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El policarbonato (PC) es un importante termoplástico con un gran número de
aplicaciones, en gran parte debido a sus propiedades mecánicas, de resistencia
eléctrica, entre otras. Sin embargo, el proceso típico en la producción del PC
comprende el uso de fosgeno, el cual es un compuesto sumamente toxico y
dañino tanto para el ser humano como para el ambiente, por lo que se ha buscado
procesos alternativos para la producción del PC. Una de las alternativas consiste
en el uso de Difenil Carbonato (DFC) como precursor en la síntesis del PC debido
a su baja toxicidad y biodegradabilidad. En el presente trabajo plantea 4 diferentes
y novedosos procesos basados destilación reactiva para la producción de DFC
RESUMEN
DISEÑO DE UN PROCESO DE BAJO CONSUMO DE
ENERGÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE DIFENIL-
CARBONATO Gabriel Contreras Zarazúa1,Ana Gabriela Romero Gracia1, José Antonio Vázquez Castillo1, Juan
Gabriel Segovia Hernández1, Rafael Alcántara Ávila2 1Universidad de Guanajuato.
Noria Alta S/N, Guanajuato, Gto., 36050, México, e-mail: [email protected]. 2Tokushima University
METODOLOGÍA
RESULTADOS
Conclusiones
BIBLIOGRAFÍA
1. Cheng Kai, Wang San-Jan, Wong David S.H (2013) "Steady-state desing of
thermally coupled reactive distillation process for the synthesis of diphenyl
carbonte" Comp. Chem. Eng. 58:263-271
2. Tuinstra, H.; Rand, C. L. (1994). Process for the preparation of phenyl
carbonate or polycarbonates. US Patent 5349102..
3. Shen, R.C., Fang, Y. J., Xiao, W. D., y Zhu, K. H. (2002). “Syntesis of diphenyl
carbonate from dimethyl carbonate and phenyl acetate”. Petrochemical
Technology, 31, 897-900 (in Chinese).
Obtención y ajuste de Costo Base
Cálculo de módulo desnudo
Cálculo de módulo desnudo ajustado
Costo módulo
Registro de concentración
inicial de productos
Elección de variables a manipular
Perturbación de variables
Normalización de concentraciones
Obtención de matriz
Obtención de valores singulares
y número de condición
Donde:
DMC= Dimetil Carbonato
PA= Acetato de Fenilo
MPC=Metil Fenil Carbonato
MA= Acetato de Metilo
DFC=Difenil Carbonato
FIGURA 1
Figura 1 Diferentes esquemas de destilación reactiva para producción de DFC. a) Convencional b) Térmicamente acoplado c) Esquema con integración de Calor d)
Esquema Hibrido Térmicamente acoplado- Integración de calor
FIGURA 2
El ahorro económico y energético son proporcionales, sin embargo para las secuencias que presentan acoplamiento térmico las propiedades de control son inversamente proporcionales de modo que los objetivos (Energía, TAC, control) se encuentran en competencia. En general el acoplamiento térmico presenta mejores propiedades para la síntesis de DPC, a diferencia de la recompresión de vapor, utilizando destilación reactiva
El Difenil Carbonato (DPC), puede ser utilizado como materia prima en la ruta alterativa para la producción de PC libre de fosgeno.
La ruta más prometedora de todas es la utilizada por Tunistra y Rand (1994).
Para la parte de optimización se pretende comparar las secuencias VRRD y VTCR con las propuestas por Cheng (2013), utilizando el software Aspen PLUS.
• Análisis energético (optimización de las secuencias de destilación reactiva)
Dependiendo de la secuencia se hicieron variar el flujo de interconexión y la
presión de salida del compresor, ya que estas estas son las variables que afectan
directamente al consumo energético del sistema.
• Análisis de Costos (Aplicación del Método de Guthrie)
• Análisis de las propiedades de control mediante SVD
Se considera como base a comparar, el consumo energético de la secuencia de destilación reactiva convencional que es de 945.08 KW (Cheng, 2013).
Figura 2 Análisis energético de los sistemas a) Térmicamente acoplado c) Esquema con integración de Calor d) Esquema Hibrido Térmicamente acoplado- Integración de calor respecto a
la secuencia convencional
FIGURA 3
Figura 3 Análisis comparativo de TAC, consumo energético y número de condición entre los sistemas originales y los optimizados
