tipo de reactores de la industria petroquimica

7/21/2019 tipo de Reactores de la industria petroquimica

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REACTORESDOCENTE: ING. EDWIN INARRA

ESTUDIANTE:

UNIV.. WILSON CALAMANI PACO UNIV. ANA HUAYHUAUNIV. NANCY RAMOS QUISPE

UNIV. MERY SEA CASTAO UNIV. XIMENA YUJRA QUINTEROS UNIV. ANALI CASTILLO MAMANI

UNIV. JHONNY MACHACA VARGAS

PROCESOS DEREFINACION


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REACTORES

CONCEPTOEl reactor es el corazn de un proceso qumnico lugar en el proceso donde las materiase convierten en productos, y el diseo del es una etapa vital en el diseo global del pr


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TIPOS Y CLASIFICACION

Clasifcacin de los reactores:

E!C"#E$ %&'('C#$:

&n reactor qumico es un equipo en cuyo interior tiene lu

reaccin qumica y son diseados para ma)imizar la cony selectividad de la reaccin qumica con el menor costo

E!C"#E$ *&C+E!E$:

Es una instalacin sica donde se produce, mantiene y cuna reaccin nuclear en cadena. En un reactor nuclear s

un combustible que asegure la produccin de energa genormal por las sucesivas usiones.

E!C"#E$ "-('C#$:

eactor trmico es una pieza de equipo que se orma paproducir energa, por lo general en orma de electricidad

del proceso conocido como usin nuclear.


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REACTORES

Un reactor es un tipo de motor que se conoce como motor de reaccin. Estos

motores descargan fluidos a gran velocidad para producir un empuje segn la tercera

ley de Newton. Esta ley promulga que, con toda accin, ocurre siempre una

reaccin igual y contraria.

REACTORES NUCLEREACTORES TRMICOS REACTORES QUIMICOS

TIPOS DE REACTORES

USOSUSOSUSOS

roduccin de calor para la

generacin de energ!a

el"ctricaroduccin de calor para uso

dom"stico e industrial

#ransmutacin de elementos $ar!tima

%o&etes de propuls

'esarrollo de tecno


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CLASIFICACION DE LOS REACTORES

Segn el tipo de flujo interno Segn el Modo de Operai!

Reatore" ideale"

Reatore" no ideale"

Reatore" di"ontinuo"

Reatore" ontinuo"


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TIPOS DE REACTORES QUMICOS

REACTOR #ISCONTINUOREACTOR CONTINUO

TU$ULA

Es aquel en donde no entra ni sale material durante la reaccin, sino m(s )ien, al

inicio del proceso se introduce los materiales, se lleva a las condiciones de presin y

temperatura requeridas, y se deja reaccionar por un tiempo preesta)lecido, luego se

descargan los productos de la reaccin y los reactantes no convertidos. #am)i"n es

conocido como reactor tipo *atc&

"ste se alimenta constantemente de material reactante, y tam)i"n se retira

ininterrumpidamente los productos de la reaccin.

En un reactor tu)ular, fluidos +los ga

trav"s de "l a las velocidades altas.


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%I&E# $E# REACTORS %luid 'ed reator"


Continuou" "tirred tan( r

Un cataliador &eterog"neo

frecuentemente se usa en

industria dnde gas es el flujo a

trav"s de un cataliador slido

Un reactor de la cama fluido a veces

se usa con que las part!culas del

cataliador que son muy la altas .

Cuando los reactantes gaseososatraviesan el plato deldistribuidor, las partculas se

llevan con los gases que ormanun /uido

El impulsor revuelve los reactiv

vigorosamente para asegurar e

)ueno para que &ay una compo

a lo largo de. /a composicin

corriente es igual que en el vol

reactor


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REACTOR SEMICONTINUO:


REACTOR #E LEC*O %LUI#I+A#O REACTO

Es aquel en el cual inicialmente se carga

de material todo el reactor, y a medida

que tiene lugar la reaccin, se va

retirando productos y tam)i"n

incorporando m(s material de manera

casi contina.

Se utilia para reacciones donde intervengan un

slido y un fluido +generalmente un gas-. En estos

reactores la corriente de gas se &ace pasar a

trav"s de las part!culas slidas, a una velocidad

suficiente para suspenderlas, con el movimiento

r(pido de part!culas se o)tiene un alto grado de

uniformidad en la temperatura evitando la

formacin de onas calientes.

/os reactores de lec

m(s tu)os empacad

cataliador, que ope

part!culas catal!ticas

forma1 granulares, c

algunos casos, espe

met(licos como el pl

part!culas de metal,

forma de mallas de a


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REACTOR #E LEC*O CON ESCURRIMIENTO REACTOR #E LEC*O #E CAR-A

En estos reactores el cataliador slido

est( presente como en el lec&o fijo. /os

reactivos se &acen pasar en corrientes

paralelas o a contracorriente a trav"s del

lec&o.

Una fase fluida pasa &acia arri)a a trav"

formado por slidos. El slido se alimen

superior del lec&o, se mueve &acia

columna y se saca por la parte inferior.


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REACTOR #E $UR$U,AS REACTOR CON COM$USTI$LE

ermiten &acer )ur)ujear un reactivo gaseoso a

trav"s de un l!quido con el que puede reaccionar,

porque el l!quido contiene un cataliador disuelto,

no vol(til u otro reactivo. El producto se puede

sacar del reactor en la corriente gaseosa.

Son similares a los reactores de )ur)uje

2l!quida3 est( formada por una suspensi

part!culas finas del cataliador slido.


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REACTOR #E ME+CLA 1ER%ECTA


En este reactor las propiedades no se modifican ni con el tiempo ni con

suponemos que estamos tra)ajando en estado de flujo estacionario y la me

completamente uniforme. El tiempo de mecla tiene que ser muy peque0o en

tiempo de permanencia en el reactor. En la pr(ctica se puede llevar a ca)o sie

fluida sea poco viscosa y est" )ien agitada.


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REACTORES #E RECIRCULACI.N


REACTORES #E MEM$RAN

4 ueden ser %ON '5SOS5#56O SE787'O8, cuando se

toma parte de la corriente de salida y se llevan directamente

a la entrada del reactor.

4 S5N '5SOS5#56O SE787'O8, cuando en la salida del

reactor colocamos un dispositivo separador que &ace que se

separen reactivos y productos, luego los reactivos recirculan

de nuevo al reactor.

Son aquellos que com)inan

separacin en una sola unid

selectivamente remueve una +o m

reactantes o productos. Estos

comnmente usados para aplicac

los rendimientos de la reaccin es

equili)rio.


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%ERMENTA#ORES


REACTOR ISOTRMICO0

Este tipo de reactores utilian &ongos, los

cuales forman un cultivo, el cual a su ve

se transforma en una 2sopa3 espesa que

contiene crecimientos filamentosos. Un

ejemplo se encuentra en la fa)ricacin de

anti)iticos como la penicilina.

:ue son aquellos que tra)ajan u operan a una

misma temperatura constante.

REACTOR ISO$2

:ue

tra)

mism


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REACTOR DE LECHOFLUIDIZADO

$e utiliza para reaccionesdonde intervengan un slido y

un /uido 0generalmente ungas1. En estos reactores lacorriente de gas se 2ace pasara travs de las partculasslidas, a una velocidadsufciente para suspenderlas,con el movimiento r3pido departculas se obtiene un altogrado de uniormidad en latemperatura evitando laormacin de zonas calientes.


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REACTOR DE LE +os reactores de

consisten en unoempacados con p

catalizador, que oposicin vertical.partculas cataltivariar de tamaogranulares, cilndesricas, etc. Encasos, especialmcatalizadores meel platino, no se epartculas de metste se presenta

mallas de alambr


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+os reactores m3s usados en una refnera son:"ubular."anque perectamente removedor 05erectly $tirr"an61.

Etapas.+a clasifcacin mostrada en la tabla siguiente, intipo reactor y su descripcin con reerencia a losimportantes procesos de refnacin.

7#(!$ 8E E(5+E#$ 9 &$#$

8E7%#O8ES US7'OS EN 8E;5NE857S


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Fa! P"!!#$! T%&%'a" E$a(a Ta#)P!"*!+$a

"!,-Ga

L1)%1/-Ga 2 L1)%1/-

L1)%1/- 2L1)%1/-

Ga 2Ca$a'13a/-"

G 2 L 2

Ca$a'13a/-"

Craqueo apor0$team Crac6ing1

isbrea6ing5roceso Clauspol

0Clauspol 5rocess1!lquilacin


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REACTOR USADO EN CRAQUEO DE VAPO4STEAM CRAC5ING6

El craqueo de vapor produce etileno primerotodo, pero tambin propileno. Colateralmentdepende de la alimentacin, tambin puedeun corte de butano 0C=1 rico en olefnas y buun corte de pentano plus 0C>?1 con un alto cde arom3ticos.

Como su nombre lo indica, eso se consigue mpirolisis en presencia de vapor para tomar vela alta temperatura de inestabilidad de las pnatenos con respecto a las olefnas y arom3


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+as dos mayores reacciones son el corte de los carbn @ carbn y la des2idrogenacin. Esas reacon endotrmicas y reversibles, y sin embargo paltas temperaturas.

El reactor m3s usado para este proceso es el retubular, que tiene las siguientes confguracione "ubo 2orizontal "ubo vertical con di3metro uniorme

(ltiple entrada con di3metro variable Entrada doble con di3metro variable, tipo A. Entrada doble con di3metro variable, tipo &. "ubo vertical de di3metro pequeo.


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DIMERIZACION


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DIMERIZACION Es un proceso de una ase liquida 2omognea

la tecnologa es un buen e4emplo de un eactcontinuo de "anque emovedor 0Continuos $teactor1. En este caso la dimerizacin del propara producir una mezcla de 2e)enos para seadicionados al tanque de gasolina, la reaccindescrita como sigue:

PROCESO USANDO ACIDO FLUORHIDRICO


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PROCESO USANDO ACIDO FLUORHIDRICO PROCESO PHILLIPS &sa un reactor tubular con dos ases liquidas.

mezcla de reaccin es introducida por la base vertical a alta velocidad mediante varios inyec+a energa cintica proporcionada por la inyec2idrocarburos permite a la ase estar completadispersada en el 3cido el cual es reciclado por

gravedad por un recipiente localizado en la paalta del reactor.


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OC SO O


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PROCESO UOP En este proceso el reactor

consiste en una parte de lacapa del intercambiador de

calor en una posicinvertical. +a mezcla de2idrocarburos esintroducida a dierentesniveles en el

intercambiador medianteboquillas, el cual asegurauna fna dispersin. El3cido retorna al recipiente,por gravedad similar alcaso del proceso 52illips.

PRODUCCION DE HIDROGENO


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PRODUCCION DE HIDROGENO REFORMADO DE VAPOR Es el primer paso en el proceso de produccin de 2idrog

metano o 2idrocarburos livianos 0+B5 o nata1 como alim +a reaccin cataltica es como sigue:

Es una reaccin endotrmica 01, debe ser llevada a la temm3s alta posible 0sobre DD C a la salida del reactor1.

+a reaccin principal es acompaada por otra reaccin i

El cual es e)otrmico 01 El reactor /uyente es as compuesto por una mezcla de

mon)ido de carbono, di)ido de carbono y metano no cvapor.


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CONVERSION DE CO


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CONVERSION DE CO El segundo paso importante

en la produccin de2idrogeno es tambin

cataltico. Este consiste enconvertir el mon)ido decarbono en di)ido decarbono e 2idrogeno, comose muestra en la siguiente

reaccin:

Esta reaccin es reversibley promueve ba4atemperatura


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DISEO Y CONSTRUCCION


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El diseo de un reactor debe satisacer los siguientes requi+os actores qumicos: la cintica de la reaccin. El diseo

proporcionar sufciente tiempo de residencia para que lareaccin deseada se produzca para el grado de conversi

requerido.+os actores de transerencia de masa: con reacciones

2eterogneas la velocidad de reaccin se puede controlalas velocidades de diusin de las especies reactivas, m3scintica qumica.

+os actores de transerencia de calor: la eliminacin, o adicdel calor de reaccin.

+os actores de seguridad: el confnamiento de los reactivoproductos peligrosos, y el control de la reaccin y de lascondiciones del proceso.

DISEO DE REACTORES HETEROG7NEOS


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DISEO DE REACTORES HETEROG7NEOS

Calculo de /u4o molar:

8onde

C l l d l di i id d d F d


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Calculo de la diusividad de Fnudsen:

8onde

Calculo de combinacin de la diusividad:

8onde


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8onde

8iusividad eectiva:

8onde


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M AN TEN IM IEN TO G RAL. D E REACTO RES

En los procesos productivos de la industqumica, 2ay ases productivas que albergan u

reaccin qumica controlada que tienen lugar depsitos destinados para este fn y que denominan reactores.

5or motivos de cambios en el proceso incidencias los reactores pueden requerir

limpieza y desineccin interior para depurarposible proceso y evitar las consecuencias decontaminacin del mismo.

M AN TEN IM IEN TO G RAL D E REACTO RES


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M AN TEN IM IEN TO G RAL. D E REACTO RES

+os pasos a seguir en grandes lneas seran siguientes:

aciado del reactor depositando el producto contenedor alternativo

ascado, desincrustacin y desineccin superfcie interior

+impieza y revisin de agitadores !clarado interior fnal por agua a presin $ecado interior +impieza e)terior del reactor.

Ti d M t i i t l


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Tipos de M antenim iento en general

Mantenimiento Correctivo: son tareas destinada corregir los deectos que se van presentando

los distintos equipos. Mantenimiento Preventivo: tiene por mis

mantener un nivel de servicio determinado en equipos, programando las intervenciones de puntos vulnerables en el momento m3s oportu

Ti d M t i i t l


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Mantenimiento Predictivo: es el que persigconocer e inormar permanentemente del esta

y operatividad mediante conocimiento de valodeterminadas.

Mantenimiento Cero Horas (Overhaul): revisa equipos a intervalos programados bien antes que aparezca ningn allo, dic2a revisin consi

en de4ar el equipo a Cero 2oras uncionamiento, es decir, como si el equipo unuevo.

Ti d M t i i t l


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Mantenimiento En Uso: es el mantenimiento bequipo realizado por los usuarios del mismo. mantenimiento es la base del "5( 0(antenimien"otal1.

D18+%'$a/ (a"a !#+-#$"a" %#a a('1+a+19# A; !# %# ,-$-" /!$!",1#a/- #- -+%(a"

'%&"1+a+19# 4,a#$!#1,1!#$- ("!!#$1- (!"1"!)%1!"!; ,!/1"!,- % 1&"a+1-#!$!,(!"a$%"a 4,a#$!#1,1!#$- ("!/1+$1-6;=a>a,- %#a (%!$a a (%#$- a#%a' 4(%!$"!(a"a"!,- 'a a!"a )%! a?a# 4,a#$!#1,1!#$- +-""!+$1-6.

M antenim iento y lim pieza de un reator


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Es recomendable limpiar el equipo una vez que se 2aterminado la e)perimentacin.

El sistema de reactores de dierentes tipos paralaboratorio requiere poco mantenimiento y la limpiezaes realmente 3cil.

!gregar agua simple a los tanques de alimentacin yponer a uncionar las bombas. +a idea es poner auncionar el equipo utilizando agua.

5oner en marc2a el agitador y regular la velocidad.

$e recomienda 2acer circular agua simple renovadade los tanques de alimentacin por todas las tuberascomo si se estuviera desarrollando una pr3ctica.

En este caso no es necesario poner en servicio launidad de calentamiento. 5ero si se desea secalentara a G> HC.



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En caso de que el agua no sea sufciente para lavar elequipo por la e)istencia de algn solvente o producto

utilizado en la reaccin, se recomienda el uso de otrosolvente que por arrastre de e)traccin sea capaz delimpiar el equipo, por e4emplo una mezcla de etanolIagua DIJD.

$e recomienda abrir la v3lvula de vaciado de agua dela unidad de calentamiento.

En general los componentes de la unidad son de tipoindustrial y no requieren de mantenimiento en unperiodo largo de tiempo.

Es recomendable revisar cada K meses lascondiciones de los sellos y empaques de las tuberas yv3lvulas de orma general.

Seguridad e ! igiene en elM antenim iento de


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Seguridad e ! igiene en el M antenim iento deun Reator

I#/1+a+1-#! /! T"a&a@- "odas las actividades que se realicen con este equipo

deber3n estar supervisadas por el investigador responsable. Es obligatorio que los operadores usen bata y lentes deseguridad durante la operacin y limpieza de este equipo.

Es indispensable estudiar las substancias y su to)icidadantes de iniciar cualquier e)perimento.

U#1/a/ /! Ca'!#$a,1!#$- +a unidad de calentamiento puede calentarse y causarle

quemaduras. El aceite trmico puede alcanzar temperaturas muy altas y

causar lesiones en la piel y los rganos e)puestos. Evite sucontacto directo y utilice equipo de seguridad.

*unca deber3 prenderse la unidad sin supervisin.


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COSTOS #E CONSTRUCCION 3 O1ERAC#EL REACTOR


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/os costos operativos y de construccin o)tenidos para el

menores en comparacin al #anque S"ptico, de uso tradicional

/a necesidad de mantenimiento es m!nima, de)ido principalme

produccin de lodo.

Segn se &a o)servado, el tiempo para el arranque del re

dos meses, tiempo en el cual el sistema se encuentra en

transitorio, donde la eficiencia del proceso alterna entre val

)ajos. osteriormente el sistema se esta)ilia.


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Co"to" de on"trui!n

/os costos referidos a la construccin del reactor se presen

en la #a)la


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Ta'la 405 Co"to" de operai!n del reator

G


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G R A C I A S . . . L L L L L

tipo de reactores de la industria petroquimica

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