Sensitividad Paramétrica en Deshidratación de Metanol vía obtención de Dimetil Eter usando Software Libre
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Date
2020-05-09
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
RESUMEN
En la presente tesis se analizó la sensitividad paramétrica de la deshidratación de metanol
via obtención de dimetil éter - DME usando el software libre COCO V 3.3. Para tal estudio
se usó un reactor catalítico PFR con conversión por paso de 82,89% mol de metanol. Para
la separación de la mezcla resultante se configuraron dos columnas de destilación en serie,
mediante Chemsep CAPE OPEN. Para ambas columnas se usaron los modelos
termodinámicos, DECHEMA para los coeficientes de distribución de las fases, UNIFAC
para los coeficientes de actividad y entalpias de exceso, para los balances de energía. La
primera de 22 platos a 9,87 atm y con relación de reflujo (RR) de 0,4 permitió recuperar el
dimetil éter con una pureza del 99,9% mol y un consumo de calor en el calderin de 1,16
MW. La segunda columna de 27 platos a 10,16 atm y RR de 1,7; permitió la recuperación
de metanol con una pureza de 99,9% mol y consumo de calor de 2,1 MW. El mejor rango
de ubicación del plato de alimentación a la primera columna, estuvo entre 8 al 16 avo
plato y a partir de este último en adelante, la pureza del DME disminuye
significativamente. El consumo de calor en el calderin de la segunda columna fue mayor
en 1 MW respecto a la primera debido a su mayor relación de reflujo y mayor número de
platos.
Description
In this thesis, the parametric sensitivity of methanol dehydration was analyzed by
obtaining dimethyl ether – DME, using the free COCO V 3.3 software. For this study, a
PFR catalytic reactor with conversion per step of 82,89 mol% of methanol was used. For
the separation of the resulting mixture, two distillation columns were configured in series,
using Chemsep CAPE OPEN. For both columns the thermodynamic models, DECHEMA
for the phase distribution coefficients, UNIFAC for the activity coefficients and excess
enthalpies, were used for the energy balances. The first of 22 steps at 9,87 atm and with a
reflux ratio of 0,4 allowed the dimethyl ether to be recovered with a purity of 99.9% mol
and a heat consumption in the boiler of 1,16 MW. The second column of 27 steps at 10,16
atm and with a reflux ratio (RR) of 1.7, allowed the recovery of methanol with a purity of
99,9% mol and heat consumption of 2,1 MW. The best location range of the feed step to
the first column was between 8 to 16 th and from the latter onwards, the purity of the DME
decreases significantly. The heat consumption in the boiler of the second column was
higher by 1 MW compared to the first because of its higher reflux ratio and greater number
of dishes.
Keywords
Sensitividad paramétrica, deshidratación, metanol dimetil eter, Software libre