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Planta de producción de anhídrido maleico a partir de butano

AO

Ana Ojea

Transcript

OBJETIVO

Producir anhídrido maleico a partir de butano

1

Proyecto innovador

2

Business

planning

Programa verde

3

capacidad

CAPACIDAD

  • 15.000 toneladas/año.

  • Anhídrido maleico al 99%.

  • 330 días al año durante 24 horas.

materias primas

BUTANO

  • Hidrocarburo saturado, inflamable y gaseoso.
  • Gas incoloro e inodoro.
  • Mercaptano como odorizante.
  • Muy volátil.
  • Se obtiene a partir del petróleo.
  • Compuesto por butano (60%), propano (9%), isobutano (30%) y etano (1%).
  • Bastante inerte.
  • Poco polar.
  • Combustión muy exotérmica.
  • Alta energía de activación.

AIRE COMPRIMIDO

  • Mezcla de gases: 78% N2, 21% O2, 0,93% Ar y 0,033% de CO2.

  • Almacenado a presión después de su comprensión, deshumidificación y filtración.

  • No inflamable e inocuo.

  • Exceptuando el O2, el resto de componentes se consideran inertes.

  • Menor coste

PRODUCTOS FINALES

ANHÍDRIDO MALEICO

  • Compuesto orgánico de fórmula C4H2O3

  • Sólido cristalino blanco o incoloro

  • Fuerte olor

  • Irritante y muy corrosivo

  • Es un importante precursor, sobretodo destaca en la industria de plásticos y resinas

  • Se debe guardar en un recipiente cerrado herméticamente

anhídrido maleico

CO2

Dióxido de carbono

  • Gas incoloro e inodoro

  • Ligeramente ácido

  • No inflamable ni tóxico a nuestra temperatura de trabajo

  • Diversas aplicaciones como la síntesis de aspirina, producción de cerveza...

AGUA H2O

  • Compuesto inorgánico

  • Líquida a temperatura ambiente, aunque puede encontrarse en los tres estados físicos

  • Incolora, inodora e insípida

  • Es esencial para la vida

Agua

ESTUDIO DEL MERCADO

MATERIAS PRIMAS

  • El n-butano es la alternativa que más se utiliza, antes que el benceno.

  • La principales regiones productoras de AM son EEUU y Medio Este.

  • El precio de n-butano depende del de su materia prima (nafta y pretóleo) que varía constantemente.

  • Aproximadamente el precio del butano está entre los 1.000 y 1.500 USD.

  • Se espera un aumento del precio de las materias primas.

ANHÍDRIDO MALEICO

  • Al ser un compuesto intermedio con varias aplicaciones, está icrementando su demanda.

  • Su precio rondaba los 1.770-1850 euros aunque a día de hoy esto ha aumentando y lo seguirá haciendo.

  • Las principales industrias de AM están en EEUU, Alemania e Italia.

  • España está cobrando importancia a nivel industrial y hoy en día es un país exportador de AM.

ÁCIDO ACRÍLICO

  • Compuesto de fórmula CH2 =CHCO2H
  • Ácido carboxílico insaturado más simple.
  • En su estado puro se trata de un líquido corrosivo.
  • Incoloro y de olor penetrante.
  • Miscible en agua, alcoholes, éteres y cloroformo.
  • Su principal uso es la creación de polímeros.

mecanismo químico

CINÉTICA

CINÉTICA

TERMODINÁMICA

TERMODINÁMICA

  • Reacción fuertemente exotérmica

  • Autotérmico

  • Temperatura de reacción: 430-480ºC

  • Reactor multi-tubular

CATALIZADOR

  • Es un óxido mixto de vanadio y fósforo.

  • El más empleado es el pirofosfato de vanadio.

  • Permite la oxidación selectiva de n-butano a anhídrido maleico (60-70%)

  • Existen dos métodos de síntesis: una utilizando un compuesto de vanadio y otra con un solvente orgánico.

  • Es compatible con promotores capaces de mejorar su selectividad.

CATALIZADOR

A partir de butano

A partir de benceno

ESTUDIO DE ALTERNATIVAS

A partir de una mezcla de butano y n-buteno

1

PRODUCCIÓN A PARTIR DE BUTANO

proceso mitsubishi

proceso BASF

  • lecho fijo: catalizador óxido de vanadio y fósforo
  • materias primas: n-buteno y butadieno
  • utiliza catalizador fluido
  • componentes principales: n-butano y n-buteno
  • periodo corto de tiempo

2

Tecnología SD

Proceso Ruhrol-Lurgi:

  • Mezcla de benceno y aire precalentado.
  • Recuperación del AM mediante condensadores Swithc.
  • A continuación, destilación Batch.
  • Recuperación del 90%. El 10% restante se recupera mediante varias etapas de lavados.

  • Catalizador: lecho fijo granular
  • Reactor: multitubular
  • Precalentar la mezcla de benceno y aire.
  • Reacción altamente exotérmica.
  • Refrigeración con sales fundidas.
  • El contenido gaseoso pasa por varios intercambiadores de calor.
  • Etapa de recuperación y destilación.
  • Finalmente, obtención del AM.

  • Catalizador: óxido de Vanadio
  • Reactor: carcasa

Proceso SAVA:

Proceso Ruhrol-Bayer:

  • Proceso similar al SD.
  • Dos formas de recuperación: una mediante condensadores y otra mediante destilación.
  • Mezcla de aire y benceno.

  • Catalizador: de vanadio contenido en esfera de aluminio.
  • Reactor: tubular

3

Aunque es conocida

y fue estudiada,

actualmente no se emplea

SEGURIDAD

QUÍMICA

BUTANO

  • Puede producir explosiones e incendios.

  • Para controlarlo, se utiliza CO2, polvo químico o niebla de agua

BUTANO

Link ficha de seguridad:

https://www.cepsa.com/stfls/CepsaCom/Admin_WebMaster/Contenidos_comunes/Ficheros/BUTANO.pdf

ANHIDRIDO MALEICO

  • Es irritante para la piel, ojos y membrana mucosa.
  • Su inhalación leve causa dolores de cabeza, sangrado nasal, nauseas y visión doble.
  • La exposición prolongada puede causar varias enfermedades como pueden ser la dermatosis ocupacional o asma.
  • Para su manejo es necesario el uso de preotección respiratoria y ocular.
  • En caso de incendio, se debe emplear polvo químico seco, agua rociada o espuma resistente al alcohol.

ANHÍDRIDO MALEICO

Link ficha de seguridad:

http://www.idesapetroquimica.com/data/nuestros_productos/hoja_seguridad/es_producto_02/MSDS%20%20AM%20ES%202016.pdf

DIÓXIDO DE CARBONO

  • En estado líquido con la piel y los ojos puede provocar graves efectos de congelación.
  • Su inhalación puede provocar hiperventilación, pérdida del conocimiento, taquicardias...
  • Si la exposición es prolongada puede provocar alteraciones en el metabolismo.
  • Puede provocar una deficiencia del oxígeno.

CO2

Link ficha de seguridad:

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FISQ/Ficheros/0a100/nspn0021.pdf

ácido acrílico

ácido acrílico

  • El contacto con el aire puede causar irritaciones y quemaduras en la piel y ojos.

  • Su inhalación puede irritar la nariz, la garganta y los pulmones.

  • La exposición a largo plazo puede afectar al riñón y al pulmón.

  • Se debe emplear protección respiratoria y ocular, además de los guantes y bata.

  • Es muy inflamable.

  • En caso de incendio se debe apagar con agua pulverizada, espuma resistente al alcohol o dióxido de carbono.

http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FISQ/Ficheros/601a700/nspn0688.pdf

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