Calculos Trabajo Domingo

8/16/2019 Calculos Trabajo Domingo

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INTRODUCCIÓN

El cumeno es la materia de base principal para la producción del fenol/ acetonay la demanda es conducida por el crecimiento del mercado para los derivadosdel fenol y de la acetona tales como bis-fenol A, resinas fenólicas ycaprolactama. Taiwán ,japon y EEUU importan vol menes !randes de cumenopara la producción del fenol. "#ina se pronostica importar cumeno paraincrementar su capacidad si!nificativa durante $%%&-$%'$ para suministrar este compuesto en sus plantas de fenol y acetona en su pais .Ademas lademanda creciente para el bisp#enol A y las resinas fenólicas darán lu!ar a lademanda fuerte para el cumeno en el Asia (e)cepto *apón+ en los pro)imasdecadas .as principales aplicaciones para el cumeno en nuestro mercado están comodeluente para las pinturas, las lacas y los esmaltes, y como componente deal!unos solventes .Tambi n se utili a en los catali adores de polimeri aciónpara fabricación de plasticos , catali ador para acr licos y tipo resinas depoliester, y como materia prima para los peró)idos y los catali adores deo)idación.


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RESUMEN

a planta en la cual se trabaja actualmente produce "umeno por unareacción de al0uilación en fase vapor. a capacidad de la planta o producciónanual de cumeno es del orden de '%% %%% Ton /a1o de "umeno al 223 depure a. "umeno o isopropilbenceno es producido por la reacción del propilenoy el benceno sobre un catali ador ácido .El procesamiento de datos se llevara a cabo mediante el pro!rama "#emcad4.'$ el cual es ampliamente confi!urable en el aspecto 0u mico,termodinámico, operaciones unitarias, cálculos y reportes acorde a lase)i!encias del usuario final con el propósito de concentrar la información ytabular sus resultados mediante cuadros representativos y demáselementos necesarios para #acer la interpretación adecuada del fenómenosen estudio.5e acuerdo con el m todo de factores ponderados la mejor opción ser alocali ar la planta en el 5epartamento de "usco. "on un "osto Total de 6lanta78''.44 miles de 9 , :nversión ;ija Total


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BASES TEÓRICAS PARA LA PRODUCCION DE


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CUMENO

Balances de materia DiseñoProblema

"umeno 6roducción;ondo

El cumeno (benceno isopropil+ se produce #aciendo reaccionar propileno y bencenosobre un catali ador ácido. El cumeno se puede usar para aumentar el octanaje en la!asolina, pero su uso principal es como materia prima para la fabricación de fenol yacetona.

a planta donde está empleado #a sido la compra de cumeno para producir fenol.Bestión está considerando la fabricación de cumeno en lu!ar de comprarlo paraaumentar las !anancias. Al!uien #a #ec#o un boceto preliminar para un proceso deeste tipo y #a presentado al departamento de in!enier a para su consideración. u!rupo se le asi!na el problema de evaluar el boceto y recomendar mejoras en eldise1o preliminar.

Reacciones Cumeno Producción

as reacciones para la producción de cumeno a partir de benceno y propileno soncomo si!ueC

" =D4 " 4D4 → " 4D7-" =D&

propylene ben ene cumene

" =D4 " 4D7-" =D& → " =D&-" 4D


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a mejor tecnolo! a para la producción de cumeno es un proceso catal tico0ue está optimi ado en =7% " y $7 atm. presión. El benceno se mantiene ene)ceso para limitar la cantidad de producto 5:6F.

Descri ción de! roceso

os reactivos se alimentan como l 0uidos de sus respectivos tan0ues dealmacenamiento. 5espu s de 0ue se bombea #asta la presión necesariadictada por las condiciones de funcionamiento del catali ador, los reactivos seme clan, se vapori a y se calientan #asta la temperatura de funcionamiento delreactor. El catali ador convierte los reactivos a los productos deseadas y nodeseadas de acuerdo con las reacciones mencionadas anteriormente. arelación de alimentación molar es $C ' de benceno a propilenoG conversión depropileno es 223G la relación de selectividad molar producto es ='C ' decumeno a 5:6F. os !ases producto se enfr an a eactor Iapors are reacted over catalystG temperature=7%° "G pressure $7 atm.G 223 propylene


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conversion per passG ='/' cumene/5:6F molar selectivity

-$%' eparator Iapor is cooled to eactor vapores se #acen reaccionar sobre un catali adorG temperatura=7%%"G presión de $7 atm 223 de conversión de propileno por pasoG ='/'cumeno / 5:6F molar selectividad -$%' eparador de vapor se enfr a a


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treamHumber

"omments

' ben eneK22.2 mole3 pureG li0uid feed$ 27 mole3 propyleneG 7 mole3 propaneG li0uid feed

= $/' ben ene/propylene molar feed ratio

< 223 propylene conversionG ='/' cumene/5:6F molar selectivity

7 propylene propane only

4 % mole3 propylene propane

& 28.' mole3 ben ene purity, balance cumene, sold as !asoline

8 % mole3 ben ene

2 22.2 mole3 cumene, balance 5:6FG '%%,%%% tons/year production

'% '%% mole3 5:6FG sold as fuel oil

H mero "orriente

"omentarios"#bencenoK 22,23 en moles puraG alimentación l 0uida

$# 273 molar de propilenoG 73 en moles de propanoG alimentación l 0uida

>elación molar de alimentación / propileno = $/' benceno

"onversión de propileno < 223G ='/' cumeno / 5:6F molar selectividad

%. propileno propano nica

%3 en moles de propileno propano'# 28,' mol pure a3 benceno, e0uilibrar cumeno, 0ue se vende como la!asolina

(# %3 en moles de benceno

)# 22,23 en moles de cumeno, e0uilibrar 5:6FG '%%.%%% toneladas / a1o deproducción

"*# '%%3 en moles 5:6FG se vende como fuel oil


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"#emical or ;uel 6rice

ben ene feed, K22.23 9%.2%/!allon

propylene feed, 27 mole3 propylene, 7 mole3 propane 9%.%27/lb

cumene, K22.8 mole3 9%.$'/lb

fuel !as 9%.%8%/lb

Basolina 9%.4%/!allon

fuel oil 9%.7%/!allon


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Universidad Nacional Mayor de San Marcos

Facultad de Química e Ingeniería Química


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E.A.P. Ingeniería Química

TEMA: “DISEÑO Y EVALUACI ! ECO! "ICA DE U!A PLA!#A DEP$ODUCCI ! DE CU"E!O E! C%E"CAD&

P$OFESO$' $(mer( Otinian(

%O$A$IO' Vierne) * S+,ad( - '--/m 0 -1'--/m

I!#E2$A!#ES'

• COC%AC%I! ESPI!O3A4 %EC#O$ FELI56!7 de matrícula' -8-9-- :

• ESCALA!#E "EDI!A4 CI!#%IA ;A$E! 6!7 de matrícula' -


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A M A D E F L U J O

D E U N A P L A N T A

D E U M E N O


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PRO!E TO DE IN#ER$ION

UADRO %a&acidadInstalada

100 000 TM/Año

Dia'año 330 dias"oras'Año 8000 horas

*Horizonte de Análisis 10 años

año (so de laca&acidad&rod(ccion)tonela

das*+entas)miles

,*2015 75% 750000 9000002016 80% 800000 9600002017 90% 900000 10800002018 95% 950000 11 00002019 100% 100000 1200002020 100% 100000 1200002021 100% 100000 120000

2022 100% 100000 120000

!re"io del !rod#"to 1$2 il&/ton

PLAN DE IN#ER$I-N ! FINAN IERO

once&to 'n(ersi)n Total&

A!orte ro!io&

+r,dito&

In+ersi.n Fi/aa&ital de Traba/o

Intereses Pre0O&erati+o

165016 2367$50

990-------67$50

66016 23-------

Total %1 23%43 % 53143 %6 728

ara el 'nter,s re-.!erati(o as# i os #n "r,dito de & 500 000$00 #e al

"o ienzo "o enza os "on 250 000$00 "on #n inter,s del 9%$


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9 del costo dee:(i&o ad:(irido osto )m,*

#i!o Ad #irido 100 10 7$1 7'nstala"i)n #i!o

Ad #irido 7 92$15909

'nstr# enta"i)n +ontroles 'nstalados4 18 188$ 86 6

+añer as T# er as'nstaladas4 66 691$11702

'nstala"ionesl,"tri"as +olo"ada4 11 115$18617

. ras +i(iles'n"l# endo er(i"ios4 18 188$ 86 6

Me oras de Terreno 5 52$35735'nstala"iones de

er(i"ios Montadas4 70 733$0029

Terreno i esne"esario Ad #irirlo4 6 62$82882

osto Directo Totalde la Planta ;86 3623$12862

000 ostosIndirectos000 0'n enier a #!er(isi)n 33 3 5$55851

:astos de+onstr#""i)n 1 29$33027

Total de ostosDirectos e

Indirectos de laPlanta

8


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"on"e!to #nidadins# o / de!rod#"to

!re"io deins# o

+=<il&/T.

@4+osto de Man#Ba"t#raen"eno 0$761 0$271 0$206

!ro!ileno 0$ 315 0$21 0$0902"o #sti le :al 0$6 0$5 0$3otros "ostos (aria les 0$3+osto de Man#Ba"t#ra 0$9

:astos de (entas 5% de!re"io de (enta4 5% 0$06+ostos ad inistrati(os

0 Total de "ostos (aria les #nitarios 0$96

4

Concepto Mensual N° M$Anual

a) Planillab) Otros astos

c) !epreciaciond) A"orti#aci n %ntan&ible

>?99 >1 me)e) -

Total de Costos 'i(os Operativos * + , A-os)Total de Costos 'i(os Operativos .lti"os , a-os)Total de Costos 'i(os !ese"bolsables)

8-


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;1243Depreciación

'$ diE"ios 5% 7


18/20

R@DITO

M T;"a!italade#dado a ortiza"ion de !resta os

0 11 8 01 11 8 92 0 922 1913 92 0 923 1913 153 0 153

1739 153 17 3275 1565 139 17 3136 1391 125 17 2997 1217 111 17 2858 10 3 97 17 2719 869 83 17 257

10 696 70 17 2

R@DITO APITAL DEL TRABAJO

Monto 1623Interes )I* 18% ?i $

e estral entePa>os 6 e estres


19/20

Periodo de Gracia 2 e estresDesembolso ta!a de 'ni"io de

.!era"iones

L ULO PUNTO DE E UILIBRIO

>ase !ara el 1er Año de .!era"iones

+on"e!to Nc 22 902/ 2910-0$0744 17415 TM'Año


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