uno
de
es­
antes-
de Reformación,
final
o Costo
de Producción por Barril
te Obtenido.
la m a
esta unidad
la Refinería,
dará el resultado
tario
su
la suma de
tos pasos
nos
en
de
este proceso;
es q u e
ción de Aromáticos
$/ B a r r i l ,
de
-
Uni­
Solven
CAPITULO V
CONCLUSIONES;
La unidad de reformación
nería de Minatitlán,
el
equipo
tadores,
se
siguiente:
reactores,
diseño realizado
de destilación
En
encuentra
tanque
equipo
formada concalen
de productos,
columna-
llamada DEPENTANIZADORA.
aromáticos para
la corri e n t e
la mezcla.
físicas
esenciales
de dise
ñ o son:
de
altura de
No.
la columna =
la torre =
de platos
Plato
real
espesor
aislante
de
de
obtener una pureza relativamen
Las características
diámetro
co
auxiliar.
s e c o n c e t r ó en l a
ella se elimina pentano de
te a l t a en
la R e f i ­
de balance,
separador
lumna de destilación y
El
instalada en
8.5 pies =
59 p i e s =
reales =
de carga =
empleado =
18 mts.
21
13
la lámina = 0.97
3.82
cms.
cms.
2.6 mts.
82
En g e n e r a l p a r a este p r o c e s o los equipos
son -
'de g ran a l t u r a y p e q u e ñ o d i á m e t r o d el tipo c i ­
l i n d r i c o vertical,
f o r r a d o e x t e r i o r m e n t e con -
m a t e r i a l aislante,
p u e d e además ser
fá cil m e n t e
instalada, m a n t e n i d a y reparada.
El p r e c i o u n i t a r i o e n c o n t r a d o en el c a p í t u l o I V c o r r e s p o n d e solo a u n a e t a p a o sea a la d e ­
reforma ció n,
deb ie n d o s u m a r s e a los v a l o r e s
u n i t a r i o s de las etapas c o m p l e m e n t a r i a s y cone sto d e t e r m i n a r el p r e c i o u n i t a r i o d e c a d a c o m
ponente.
D e s d e el p u n t o de v i s t a t é c n i c o - e c o n ó m i c o ,
i n s t a l a c i ó n y p r e c i o q u e d a n j u s t i f i c a d o s ya
q u e f orman sólo u n a fase de la r e f o r m aci ón.
su-
B I B L I O G R A F I A
1.- MASTER,
MEXICO.
B.T.Xe PLATFORMER.
V O L U M E N A.
MINATITLAN,VER.
2.~ MA N U A L DE OPERACION o PLATFORMING B.T.X.
3.- D E S T I L A C I O N Y RECTIFICACION.
KIRSCHBAUN.
4.-
EMIL
CHEMICAL ENGINEERING FUNDAMENTALS.
KIRKBRIDE.
5.- UN I T OPERATIONS
M C C A B E SMITH.
OF CHEMICAL ENGINEERING.
6.- R E F ERENCIAS DE ORDENES DE C O M P R A DE
C O M P A Ñ I A F L U O R E N M I N A T I T L A N , VER®
7.- CHEMICAL ENGINEERS HAN D B O O K
LA
(JOHN H.PERRY)
8.- DIAGRAMAS DE FLUJO SOBRE BALANCE DE VAPOR,
D I S T R I B U C I O N D E GAS COMBUSTIBLE, A G U A DE
ENFRIAMIENTO Y ESTUDIO DE CARGAS ELECTRI­
CAS CORRESPONDIENTES A LA EXPANSION DE LA
REFINERIA.
9.-
COSTOS.
ARIES AND NEWTON.
10.-
PROCESS ENGINEERING ECONOMICS.
H E R B E R T E. S C H W E Y E R .
11.-
PETROLEUM PROCESSING,
12.-
INTRODUCTION TO CHEMICAL ENGINEERING.
BADGER AND BANCHERO.
MARCH
1956.