Tesis profesional presentada por
Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.
Jurado Calificador
Presidente: Ing. Rocio del Carmen Chavela
Guerra
Vocal y Director: Mtro. Luis Gabriel Ríos
Casas
Secretario y Co-director: M.C. Alejandra
Alarcón García
Cholula, Puebla, México a 14 de mayo de 2004.
Para lograr la síntesis óptima del proceso de hidrodealquilación de tolueno (HDA), se combinaron el método evolutivo y el método algorítmico para encontrar el diseño que produjera 265 mol/hr de benceno con una pureza mayor al 99.97% y que al mismo tiempo, ahorrara la mayor cantidad de materias primas y disminuyera la cantidad de descarga de gases de desecho.
Mediante la simulación de las topologías propuestas por Sorin (2000) para este proceso, se eligieron las condiciones de operación convenientes respetando la producción antes mencionada y la relación de las materias primas en la sección de reacción. La elección de la mejor configuración estuvo basada en los parámetros de materia prima y gases de desecho.
De la estructura óptima seleccionada se extrajeron los datos relacionados a las transferencias de calor necesarias para llevar a cabo el proceso de manera correcta, es decir, se obtuvieron los datos de las corrientes que debían cambiar su estado físico, como cargas térmicas necesarias y temperaturas antes y después de dicha transferencia. Al conocer estos datos junto con los flujos de esas corrientes se procedió a realizar el análisis "pinch" para determinar cuáles corrientes de proceso podrían acoplarse con otras y de esta manera, conocer la cantidad de servicios auxiliares mínimos necesarios para completar las transferencias. Por último se aplicó el método algorítmico para comprobar que la red de intercambio de calor fuese la óptima y se obtuvieran los mismos resultados. Se diseño la red de intercambio de calor en base a resultados obtenidos por análisis pinch y reglas heurísticas, ya que con el método matemático no se obtuvieron resultados.
Se llegó a la conclusión de que no todos los métodos son adecuados para la resolución de un problema, si no que existe un método o una combinación de ellos los apropiados para cada uno.
Agradecimientos (archivo pdf, 9 kb)
Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 9 kb)
Capítulo 2. Objetivos (archivo pdf, 7 kb)
Capítulo 3. Síntesis óptima de procesos (archivo pdf, 83 kb)
Capítulo 4. Programación lineal (archivo pdf, 171 kb)
Capítulo 5. Integración de calor (archivo pdf, 130 kb)
Capítulo 6. Plan de investigación (archivo pdf, 8 kb)
Capítulo 7. Caso de estudio (archivo pdf, 54 kb)
Capítulo 8. Resultados (archivo pdf, 186 kb)
Capítulo 9. Conclusiones (archivo pdf, 9 kb)
Referencias (archivo pdf, 9 kb)
Apéndice A. Condiciones de operación (archivo pdf, 10 kb)
Apéndice B. Simulación de estructuras (archivo pdf, 793 kb)
Apéndice C. Análisis de Integración de Calor (archivo pdf, 98 kb)
Álvarez Escobedo, C., Brito Bazán, M. M. 2004. Síntesis Óptima y Minimización de Servicios Auxiliares para el Proceso de Hidrodealquilación de Tolueno. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2004.