Planta de producción de acetona a partir del

isopropanol.

Universidad Veracruzana

Presentan:• López Hernández Vita• Isidoro Pió Ángel de Jesús

Catedrático:• Valdés Sánchez Teresa de Jesús.

Introducción

La acetona o propanona es un compuesto químico de fórmula química CH3(CO)CH3 del grupo de las cetonas que se encuentra naturalmente en el medio ambiente. A temperatura ambiente se presenta como un líquido incoloro de olor característico. Se evapora fácilmente, es inflamable y es soluble en agua.

METODOS DE OBTENCION

VIA CUMENO

VIA ALCOHOL ISOPROPILICO

¿Por qué es mas viable nuestro

Usos de la acetona.

Como disolvente Metil Metacrilato, Acido metacrílico y bisfenol A, metil isobutil cetona.

Aplicaciones médicas y farmacéuticas. Industria de lacas, barnices y colorantes Fabricación de plásticos, fibras,

medicamentos y otros productos químicos.

Estudio de mercado

Empresas que consumen la acetona en el estado.

Ber & mer (Córdoba , Veracruz., México) D & a (Córdoba carretera Veracruz - México) GIPSA (Villahermosa, Tabasco) Unigel Acrilicos (Cosoleacaque, Ver.) Tlaxcantitla Parra Misael (Veracruz, México) Pinturas Y Equipos De Coatzacoalcos Pinturas Optimus (Martinez de la

torre ,Veracruz) Setemi (Boca del Río ,Veracruz)  Zage (Boca del Rio, Veracruz)

Principales distribuidores de acetona en Veracruz

Químicos Orizaba (Orizaba, Veracruz) Clariant( Coatzacoalcos, Veracruz) FEFERME (Minatitlán, Veracruz) CELANASE ( Coatzacoalcos, Veracruz) Petroquímica Morelos Petroquímica Cangrejera

DEMANDA

85 057 USD/ TONELADA METRICA

Localización de la planta

Debido a la cercanía de las empresas que consumen acetona, la empresa estará localizada en Córdoba, esto para satisfacer las demandas del municipio de Boca del Río. Además, que se toma en cuenta que la materia prima se adquirirá de empresas que están establecidas en el Estado de México.

Productos y subproductos

Producto y subproducto

Acetona

Hidrogeno

Propiedades físicas y químicas de la acetona

Peso molecular: 58.08 gr/mol Estado físico: líquido Color: incoloro Olor: Dulce y aromático Temperatura de fusión: 56.02°C Temperatura de ebullición: -95.4°C Solubilidad: Completamente soluble en

Agua. Muy soluble en Alcohol Etílico, Dietil Eter, Cloroformo y Benceno

Propiedades físicas y químicas del hidrógeno

Peso molecular: 2.01594. densidad de 0.071 g/l a 0ºC y 1 atm. Inflamable

Pureza del producto

El producto tendrá una pureza del 99%.

En el caso del hidrógeno, este también tendrá una pureza de 99% y se comercializará en estado líquido para facilitar su transporte.

Costo del producto y sobproducto

Acetona: 2200 USD / tonelada métricas

Hidrógeno: 2470 USD/ tonelada métrica

Usos del hidrógeno

En la síntesis del amoniaco. Reacción porrompimiento por hidrógeno

(hydrocracking) En el tratamiento con hidrógeno para

eliminar azufre. En la hidrogenación catalítica de aceites

vegetales líquidos insaturados para obtener grasas sólidas.

como un propulsor de cohetes impulsados por energía nuclear. 

Producción por año.

Acetona: 76,000 tons/año

Hidrógeno: 1,620 tons/año

Materias primas

Alcohol Isopropilico

Es un compuesto químico con la fórmula molecular C 3 H 7 OH. Es un incoloro , inflamable compuesto químico con un fuerte olor . Es el ejemplo más simple de un alcohol secundario , en el que el alcohol átomo de carbono está unido a otros dos átomos de carbono a veces se muestran como (CH 3 ) 2 CHOH. Es un estructural isómero de propanol . El alcohol isopropílico se desnaturaliza para ciertos usos.

Propiedades físicas y químicas

Formula química: C3H8O Peso molecular: : 60.1 g/mol Líquido incoloro de olor agradable. Punto de ebullición: 825 ºC a 760 mm Hg Punto de fusión: -88.5 ºC. Densidad relativa: 0.785 a 20 ºC/4 ºC. Solubilidad: Es soluble en benceno. Es

miscible con cloroformo y la mayoría de los disolventes orgánicos. Es insoluble en soluciones salinas.

Cantidades de materia prima por año

Alcohol isopropílico: 85, 000 tons/año

Empresas que producen isopropanol

Química Delta (Edo. de Méx.) Diafra ( Naucalpan, Edo. de  Méx.) Millican (Edo. de Méx.) Alveg (Tlalnepantla, Edo. de Méx.) Raw Material Corporation S.A. de C.V.

(México, Edo. de Méx.)  Brenntag (Tultitlán, Edo. de Méx.)

Precio del isopropanol

1450-1750 USD/ toneladas métricas.

Servicios auxiliares

Energía eléctrica

La energía eléctrica se comprará, debido a que en el proceso sólo se usará en la instrumentación. Otro uso que se le puede dar a esta es en la iluminación y aparatos eléctricos.

Agua

El agua se obtendrá a partir de un pozo profundo, para eso se tendrá que hacer los tramites correspondientes para poder tomarla de los mantos acuíferos. Después será tratada dependiendo del uso que se le dé.

Agua de caldera

Es conveniente que el agua de caldera sea pura, libre de sales como lo son calcio y magnesio, que son las responsables de las incrustaciones.

Agua de enfriamiento

Las características del agua de enfriamiento es que debe de tener la menor cantidad de sales disueltas, debido a que habrá intercambio de calor y podría causar incrustaciones en la maquinaria. Se debe de tener agua de reserva para recuperar las pérdidas que se presenten durante el proceso.

Combustible

Debido a su fácil transporte (por medio de tuberías) y porque es más económico, se usará gas natural como combustible.

Vapor

El vapor servirá para los intercambiadores de calor, tanto para calentar el reactivo como para calentar la mezcla que se destilará.

Aire comprimido

Se usará aire para el manejo de la instrumentación como válvulas. Las características del aire es que debe de ser seco.

Descripción del proceso

Reacción

CH3–CH3–CHOH CH3–CH3=CO2 + H2

Se necesita 1 mol de isopropanol para producir una mol de acetona e hidrógeno.

ProcesoPor deshidrogenación de Alcohol Isopropílico.

El isopropanol se bombea a un intercambiador de calor para tener un precalentado, para después llevarlo a un reactor.

La reacción ocurrirá con un intervalo de temperatura de 350-400°C y una presión de 2 bar, con una selectividad del 90%.

La corriente de la salida de acetona, agua e hidrogeno se enfría hasta 20°C antes de entrar a una columna, donde se separa el hidrogeno.

Después, se pasa a una segunda columna donde se separa la acetona y el isopropanol que no reaccionó.

La acetona se bombea al almacén, mientras que el isopropanol no convertido va hacia los tanques de almacenamiento para su posterior reflujo.

Diagrama de proceso

Lista de equipo

Equipo clave

Intercambiadores de calor E-112

E-212

E-221

E-231

Tanques F-111

F-223

F-233

F-311

F-312

Calentador E-211

Equipo Clave

Columnas de destilación D-220

D-230

Bombas L-113

L-213

L-222

L-232

L-234

Reactor R-210

Seguridad

Efectos por inhalación de la acetona

Irritaciones en la nariz y en el tracto respiratorio (300 - 500 ppm).

Depresión del sistema nervioso central. Dolor de cabeza (1000 ppm). Náuseas, vómitos, mareos, vértigos y

debilidad (2000 ppm). Inconciencia (10000 ppm). Posible daños a riñones e hígado.

Almacenamiento La Acetona es inflamable, por lo que

todos los contenedores de almacenamiento y transporte se deben etiquetar con el nombre de la sustancia .

Los contenedores se deben proteger del daño físico. 

Se debe almacenar en un lugar fresco, seco y bien ventilado, lejos de las áreas con peligro agudo de incendio.