JERARQUIA DE PROCESOS QUIMICOS
JERARQUIA DE PROCESOS QUIMICOS1 DECIDIR SI EL PROCESO SE
DESARROLLARA BATCH O CONTINUO
2. IDENTIFICAR LA ESTRUCTURA DE ENTRADAS /SALIDAS DEL PROCESO3.
IDENTIFICAR Y DEFINIR LA ESTRUCTURA DE RECICLO DEL
PROCESO4.IDENTIFICAR Y DISEAR LA ESTRUCTURA DE SEPARACION DEL
SISTEMAIDENTIFICAR Y DISEAR EL SISTEMA DE INTERCAMBIO DE CALOR O
PROCESO DE RECUPERACION DE ENERGIA.1) BATCH VS
CONTINUO-BATCH.PROCESO EN DONDE SE FABRICA UNA CANTIDAD DETERMINADA
DE PRODUCTO NEN UNAS POCAS HORAS O DIAS.
-LA OPERACIN TOMA LUGAR A INTERVALOS DISCRETOS
-CONTINUO
LA ALIMENTACION ES CONTINUAMENTE ENVIADA UNA SERIE DE EQUIPOS EN
DONDE CADA UNO ES UNA OPERACIN UNITARIA
-PRODUCTOS, SUBPRODUCTOS Y CORRIENTES RESIDUALES SALEN
CONTINUAMENTE Y SON ALMACENADOS PARA SU DISTRIBUCION O
TRATAMIENTOFACTOR DEL PROCESOVENTAJAS O DESVENTAJAS DE PROCESO
BATCHVENTAJAS O DESVENTAJAS DE PROCESOS CONTINUOSTAMAO DEL
PROCESOPARA PEQUEAS CANTIDADES ES CONVENIRENTE EL PROCESO BATCH.
CUNADO LA CANTIDAD A PRODUCIR CRECE, SE DIFICULTA EL TRANSPORTE DE
MATERIALES ENTRE EQUIPOS (5000 TON /AO)CALIDAD DE PRODUCTOCUANDO LA
CALIDAD DE PRODUCTO POR LOTE DEBE SER VERIFICADA (FARMA,
ALIMENTOS)PRUEBAS DE CALIDAD CONTINUAS O PERIODICAS SON REALIZADAS,
PERO CANTIDADES GRANDES DE PRODUCTO FUERA DE ESPECIFICACION PUEDEN
SER PRODUCIDAS. SI EL PRODUCTO FUERA DE ESPECIFICACION PUEDE SER
ALMACENADO EN TANQUES PARA SER REPROCESADO LUEGO, SE FAVORECE EL
PROCESO EN CONTINUOFLEXIBILIDAD OPERACIONALEL EQUIPO PUEDE SER
USADO POR MULTIPLES PROCESOS O PARA MULTIPLES OPERACIONESES MAS
VENTAJOSO EL PROCESO BATCH. FLEXIBILIDAD OPERACIONAL PUEDE SER
DISEADA Y CONSTRUIDA DENTRO D3EL PROCESO PERO GENERALMENTE CONDUCE
A INEFICIENCIA
FACTOR DEL PROCESOVENTAJAS O DESVENTAJAS DE PROCESO
BATCHVENTAJAS O DESVENTAJAS DE PROCESOS CONTINUOSUN EQUIPO EN STAND
BY PUEDE DURAR MUCHO TIEMPO PARADO.SI LA MATERIA O MATERIAS PRIMAS
CAMBIAN EL PROCESO TIENE QUE SER RECONVERTIDOEQUIPO ESTANDARIZADO
MULTIPLES PRODUCTOSSE PUEDEN LLEVAR A CABO Y ESTANDARIZAR OTROS
PROCESOS BATCH USANDO EL MISMO EQUIPOLA GAMA DE PRODUCTOS A
PRODUCIR ESTA FIJA. EL EQUIPO TIENDE A SER DISEADO Y OPTIMIZADO
PARA UN INTERVALO PEQUEO DE CONDICIONES DE OPERACIN.EFICIENCIA DE
PROCESOREQUIERE UN CONTROL MUY RIGUROSO Y UNA PROGRAMACION MUY
RIGUROSA DE LA OPERACIN, YA QUE SE UTILIZA PARA MUCHOS PROCESOS Y
UN ERROR PUEDE SER GRAVE. NO SE PUEDE REALIZAR INTEGRACION
ENERGETICAGENERALMENTE TAL COMO EL TAMOO DE PROCESO CRECE, TAMBIEN
SE HACE MAS EFICIENTE. EFICIENCIA AUMENTADA POR EL USO DE RECICLOS
E INTEGRacion energeticaFACTOR DEL PROCESOVENTAJAS O DESVENTAJAS DE
PROCESO BATCHVENTAJAS O DESVENTAJAS DE PROCESOS CONTINUOSVEKOCIDAD
DE REACCION PRODUCTOS PRODUCIDOSLOS PROCESOS BATCH FAVORECEN
VELOCIDADES DE REACCION LENTAS Y SUBSECUENTEMENTE ALTOS TIEMPOS DE
RESIDENCIASE NECESITA UN EQUIPO MUY GRANDE PARA REACCIONES DE BAJA
VELOCIDAD. ES APTO PARA REACCIONES CON VELOCIDADES ALTAS Y LA
DISAPERSION PUEDE SER UN PROBLEMA SI SE NECESITA FLUJO TIPO PISTON
EN LA OPERACIN.SEGURIDADMENOS FAVORABLEALTOS ESTANDARES DE
SEGURIDAD.CONTROL DE PROCESO
DIFICIL DADO QUE SE USA FRECUENTEMENTE PARA VARIOS
PROCESOSFACILMENTE CONTROLABLES2) ESTRUCTURA DE ENTRADA Y SALIDA DE
PRROCESOSDIAGRAMA CONCEPTUAL. BASADO EN LAS REACCIONES
QUIMICAS.
CICLOHEXANOLCICLOHEXANONAH2CICLOHEXANONACICLOCICLOHEXANOL
CICLOHEXANONA + H2
CICLOHEXANOL + CICLOHEXANONA HIGH BOILING HIGH
BOLILING3)IDENTIFICAR ESTRUCTURAS DE RECYCLEPOR QUE RECICLAR?
ESTRUCTURA DE RECICLO DE UN PROCESO(OBJETIVOS)OBJETIVO DEL
ESTABLECIMIENTO DE ESTRUCTURA DE PROCESOSINCREMENTAR LA EFICIENCIA
OPERATIVA DE UN PROCESO
INCREMENTAR LA EFICIENCIA ECONOMICA DE UN UN PROCESOUSUSALMENTE
EL 75% DEL COSTO DE FABRICACION DE UN PRODUCTO QUIMICO SON LAS
MATERIAS PRIMAS. (DEPENDE DE LA CALIDAD CON QUE SEAN SEPARADOS DE
LOS OTROS PRODUCTOS EN EL REACTOR.ESTRUCTURAS DE RECYCLE DEL
PROCESOCONVERSION GLOBAL PARA TOLUENO E HIDROGENOPOR QUE ES MEJOR
LA EFICIENCIA DE USO D TOLUENO QUE DE HIDROGENO. COMO SE PUEDE
MEJORAR ?VIAS DE RECIRCULACION DE RECICLO DE UN PROCESO VIAS DE
RECIRCULACION DE MATERIAS PRIMAS QUE NO HAN REACCIONADO SEPARAR Y
PURIFICAR EL MATERIAL ALIMENTADO QUE NO HA REACCIONADO DE
LOSPRODUCTOS Y RECIRCULAR CUANDO NO SE PUEDEN SEPARAR, RECIRCULAR
MATERIAS PRIMAS Y PRODUCTOS JUNTOS Y USAR UNA CORRIENTE DE PURGA
CUANDO NO SE PUEDEN RECIRCULAR MATERIS PRIMAS Y PRODUCTOS SIN EL
USO DE UNA CORRIENTE DE PURGA.
ASPECTOS ATENER EN CUENTA EN LA SEPARACION SEPARACION Y
PURIFICACION
PARA LA OPERACIN UNITARIA DE SEPARACION QUE ESTA SIENDO
CONSIDERADA, QUE CONDICIONES DEPRESION Y TEMPERATURA SE
NECESITAN?
PARA LAS ESPECIES QUIMICAS QUE REQUIEREN SEPARACION, SON
SIGNIFICATIVAS O MUY CERCNAS LAS DIFERENCIAS EN SUS PROPIEDADES
FISICAS Y QUIMICAS, EN LAS CUALES ESTA BASADA LA
SEPARACION?EJEMPLOSEPARACION DE HIDROGENO Y METANO.
T. EBULLICION NORMAL METANO: -161CT. EBULLICION NORMAL
HIDROGENO: -252C
DESTILACION: LADIFERENCIA EN PUNTOS DE EBULLICION ES
SIGNIFICATIVAARALLEVARA A FASE LIQUIDA SE NECESITAN PRESIONES MUY
ALTAS Y TEPERATURAS BAJAS.
ABSORCION: DADO QUE LA SOLUBILIDAD DE UN GAS EN UN LIQUIDO
DECRECE CON LA TEMPERATURA Y AUMENTACON LA PRESION, LA ABSORCION DE
METANO PODRIA EXIGIR UNA ALTA PRESION Y BAJA TEMPERATURA. PERO ES
POSIBLE
ADSORCION (GAS SOLIDO). LA AFINIDAD QUIMICA O FISICA DE UN GAS A
UN SOLIDO DETERMNADO PUEDE HACER MUY POSIBLE EL
PROCESO.DESTILACIONABSORCIONEXTRACCION2)RECIRCULAR MATERIAS PRIMAS
Y PRODUCTOS JUNTOS Y USAR UNA CORRIENTE DE PURGA
SE UTILIZA CUANDO LA SEPARACION DE MATERIAS PRIMAS QUE NO
REACCIONARON Y LOS SUPRODUCTOS NO PUEDEN SER SEPARADOS FACILMENTE Y
EL SUBPRODUCTO QUE ACOMPAA A LA MATERIA PRIMA A RECIRCULAR NO
REACCIONA CON LAS OTRAS MATERIAS PRIMAS NI CON LOS PRODUCTOS
FORMADOS PARAPRODUCIR OTROS NO DESEADOS (ACTUA COMO INERTE) .
SE DEBE RECIRCULAR UNA PARTE DE LA CORRIENTE Y LA OTRA DEBE SER
PURGADA (PERMITIR QUE ABANDONE EL SISTEMA) ARA EVITAR LA A
CUMULACION DEL INERTE.
EJEMPLO RECIRCULACION CON PURGA
REACCION PRINCIPALC7H8 (T) + H2 C6H6 (B) + CH4 (M) REACCION
SECUNDARIA2C6H6 (B) C12H10 (D) + H2
HIDROGENOTOLUENOT,B,D,H2,MSEPARADORMETANO (M)H2TORRETOLUENO
(T)BENCENO (B)DIFENIL (D)BENCENO( B)TOLUENO (T)DIFENL (D)PURGA3)
RECIRCULACION DE ALIMENTO Y PRODUCTO SIN UNA CORRIENTE DE PURGA.SE
LLEVA A CABO CUANDO EL PRODUCTO PUEDE REACCIONAR MAS ADELANTE EN EL
REACTOR Y POR LO TANTO NO NECESITA PURGA REACCIONES QUE ALCANZAN EL
EQUILIBRIO REACCIONES EN DONDE SE CONSUMA EL SUBPRODUCTO NO DESEADO
NUEVAMENTE PARA GENERAR UN PRODUCTO DESEADO
A + B C + D DONDE C ES DESEADO Y D ES NO DESEADOD+ B CSE PUEDE
RECIRCULAR SIN PURGA UNA CORRIENTE QUE CONTENGA B Y D.
EJEMPLOREACCION PRINCIPALC7H8 + H2 C6H6 + CH4TOLUENO HDROGENO
BENCENO METANOL
REACCION SECUNDARIA
2C6H6 C12H10 + H2 BENCENO DIFENIL HIDROGENOFUNCION RECICLO EN
HYSYSFUNCION RECYCLE EN HYSYSCOMPARE LA CONVERSION EN EL REACTOR Y
EN EL PROCESO GLOBAL PARA EL PROCESO SIN RECYCLE Y CON RECYCLE.
CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE EL FLUJO MASICO DE PRODUCTO CON Y
SIN RECYCLE.FUNCION RECYCLE EN HYSYSDETERMINAR EL COMPORTAMIENTO
DEL SISTEMA SI NO SEPARAMOS HIGH BOILER DE LA MEZCLA.
BORRA LA FUNCION RECYCLE.A LA SALIDA DE LA BOMBA GENERAR UN
DIVISOR DE CORRIENTES Y UNA NUEVA CORRIENTE LLAMADA PURGABORRAR LA
COLUMNA ABSROBEDORA PARA SEPARACION DE HIGHBOILER Y CONECTAR UNA
VALVULA (DELTA P = 1966 Kpa)INSERTE UN SEPARADOR DE DOS FASES
(INLET 38 Kpa Y VAPOR OUTLET 38 Kpa) Y DUTY= 0,00 LA CORRIENTE DE
VAPOR SERA RICA EN HIDROGENO Y LA CORRIENTE DE LIQUIDO EN
CICLOHEXANONA, CICLOHEXANOL Y HIGH BOILER.VERIFICAR LA CONVERSION
DE UN PASO Y LA CONCENTRACION Y FLUJO DE CICLOHEXANONA PARA CERO,
25 Y 50 % DE PURGA DEL SISTEMA
PREPARACION DE MATERIAS PRIMAS AL REACTOR Y DE ALIMENTOS AL
SISTEMA DE SEPARACION
DIAGRAMA FINAL