Planta de Produccion de Propilenglicol Apartir de La Hidratacion Del Oxido de Propileno

8/20/2019 Planta de Produccion de Propilenglicol Apartir de La Hidratacion Del Oxido de Propileno

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PLANTA DE PRODUCCION DE PROPILENGLICOL APARTIR DE LA

HIDROLISIS DEL OXIDO DE PROPILENO

1. RESUMEN EJECUTIVO

El presente proyecto es una alternativa para realizar una buena inversión ya que este proyecto

presenta una alta rentabilidad como se observara mas adelante.

La planta procesadora de propilenglicol esta basada en la tecnología de hidrolisis del oxido de

propileno, el cual es obtenido del propeno un derivado del petróleo.

De acuerdo a los estudios realizados en el mercado de la región, se ve por conveniente la

producción de este valor agregado, produciendo lo necesario para abastecer el mercado

regional.

Tambin se observo las distintas aplicaciones que posee el producto, siendo este muy variable

el mercado o!ertarle se amplia a distintos horizontes ya sean industriales, !armacuticos,

alimenticios, etc.

" la vez se analizo las materias primas necesarias para realizar la producción tanto un an#lisis

de distintos precios como su accesibilidad, tambin la localización ideal para implementar dicho

proyecto, viendo la existencia de servicios b#sicos ya instalados, reduciendo así el capital de

inversión.

2. ANTECEDENTES

Los glicoles est#n compuestos de molculas que contienen dos grupos $%& en #tomos de

carbono adyacente. En general, las molculas que contienen dos grupos $%&, se denominan

dialcoholes o dioles. Dos de los glicoles importantes comercialmente son el etilenglicol y elpropilenglicol. El etilenglicol y el propilenglicol son los componentes principales de la solución

anticongelante que se coloca en los radiadores de los motores.

"mbos compuestos son solutos que aumentan el punto de ebullición y disminuyen el punto de

congelación del agua' previenen la !ormación de hielo en el invierno y disminuyen la

vaporización en el verano. El etilenglicol y el propilenglicol son excelentes solutos para esta


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!unción puesto que ambos tienen altos puntos de ebullición y son muy solubles en agua.

El propilenglicol tambin se emplea en la industria !armacutica y alimenticia con distintas

utilidades, al ser consumido, vemos que el metabolismo lo trans!orma normalmente en #cido

pir(vico esencial en el metabolismo celular.

3. INTRODUCCION

El propilenglicol es un compuesto org#nico )un diol alcohol*, usualmente insípido, inodoro, e

incoloro líquido aceitoso claro, higroscópico y miscible con agua, acetona, y cloro!ormo. +e

manu!actura por hidratación del óxido de propileno.

Este producto es muy requerido en distintas ramas de producción, tanto en la de alimentos

como en la industria !armacutica, lo que lo hace un producto !actible para su producción.

4. JUSTIFICACION

or m#s de cinco dcadas el propilenglicol ha adquirido una gran reputación en la industria

química mundial con un gran n(mero de consumidores y aplicaciones, ya sea como agente

emulsi!icante, humectante, o como solvente, por sólo nombrar algunas de sus !unciones m#s

comunes.

-racias al conunto de sus propiedades, el propilenglicol cumple con un gran n(mero de roles

en di!erentes ambientes, lo cual culmina con una amplia variedad de consumidores y su uso en

m(ltiples procesos para la !abricación de diversos productos industriales de uso com(n.

En alimentos y bebidas, en la alimentación animal, o en aplicaciones !armacuticas y

cosmticas, el propilenglicol /+0E )grado !armacutico*, es empleado en di!erentesprocesos. "lgunos usos comunes del propilenglicol en la industria son1 para mantener por m#s

tiempo los productos de panadería, para disolver los saborizantes en las bebidas, como

conservador de alimentos para animales, para emulsionar productos aceitosos con acuosos en

cremas, sprays y líquidos, o como excipiente de ingredientes activos en medicinas.


3/33

En la industria, el propilenglicol tambin es empleado como intermediario para hacer otras

sustancias químicas, como resinas de polisteres insaturadas las cuales son usadas en

productos de ba2o y cocina, en la !abricación de tuberías y palas, etc. Es tambin usado para

manu!acturar pl#sticos, resinas, pinturas y recubrimientos, ugando un papel importante como

ingrediente para !ormular !luidos para trans!erencia de calor.

5.- ESTUDIO DE MERCADO

En 3olivia actualmente no hay su!icientes proveedores de propilenglicol, tanto para propósitos

industriales y mucho menos para propósitos !armacuticos y alimenticios. En nuestros días, es

en este ramo industrial donde se encuentra la mayor demanda del producto debido a que solo

las empresas transnacionales lo producen en países como 3rasil. Es así como los productores

3olivianos se ven en la necesidad de importar este producto a costos muy elevados.

or lo cual la lanta de producción continua de glicoles, tendr# como !unción producir el

propilenglicol su!iciente para abastecer la demanda de esta sustancia como producto

intermediario en gran parte del país, ya sea en su grado industrial o en su grado !armacutico

)/+0E*, a partir de la hidratación del oxido de propileno.

En a2os recientes, el precio del crudo y los derivados del mismo han alcanzado niveles record

en todo el mundo. "lgunos de los motivos m#s importantes son1 !alta de producción, reducción

en el n(mero de yacimientos petroleros, guerras, incremento del precio de los insumos, etc.

En 3olivia, la producción nacional de productos químicos ha su!rido un considerable retroceso,

pasando de producciones mayores a las 45 millones de toneladas al a2o a apenas superiores a

67 millones de toneladas al a2o, en una dcada.

+in embargo, el retroceso no se ha debido a la baa demanda de este tipo de insumos sino a la

competitividad cada vez menor de las empresas nacionales por la clara dependencia que tienen

a la importación de su materia prima, lo cual resulta en una dependencia cada vez mayor a la

importación de insumos internacionales para poder operar.


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Entre los insumos de mayor demanda nacional podemos encontrar los derivados de etileno,

especí!icamente el mercado de glicoles, mismos que se han visto a!ectados por la !alta de

producción de las materias primas )etileno, óxido de etileno y óxido de propileno*, resultando en

un d!icit de 448 mil toneladas de glicoles.

4.1. DESCRIPCION DEL PRODUCTO

El propilenglicol )nombre sistem#tico1 propano96,49diol* es un compuesto org#nico )un alcohol,

m#s precisamente un diol* incoloro, insípido e inodoro. Es un líquido aceitoso

claro, higroscópico y miscible con agua ,acetona, y cloro!ormo. +e obtiene por hidratacióndel oxido de propileno.

T"3L" DE :%;ED"DE+ DEL :%;LE


5/33

F(m)*+ ,)m#&+ =>&?%4

M+"+ mo*!&)*+ @A,5B g0mol

D!'"#+ 6,5>A g0cm>

P)'$o ! /)"#(' 97B C=

P)'$o ! !b)**#(' 6??,4 C=

Co')&$#0#+$m#&+

5,>8 0m9 )75F &4% G B5 C=*

P#'+*!" +*#&+o'!"

El propilenglicol presenta una gran cantidad de usos y aplicaciones, como se presenta en la

siguiente lista1

=omo humectante en productos !armacuticos, cosmtica, alimentos y tabaco.

=omo lubricante íntimo genital )Hlubricante personalH*.

=omo agente saborizante en angostura )bebida* y en %range amargo de "ngostura.

=omo solvente para coloración de alimentos y saborización.

=omo humectante aditivo alimentario, rotulado como n(mero E6745.

=omo carrier en aceite de !ragancia.

=omo anticongelante de alimentos.

En m#quina de humo para hacer humo arti!icial para entrenamiento de bomberos yproducciones teatrales.

En desin!ectantes de manos, lociones antibacterianas, y solución salina.

=omo ingrediente en muchos productos cosmticos, inclusive Iipes para bebs, espuma

de ba2o, y champ(es.

http://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3rmula_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molecularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Humectante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Medicamentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cosm%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alimentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tabacohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante_%C3%ADntimohttp://es.wikipedia.org/wiki/Genitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Angostura_(bebida)http://es.wikipedia.org/wiki/Amargo_de_Angosturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Solventehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coloraci%C3%B3n_de_alimentos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Saborizaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Humectante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Aditivo_alimentariohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aceitehttp://es.wikipedia.org/wiki/Anticongelantehttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_humohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_humohttp://es.wikipedia.org/wiki/Humohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bomberohttp://es.wikipedia.org/wiki/Teatrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3n_salinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3n_salinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cosm%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Wipe&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Espuma_de_ba%C3%B1o&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Espuma_de_ba%C3%B1o&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Espuma_de_ba%C3%B1o&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Champ%C3%BAhttp://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3rmula_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molecularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Humectante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Medicamentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cosm%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alimentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tabacohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante_%C3%ADntimohttp://es.wikipedia.org/wiki/Genitalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Angostura_(bebida)http://es.wikipedia.org/wiki/Amargo_de_Angosturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Solventehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Coloraci%C3%B3n_de_alimentos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Saborizaci%C3%B3n&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Humectante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Aditivo_alimentariohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aceitehttp://es.wikipedia.org/wiki/Anticongelantehttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_de_humohttp://es.wikipedia.org/wiki/Humohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bomberohttp://es.wikipedia.org/wiki/Teatrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bacteriahttp://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3n_salinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cosm%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Wipe&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Espuma_de_ba%C3%B1o&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Espuma_de_ba%C3%B1o&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Champ%C3%BA


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=omo ingrediente primario de la HpinturaH dentro de los paintball.

=omo ingrediente de base en aeronaves !luidi!icante y en ciertos anticongelantes de

vehículos.

En criónica.

=omo !luido hidr#ulico para m#quinas.

ara regular la humedad en los cigarros humectante.

=omo agente preservante en trampas, usados para

capturar coleópteros =arabidae)insectos de suelo*.

=omo parte de la !ormulación de caloportadores para energía solar trmica )"=+*

En la industria cer#mica se utiliza como vehículo serigr#!ico, adicion#ndolo a las pastas

serigr#!icas utilizadas en la decoración de baldosas. Esto por su propiedad reológica de

cambiar su viscosidad con el es!uerzo eercido, es decir cuando un es!uerzo es aplicada a la

suspensión preparada con polientilenglicol la viscosidad de la misma disminuye, una vez el

es!uerzo es retirado la suspensión recupera su viscosidad )se incrementa nuevamente* lo

que es necesario durante la aplicación serigr#!ica. +u punto de ebullición hace !#cil que sea

eliminado durante el proceso de horneado cer#mico.

=omo re!rigerante en motores de bombas sumergibles.

=ada mL de solución de Diazepam )7 mg* contiene 5.8 mL de propilenglicol, 5.6 mL

de alcohol, 5.567 mL de alcohol bencílico y benzoato de sodio0#cido benzoico en agua para

inyección, austado a un p& de A,49A,B.

S!)#+ $o#+

La "dministración de "limentos y Jedicamentos estadounidense )KD"* ha determinado que el

propilenglicol es Hgeneralmente considerado como seguroH )-:"+, siglas en ingls* para uso

en alimentación, cosmtica, y medicinas. =omo el etilenglicol, el propilenoglicol a!ecta la

http://es.wikipedia.org/wiki/Paintballhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluidificante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Congelaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cri%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cri%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Humectante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Cole%C3%B3pterohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cole%C3%B3pterohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carabidaehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Diazepamhttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_benc%C3%ADlicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Benzoato_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_benzoicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Food_and_Drug_Administrationhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estadounidensehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Etilenoglicol&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Paintballhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fluidificante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Congelaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cri%C3%B3nicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Humectante&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Cole%C3%B3pterohttp://es.wikipedia.org/wiki/Carabidaehttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_solar_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Diazepamhttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcoholhttp://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_benc%C3%ADlicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Benzoato_de_sodiohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_benzoicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Food_and_Drug_Administrationhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estadounidensehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Etilenoglicol&action=edit&redlink=1


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química de la sustancia a la que se agrega por el incremento de la acidez. El propilenoglicol se

metaboliza en #cido l#ctico, que ocurre naturalmente en los m(sculos eercitados, mientras que

el etilenglicol lo hace a #cido ox#lico, que es tóxico.

4.2. A'%*#"#" ! !m+'+ o/!$+

Los productos de mayor consumo en esta rama est#n compuestos principalmente por dos

grupos1

2005 2006 2007 2008 2009 2010

160

165

170

175

180

185

190195

PRODUCCION DE PG

AÑO

MIL [TON/AÑO]

-licol etílico y glicoles

propílicos y glicerina' stos se encuentran en una proporción aproximada de 6.7 a 6 a largo

plazo.

"2o roductos Mmil Ton0a2oN

-licoles etílicos -licoles propílicos

455A 6@?.> 6@6.@

455@ 6A>.4 [email protected]

455? 6A8.4 6B5.5

455B 6A?.6 6@@.?

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_l%C3%A1cticohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ox%C3%A1licohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_l%C3%A1cticohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ox%C3%A1lico


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Dada la complea situación del mercado algunas potencias internacionales y empresas de

renombre se han visto !orzadas a alearse de las tecnologías convencionales para la producción

de estos productos a mtodos alternativos obteniendo resultados positivos.

/n claro eemplo de esta Omigración de tecnologíasP es =hina que, en 455@, impulsada por el

gran boom económico, un incremento considerable en el poder adquisitivo de su población, así

como la demanda de productos cuya !abricación requiere de glicoles, ha invertido en laconstrucción de una planta de producción de glicoles a partir de az(cares con una capacidad

anual de 455,555 toneladas anuales con ganancias proyectadas de 455 millones de dólares

americanos al a2o.

La producción de glicoles es un mercado internacional de 6? mil millones de dólares que, se

explicó anteriormente, tiene un gran d!icit en 3olivia. El costo de venta para los productos de

esta índole ha ido incrementando, situ#ndose muy por encima de los costos de la materia

prima.

roducción de propilenglicol a partir de la hidrogenólisis de glicerol. +e trata de un proceso

reciente desarrollado en el 4558 por la /niversidad de Jissouri en =olumbia, E/. El proceso

comienza con glicerol crudo, como materia prima, obtenido principalmente como un

subproducto de la elaboración de biodiesel. El glicerol se lleva a un tratamiento para eliminar las


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impurezas y el exceso de agua que posea, para posteriormente pasar por cambiadores de calor

para brindarle una temperatura requerida en el reactor. El reactor puede trabaar con

catalizadores met#licos de


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El costo de producción en el mercado mundial actual es de ?8.A? QuQ por 6Rg de propilenglicol

por lo cual nuestros costos de producción unitaria debe ser 47F menor al costo mundial como

re!erencia, “este punto será analizado con mayor detalle en costos de producción” .

4.4. CAPACIDAD DE PLANTA

El tama2o de planta es alrededor de 65>?@5?5 Rg de propilenglicol anuales. En este caso se

tomara el 4>.7F de esta cantidad para el dise2o del reactor. +uponiendo que la planta trabaar#

>55 días al a2o, con > turnos diarios, entonces la producción por hora es1 688> Rg de

propilenglicol.

5. MATERIAS PRIMAS E INSUMOS

5.1. C*+"#/#&+(' ! *+" m+$!#+" #m+"

=omo materias primas a usar para la producción de propilenglicol son1

A)+

El agua es un insumo importante ya que es un reactivo en el proceso de obtención del

propilenglicol, adem#s es empleado para en!riar y calentar ciertas corrientes en el proceso.

O#o ! o#*!'o

El oxido de propileno es uno de los productos obtenidos del propeno el cual se obtiene de

la termólisis del petróleo. +e separa de los dem#s productos como el etileno por destilación a

baa temperatura.

L)6

La luz es un insumo sumamente importante para la operación de bombas y distintas

maquinarias de la planta de producción.

5.2. Co"$o" ! #'")mo"

A)+

http://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3lisishttp://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://es.wikipedia.org/wiki/Etilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Term%C3%B3lisishttp://es.wikipedia.org/wiki/Petr%C3%B3leohttp://es.wikipedia.org/wiki/Etilenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n


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El costo del agua potable esta en !unción al costo de luz ya que proviene de pozo, la cantidad

de agua no presenta un costo, solo el pre tratamiento a realizar para su incorporación al

proceso.

O#o ! o#*!'o

El costo actual del oxido de propileno es de 85Q/Q el m> por lo cual resulta muy !actible la

trans!ormación de este.

L)6

La luz tri!#sica necesaria para la operación de las maquinarias representa un costo signi!icante

en los costos de producción general, llegando a costar 5.7>Q/Q por I.

5.3. F)!'$!" ! *+ m+$!#+ #m+

A)+

La !uente de donde se obtendr# ser# de un pozo escavado en cercanías de la planta de

producción.

O#o ! o#*!'o

se obtendr# de la una planta procesadora de propileno el cual tiene como uno de los productos

b#sicos el oxido propileno adem#s de esto existe inters para implementar una nueva planta

de la empresa alemana L/:-;, el cual planea invertir en un emprendimiento para la obtención

de oxido de ropileno a partir de Jetanol, con una inversión aproximada de 6855 millones de

dólares y donde SK3 )re!undado* deber# ser socio del consorcio que se !orme para tal e!ecto

y pueda intervenir en este negocio con por lo menos el 45F del paquete accionario .

7. U8ICACION 9 EMPLA:AMIENTO


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La localización de la planta productora de glicoles es una de las partes m#s importantes de la

planeación. Lo primero que se decidió !ue ubicar a los posibles productores de la materia prima

que se requiere para llevar a cabo el proceso y ver que !uera !actible colocarla cerca de stos

para reducir costos de transporte. /na vez visto su localización se procedió a buscar terrenos

en venta cerca de stos mismos, considerando que no existieran problemas en la instalación de

la planta. +e eligen tres terrenos candidatos, esto es para poder hacer un an#lisis detallado de

los !actores y así poder compararlos entre ellos para tomar la meor decisión sobre la ubicación

de la planta.

La planta de producción continua de glicoles estar# situada en el departamento de +anta =ruz

en el arque ;ndustrial. La decisión est# basada, adem#s de los !actores para la localización de

una planta, en que es la (nica planta productora en ese lugar,

Tiene acceso a la carretera con mayor !luo de transporte y de mayor importancia en 3olivia. +e

puede servir al A?F del país, alcanzando un radio aproximado de >75 Rm y con posibilidad de

alcanzar m#s territorio. "dem#s de que cuenta con cercanía de transporte, zonas comerciales y

residenciales y disponibilidad de transporte p(blico. ara la localización de la planta existen

diversos !actores que van a in!luir en la decisión, estos son1

+uministro de materias primas

La mayoría de las empresas proveedoras se encuentran instaladas en los alrededores del

parque industrial, ya sea en la ciudad de +anta =ruz y oblaciones cercanas.

"spectos "mbientales.

Est# ubicado en una zona industrial, por lo que no se tienen problemas con destruir h#bitats o

alg(n ecosistema.

/bicación de los mercados.

+u ubicación est# en una zona estratgica de mercados, porque est# en la región mas

productiva del país. or lo que muchas empresas de diversas #reas de la ingeniería ser#n

nuestras vecinas.


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resencia local de los principales constructores y desarrolladores del país.

Transporte.

/bicada en el departamento mas desarrollado industrialmente del país, con acceso directo a la

carretera bioce#nica, carretera con mayor !luo de transporte.

Kactores clim#ticos y meteorológicos.

El tipo de clima en esa región es h(medo y c#lido, con lluvias en verano. En invierno es !resco.

Disponibilidad de energía y de agua.

Todos los terrenos que se encuentran en el parque industrial ya cuentan con los servicios

b#sicos de energía, de agua y alcantarillado. +e cuenta con una estación sub9elctrica de A5

J", lo que signi!ica que el abasto en este rubro esta de alguna manera asegurado.

Disponibilidad de mano de obra.

La población de la ciudad de +anta =ruz representó el 45.AF de la población total en 3olivia en

el 4565. =uenta con una población total de habitantes de 6, ?4@,B>@ de acuerdo con el censo

de población y vivienda 4565. La población en edad para trabaar es de 6, 4AB,B>6. La

población económicamente inactiva es de 764,6>B y la población económicamente activa es de@74,>85, los que est#n ocupados suman un total de @66,?47 personas y los desocupados

85,767 personas.

La mano de obra es de bao costo, con menos rotación de personal. +er# necesaria la

capacitación del personal, que vaya a integrarse en la lanta de glicoles

=aracterísticas del terreno.

"ctividad sísmica seg(n los datos recuperados, la sismicidad en el #rea es baa. L%="L;U"=;V< DE L" L"


14/33

Disponibilidad de energía 7 5 Disponibilidad de agua 1 5 5 3Disponibilidad de mano de obra 5 5 =aracterísticas del terreno 1 5 5 3

"spectos comunitarios 1 3 2 "specto Legal y


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16/33

;.1. 8+*+'&! ! m+"+

El balance de masa realizado es para una producción de 6@>? g0h de propilenglicol para lo

cual se utilizara los siguientes !luos.

Kluo 6)alimentación del agua*

K&4% X 755 g0h

Kluo 4)alimentación del agua al reactor*

K&4%X 755 Rg0h

Kluo >)entrada de oxido de propileno*

Los siguientes datos de la pureza !ueron obtenidos de los proveedores de la región.

%xido de propilenoX?5F de pureza

"guaX45F

2 2

2 2

1 1 58, 08 100500 * * * * 2016, 66

18 1 1 80

H O H O OP OP Sol Sol

H O H O OP OP

Kg Kmol Kmol Kg Kg Kg

h Kg Kmol Kmol Kg h=

Sa que la reacción del proceso a ver es 6 a 6 entonces1

KsolX 456A,AA g0h

22 2016,66* 0, 2 403,332

H O H O

Kg F

h= =

2016, 66*0,8 1613.328 OP OP Kg

F h

= =


17/33

Kluo 8)alimentación al reactor*

KsolX 456A,AA g0h

22 2016,66* 0, 2 403,332

H O H O

Kg F h

= =

2016,66 *0,8 1613.328 OP OP Kg

F h

= =

Kluo 7 )salida del reactor*

+e determinara de acuerdo a la siguiente reacción y cintica.

La reacción bao consideración es de primer orden en la concentración de %, y aparente de

orden cero en exceso de agua con la velocidad de reacción especí!ica

A B KC C α β γ =

2 H O OP KC C α β

γ =

0

1

α

β

=

=

OP KC γ =

El proceso tiene una limitación importante operativa que es la temperatura de la mezcla, esta no

debe exceder los 6>5 CK debido a que % tiene un punto de ebullición bao.


18/33

Debido a este límite se operara el reactor a >5C= para evitar perdidas de %.

E

RT K Ae−

=

75362

8,314 *30312 *16,96*10

KJ Kmol

KJ K Kmol K K e

−

°°=

1,73 K =

3alance de masa para el reactor

0

00 0

0

0

0

*

*

a j j

A A A A A A A

A

A A

N N VR

N N X N N N X

N

N X V γ

− + =

−= → − =

=

+uponiendo vXconstante

0 0

0 0 0

*0

*0

0*

* * * ** * * * * (1 )

* (1 )

*

1 *

* *

1 * *

A A A

A A A A

A A

A

E R T

A E R T

NA XA V

C v X V K C

C v X V K C X

X K X

K X

K

K e X

K e

γ

τ

τ

τ

τ

τ

−

−

=

=

= −

= −

=+

=

+

:emplazando

0,83 XA =


19/33

12016, 66* 0,8 1613.328 * 27.78

58.08

OP OP OP OP

OP

Kg Kmol Kmol F

h Kg h= = =

0

2

*(1 )

27.78(1 0,83)

4,72

A A A

A

OP H O A

N N X

N Kmol Kmol

N h h

= −

= −

= =

Pr

Pr

4, 72 274.14

1 76, 098327.78 * * * 1754.43

100 1 1

OpOP A

opilenglicol propilenglicol propilenglicol OP OPconv propilenglicol

OP OPconv opilenglicol

Kg Kmol N

h h

Kmol Kg Kg Kmol Kmol F

h Kmol Kmol Kmol h

= =

= =

Kluo A )entrada al destilador*

Debido a que no hay trans!ormaciones en las concentraciones se asume que los !luos m#sicos

de la corriente @ son iguales a la corriente A.

Kluo @ )!ondo del destilador*

+e espera tener una alta concentración del propilenglicol ya que este se aloara en el !ondo dela torre de destilación, adem#s que no puede existir presencia de residuos de oxido de

propileno ya que si existiese podría presentar consecuencias debido a los e!ectos que este

causa.

Kracción molar del propilenglicolX 6

100 76, 0977.69 * * 5912

100 1

propilenglicol fono propilenglicol propilenglicol

propilenglicol fono

Kmol Kmol Kg Kg Fpropilenglicol

h Kmol Kmol h= =

Kluo ? )retorno del hervidor*

Este !luo es el retorno de los vapores del hervidor lo cual incrementara la !racción en el

producto !inal.


20/33

100 76, 0958.71 * * 4467

100 1


propilenglicol fono


h Kmol Kmol h= =

Kluo B

Debido a que no se su!re cambios en el !luo m#sico este es igual al !luo ?.

Kracción molar del propilenglicolX 6

100 76, 0977.69 * * 5912

100 1


propilenglicol fono


h Kmol Kmol h= =

Kluo 65

Sa que posee un un re!luo en el hervidor el porcentae de propilenglicol presente se

incrementa.

Kracción molar del propilenglicolX 5,BB

Kracción molar del "guaX5,56

99 76, 0918.98 * * 1441, 78

100 1


propilenglicol fono


h Kmol Kmol h= =

2 2 22 4, 72 *0, 01 0, 0472 *18 0,8496

H O H O H O H O

Kmol Kmol Kg F

h h h= = =

Kluo 66

Debido a que no se su!re cambios en el !luo m#sico este es igual al !luo 65.



99 76, 0919,13 * * 1441, 78

100 1


propilenglicol fono


h Kmol Kmol h= =


21/33

2 2 22 4, 72 *0, 01 0, 0472 *18 0,8496

H O H O H O H O

Kmol Kmol Kg F

h h h= = =

Kluo 64

Debido a que no se su!re cambios en el !luo m#sico este es igual al !luo 66.



99 76, 0919,13 * * 1441, 78

100 1


propilenglicol fono


h Kmol Kmol h= =

2 2 22 4, 72 *0, 01 0, 0472 *18 0,8496

H O H O H O H O Kmol Kmol Kg F

h h h= = =

Kluo 6>

Sa que es la salida del tanque de almacenamiento este se descargara cada ?hrs presentara lassiguientes características.



2 22

99 76, 0919,14 * * 1441,8 *8 11534, 4

100 1

4, 72 *0, 01 0, 0472 *18 0,8


propilenglicol

propilenglicol fono

H O H O H O

Kmol Kmol Kg Kg Fpropilenglicol h Kg

h Kmol Kmol h

Kmol Kmol F

h h

= = =

= = = 2

2496 *8 6,79

1442.65 *8 11541,2

H O H O

Kg h Kg

h

!g F"o"al h Kg

h

=

= =

Kluo 68

=orresponde a la parte superior de la torre de destilación donde se encuentra la mayor parte

del agua residual de la reacción

2 2 2

2

185.9 * 106.2

1

H O H O H O

H O

Kmol Kg Kg Fag#a

h Kmol h= =


22/33

21 * 76 1596 propilenglicol propilenglicol

propilenglicol

Kmol Kg F

h h= =

1702.2 Kg

F"o"al h=

Kluo 67

mol0h g0h4.B@ 7>.8A

5 565.78 ?56

6>.76 ?78

Este es el re!luo a la torre que corresponde al 75F del !luo 68

2 2 2182.97 * 53.46 H O H O H O Kmol Kg Kg

Fag#ah h h

= =

76

10.54* 801

propilenglicol propilenglicol

propilenglicol

Kg Kg

F h h= =

854 Kg

F"o"al h

=

Kluo 6A

Es el !luo de vapores que salen del condensador

KtX5


23/33

2 2 2182.97 * 53.46 H O H O H O Kmol Kg Kg

Fag#ah h h

= =

7610.54* 801


propilenglicol

Kg Kg F

h h

= =

854 Kg

F"o"al h

=

Kluo 6? )alimentación al tanque de almacenamiento*

Este !luo no presenta ning(n cambio en la composición m#sica del !luo por lo tanto se repitelos mismos valores del !luo 6@

2 2 258,5670,56 *0,83 29, 282

H O H O H O Kg Kg Kg Fag#ah h h

= = =

274,14137,07

2OP

KgOP KgOP F

h h= =

1,731737, 08* 0, 001 0,87

2


propilenglicol

Kg Kg F

h h= = =

334.43 167, 215 Kg Kg

F"o"al h h

= =

334.432 167, 21

2

Kg Kg Fpro

h h= =

Kluo 6B

2 2 22

58,5670,56 * 0,83 29, 28 *8 234, 24

2

H O H O H O H O

Kg Kg Kg Fag#a h Kg

h h h= = = =


24/33

274,14137, 07 *8 1096, 56

2OP

KgOP KgOP F h KgOP

h h= = =

1,731737, 08* 0, 001 0,87 *8 6,96

2



Kg Kg F h Kg

h h

= = = =

334.43 167, 215 *8 1337, 72 Kg Kg

F"o"al h Kg h h

= = =

T+b*+ !")m!' !* b+*+'&! ! m+"+

6 4 > 8 7mol0

h

g0hmol0

h

g0hmol0

h

g0hmol0

h

g0h mol0h g0hmo

h&4% 4@,@? 755 4@,@? 755 44,8 85>,> 44,8 85>,> 8,@4 ?8,BA 8,@4% 5 5 5 5 4@,@@ 6A6> 4@,@@ 6A6> 8,@4 4@8,6 8,@4

ropilenglicol 5 5 5 5 5 5 5 5 4>,57 6@78 4>,5total 4@,@? 755 4@,@? 755 75,6@ 456@ 75,6@ 456@ >4,8B 4668 >4,8

@ ? B 65 66 64mol0h g0h mol0 g0h mol0 g0h mol0h g0h mol0h g0h mol0h g0


25/33


26/33

∆H 2=mCp (T −T ref )

∆H 2=500×1× (25−25 )

∆H 2=0

Kluo >

T = 25°C

Cp = 111 K!/K"#l°C

µ = 0,38 cp


∆H 3=50,17×111× (25−25 )

∆H 3=0

Kluo 8

Debido a que el !luido a transportar es un líquido el incremento de la presión no in!luye a la

temperatura.

T = 25°C

Cp = 111 K!/K"#l°C

µ = 0,38 cp


∆H 4=50,17×111× (25−25 )

∆H 4=0

Kluo 7

T = 30°C

Cp = 203,7 K!/K"#l°C

µ = 17,53 cp


∆H 5=32,49×203× (30−25 )

∆H 5=33091,065 KJ

Kluo A


27/33


temperatura.

T = 30°C

Cp = 203,7 K!/K"#l°C

µ = 17,53 cp


∆H 5=32,49×203× (30−25 )

∆H 5=33091,065 KJ

Kluo @

$=19, 93

Cp = 245 K!/K"#l°C

µ = 0,55 cp

1741000 ¿mCp (T −T ref )

174100=19,93×111× (T −25 )

TX65>,@C=

TX6B4,>965>,@X??,AC=

∆H 5=

mCp (T −

T ref )∆H

5=19,93×245× (192,3−25 )

∆H 5=310549.2 KJ

Kluo ?

$=19, 93Cp = 275 K!/K"#l°C

µ = 34,56 cp

1741000 ¿mCp (T −T ref )

174100=19,93×111× (T −25)

TX7AC=


28/33

TX??,AY7AX688,AC=


∆H 5=19,93×245× (144,6−25 )

∆H 5=583988,86

KJ

Kluo B


temperatura.

$=19, 93

Cp = 245 K!/K"#l°C

µ = 0,55 cp

1741000 ¿mCp (T −T ref )

174100=19,93×111× (T −25 )

TX65>,@C=

TX6B4,>965>,@X??,AC=


∆H 5=19,93×245× (192,3−25 )

∆H 5=310549.2 KJ

Kluo 65

$=18,98

Cp = 275 K!/K"#l°C

µ = 34,56 cp


29/33

1741000 ¿mCp (T −T ref )

174100=18,98×275× (T −25 )

TXA4.88C=

TX??,AYA4,88X676,58C=


∆H 5=18,98×275× (151,04−25 )

∆H 5=658344,23 KJ

Kluo 66

0 * ( 0 ) ( )m cp T T $A Ta T = − + −

$=18,98

Cp = 225,2 K!/K"#l°Cµ = 8,12 cp

0 * ( 0 ) ( )

0 * ( 0 ) ( )

0 18,98 * 225,2 * (148 ) 1 0370(20 )

57,36

m cp T T $A Ta T

m cp T T $A Ta T

T T

T C

= − + −

= − + −

= − + −

= °


∆H 5=18,98×225,2× (57,36−25 )

∆H 5=138316,22 KJ

Kluo 64


30/33

0 * ( 0 ) ( )m cp T T $A Ta T = − + −

$=18,98

Cp = 225,2 K!/K"#l°C

µ = 8,12 cp

0 * ( 0 ) ( )0 * ( 0 ) ( )

0 18, 98 * 225, 2 * (148 ) 1 0370(20 )

57,36

m cp T T $A Ta T m cp T T $A Ta T

T T

T C

= − + −

= − + −

= − + −

= °


∆H 5=18,98×225,2× (57,36−25 )

∆H 5=138316,22 KJ

Kluo 6>

Sa que el !luo 6> es la corriente de salida del tanque de almacenamiento la temperatura no es

continua.

Kluo 68

$=8,86

Cp = 225,2 K!/K"#l°C

µ = 0,008 cp

TX678C=


∆H 6=8,86×39,67× (154−25)

∆ H 6=¿

45340, 43 K!


31/33

%l&'# 15

$=4,425Cp = 120,7 K!/K"#l°C

µ = 0,9cp

TX658,?C=


∆H 6=4,425×120,7× (T −25 )

∆H 6=42193,7

K!

Kluo 6A

$=0Cp = 225,2 K!/K"#l°C

µ = 0,008 cp

TX658,?C=


∆H 6=0×120,7× (T −25 )

∆H 6=0

K!

Kluo 6@

$=4,425Cp = 120,7 K!/K"#l°C

µ = 0,9 cp

TX658, ?C=

∆H 6=mCp (T −T ref )∆H

6=4,425×120,7× (T −25 )

∆H 6=42193,7

K!


32/33

Kluo 6?

$=4,425

Cp = 225,2 K!/K"#l°C

µ = 0,008 cp

TX658, ?C=


∆H 6=4,425×120,7× (T −25 )

∆H 6=42193,7

K!

Kluo 6B

Sa que el !luo 6B es la corriente de salida del tanque de almacenamiento la temperatura no es

continua.

T+b*+ !")m!'

6 4 > 8 7 A @ ? Btemperatura C= 47 47 47 47 >5 >5 ??,A 688,A ??,A

=p. )Z0mol C=* @7,@ @7,@ 666 666 45>,@ 45>,@ 487 4@7 487

iscosidad )cp.* 6 6 5,>? 5,>? 6@,7> 6@,7> 44,8 >8,7A 44,8 "&)Z* 5 5 5 5 >>5B6 >>5B6 >6578B,> 7?>B?B >6578B

65 66 64 68 67 6A 6@ 6?temperatura C= 676,8 7@,>A 7@,>A 678 658,? 658,? 658,? 658,?

=p. )Z0mol C=* 4@7 447,4 447,4 >B,A 645 447,4 645,@ 645,@iscosidad )cp.* >8,7A ?,64 ?,64 5,8 5,B 5,55? 5,B 5,B

"&)Z* A7?>88 6>?>6A 6>?>6A 87>85 846B8 5 846B>,@ 846B8

S#m)*+(' !' H9S9S

+e realizo la simulación en el simulador de procesos &S+S+ para comprar y veri!icar los

resultados obtenidos en los balances de masa y energía, anteriormente descritos.

Los resultados de la simulación pueden variar en los resultados pero no en grandes magnitudes

esto debido al paquete de !luidos empleado para la simulación.


33/33

/

G!"$#('

Planta de Produccion de Propilenglicol Apartir de La Hidratacion Del Oxido de Propileno

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