Tesis profesional presentada por Enrique Márquez Mantilla

Licenciatura en Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. René Alejandro Lara Díaz
Vocal y Director: Dr. Aurelio López Malo Vigil
Secretario: Mtro. Luis Gabriel Ríos Casas

Cholula, Puebla, México a 12 de mayo de 2008.

Resumen

La producción de dimetil éter es una alternativa económica cuando el precio del metanol no es rentable además de que tiene usos potenciales a ser usado para turbinas de gases, aditivo o combustible alterno, sustituto del LPG, propelente y refrigerante. Tienen ventaja ya que no es tóxico ni se le conocen daños ecológicos porque no genera demasiadas emisiones NOx ni de azufre ni partículas. Hay una gran inversión de países asiáticos por estas razones.

En este trabajo se buscó hacer la búsqueda de la mejor topología que genere 50,000 ton/año respetando los parámetros de diseño establecidos por la cinética de la reacción y las purezas del producto y recirculación. Para lo anterior se tuvo que hacer una síntesis evolutiva y de cada parte de la topología usando el modelo de la cebolla con la ayuda de ASPEN Plus 2004.1 para los cálculos de los balances de materia y energía.

Se hizo un arreglo de en la red de intercambio de calor en las topologías y el cálculo del flujo de los servicios auxiliares. Una vez que se tuvo esto se buscó otros parámetros que dieran una ayuda para poder analizar mejor las topologías y así poder escoger la mejor. A ésta se le hizo una evaluación económica.

La mejor opción resultó ser la topología 2 HEN porque además de cumplir los parámetros de diseño muestra que el número de platos es el adecuado en una separación indirecta, un reflujo está en el rango heurístico, es que menos utiliza agua, tiene la menor pérdida de materia prima y hay un ahorro energético.

En el análisis económico depende de la oferta y la demanda ya que se el precio del metanol es bajo es preferible convertirlo a dimetil éter, en cambio si el precio sube es preferible venderlo ya que la planta no podrá soportar los costos de operación y de la materia prima.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 49 kb)

Índices (archivo pdf, 9 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 10 kb)

Capítulo 2. Objetivos (archivo pdf, 15 kb)

Capítulo 3. Revisión bibliográfica (archivo pdf, 995 kb)

  • 3.1 Descripción del Dimetil Éter
  • 3.2 Descripción de la reacción
  • 3.3 Destilación
  • 3.4 Condiciones de operación
  • 3.5 Método de propiedades
  • 3.6 Datos experimentales
  • 3.7 Topología propuesta por Turton

Capítulo 4. Metodología (archivo pdf, 341 kb)

  • 4.1 Síntesis del diagrama de flujo para el proceso de producción de dimetil éter
  • 4.2 Especificaciones de diseño
  • 4.3 Síntesis del reactor
  • 4.4 Síntesis del tren de separación
  • 4.5 Síntesis de la red de calor
  • 4.6 Servicios auxiliares

Capítulo 5. Resultados (archivo pdf, 1 mb)

  • 5.1 Síntesis evolutiva y efecto de agua en el reactor
  • 5.2 Reactores
  • 5.3 Resultados de las alternativas
  • 5.4 Red de intercambio de calos de las topologías 1 y 2
  • 5.5 Servicios auxiliares

Capítulo 6. Evaluación (archivo pdf, 36 kb)

  • 6.1 Análisis de las topologías
  • 6.2 Evaluación económica de la mejor topología

Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 26 kb)

Referencias (archivo pdf, 76 kb)

Anexo 1. Tablas de Servicios Topología (archivo pdf, 113 kb)

Anexo 2. Tablas del Diseño de las Topologías (archivo pdf, 56 kb)

Márquez Mantilla, E. 2008. Síntesis, análisis y evaluación para la producción de Dimetil Éter. Tesis Licenciatura. Ingeniería Química con área en Ingeniería de Procesos. Departamento de Ingeniería Química y Alimentos, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Mayo. Derechos Reservados © 2008.