Separación de BTX

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Separacin de BTXlvaro Martnez Valiente Ana Nieto Prado Sandra Rodrigo Villanueva Jess Ruiz del Moral Banegas

NDICE 1. Introduccin. 2. Objetivos. 3. Bases de Clculo. 4. Descripcin del proceso y diagrama de flujo. 5. Simulacin. 5.1. Aspen. 5.2. Hysys.

6. Comparacin de resultados.

7. Mejoras y recomendaciones. 8. Bibliografa.

1. Introduccin. La fraccin BTX, es un conjunto de molculas formado por

benceno, tolueno, orto-xileno, meta-xileno, para-xileno y etilbenceno. Adems suelen ir acompaados de fracciones no aromticas, los mtodos de separacin son los siguientes: Destilacin extractiva: en esta operacin se utiliza un disolvente de aromticos no polar para evitar la formacin de dos fases lquidas. Destilacin azeotrpica: se usa un disolvente polar, para aumentar la volatilidad de los compuestos no aromticos. Extraccin lquido-lquido: Esta es con mucha diferencia la tcnica de separacin ms extendida.

1. Introduccin. Puntos de ebullicin de cada uno de los componentes.

2. Objetivos. Las fracciones de destilado a obtener en la primera columna :

Las fracciones de destilado a obtener en la segunda columna:

Las fracciones de destilado a obtener en la tercera columna

3. Bases de Clculo. Temperatura (C): 80.

Presin (bar): 2. Caudal molar de los componentes (Kmol/h):Benceno Metilciclohexano Tolueno n- Octano Etilbenceno 87,85 0,0075 338,1 0,049 14,975 p-Xileno n- Nonano n- Petilbenceno Metiletilbenceno Trimetilbenceno o-Cumeno 57,798 0,0057 0,33 26,01 75,95 4,12 Dimetilciclopentano 0,0124

o- Xileno m-Xileno

60,16 128,55

Tetrametilbenceno Pentametilbenceno

4,75 2,2389

4. Descripcin del diseo y diagrama de flujo Diagrama de flujo en Aspen:

5. Simulacin. Simulacin en Aspen: Incluimos todos los componentes de la corriente y

elegimos el paquete termodinmico (Peng-Robinson). A continuacin, se introduce las condiciones iniciales de la corriente de alimento a nuestra planta, y por ltimo simulamos las columnas.

5. Simulacin: Resultados de la simulacin en Aspen:

5. Simulacin: Simulacin en Hysys:

5. Simulacin. Resultados de la simulacin en Hysys:

6. Comparacin de resultados entre Aspen y HysysCaudal molar destilado (Kmol/h) Benceno Tolueno o-Xileno m-Xileno p-Xileno Alimento 87,85 338,1 60,16 128,55 57,798 Aspen 86,96 324,91 38,68 91,88 41,09 Hysys 86,97 338 55,33 127,21 57,23

Se observa que en Hysys se obtiene mayor caudal de

destilado de bencenos, toluenos y xilenos. Existe una pequea diferencia entre el o-xileno y todos los dems, que se obtienen con mayor pureza. Se debe a que en el destilado de la tercera columna, junto con los xilenos, tambin hay una fraccin de etilbenceno que hace que la pureza de los xilenos quede reducida.

7. Mejoras y recomendaciones. Una de las mejoras que se podran aplicar al proceso, es

obtener un mayor porcentaje de benceno a partir de la corriente obtenida de tolueno. Existen dos procesos: Proceso de dealquilacin: se basa en producir benceno y metano a partir de tolueno. Proceso de desproporcionacin: basada en producir benceno y p-xileno a partir de tolueno. Otra de las mejoras est relacionada con la separacin de los ismeros de xileno. Esta separacin puede realizarse mediante un proceso de cristalizacin o bien mediante una adsorcin (proceso PAREX).

7. Mejoras y recomendaciones. Adems puede aumentarse la produccin de p-xileno

mediante isomerizacin de m-xileno u otros. Existen tres tipos de isomerizacin: Isomerizacin hidrocataltica con catalizadores de

Pt/Al2O3.SiO2 en presencia de hidrgeno. Isomerizacin en condiciones de craqueo sobre Al2O3.SiO2. Isomerizacin por Friedel-Crafts en fase lquida con HF.F3B. Tambin se puede obtener p-xileno a partir de

etilbenceno segn una reaccin de octafinacin mediante el proceso Atlantic/Engelhard.

8. Bibliografa. Young Han Kim, Dae Woong Choi, Kyu-Suk Hwang. 2003.

Industrial Application of an Extended Fully Thermally Coupled Distillation Column to BTX Separation in a Naphtha Reforming Plant. Korean J. Chem. Eng., 20 (4), 755-761. Robert A. Meyers. Handbook of Petroleum Refining

Processes. McGraw-Hill HANDBOOKS. Third edition. James H. Gary, Glenn E. Handwerk. 2001. Petroleum

Refining technology and economics. Fourth Edition, Marcel Dekker Inc. 303-312.