Diseño de una línea de purificación de una corriente de aromáticos obtenida a partir de un proceso de deshidrogenación del etilbenceno

Abstract

El objeto principal de este proyecto fin de carrera es el diseño de una línea de purificación de una corriente de aromáticos, formada por benceno, tolueno, etilbenceno y estireno, procedente de un sistema de reacción de deshidrogenación de etilbenceno, para obtener las especificaciones indicadas en el problema de diseño, llevando a cabo el diseño en detalle de los equipos que se necesitan para tal fin. Este línea incluye como unidades principales tres columnas de rectificación para la separación de los diferentes productos que forman parte de la corriente de alimentación de la línea, corriente procedente de un sistema de reacción por deshidrogenación de etilbenceno, con el objetivo de obtener una elevada pureza del estireno. La primera columna constara de un total de 35 plato con una eficacia global del 65%, que nos permite separar el benceno que se encuentra en la corriente de alimentación con una pureza del 98%. Estará diseñada en acero al carbono SA-285 C común diámetro de 0,9 metros y una altura 19,97 metros. La salida por colas de la primera columna se introducirá como alimentación en la segunda torre para separar por cabezas el tolueno que contiene esta corriente con una pureza del 98%. Como material de construcción se usara de nuevo acero al carbono SA-285 C, tendrá un total de 42 platos, un diámetro de 1,1 metros y una altura de 27,77 metros, siendo su eficacia de un 66%. Por último, tenemos la tercera columna que se alimenta con la corriente de colas de la segunda. En este caso se separan los dos compuesto mayoritarios de la corriente, el etilbenceno (97%) del estireno, el primero con una pureza del 97%, que se volverá a utilizar como alimentación del sistema de reacción, mientras que el segundo tendrá un pureza del 99,7%. La torre será también acero al carbono SA-285 con 122 platos y una eficacia del 68%. En cuanto a sus dimensiones, tendrá un diámetro de 2,1 metros y una altura de 76,39 metros. Cada una de las columnas dispondrá a su vez de dos equipos de intercambio de calor, el condensador para la corriente de cabezas y un calderín para la corriente de colas. Estos equipos desempeñan un papel fundamental en el correcto funcionamiento de las columnas, dado que con ellos se consigue aumentar la eficacia de las columnas, y por lo tanto en el cumplimiento del objetivo. Además de estos equipos se realizara el diseño de las líneas de acondicionamiento para el almacenaje de los diferentes productos, incluyendo los equipos de intercambio de calor, tanques de almacenamiento, equipos de impulsión y de transporte de fluidos, así como otros accesorios necesarios para el correcto funcionamiento de la línea. Para el emplazamiento de la línea de proceso se ha tenido en cuenta una serie de condiciones que deberá cumplir la zona geográfica para asegurar un correcto funcionamiento de la planta y poder suplir sus necesidades, algunas de estas condiciones son el suministro de materia prima, eléctrico y de combustible, las comunicaciones de la zona, el clima, el suelo, etc. Debido a la índole de las materias primas utilizadas así como de los productos obtenidos, se hace necesaria que la línea de proceso este ubicada lo más próximo posible a una refinería. Por ello la unidad de proceso se situara en la provincia de Cádiz, en la Refinería Gibraltar-San Roque del Grupo CEPSA, situada en la bahía de Algeciras. Por último, el coste de todos los equipo necesarios para el correcto funcionamiento de la línea de purificación, así como otros costes de instalación, materiales, gerencia, etc. , hacen que el coste de inmovilizado del proceso ascienda a un total de 3.989.993,39 euros.