PRODUCCIÓN DE ESTIRENO EN UN REACTOR DE MEMBRANA. DISEÑO PRELIMINAR

A. BACHILLER; M. L. RODRIGUEZ; J. OREJAS; D.E. ARDISSONE

San Rafael, Mendoza

Congreso; CONGRESO LATINOAMERICANO DE INGENIERÍA Y CIENCIAS APLICADAS; 2009

Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria - Universidad Nacional de Cuyo

El estireno es un monómero clave en la fabricación de termoplásticos y caucho sintético. Diferentes rutas para producirlo han sido extensamente descriptas y analizadas (Cavani and Trifiró, 1995). Una alternativa a la deshidrogenación directa de etilbenceno, actualmente usada, es la producción de estireno por oxideshidrogenación de etilbenceno. En este trabajo se analiza el diseño de un reactor de membrana de carcasa y tubos, a escala industrial, para la deshidrogenación oxidativa de etilbenceno a estireno sobre un catalizador de P-O-Ni-Mn/Alúmina. La membrana utilizada es inorgánica, porosa y, aunque no permeoselectiva,  permite operar con flujos de oxígeno suficientemente altos para mantener el avance de la reacción. Introducir oxígeno a través de la membrana reduce su presión parcial en los tubos, incrementándose sensiblemente la selectividad a estireno, relativa a la alcanzada en el reactor convencional de lecho fijo. El análisis cinético de las reacciones consideradas (Ardissone y col., 1987 (b)) se realizó  en un trabajo previo (Ardissone y col., 2001). El procedimiento de diseño consiste en integrar simultáneamente, empleando una rutina GEAR, once ecuaciones diferenciales. Tales ecuaciones se derivan suponiendo: modelo pseudo-homogéneo unidimensional, estado estacionario, flujo pistón en los tubos y carcasa isotérmica. Se analiza la influencia de diferentes variables operativas sobre la performance del reactor: temperaturas de alimentación a tubos (Tº) y carcasa (TºS), composición de la alimentación, y presión de alimentación a tubos (Pº) y carcasa (PºS), en base a una producción estimada en 120000 ton. estireno/año. Referencias *Ardissone D., Ponzi M., Carrascull A., Castro Luna A., Rivarola J., Reaction of combustion and the influence of various diluents in catalytic oxidehydrogenation from ethylbenzene to styrene. Rev. Lat. Ing. Qca. Qca. Apl., 17, 171-178, (1987b). *D. Ardissone, A. Bachiller, M.Ponzi, J. Orejas. Oxidehydrogenation of ethylbenzene to styrene on P-O-Ni-Mn/Alumnia catalyst.  Reaction Kinetics and the development of catalytic processes, Edited by G.F. Froment and K.C. Waugh, Elseiver, (2001). *F. Cavani, F. Trifiró. Alternative processes for the production of styrene. App. Cat. A:General 133, 219-239 (1995). *Ardissone D., Ponzi M., Carrascull A., Castro Luna A., Rivarola J., Reaction of combustion and the influence of various diluents in catalytic oxidehydrogenation from ethylbenzene to styrene. Rev. Lat. Ing. Qca. Qca. Apl., 17, 171-178, (1987b). *D. Ardissone, A. Bachiller, M.Ponzi, J. Orejas. Oxidehydrogenation of ethylbenzene to styrene on P-O-Ni-Mn/Alumnia catalyst.  Reaction Kinetics and the development of catalytic processes, Edited by G.F. Froment and K.C. Waugh, Elseiver, (2001). *F. Cavani, F. Trifiró. Alternative processes for the production of styrene. App. Cat. A:General 133, 219-239 (1995). *Ardissone D., Ponzi M., Carrascull A., Castro Luna A., Rivarola J., Reaction of combustion and the influence of various diluents in catalytic oxidehydrogenation from ethylbenzene to styrene. Rev. Lat. Ing. Qca. Qca. Apl., 17, 171-178, (1987b). *D. Ardissone, A. Bachiller, M.Ponzi, J. Orejas. Oxidehydrogenation of ethylbenzene to styrene on P-O-Ni-Mn/Alumnia catalyst.  Reaction Kinetics and the development of catalytic processes, Edited by G.F. Froment and K.C. Waugh, Elseiver, (2001). *F. Cavani, F. Trifiró. Alternative processes for the production of styrene. App. Cat. A:General 133, 219-239 (1995). *Ardissone D., Ponzi M., Carrascull A., Castro Luna A., Rivarola J., Reaction of combustion and the influence of various diluents in catalytic oxidehydrogenation from ethylbenzene to styrene. Rev. Lat. Ing. Qca. Qca. Apl., 17, 171-178, (1987b). *D. Ardissone, A. Bachiller, M.Ponzi, J. Orejas. Oxidehydrogenation of ethylbenzene to styrene on P-O-Ni-Mn/Alumnia catalyst.  Reaction Kinetics and the development of catalytic processes, Edited by G.F. Froment and K.C. Waugh, Elseiver, (2001). *F. Cavani, F. Trifiró. Alternative processes for the production of styrene. App. Cat. A:General 133, 219-239 (1995). *Ardissone D., Ponzi M., Carrascull A., Castro Luna A., Rivarola J., Reaction of combustion and the influence of various diluents in catalytic oxidehydrogenation from ethylbenzene to styrene. Rev. Lat. Ing. Qca. Qca. Apl., 17, 171-178, (1987b). *D. Ardissone, A. Bachiller, M.Ponzi, J. Orejas. Oxidehydrogenation of ethylbenzene to styrene on P-O-Ni-Mn/Alumnia catalyst.  Reaction Kinetics and the development of catalytic processes, Edited by G.F. Froment and K.C. Waugh, Elseiver, (2001). *F. Cavani, F. Trifiró. Alternative processes for the production of styrene. App. Cat. A:General 133, 219-239 (1995).