PRIMER INFORME ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD DE UNA PLANTA DE PRODUCCION DE ACETONA
ECONOMIA DE PROCESOS June 12, 2013
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PLANTA DE PRODUCCION DE ACETONA PROCESO POR DESHIDROGENACION DEL ALCOHOL ISOPROPILICO I.- DESARROLLO DEL PROCESO PARA LA OBTENCION DE ACETONA El proceso diseñado para el proyecto se muestra en la Figura N° 2.2 (diagrama de flujo). Una mezcla azeotrópica de alcohol isopropilico y agua (88 % en peso IPA), es alimentado al tanque de alimentación (M — 1) a la temperatura de 25°C y 1.01 bares de presión donde se mezcla con una corriente de reciclo de alcohol isopropilico a 83 °C y 1.2 bares. Esta mezcla se bombea a través de una bomba de alimentación P — 1 hacia el intercambiador de calor, C — 1, a la temperatura de operación de 32 °C y una presión de salida de 3.10 bares donde se vaporiza la mezcla de alcohol Isopropilico antes que ingrese al reactor. La vaporización se lleva a cabo a 111 °C y 1.48 bares. El reactor R — 1 opera a 2.16 bares en el lecho y 2.70 bares en los tubos, es un reactor de lecho fluidizado de acero inoxidable, se suministra calor al reactor, siendo esta una reacción endotérmica para ello utiliza una corriente circulante de sal fundida. El efluente del reactor, que contiene acetona, hidrogeno, agua y alcohol isopropilico no reaccionado, pasa a través del intercambiador E — 1 para enfriar la mezcla de 350 °C a 20 °C antes de que ingrese al separador S — 1. El vapor que sale del separador, es conducido al Absorbedor, una torre de relleno con anillos Rashing que opera a 1.6 bares, A — 1, la cual le llega una corriente de agua a 20 °C y 2 bares con la finalidad de recuperar una parte de acetona, luego la corriente liquida obtenido por los fondos del separador S — 1, se mezcla con la corriente proveniente del absorbedor el cual contiene acetona que ha sido recuperado para luego ser enviado al tren de destilación. Los gases no condensables que salen del Absorbedor por el tope que contiene todo el hidr6geno y en pequeñas cantidades acetona, alcohol Isopropilico y agua a 34 °C y 1.50 bares se envían a la planta de fuerza con la finalidad de recuperarlos y utilizarlo como combustible para la alimentación del caldero. La corriente rica en acetona producto de las corrientes liquida del separador S — 1 y de los fondos del Absorbedor A — 1 se envía a un tren de columnas de destilación para la recuperación de acetona y alcohol isopropilico. Estas torres son utilizadas para separar el producto, acetona con 99.9% de pureza por el tope de dicha columna y eliminar el exceso de agua en el alcohol isopropilico no reaccionado. El alcohol isopropilico recuperado, es reciclado nuevamente al proceso.
2 II.- DIAGRAMA DE FLUJO El proceso de la acetona consta de la recepción de la materia prima, sistema de reacción, separación de la acetona y alcohol isopropilico. En la figura N° 2.2 se muestra el diagrama de flujo con su respectiva leyenda de equipos y corrientes para el proceso de la acetona a partir de alcohol isopropilico.
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4 III.- SELECCIÓN Y DISEÑO DE EQUIPOS La selección y el diseño de los equipos principales y auxiliares del proceso para la obtención de Acetona a partir de alcohol isopropilico se han diseñado y elegido de los fabricantes de equipos con mejor tecnología y economía, teniendo en cuenta el balance de materia para una producción anual de 9600 TM equivalente a una producción horaria de 1200 Kg. La mayor parte de los equipos industriales han sido diseñados aplicando las ecuaciones de diseño correspondientes y otra parte ha sido seleccionada a partir de las hojas de especificaciones de los fabricantes. 4.1DISEÑO DE EQUIPOS 4.1.1 MEZCLADOR, M - 1 Mezcla el alcoholo isopropilico (88 %) con el reciclo de alcohol isopropilico proveniente del destilado de la columna T - 2 para luego ser bombeado a través de la bomba P - 1 al Reactor R - 1. Dos tanques Horizontales de dimensiones de L = 4.23 m, D = 2.82 m; y tiene un volumen de 26.424 m3; construido de material acero 304L de 3/16 pulg de espesor con acoplamientos de las entradas: 11/4 pulg y 2 pulg NPS y salida de 11/4plg NPS. 4.1.2 REACTOR, R - 1 En el proceso de deshidrogenación del IPA para obtener acetona, son de importancia los siguientes factores: temperatura de reacción, presión de operación, catalizador, razón molar, conversión y rendimiento. A) TEMPERATURA La temperatura es un factor importante, la deshidrogenación del alcohol isopropilico debe llevarse a cabo a una temperatura de 350 °C, el control debe ser más cuidadoso. El exceso de temperatura puede causar la formación de impurezas. B) PRESION La deshidrogenación del alcohol isopropilico se realiza a la presión de 2 atm. C) CATALIZADOR El catalizador utilizado es el Niguel Raney, dicho catalizador tiene alta selectividad en comparación con los catalizadores de Platino o Paladium. El catalizador contiene 85 % Ni en peso, el tamaño del catalizador es de 1/40 pulgadas y el área de superficie BET está
5 comprendida entre 50 - 500 m2/g. El tamaño de la partícula del catalizador tiene mucha influencia sobre el proceso de deshidrogenaci6n del alcohol isopropilico para obtener acetona, influyendo principalmente en el tiempo espacial, actividad relativa y en la constante de reacción. La actividad relativa es equivalente a la proporción de tamaño para dos reactores que acompañan la misma conversión, condiciones de operación de temperatura, presión y composición de alimentación. Cuando es empleado el catalizador con un tamaño de partícula de 1/8 pulg el reactor es siete veces más largo que cuando se utiliza 1/40 pulg. El tiempo de espacio mínimo que podría ser empleado a una temperatura dada para producir acetona puro es aquel tiempo de espacio requerido para obtener una alta conversión de alcohol isopropilico a acetona. Se utiliza un catalizador de tamaño de partícula 1/40 pulg que requiere un tiempo de espacio comprendido entre 0.05 - 0.15 peso catalizador - h/peso total de alimentación a la temperatura de 350 °C, siendo la reacción de primer orden. D) RAZON MOLAR La razón molar es de 1 mol de Alcohol isopropilico (IPA) para formar una mol de acetona sin la necesidad de agregar un exceso de reactante. E) CONVERSION La conversión de alcohol isopropilico en acetona es de 90 % debido a la alta selectividad del catalizador de Niguel. F) RENDIMIENTO El rendimiento del alcohol isopropilico es del 78 %, obteniéndose acetona con una pureza del 99.9 %. La deshidrogenación del alcohol isopropilico se realiza en fase gas con catalizador utilizándose para ello un reactor de lecho fluidizado quo opera a la presión de 2 atm y 350 °C, de forma cilíndrica con fondo esférico y tapa tipo estándar, de acero al carbón 304 con un espesor 1/8 pulgadas. El reactor tiene un diámetro de 1.183 m y 1.775 m de altura. El material de construcción seleccionado son planchas de acero al carbón 304 con un espesor de 3/16", cuya resistencia de tracción es de 13,300 Lb/pulg2, habiéndose dado un espesor para la corrosión de 1/16 pulg. Para calcular el espesor de la base se ha considerado que tiene forma esférica y la tapa la forma toriesferico.
6 4.1.3 VAPORIZADOR DE ALCOHOL ISOPROPILICO, V —1 Este intercambiador se usa para vaporizar el metanol procedente del mezclador M - 1, desde 32 °C hasta 101 °C, la temperatura de entrada al reactor R — 1. Este intercambiador opera a la presión de 2.3 bar. El intercambiador cuenta con 208 tubos de 20 pies de longitud, en arreglo en cuadro, 2 pasos y 23.25 pulg de diámetro interno de casco. El diámetro de los tubos son de 1 pulgada calibre 16 BWG. El diseño cumple los requerimientos de transferencia de calor al presentar un coeficiente global limpio mayor al requerido por la estimación inicial y un factor de obstrucción de 0.00207, valor mayor al 0.0001 establecido como parámetro de diseño. Así, el intercambiador satisface los 1'386,273.33 BTU/h requeridos para la vaporización, una caída de presión permitida de 1 psi en los tubos y 5 psi en la casco. El intercambiador seleccionado exhibe caídas de presión satisfactorias con 0.15 psi en los tubos y 0.34 psi en el casco. 4.1.4 ENFRIADOR DE ACETONA, E -1 La función de este intercambiador es enfriar la corriente de acetona que sale del reactor, siguiendo el diseño riguroso corresponde un intercambiador de casco y tubo de acero inoxidable de 2 pasos, con 29 tubos, un espaciado de los deflectores de 5 pulg, el cual va a transferir una cantidad de calor de 1896,609.831 BTU/h. El diámetro del casco es de 15.25 pulg de 16 BWG, de arreglo cuadrangular con un PT de 17/8 pulg y un área de transferencia de calor de 169.844 pies2. El intercambiador seleccionado exhibe caídas de presión satisfactorias con 0.48 psi en los tubos y 9.98 psi en el casco.
4.1.5 ENFRIADOR DE AGUA RESIDUAL, E -2 La función de este enfriador es enfriar una corriente de agua residual para la siguiente recirculación de esta al proceso. El intercambiador de calor necesario para la operación de transferencia de calor es un intercambiador de doble tubo de 2*11/4 pulg, con dos
horquillas, construido en un material Acero al carbón 304 con una área de transferencia de calor de 13.54 pie2, con un coeficiente total de transferencia de calor basado en la pared del exterior del tubo interior de 94.17 BTU/h.pie 2.°F. El curso de los fluidos está determinado, de tal forma que, por el tubo circula el agua fría y por el anillo el agua residual. La caída de presión en el tubo interior es de 0.42 psi y en el anillo es de 0.1 psia, con acoplamientos a usarse de 2 y 11/4 pulg. 4.1.6 SEPARADOR FLASH, S – 1
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Es un tanque vertical que separa el hidrogeno de la acetona cruda procedente del reactor R – 1, el cual tiene las dimensiones de H= 11.7258 pie, D = 3.9086; y consta de un volumen 140.6888 pie3; construido de material acero 304L de ¼ pulg de espesor con un acoplamiento de entrada de 6pulg. NPS y acoplamientos de salida de líquido y vapor de salida de 1 ¼ pulg. NPS y 5 pulg. NPS. 4.1.7 COLUMNA DE DESTILACION, T – 1 La columna de destilación T – 1, se utiliza para rectificar la mezcla Acetona – Alcohol isopropilico, proveniente del absorbedor, AB – 1. La alimentación ingresa como liquido saturado a la columna T – 1. La columna opera a 1 atm y a una temperatura de 100°C. Para el diseño de la columna T – 1 se utiliza el método de Mc Cabe & Thiele, para una mezcla binaria, con la finalidad de determinar el número de platos teóricos. Para determinar el número de platos se estimó una eficiencia de 50%, basándose en el grafico proporcionado por Peter & Thimmerhaur, en función de la volatilidad relativa y viscosidad de alimentación. El número de platos reales calculado es 26, la alimentación se realiza en el plato número 7 contando desde el tope. El reflujo de operación es 0.871. La altura de la columna es de 61 pies, con un diámetro de 4.72 pies y un espaciado entre platos de 24 pulg, y la altura del vertedero es de 7 pulg. Los platos son perforados de 1/8 pulg, debido que hay problemas de obstrucción por ser un líquido sucio. Las caídas de presión son de 15.4 psi para los fondos y 14 psi para el tope y el material de construcción es de acero inoxidable 304. 4.1.8 COLUMNA DE DESTILACION, T -2 La columna de destilación T — 2, se utiliza para separar la mezcla alcohol isopropilico — agua, proveniente de la columna de destilación, T — 1. La columna opera a 1 atm y a una Temperatura de 90 °C Para el diseño de la columna T —2 se utiliza el método de Mc Cabe & Thiele, para una mezcla binaria, con la finalidad de determinar el número de platos teóricos. Para determinar el número de platos se estimó una eficiencia de 50 %, basándose en el gráfico proporcionado por Peter & Thimmerhaur, en función de la volatilidad relativa y viscosidad de la alimentación. El número de platos reales calculado es 20, la alimentación se realiza en el plato número 6 contando desde el tope. El reflujo de
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operación es 1.1. La altura de la columna es de 58 pies, con un diámetro de 4.2 pies y un espaciado entre platos de 24 pulg, y la altura del vertedero es de 7 pulg. Los platos son perforados de 1/8 pulg, debido que hay problemas de obstrucción por ser un líquido sucio. Las caídas de presión son de 15.4 psi para los fondos y 14 psi para el tope y el material de construcción es de acero inoxidable 304. 4.1.9 ABSORBEDOR, AB —1 La columna de absorción AB - 1, se utiliza para recuperar la acetona proveniente del reactor R — 1 utilizando como solvente agua siendo el soluto la acetona y el gas la mezcla de agua— IPA, ingresan a la columna a la temperatura de operación de 20 °C y a la presión de 1.6 bar. Para el diseño de la columna AB — 1 se usa el método analítico para una mezcla binaria, con la finalidad de determinar el número de platos teóricos. El número de platos teóricos es 5. La altura total de la columna es de 2.91 m, con un diámetro de 0.32 m y un espaciado entre platos de 0.5 m pulg, la altura del líquido bajante es de 0.23 m y la altura del vertedero es de 0.18 m. El material de construcción es de acero inoxidable 304. 4.1.10 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE IPA, TK —1 Tiene como función almacenar líquido IPA que va a ser utilizado en el reactor R — 1. Se ha diseñado un tanque de almacenamiento con una capacidad de 1,933.92 pie3. El tanque de almacenamiento tiene un diámetro de 11.796 pie y una altura de 17.694 pies, es de forma cilíndrica. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 3/16 pulg. El acoplamiento de entrada es de 11/2 pulg NPS Cedula 40 y la de salida también es de 11/4 pulg NPS Cedula 40. 4.1.11 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE HIDROGENO, TK —2 Tiene como función almacenar el gas hidrogeno que va a ser eliminado del absorbedor. Se ha diseñado dos tanques de almacenamiento con una capacidad de 1,293.581 pie3. El tanque de almacenamiento tiene un diámetro de 13.52 pies, es de forma esférica. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 3/16 pulg. El acoplamiento de entrada es de 1 pulg NPS Cedula 40 y la de salda es de 1 pulg NPS Cedula 40.
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4.1.12 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACETONA, TK — 3 Tiene como función almacenar el producto obtenido, acetona que va a ser almacenado en un tanque cilíndrico que tiene una capacidad de 1,657.44 pie3. El tanque de almacenamiento tiene 11.205 pies y una altura de 16.808 pies, es de forma cilíndrica. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 3/16 pulg. El acoplamiento de entrada es de 1 pulg NPS Cedula 40 y la de salida también es de 1 pulg NPS Cedula 40. 4.1.13 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE COMBUSTIBLE, TK —4 Tiene como función almacenar combustible residual 500 que va a ser almacenado en cuatro tanques cilíndricos que tiene una capacidad de 5,313.6 pie3 para abastecer un periodo de 15 días. Los tanques de almacenamiento tienen 39.33 pies de altura y 13.11 pies de diámetro, de forma cilíndrica. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 3/16 pulg. El acoplamiento de entrada es de 1 pulg NPS Cedula 40 y la de salida también es de 1 pulg NPS Cedula 40. 4.1.14
TANQUE
DE
ALMACENAMIENTO
DE
COMBUSTIBLE
PARA
CONSUMO DIARIO, TK —5 Tiene como función almacenar combustible residual 500 que va a ser almacenado en un tanque cilíndrico que tiene una capacidad de 1,416.96 pie 3 para consumo diario. El tanque de almacenamiento tiene 15.95 pie de altura y 10.63 pie de diámetro, de forma cilíndrica. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 3/16 pulg. El acoplamiento de entrada es de 1 pulg NPS Cedula 40 y la de salida también es de 1 pulg NPS Cedula 40. 4.1.15 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE AGUA ABLANDADA, TK — 6 Tiene como función almacenar agua ablandada proveniente de los ablandadores, esta agua se almacena en un tanque cilíndrico que tiene una capacidad de 557.124 pie3. El tanque de almacenamiento tiene 11.69 pie de altura y 7.79 pie de diámetro, es de forma cilíndrica. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 1/8 pulg. El acoplamiento de entrada es de 3 pulg NPS Cedula 40 y la de salida también es de 3 pulg NPS Cedula 40. 4.1.16 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE CONDENSADOS, TK —7
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Tiene
como
función
almacenar
los
condensados
provenientes
de
los
intercambiadores de calor (calderines, calentadores) el cual se almacena en un tanque cilíndrico que tiene una capacidad de 84 pie3. El tanque de almacenamiento tiene 6,23 pie de altura y 4.15 pie de diámetro, es de forma cilíndrica. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 1/8 pulg. El acoplamiento de entrada es de 11/4 pulg NPS Cedula 40 y la de salida también es de 11/4 pulg NPS Cedula 40. 4.1.17 TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE DISOLUCION DE CLORURO DE SODIO, TK —8 Este tanque se utilizará para preparar una solución de cloruro de sodio al 10 % la cual servirá para el proceso de regeneración de la resina utilizada en el ablandador. Este tanque almacenará el cloruro de sodio, cuya capacidad es de 23.96 pie3. La altura del tanque es de 3.53 pie y el diámetro es de 2.94 pie. El material de construcción es de acero inoxidable 3/16 con un espesor de 1/8 pulgadas. El sistema de agitación se realiza con un impelente de 6 paletas cuya potencia es de 1/4 HP a una velocidad de 84 rpm.
4 4.1.18 CALDERO, CA —1 El agua perfecta para alimentar calderas es aquella que no deposite sustancias incrustantes, no corroe el metal, no ocasiona arrastres ni espumas, no contamine el vapor y en general no afecte las propiedades mecánicas del caldero. El caldero que proporcionará el vapor sobrecalentado necesario para el proceso es un caldero pirotubular, con una eficiencia de 85 % el cual ha sido diseñado para quemar 171.151 lb/h de combustible residual 500 con una potencia calorífica de 19,000 BTU/lb. La potencia del caldero es de 100 HP y la del soplador es de 3 HP. 4.1.19 ABLANDADOR, A —1 Este equipo es empleado para tratar el agua de potable, eliminando la dureza de esta, originadas por las sales de Ca++ y Mg++, siendo las que generan incrustaciones no deseadas en los equipos, tales como calderos e intercambiadores de calor, evitando la corrosión. El tiempo de operación de este equipo es de 8 horas y la dureza a ablandar es de 100 ppm. El ablandador tiene 11.748 pie de altura y un
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diámetro de 3.86 pie. El material de construcción es de acero inoxidable 304 con un espesor de 1/8 pulgadas. 4.1.20 TORRE DE ENFRIAMIENTO, TE — 1 Esta unidad se emplea para bajar la temperatura del agua utilizada para el enfriamiento en el proceso desde 104 °F hasta 72.5 °F. Para tal efecto se diseña una torre de tiro inducido y flujo transversal. Las dimensiones están de acuerdo a las recomendaciones dadas por Perry. La torre tiene una base de 12 pies por 11.5 pies y una altura de 35 pies. 4.1.21 TANQUE ELEVADO, TKE —1 Tiene como función almacenar el agua requerido para los diversos servicios en la planta como los servicios higiénicos, limpieza, prevención contra incendios, etc. La capacidad de este tanque es de 8,549.52 pie3 por día. El tanque elevado tiene un diámetro de 18.69 pies y una altura de 37.38 pies. El material de construcción es de concreto armado. El acoplamiento de entrada y de salida es de 21/2 pulg NPS Cedula 40. 4.1.22 POZA DE SEDIMENTACION, PS —1 Aquí almacenaremos el agua con la finalidad de precipitar los sólidos para su posterior tratamiento, la cual será empleada durante las diferentes etapas del proceso. Se seleccionó un material de construcción de concreto armado con revestimiento para evitar la proliferación de microorganismos y filtraciones. Su forma es rectangular, con un ángulo de inclinación de 10° construida bajo suelo: cuya capacidad de almacenamiento es de 16,701.44 pie3, para un tiempo de residencia de 6 horas con una longitud de 79.75 pies, ancho de 15.95 pies y 13.123 pies de profundidad. 4.1.23 FILTRO DE ARENA, F — 1 La función del filtro de arena es retener las impurezas que trae el agua. El filtro tiene 14.385 pies de altura y 9.59 pies de diámetro para sostener la arena, el caudal manejado es de 2,319.645 pie/h de agua y se requiere 180.58 pie de arena. 4.1.24 BOMBA 1, B — 1
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Está diseñada para bombear el líquido proveniente del tanque de materia prima (IPA) hacia el mezclado M - 1, con un caudal de 35 GPM, con una altura de descarga de 100 pies y una altura de succión de 52.58 pies, el tipo de Bomba es Centrífuga de alta velocidad con una eficiencia de 65 % y un BHP calculado de 0.5 HP. El material de construcción es de acero inoxidable y los acoplamientos en la succión y descarga son de 2 pulg NPS. 4.1.25 BOMBA 2, B — 2 La bomba B - 2 es una bomba centrífuga que impulsa alcohol isopropílico desde el mezclador M — 1 al intercambiador H — 1 y reactor R — 1. La bomba está diseñada para una columna total de 67 pies, 24 pies de columna estática de succión y 43 pies de columna estática de descarga Las condiciones de operación son de 200 °C y 14.7 psi de presión, para impulsar un caudal de 37.5 G.P.M. a través de una tubería de 2 pulg NPS. En la descarga la temperatura es de 200 °C y la presión 14.7 psi, el CSPN de 51 pie, la velocidad rotacional es de 1750 RPM. El HP de operación 0.75 y de diseño 1 HP. La bomba será fabricada en Acero 316. 4.1.26 BOMBA 3, B — 3 La bomba B - 3 es una bomba centrífuga que impulsa IPA, acetona, agua, desde el absorbedor AB — 1 al intercambiador H —2 y columna de destilación C - 1. La bomba está diseñada para una columna total de 5.13 pies. Esta bomba se ha diseñado para que alcance una columna de 5.13 pies, con un CSPN de 24.7 pies, el tipo de bomba es centrífuga de etapa simple y succión simple con una eficiencia de 65 % y un caballaje de freno de diseño de 0.5 HP. La bomba será fabricada en Acero 316. 4.1.27 BOMBA 4, B — 4 Está diseñada para bombear el líquido proveniente del caldero o reboliler 1, en la columna de destilación C - 1, con un caudal de GPM, con una altura de descarga de 43 pies y una altura de succión de 24 pies, el tipo de Bomba es Centrífuga de alta velocidad con una Eficiencia de 65 % y un BHP calculado de 0.5 HP. 4.1.28 BOMBA 5, B — 5
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La bomba B - 5 es una bomba centrífuga que impulsa Agua dura desde el pozo hasta el desarenador. La bomba está diseñada para una columna total de 26 pies, 21.6053 pies de columna estática de succión (bajo el eje de la bomba) y 47.598 pies de columna estática de descarga. Las condiciones de operación son de 77 °F y 14.7 psia de presión, para impulsar un caudal de 150G.P.M. a través de una tubería de 4 pulg NPS. En la descarga la temperatura es de 77 °F y la presión 14.7 psia La velocidad especifica de la bomba es de 1672, el CSPN de 20.43 pie, la velocidad rotacional es de 17 50 RPM. El BHP de diseño es 1.5 La bomba será fabricada en Bronce. 4.1.29 BOMBA 6, B — 6 La bomba B - 6 es una bomba centrifuga que impulsa Agua dura desde el desarenador al tanque elevado. La bomba está diseñada para una columna total de 55.53 pies, 11.5 pies de columna estática de succión y 65 pies de columna estática de descarga. Las condiciones de operación son de 77 °F y 14.7 psia de presión, para impulsar un caudal de 150 GPM a través de una tubería de 4 pulg NPS. En la descarga la temperatura es de 77 °F y la presión 14.7 psia. La velocidad especifica de la bomba es de 1,053.7; el CSPN de 44.77 pie, la velocidad rotacional es de 1,750 RPM. El BHP de diseño es 3.5 HP La bomba será fabricada en Bronce. 4.1.30 BOMBA 7, B — 7 La bomba B - 7 es una bomba centrífuga que impulsa Agua dura desde el Filtro de arena al ablandador. La bomba está diseñada para una columna total de 8.41 pies, 3.6 pies de columna estática de succión y 8.41 pies de columna estática de descarga. Las condiciones de operación son de 77 °F y 14.7 psia de presión, para impulsar un caudal de 41.67 G.P.M. a través de una tubería de 2 pulg NPS. En la descarga la temperatura es de 77 °F y la presión 14.7 psia La velocidad especifica de la bomba es de 2,910, el CSPN de 37.65 pie, la velocidad rotacional es de 1,750 RPM. El BHP de diseño es 0.5 y será fabricada en Bronce. 4.1.31 BOMBA 8, B — 8 La bomba B - 8 es una bomba centrífuga que impulsa Agua blanda desde el ablandador al tanque de paso de agua blanda. La bomba está diseñada para una columna total de 12.32 pies, 3.6 pies de columna estática de succión y 17 pies de
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columna estática de descarga. Las condiciones de operación son de 77 °F y 14.7 psia de presión, para impulsar un caudal de 1,203.78pie3/hr a través de una tubería de 2 pulg NPS. En la descarga la temperatura es de 77 °F y la presión 14.7 psia La velocidad especifica de la bomba es de 3260 y CSPN de 40 pie, la velocidad rotacional es de 1,750 RPM. El BHP de diseño es 0.75 y será fabricada en Bronce. 4.1.32 BOMBA 9, B — 9 La bomba B - 9 es una bomba centrífuga que impulsa Agua blanda de reposición desde el tanque de paso de agua blanda hasta el desaireador y la torre de enfriamiento. La bomba está diseñada para una columna total de 15 pies, 13.5 pies de columna estática de succión y 22 pies de columna estática de descarga. Las condiciones de operación son de 77 °F y 14.7 psia de presión, para impulsar un caudal de 148 GPM a través de una tubería que conduce al desaireador de 1/2 pulg NPS y la que conduce a la torre de enfriamiento es de 4 pulg NPS. En la descarga la temperatura es de 77 °F y la presión 14.7 psia, el CSPN de 42.62 pie, la velocidad rotacional es de 1,750 RPM. El BHP de diseño es 1 HP y será fabricada en Bronce. 4.1.33 BOMBA 10, B — 10 La bomba B - 10 es una bomba centrífuga que impulsa agua blanda desde la torre de enfriamiento a los intercambiadores. La bomba está diseñada para una columna total de 200 pies, 26.24 pies de columna estática de succión y 31.16 pies de columna estática de descarga. Las condiciones de operación son de 77 °F y 14.7 psia de presión, para impulsar un caudal de 1848.16 G.P.M. La tubería de succión es de 10 pulg NPS, la tubería de descarga al inicio y al final es de 10 pulg NPS; pero al distribuir el agua a los intercambiadores se utilizan tuberías de 2 1/2 pulg y de 1 1/4 pulg NPS. En la descarga la temperatura es de 104 °F y la presión 14.7 psia La velocidad especifica de la bomba es de 1532.44, el CSPN de 56.09 pie, la velocidad rotacional es de 3,500 RPM. El BHP de diseño es 135 y será fabricada en Bronce. 4.1.34 BOMBA 11, B - 11 Esta bomba impulsa el combustible hacia el caldero, con un caudal de 4 GPM y un flujo másico de 391.5 lb/h, el recorrido del sistema bombeo alcanza una columna total de bombeo de 14.16 pies, empleando para este caso una bomba centrifuga simple y una potencia de 0.25 HP
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4.1.35 COMPRESOR DE HIDROGENO, C -1 Equipo utilizado para almacenar hidrogeno, el cual se enviará al tanque de almacenamiento a 5.5 atm y 100 °F, el flujo másico del hidrogeno es de 10 kg/h. El compresor que se selecciona después del diseño que se encuentra en el apéndice es del tipo reciprocante de pistón simple, y por la disposición del cilindro es vertical, es un compresor que consta de dos etapas, con un caballaje de freno nominal de 400 HP cuando se trata de motores de inducción. 4.2 DISTRIBUCION DE PLANTA La distribución general de la planta se encuentra en el plano maestro, donde se puede expresar las áreas actuales de proceso, también se encuentran los edificios principales como: oficinas, laboratorios y almacenamiento. 4.2.1 PLANO MAESTRO La distribución de la planta se muestra en la figura N° 4.1. El área total ocupada por la planta es de 8544 m2, de los cuales el área de proceso ocupa 700 m2. La distribución y ubicación de las diferentes áreas de la planta se ha realizado teniendo en cuenta diferentes factores como: seguridad, operación, abastecimiento, mantenimiento, evacuación del producto entre otros, disponiendo de espacios suficientes para el desplazamiento del personal y vehículos involucrados en la operación dentro de la planta. 4.2.2 PLANO UNITARIO La distribución de los equipos en el área se realiza en flujo continuo en "Forma de L", con un área total de operación de 700 m2, para lo cual se dispone de una estructura de 4 pisos (niveles) para lo que es equipos de gran tamaño en posición vertical (como son por ejemplo: los absorbedores, separadores). 4.2.3 DISPOSICION DEL AREA DE ALMACENAMIENTO Se dispone de un área de 383 m2 para almacenar la materia prima para obtener acetona como producto final. 4.2.4 EXPANSION FUTURA DE LA PLANTA
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Se dispone de un área de 200 m2 para posibles expansiones futuras de acuerdo a los requerimientos de la planta.
