Producción De MTBE
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Producción de MTBE.
Termodinámica, Mecánica de Fluidos, Transferencia de Calor.
Chemical Reaction
The chemical reaction to form MTBE is as follows:
Memoria de Calculo.
Diseño de la Bomba de Reflujo en la Columna de Destilación.
Datos.
Bomba P-904 A/B
Fluido Metanol
Temperatura 301 K
Densidad 0.5626 g/cm3
Viscosidad 0.1572 cP
Presión de Vapor 52.597 psi
Diámetro Base 2 In
Peso Molecular 32 Kg/kmol
Cálculo de Flujo Másico.
Corriente 16
Componentes n (Kmol/h) Hf (kJ/kmol) T0 (K) T (K) H (kJ/h)
ib 0 -242000 298 303 0
b 0 -292990 298 303 0
CH3OH 125.4105263 0 0 303 2065696.155
H2O 0 0 0 303 0
MTBE 0 0 0 303 0
Total 2065696.155
Succión Descarga
Reducción Súbita 7 ft
Expansión Súbita 7 ft
Codo 90o 5 ft Codo 90o 10 ft
Tramo Recto 10 ft Tramo Recto 13.12 ft
Boquilla de Entrada 6.2 ft T 10.4 ft
Válvula 2.2 ft Valvula 59 ft
Longitud Equivalente 30.4 ft Boquilla Salida 12.3 ft
Longitud Equivalente 111.3 ft
Pérdidas por Fricción en la Succión.
Pérdidas por Fricción en la Descarga.
Cabeza de Succión.
Pérdidas por Fricción 3.7 ft
Presión Estática. 9.8 ft
Presión en el Reactor (45.57+147)(2.31/0.53)=262.68 ft
Cabeza de Succión 276.18 ft
Cabeza de Descarga.
Pérdidas por Fricción 16.6 ft
Presión Estática 65.61 ft
Presión en el Reactor (156.56+14.7)(2.31/0.53)=746.43 ft
Cabeza de Reactor 828.64 ft
Cabeza de la Bomba.
Diseño del Intercambiador de Calor. E-901
Corriente 6
Componentes n (Kmol/h) Hf (kJ/kmol) T0 (K) T (K) H (kJ/h)
ib 115 -16900 298 258 -47771.31172
b 385 -130 298 258 -159930.0436
CH3OH 230 -201300 298 258 -95542.62344
H2O 0 -242000 298 258 0
MTBE 0 -292990 298 258 0
Total -303243.9787
Corriente 7
Componentes n (Kmol/h) Hf (kJ/kmol) T0 (K) T (K) H (kJ/h)
ib 115 -16900 298 390 303071.9679
b 385 -130 298 390 1014632.24
CH3OH 230 -201300 298 390 606143.9358
H2O 0 -242000 298 390 0
MTBE 0 -292990 298 390 0
Total 1923848.144
Balance Energia
Q= 2227092.123 kJ/h
Propiedades Físicas de las Corrientes
Propiedades de los Materiales de Entrada al Reactor y del Vapor para el E-901
Componentes Isobuteno y butenos Vapor
Temperatura entrada, oC t1 = -15 T1 = 250
Temperatura salida, oC t2 = 117 T2 = 120
Calor Especifico, J/kg oC 2155 2010
Conductividad Termica, W/mK 0.07 0.0306575
Densidad, kg/m3 485 0.49375
Viscosidad, kg/ms 1.30005 x 10-4 1.55263 x 10-5
Flujo (alimentación), kg/s 10.9314 1.7649
Calculo de Tm
Donde
Tm = diferencia verdadera de temperatura
Ft = factor de corrección de temperatura
Donde
Tml = diferencia media logaritmica de temperatura
T1 = temperatura del fluido a la entrada de la coraza
T2 = temperatura del fluido a la salida de la coraza
t1 = temperatura de entrada a los tubos
t2 = temperatura de salida
El factor de corrección de temperatura se obtiene usando la figura 12.19 (Coulson & Richardson’s Chemical Engineering)
Usando la figura 12.19, (Coulson & Richardson’s Chemical Engineering)
Ft = 0.82
Sustituyendo
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