Nivel 0 Produccion de Cloruro de Etilo

7/30/2019 Nivel 0 Produccion de Cloruro de Etilo

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Ing. wilder EUFRACIO arias

SNTESIS DE PROCESOS QUMICOS

REALIZADO POR:

ALVAREZ GODIO, Giovana

CHEVALIER SANTIVEZ, Marcel

ROJAS CASTILLO, Ana

SALCEDO PORRAS, Isabel Constanza

VIDAL PEREZ, Rolfo


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YAURI GARCIA, Carlos

NIVEL 0: INFORMACION DE ENTRADA:

1- INFORMACIN BSICA:

1.1. Informacin de las Reacciones y condiciones de operacin:

a) Estequiometria de las Reacciones:

ETANO +CLORO CLORURO DE ETILO + ACIDO CLORHIDRICO

ETILENO + ACIDO CLORHIDRICO CLORURO DE ETILO

C2H6 (l) + Cl2(g) C2H5 Cl (l) + HCl (l) (1)

C2H4(g)+ HCl(l) C2H5 Cl (l) (2)

b) Rango de Temperaturas y Presiones:

TEMPERATURA:

1ERA REACCION: T = 750F

1ERA REACCION: T = 350F

PRESION DE OPERACION: P= 80psia.

c) Fases del Sistema:

Las reacciones se llevan acabo en sistema bifsico: LIQUIDO Y GASEOSO

d) Selectividad y conversin:

SELECTIVIDAD:

1 ER REACTOR: s1 = 0.982 x1 = 0.737

2DO REACTOR: s2 = 0.874 x2 = 0.915

FUENTE: 2807656 PATENTE

e) Catalizador:

No existen catalizadores

1.2. Velocidad de Produccin:

PC2H5Cl = 84000 TM/ao de Cloruro de Etilo/ao


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Kg

Lb

lbCE

mollbCE

Tn

Kg

h

da

das

ao

ao

TnP tiloclorurodee

4536.0*

45.64

1*

1000*

24*

350*

84000

PC2H5Cl = 342.06 lb mol Cloruro de Etilo/h

1.3. Pureza del Producto:

La pureza del xido del etileno es tpicamente mayor de 99,97%.

XD = 0.9997 ; 99.97%

1.4. Materias Primas:

CLORO: Este compuesto ingresar qumicamente puro.

ETILENO: Este producto comercialmente se encuentra 96 % y con inertes (4 % de

Metano).

ETANO: Este producto comercialmente se encuentra 98.5 % y con inertes (1.5 %

de Metano).

FUENTE: Patente 2807656

1.5. Restricciones del Proceso:

Se adiciona una R.M. = 3

El cloro tiene un ratio molar de 1.5 respecto a la cantidad total de

etano y etileno alimentado.

1.6. Datos de la planta y del lugar:

Se sugiere la construccin de la planta en la provincia de Lima distrito de Huacho ya que

este lugar cuenta con los servicios bsicos (agua y electricidad), adems cuenta con

grandes extensiones de terreno disponible. A nuestro favor nos ser factible para

conseguir las materias primas y poner nuestro producto en el mercado.1.7. Propiedades Fsicas de los Productos y Materias Primas:

a) Metano: CH4

Es el hidrocarburo alcano ms sencillo en la naturaleza se produce


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como producto final de la putrefaccin anaerbica de las plantas. Constituye hasta el 97

% del gas natural. En las minas de carbn se le llama gris y es muy peligroso ya que es

fcilmente inflamable y explosivo.

Principales aplicaciones

Industrias Laboratorios y anlisis

Mezclado con Argn, el Metano se emplea en los contadores Geiger y como gas de

captura para el Detector en Anlisis por fluorescencia de Rayos X (XRF). Mezclado con

otros hidrocarburos, el metano se emplea como punto de referencia en medidas

calorimtricas para la medida del poder calorfico de hidrocarburos o de carbn. El

Metano se utiliza para calibracin de impurezas, en analizadores de control

medioambiental y de control de atmsferas de trabajo o de proceso en petroqumica.

Propiedades del gas

Peso Molecular

Peso Molecular: 16.043 g/mol

Fase Slida

Punto de fusin: -182.5 C

Calor latente de fusin (1,013 bar, en el punto triple) : 58.68 kJ/kg

Fase lquida

Densidad del lquido (1.013 bar en el punto de ebullicin) : 422.62 kg/m3

Equivalente Lquido/Gas (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 630 vol/vol

Punto de ebullicin (1.013 bar) : -161.6 C

Calor latente de vaporizacin (1.013 bar en el punto de ebullicin) : 510 kJ/kg

Punto Crtico Temperatura Crtica : -82.7 C

Presin Crtica : 45.96 bar

Fase gaseosa

Densidad del gas (1.013 bar en el punto de ebullicin) : 1.819 kg/m3
http://www.airliquide.com/en/products/laboratories.htmlhttp://www.airliquide.com/en/products/laboratories.html


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Densidad del Gas (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 0.68 kg/m 3

Factor de Compresibilidad (Z) (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 0.998

Gravedad especfica (aire = 1) (1.013 bar y 21 C (70 F)) : 0.55

Volumen Especfico (1.013 bar y 21 C (70 F)) : 1.48 m3/kg

Capacidad calorfica a presin constante (Cp) (1 bar y 25 C (77 F)) : 0.035

kJ/(mol.K)

Capacidad calorfica a volumen constante (Cv) (1 bar y 25 C (77 F)) : 0.027

kJ/(mol.K)

Razn de calores especficos (Gama:Cp/Cv) (1 bar y 25 C (77 F)) : 1.305454

Viscosidad (1.013 bar y 0 C (32 F)) : 0.0001027 Poise

Conductividad Trmica (1.013 bar y 0 C (32 F)) : 32.81 mW/(m.K)

Miscelneos Solubilidad en agua (1.013 bar y 2 C (35.6 F)) : 0.054 vol/vol

Temperatura de Autoignicin : 595 C

b) Cloro:

El cloro presente en la naturaleza se forma de los istopos estables de masa 35 y 37; se

han preparado artificialmente istopos radiactivos. El gas diatmico tiene un peso

molecular de 70.906. El punto de ebullicin del cloro lquido (de color amarillo-oro) es 34.05C a 760 mmHg (101.325 KPa) y el punto de fusin del cloro slido es 100.98C.

La temperatura crtica es de 144C; la presin crtica es 76.1 atm (7.71 MPa); el volumen

crtico es de 1.745 ml/g, y la densidad en el punto crtico es de 0.573 g/ml. Las

propiedades termodinmicas incluyen el calor de sublimacin, que es de 7370 (+-) 10

cal/mol a OK; el calor de vaporizacin, de 4878 (+-) 4 cal/mol; a 34.05C; el calor de

fusin, de 1531 cal/mol; la capacidad calorfica, de 7.99 cal/mol a 1 atm (101.325 KPa) y

0C, y 8.2 a 100C.

El cloro es uno de los cuatro elementos qumicos estrechamente relacionados que hansido llamados halgenos. El flor es el ms activo qumicamente; el yodo y el bromo son

menos activos. El cloro reemplaza al yodo y al bromo de sus sales. Interviene en

reacciones de sustitucin o de adicin tanto con materiales orgnicos como inorgnicos.

El cloro seco es algo inerte, pero hmedo se combina directamente con la mayor parte de

los elementos.


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c) Etileno:

C2H4

Peso molecular: 28

Temperatura de Fusin -169C

Temperatura de ebullicin: -103C

Temperatura Crtica: 9.5C

Densidad Relativa del Gas (aire=1) 1

Densidad Relativa del Lquido (agua=1) 0.57

Presin de Vapor a 20C No Aplicable

Solubilidad en Agua (mg/l) Desconocida

Apariencia y Color Lquido Incoloro

Olor Algo Dulce

Sin olor a pequeas

concentraciones

Temperatura de Autoignicin 425C

Rango de Inflamabilidad: 2.7-34

El etileno o eteno es un compuesto qumico orgnico

consistente en dos tomos de carbono enlazadosmediante un doble enlace. Es uno de los productos

qumicos ms importantes de la industria qumica.

d) Etano

C2H6

Principales aplicaciones:

Industrias

Aplicaciones

Qumicos

El etano se emplea en la fabricacin de compuestos intermedios de la sntesis orgnica;

por ejemplo el etano produce el cloruro de etileno por cloracin.

Propiedades del gas

Peso Molecular


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Peso Molecular : 30.069 g/mol

Fase Slida

Punto de fusin : -183.3 C

Calor latente de fusin (1,013 bar, en el punto triple) : 94.977 kJ/kg

Fase lquida Densidad del lquido (1.013 bar en el punto de ebullicin) : 546.49 kg/m3

Equivalente Lquido/Gas (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 432 vol/vol

Punto de ebullicin (1.013 bar) : -88.7 C

Calor latente de vaporizacin (1.013 bar en el punto de ebullicin) : 488.76 kJ/kg

Presin de vapor (a 21 C o 70 F) : 38.3 bar

Punto Crtico

Temperatura Crtica : 32.2 C

Presin Crtica : 48.839 bar

Fase gaseosa

Densidad del gas (1.013 bar en el punto de ebullicin) : 2.054 kg/m3

Densidad del Gas (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 1.282 kg/m 3

Factor de Compresibilidad (Z) (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 0.9912

Gravedad especfica (aire = 1) (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 1.047

Volumen Especfico (1.013 bar y 21 C (70 F)) : 0.799 m3/kg

Capacidad calorfica a presin constante (Cp) (1 bar y 25 C (77 F)) : 0.053

kJ/(mol.K)

Capacidad calorfica a volumen constante (Cv) (1 bar y 25 C (77 F)) : 0.044

kJ/(mol.K)

Razn de calores especficos (Gama:Cp/Cv) (1 bar y 25 C (77 F)) : 1.193258

Viscosidad (1.013 bar y 0 C (32 F)) : 0.0000855 Poise

Conductividad Trmica (1.013 bar y 0 C (32 F)) : 18 mW/(m.K)

Miscelneos

Solubilidad en agua (1.013 bar y 20 C (68 F)) : 0.052 vol/vol

Temperatura de Autoignicin : 515 C

E) Cloruro de Etilo

El cloruro de etilo, tambin conocido como cloroetano y monochloroethane, es un

compuesto qumico, una vez se utiliza como refrigerante, un agente de soplado de

espuma, un aditivo antidetonante de la gasolina con plomo, y un anestsico. Se clasifica


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como un hidrocarburo halogenado, lo que significa que contiene tomos de carbono e

hidrgeno con uno o ms de estos ltimos sustituidos por agentes de halgeno, en este

caso, cloruros. El cloruro de etilo se produce como un gas incoloro o lquido en una serie

de reaccin con cloruro de aluminio como catalizador. Tambin es un subproducto de la

fabricacin de cloruro de polivinilo.

El uso industrial de este hidrocarburo clorado ha disminuido abruptamente debido a las

preocupaciones ambientales. De hecho, la nica constante de este producto qumico en la

fabricacin de hoy es en la produccin de cosmticos y pinturas, donde se utiliza para

mejorar el enlace y propiedades espesantes de la celulosa. El cloruro de etilo ha

conservado valor como refrigerante de la piel y anestesia, sin embargo, y ha surgido como

un tratamiento para el alivio del dolor del dolor muscular.

En pocas palabras, este compuesto es un vapor tpicos, o refrigerante piel. Ya que

produce un efecto adormecedor instante, a veces se utiliza para proporcionar en el

terreno de tratamiento para lesiones relacionadas con el deporte. Tambin se utiliza antes

y despus de procedimientos quirrgicos menores, o para adormecer la piel antes de

recibir una inyeccin o medicamentos por va intravenosa. El producto qumico tambin se

usa para disminuir el dolor miofascial y mejorar la limitacin del movimiento de las

extremidades.

Mientras aerosol anestsico cloruro de etilo en efecto, a aliviar el dolor debido a la tensin

muscular o una incisin quirrgica, existen riesgos asociados con su uso. Por un lado, el

cloruro de etilo no est diseado para uso a largo plazo ya que es un carcingenoconocido y el hgado del rin. De hecho, el uso de este agente, incluso en forma de

aerosol tpico, est restringido en el estado de California EE.UU. por este motivo.

Tambin es necesario para proteger el rea que rodea el sitio de tratamiento con vaselina

para evitar que la piel de la congelacin. Por lo dems, si este producto est dirigido a un

rea por ms de unos segundos, la piel pueden resultar daados y pierden de manera

permanente pigmento.

Los efectos secundarios graves son raros, aunque algunas personas pueden

experimentar una reaccin alrgica indicado por una erupcin cutnea local, dificultadpara respirar, o hinchazn en el sitio de aplicacin o de la lengua. Debido a la

congelacin rpida efectos de cloruro de etilo, el contacto con las membranas mucosas

de los ojos, la boca o la nariz debe ser evitado. El uso de este producto, tambin deben

evitarse durante el embarazo a menos que realmente sea necesario. Tambin hay que

sealar que no se sabe si este producto qumico se pasa a travs de la leche materna. La


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mayor parte de la produccin de cloruro de etilo (cloroetano) se obtiene mediante la

adicin en fase lquida de HCl a etileno con catalizador de AlCl3.

El cloruro de etilo tiene aplicaciones como refrigerante, anestsico y en la produccin de

etilcelulosa. Tambin se empleaba para la produccin de tetraetilo de plomo, un aditivo de

la gasolina. Sin embargo esta aplicacin est teniendo cada vez menor importancia al

desaparecer del mercado las gasolinas con plomo.

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