Clase 10: Impacto Ambiental (Diagrama de Emisiones)

[pic 1][pic 2]

                        UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

INGENIERÍA QUÍMICA

DISEÑO DE PLANTAS QUIMICAS

Clase 10: Impacto Ambiental (Diagrama de Emisiones)

Producción de 15,000 Ton/año de Dimetil éter

Grupo: 002

Equipo 4

Monterrey, N.L. a 06 de noviembre del 2017

Índice

Introducción…………………………………………………………………………………………..2

Impacto Ambiental …………………………………………………………………………….…….2

Emisiones generadas en la producción de DME…………………………………………….3

Referencias…………………………………………………………………………………………...4

Anexos……………………………………………………………………………………………......5

Anexo 1. Diagrama de instrumentación y tuberías…………………………………………………...6

Anexo 2. Diagrama de emisiones de la producción de DME………………………………………...7

1. Introducción

La formación de dimetil éter (DME) a partir de metanol como materia prima se realiza mediante su deshidratación bajo el efecto de un catalizador ácido. El alcohol primario es protonado por el efecto del catalizador ácido, lo que lo hace susceptible de ser atacado por otra molécula de alcohol, de esta forma se crea el éter. La reacción se puede llevar a cabo tanto en un sistema de lecho fluido como en un lecho fijo. [1]

La reacción que se produce por la deshidratación de metanol es:

  [Reacción 1][pic 3]

La descripción del proceso se muestra en el Diagrama N°1 (Anexo 1), en donde observa con detalle la instrumentación para el control y monitoreo del proceso, así como las implementaciones propuestas en tema de seguridad y riesgo en base al método de análisis funcional de operatividad (por sus siglas en ingles HAZOP).

EL proceso inicia con la recepción de la materia prima, metanol (99.99% pureza), el cual es almacenado en un contenedor antes de ser enviado a proceso. Una corriente de metanol, corriente 1, se combina con un reactivo reciclado, corriente 13, y es evaporado antes de entrar al reactor de lecho fijo con catalizador zeolítico (HZSM-5), el cual opera adiabáticamente a 250 °C y 14 bar, para evitar reacciones secundarias. La conversión del metanol en el reactor es del 70%. El efluente del reactor, corriente 7, se enfría antes de ser enviado a la primera de dos columnas de destilación: Torre T-201 DME y Torre T-202 de metanol. Antes de enviar el efluente a las columnas de destilación, es necesario reducir la presión con una válvula de expansión y reducir la temperatura. El producto de DME es tomado por encima de la primera columna. La segunda columna separa el agua del metanol no utilizado y este vuelve a reciclarse al final del proceso, mientras que el agua es enviada a una membrana de dos pasos para eliminar las trazas de compuestos orgánicos presentes y poder ser utilizada como agua de riego.  En el proceso de calentamiento de corrientes se utiliza vapor de agua que se precalienta a través de una caldera de vapor, la cual utiliza gas natural como combustible de calentamiento que es suministrado por Gazel Puebla Zaragoza. Por otro lado, para enfriar las corrientes del proceso, se utiliza agua desmineralizada, a temperatura ambiente, para evitar incrustaciones en las tuberías. Para mejorar el proceso, ciertas corrientes son reutilizadas en el enfriamiento o calentamiento de flujos, la corriente 22 se usará como efluente de enfriamiento en los intercambiadores de calor E-205, E-207 and E-208. Para el tratamiento del agua residual en el proceso, se utilizará una membrana de filtración. El diseño de la membrana se realizó por medio del software gratuito IMSDesign from Hydronautics, Nitto Group Company.

1. Impacto ambiental

El conjunto actividades que tienen como finalidad transformar las materias primas en productos elaborados, de forma masiva se le denomina proceso industrial. Dichos procesos tienen como objetivo principal elaborar un producto de alta calidad, con el costo más bajo posible, y tratando de ocasionar el menor daño posible al medio ambiente. En la actualidad, gran parte del deterioro que sufre el ambiente se relaciona de algún modo con las industrias químicas, esto se debe a varias causas, entre las que destacan el uso de las fuentes de energía, los procesos empleados y el riesgo en la utilización de algunos productos químicos. Por lo que es de suma importancia realizar evaluaciones y análisis del impacto ambiental que tendrá cualquier proceso industrial.

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