Fabricacion Cumeno

FABRICACION DE CUMENO

Se quiere simular el proceso de fabricación de cumeno (isopropilbenceno) mediante la reacción de benceno con propileno:

Benceno + Propileno Cumeno

E= 20000 kcal/mol

K = 35000

La reacción se lleva a cabo en un reactor de mezcla perfecta, siendo la conversión en el mismo, respecto al propileno del 90%.

El reactor es adiabático y la presión a la salida del mismo es la atmosférica. La reacción es exotérmica por lo que la corriente que sale del reactor pasa por un cambiador de calor donde se enfría. Tras el cambiador de calor se dispone de un flash a una presión de 20 psi y temperatura de 250 °F cuya principal función es por un lado conseguir un producto con una pureza determinada de cumeno y por otro lado reciclar reactivos no convertidos.

Las pérdidas de carga tanto del cambiador como del flash se pueden considerar despreciables.

Sabiendo que la alimentación al reactor está formada por 40 lbmol/h de benceno y 40lbmol/h de propileno, a 220°F y 36 psi se pide:

1) Estudiar la variación de la pureza del cumeno obtenido en función de la temperatura del cambiador, probar 150°F y 200 °F. Indicar cuales son los resultados para conversión del propileno del 90%.

2) Realizar un diseño de especificación para determinar la temperatura del cambiador si se quiere obtener una pureza de cumeno del 98%m

3) Diseñar una columna de destilación que purifique la corriente de salida del flash (compuesta mayoritariamente por benceno y cumeno) de modo que se obtenga una corriente con una pureza de cumeno del 99,9%m. La columna opera a presión atmosférica, consta de 35 platos, parcial-vapor radio de reflujo 2.0 y velocidad de destilado 20 lbmol/hora y la alimentación está en el plato 12 y no se considera la perdida de carga en la misma.(Nota: hacer la simulación RADFRAC). Presión condensador de 10 psia

Método de propiedades físicas SRK

Indicar las composiciones de cada corriente y en diagrama indicar las condiciones de operación en cada equipo.

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