UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

FRANCISCO DE MIRANDA

COMPLEJO ACADEMICO EL SABINO

AREA DE TECNOLOGIA

UNIDAD CURRICULAR: DISEO DE PLANTAS

PROFESORA: KORALYS GOITIA

Integrantes:

Colina Jessineth C.I: 20.570.024

Garcia Julieta C.I.: 19.449.759

Guanipa Jose C.I.: 20.931.207

Olivera Yalema C.I.: 19.253.680

Yiris Rosibeth C.I.: 20.212.579

Punto Fijo, enero de 2012

DISEO DE UNA PLANTA PARA LA OBTENCION DE FENOL

OBJETIVOS

General:

Disear una planta productora de fenol.

Especficos:

Analizar datos importantes del producto como caractersticas, tipos y usos.

Conocer la demanda y oferta del fenol.

Analizar precios y canales de comercializacin.

Comparar entre distintas tecnologas y criterios importantes de seleccin.

Elegir la tecnologa optima y adecuada para el proceso.

Analizar las bases y criterios de diseo de la planta

Especificar la capacidad y ubicacin de la planta.

INTRODUCCIN

Adems de los combustibles, del petrleo se obtienen derivados que permiten la

produccin de compuestos qumicos que son la base de diversas cadenas productivas que

terminan en una amplia gama de productos conocidos genricamente como productos

petroqumicos, que se utilizan en las industrias de fertilizantes, plsticos, alimenticia,

farmacutica, qumica y textil, entre otras. Especficamente el benceno es la base de

produccin de ciclohexano y de la industria del nylon, as como del cumeno para la

produccin industrial de acetona y fenol; el tolueno participa de una forma importante en la

industria de los solventes, explosivos y en la elaboracin de poliuretanos.

El presente proyecto trata sobre el diseo de una planta productora de fenol, el fenol

posee mltiples usos a nivel qumico, industrial y farmacutico por ejemplo, pero su principal

uso radica en resinas fenolicas.

A manera de historia, el fenol fue aislado del alquitrn de hulla en 1834 por Runge,

quien le dio el nombre de "cido carblico", nombre que todava se usa alguna que otra vez.

Laurent lo obtuvo en forma cristalina en 1841, determin su composicin y le llam "cido

fenlico". El nombre de "fenol" fue introducido por Gerhardt. Antes de 1888, casi todo el

fenol se obtena del alquitrn de hulla, y su principal uso era como desinfectante. En la ltima

dcada del siglo XIX, el derivado trinitro del fenol (cido pcrico) adquiri importancia como

explosivo. Despus de la primera Guerra Mundial adquiri mucha importancia el uso del fenol

en resinas fenlicas y la produccin natural del fenol fue reemplazada por la sntesis. Los

Estados Unidos se convirtieron en el productor ms importante. En 1952, 85% de la

produccin mundial de fenol se obtena por procedimientos sintticos, y en los Estados Unidos

se fabric 75% del fenol total. El fenol es un compuesto cristalino blanco, que se funde a 41C

en un lquido incoloro y tiene un olor caracterstico.

Por otro lado, Venezuela actualmente no posee ninguna planta de fenol y es necesario

que para tratar de satisfacer la demanda nacional tenga que importarse el producto, por tal

motivo se ve en la necesidad de disear dicha planta. Esto adems traer numerosas ventajas

tanto para el pas, porque podra llegar a convertirse en uno de los principales exportadores de

fenol, como para el estado Falcn ya que este aumentar la economa de la regin, generar

ms empleos y cierta competitividad ante otros distribuidores nacionales. El proyecto a su vez

abarcar todo lo relacionado con el anlisis en el mercado para seleccionar el precio y la

capacidad de la planta as como tambin las bases y criterios detallados que se deben de tomar

en cuenta para la implementacin de la misma, localizacin especifica de la empresa y

tomando en cuenta siempre que la tecnologa a emplear debe ser la ms optima.

Alcance de proyecto

Para el desarrollo del proyecto de la planta obtencin de fenol se desea determinar e

implementar la tecnologa ms adecuada, para que as se obtenga un producto final que

represente el 99,9% de pureza, tomando en cuenta el estudio de mercado, capacidad de la

planta y las especificaciones establecidas para que el proceso asegure una produccin eficaz

considerando ciertas bases de diseo como los son: premisas generales, condiciones

ambientales, caractersticas de alimentacin y producto, entre otros. Adems se determinar la

ubicacin especifica de la planta.

Descripcin del fenol

Fenol es el nombre especfico del monohidroxibenceno, C6H5OH, y el nombre

genrico de cualquier compuesto que contiene uno o varios hidrxilos (OH) Qumicamente, el

fenol, se caracteriza por la influencia mutua entre el grupo hidroxilo u oxidrilo (HO:) y el

anillo aromtico. El grupo fenilo fenil negativo, es la causa de una leve acidez del grupo

oxidrlico (pK en solucin acuosa a 25 C es 1.3 x 10 -10).

El fenol es un compuesto cristalino blanco, que se funde a 41C en un lquido incoloro,

que hierve a 182C. Tiene un olor caracterstico, ataca la piel humana y es un veneno muy

potente.

A temperatura ambiente es un slido blanco, de masas.

El Fenol poco a poco se vuelve rosa si contiene impurezas o se expone al calor o la luz.

Tiene un olor dulce caracterstico, alquitranadas, y la quema gusto.

El fenol tiene una solubilidad limitada en agua entre 0 y 65 C.

Por encima 65.3 C el fenol y el agua son miscibles en cualquier proporcin.

El fenol es muy soluble en alcohol, benceno, cloroformo, ter, y se disocian parcialmente en compuestos orgnicos en general, pero es menos soluble en los

hidrocarburos parafnicos.

De ser ingerido en altas concentraciones, puede causar envenenamiento, vmitos, decoloracin de la piel e irritacin respiratoria.

Este es uno de los principales desechos de industrias carbonferas y petroqumicas; como consecuencia el fenol entra en contacto con el cloro en fuentes de agua tratadas

para consumo humano, y forma compuestos fenilclorados, muy solubles y citxicos

por su facilidad para atravesar membranas celulares.

Caractersticas

Punto de congelacin: Punto de 40.9 C.}

Peso Molecular 94,11 g/mol.

Punto de Ebullicion: 181.8 C.

Densidad: 1,0722 g/cm3.

Punto de inflamacin: 79 C.

Viscosidad a 50C 3,49 cP.f

Usos

El fenol se usa principalmente en la produccin de resinas fenlicas. Tambin se usa

en la manufacturacin de nylon y otras fibras sintticas. El fenol es muy utilizado en la

industria qumica, farmacutica y clnica como un potente fungicida, bactericida, antisptico y

desinfectante , tambin para producir agroqumicos, policarbonatos, en el proceso de

fabricacin de cidos acetilsalicdico (aspirina) y en preparaciones mdicas como

enjuagadientes y pastillas para el dolor de garganta.

El fenol posee derivados importantes que tienen los siguientes usos:

O- terbutifenol . Se sugiere su uso como producto intermedio en la obtencin de resinas sintticas, perfumes, agentes tensoactivos y en plastificantes.

M- terbutilfenol. Se sugiere su uso para prevenir la oxidacin en hules, aceites y recinas, adems como agente anti-natas.

P- terbutilfenol. La reaccin ms importante del P- terbutilfenol, es su condensacin con el formaldehdo en presencia de catalizadores cidos bsicos, para dar colorantes

mate y resinas solubles en aceite, que se caracterizan por su buena resistencia a los

cidos, lcalis, el agua y la luz. Las recinas de P- terbutilfenol son importantes tambin

en la formulacin de adhesivos. La condesnsacin de P- terbutilfenol con el acetileno

da un producto de polimerizacin, aplicable en hules y otros elastmeros.

El P-terbutilfenol, sierve como agente anti-cracking en hules y como estabilizador de jabones. Su hidrogenacin da cis- y trans- 4- terbutilciclohexanol, cuyos acetatos se

usan en perfumera como sustitutos del aceite de limn.

P- teramilfenol. Como otros fenoles para sustituidos, el P- termilfenol puede condensarse con el formal dehido para formar resinas termoestubles solubles en

benceno, tolueno y en aceites secantes; estas resinas tienen valor en la namufactura de

pinturas y varnices. Otro uso y mejor para el P- termilfenol es en la produccin de

agentes tensoactivos por su reaccin con el xido de etileno. Las soluciones de P-

termilfenol en alcohol / agua se usan en la manufactura de germicidas, insecticidas y

fumigantes. El P-teramilfenol se usa tambin como intermedio para obtener aditivos

para hules y petrleo.

Heptilfenol. Se usa comnmente como intermedio en las reacciones de obtencin de aditivos de detergentes-dispersantes y en aditivos de aceites lubricantes, as como

intermedios en la produccin de plastificantes, estabilizadores y hules qumicos.

P- teroctilfenol. Los usos comerciales ms frecuentes del P-teroctilfenol, es en la manufactura de resinas fenlicas por condensacin con la formaldehdo y en la

manufactura de secantes no-inicos y de agentes dispersantes por condensacin con el

xido de etileno. Las sales de calcio y bario de los sulfuros y formaldehdo

condensados con el P- tercotilfenos se usan como aditivos en aceites.

El P- teroctilfenol le da estabilidad trmica y ultravioleta a la etil-celulosa, se usa tambin en la fabricacin de pinturas, insecticidas, bactericidas y compuestos

farmacuticos.

Nonilfenol. Su reaccin industrial ms importante es su eterificacin, por condensacin con el xido del etileno usando un catalizador bsico dando al agente tenso-activo no

inico del tipo del nonilfenoxipolietoxietanol, estos teres tienen buena estabilidad

qumica y excelentes propiedades secantes emulsificantes y detergentes.

El nonilfenol reaciona con los aldehidos, para dar resinas fenlicas, cuando lo hace con otros fenoles, da resinas ms resistentes al agua, ms solubles en aceites y que dan

ciertas propiedades elctricas.

Una variedad de nonilfenoles, est siendo usada como productos intermedios en al fabricacin de plastificantes de cloruro de polivinilo. Otras aplicaciones para el

nonilfenoles en productos farmacuticos, inhibidores de corrosin, pinturas, agentes de

flotacin, insecticidas, bactericidas y estabilizadores qumicos.

Dodecilfenol. Las sales de los metales alcalinos del cido dodecilfenoldulfnico, tienen propiedades tenso-activas.

Tal como el nonilfenol, reaciona con los xidos de alquileno para formar largas cadenas politer, que tienen usos como detergentes no-inicos de tipo casero e

industrial, adems de su uso como agentes secante y emulsificante. Se preparan

surfactantes aninicos por la sulfacin de los condensados que contengan de 4 a 7

molculas de xido de etileno por molcula de alquilfenol (se usan como detergentes

lquidos).

2- 6- diterbutilfenol. Se obtiene haciendo reaccionar fenol con isobutileno usando fenato de aluminio como catalizador y se sugiere como producto intermedio para

obtener resinas sintticas, plastificantes, y agentes tenso-activos. Se usa como

antioxidante para inhibier la formacin de gomas en gasolinas que contengan tetraetilo

de plomo, su producto de condensacin con formaldehdo se usa particularmente como

antioxidante para polmeros, aceites y ceras.

3- metil 6- terbutilfenol. Es un antioxidante efectivo y un estavilizador de resinas cumarona-indeno, teres polivinlicos e hidrocarburos halogenados, tales como el

tricloroetileno y el percloroteileno y es tambin un producto intermedio en la

manufactura de antioxidantes para hules y polmeros de alto peso molecular.

Otras de sus aplicaciones son: como germicida en formalaciones desinfectantes y antispticas.

3-metil 4- 6- diterbutilfenol. Este fenol alquilado es efectivo como antioxidante y estabilizador de teres polivinlicos. Se propone su uso en la produccin de hule duro o

ebonita de copolimerizacin de butadieno-acrilonitrilo.

4- metil 2- terbutilfenol. Tiene buen valor comercial en el presente y es en la preparacin de sus productos de condensacin con aldehidos para formar

antioxidantes, sobre todo para hules.

4-metil 2- 6- diterbutilfenol. En presencia de catalizadores cidos, tales como cloruro de aluminio, en los cidos sulfrico y fosfrico, el alquilfenol puede se debutilado para

formar terbutil P- cresol. Por medio de la oxidacin con cido crmico, con bromo se

convierte a aldehido el grupo metilo.

El 4- metil 2- 6- diterbutilfenol. Se usa en gasolina para motores automotrices de aviacin lubricacin turbinas, aceites, ceras, hules sintticos y naturales, pinturas,

plsticos y elastmeros puesto que protega los materiales contra los efectos del

oxgeno atmosfrico durante su almacn y su servicio. En grado de alta pureza es muy

usado en los alimentos para delatar cuando estos entran en estado de descomposicin,

especialmente para alimentos de origen animal, aceites vegetales y vitaminas solubles

en aceite. Tambin se usa en el empaque de alimentos, tales como papel de aluminio y

polietileno.

4- dimetil 6- terbutilfenol. Se encontr su aplicacin como un antioxidante de olefinas y para gasolinas; para inhibir la polimerizacin prematura de monmeros reactivos

particularmente acrilatos y metilicrilatos; para restringir la decoloracin durante el

proceso de obtencin de las resinas cumarona-indeno, y es un agente anti-natas para

pinturs, varnices, aceites secantes y tintas de impresin.

ESTUDIO DEL MERCADO

OBJETIVO

El principal objetivo del estudio de mercado es proporcionar la informacin necesaria

acerca del precio apropiado para colocar el bien o servicio y competir en el mercado, o bien

imponer un nuevo precio por alguna razn justificada. Adems indica si las caractersticas y

especificaciones del producto corresponden a las que desea comprar el cliente.

Por otro lado si la capacidad de la planta no es la adecuada traer graves consecuencias

a la empresa y con el estudio del mercado se puede predecir dicha capacidad. Finalmente, el

estudio de mercado deber exponer los canales de comercializacin acostumbrados para el

tipo servicio que se desea colocar, en este caso el Fenol y cul es su funcionamiento.

Estudio de la demanda.

Como se mencion anteriormente, el fenol posee mltiples usos a nivel industrial, este

se usa en la produccin de resinas fenlicas y en la manufacturacin de nylon (y otras fibras

sintticas). De manera general el fenol es muy utilizado en industrias qumicas y farmacutica

as como tambin para la obtencin de otros productos. El fenol es usado como fungicida,

bactericida, antisptico y desinfectante, tambin para producir agroqumicos, policarbonatos,

en el proceso de fabricacin de aspirina y en preparaciones mdicas como enjuague bucal y

pastillas para el dolor de garganta.

En este orden de ideas, el fenol es un producto que posee una demanda relativamente

alta en varios pases del mundo por sus diferentes usos. Como se mencion anteriormente la

produccin de resinas fenlicas es un amplio mercado para el fenol y engloba un 40% de la

produccin total. La demanda de este tipo de resinas viene dada por las industrias de

construccin y automocin. En U.S.A la demanda de resinas fenlicas creci en un 3 % a lo

largo del ao 2000. En la Europa del Este, la demanda de resina se recuper durante 1.994 y

1.995, aumentando posteriormente. En Japn, la falta de demanda de resinas fenlicas

provocar que el crecimiento en la produccin de fenol est por debajo de 1.4 %.

Por otro lado, las nicas fibras de poliamida importantes por su volumen comercial son

el nylon 6.6 y el nylon 6, con una produccin mundial de ms de 3,7 millones de toneladas el

1988 y esta cifra fue incrementando hasta que en la actualidad su produccin a incrementado

en mas de 500%.

En Venezuela actualmente no existe ninguna planta productora de fenol lo que hace

indispensable las importaciones desde pases como Estados Unidos o Brasil, por ejemplo. Lo

anterior radica el hecho de que al revender el fenol nacionalmente se aumente el costo del

mismo, ya sea en Kg o litros.

A continuacin se muestra el precio (en bolvar fuerte) en relacin a los kilogramos de

empresas que lo distribuyen nacionalmente.

Precio (BsF) Cantidad (Kg/da)

320 1300

334 1000

382 600

425 400

456 100

Fuente: informacin suplida por empresas nacionales

La tabla anterior proporciona informacin sobre el comportamiento de la demanda

nacional, mostrando que a medida que el precio aumenta la cantidad disminuye.

Esta informacin se muestra en el siguiente grafico

Fuente: propia

Estudio de la oferta.

Al igual que en el estudio de la demanda se realiz la recoleccin de informacin,

especficamente de organizaciones internacionales que se encarguen de la produccin y venta

de fenol, ya que a nacionalmente no existe ninguna planta que lo produzca. Por tal motivo se

dice que, en lo que a fenol se refiere, Venezuela es un intermediario, ya que se compra en

otros pases y se revende a nivel nacional.

En el 2001, la produccin mundial fue de 6,4 x106 toneladas evaluada en 4x10

9 dlares

($). El 41% del consumo de fenol en el 2002 se destinaba a la produccin de Bisfenol A, sin

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 500 1000 1500

DEMANDA

DEMANDA

embargo en el 2004 el mercado comenz a ser reducido a causa del aumento del benceno,

materia prima para ste producto.

En la siguiente tabla se muestra la oferta internacional del fenol:

Pas Precio

(BsF/kg)

Cantidad

(Kg/dia)

Espaa 338 100

Alemania 352 400

Blgica 403 600

Brasil 459 100

EE.UU. 493 1300

Fuente: INE (2006-2010)

A diferencia de la demanda, para este caso se observa como el precio y la cantidad son

proporcionales, es decir, que a medida que aumenta la cantidad aumenta el precio.

Fuente: propia

En el ao 2010, diferentes pases ofertaron numerosos Kg de Fenol a empresas

Venezolanas como Didacta C.A, por ejemplo; estos valores anuales se ven reflejados en la

grfi-

ca siguiente:

Fuente: propia

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100

200

300

400

500

600

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

OFERTA

OFERTA

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500000

1000000

1500000

2000000

2500000

3000000

3500000

Kg Brutos Kg Netos Precio

(Bs.F)

Precio ($)

Total Anual

Total Anual

Equilibrio en el Mercado

El equilibrio en el mercado es cuando las curvas de demanda y oferta se interceptan

para as obtener el precio y cantidad de equilibrio. Este ser el precio y cantidad necesaria para

as compensar la demanda del pas, que en este caso es insatisfecha, por lo que a partir de estos

datos se podr conocer la capacidad de la planta y continuar con el diseo.

Con la intercepcin de las curvas de la demanda y la oferta se logra obtener el precio y

la cantidad necesaria para compensar la demanda insatisfecha en el pas, lo cual nos

proporciona una idea de cunto deber ser la capacidad de produccin de la planta a disear.

En la siguiente grafica se aprecian las curvas de oferta y demanda, as como tambin el

equilibrio del mercado, el cual como se mencion anteriormente es la intercepcin de ambas

curvas.

Fuente: propia

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100

200

300

400

500

600

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

DEMANDA

OFERTA

Este punto se denomina punto de equilibrio y aporta un indicio de cul debera ser

aproximadamente el precio del bien o producto, en este caso fenol, y adems cual ser la

capacidad de la planta.

Capacidad estimada de la planta

Basandos en los resultados de lo anteriormente descrito, se tiene que la cantidad de

equilibrio es 550 Kg/da lo que equivale a 0,55 toneladas mtricas diarias; es decir que

anualmente se produciran 198 toneladas mtricas aproximadamente (tomando en cuenta

paradas de planta programadas o emergentes), este valor corresponder a la capacidad de la

planta.

Capacidad Diseada:

Esta capacidad es la estimada en el diseo de la instalacin y esta cual puede o no ser

alcanzada, el mismo corresponde a un valor mximo de produccin para la cual la planta debe

estar preparada.

La capacidad diseada se puede calcular de la siguiente forma:

C.Maxima + (C. Maxima*0.10) = 198 + (198*0.10) = 217,8

Capacidad Efectiva:

Se puede definir como la mnima produccin, considerando daos de equipos,

mantenimiento, personal, paradas de plantas. La capacidad efectiva se puede calcular de la

siguiente forma:

C.Mxima - (C. Mxima*0.15) = 198 (198* 0.15) = 168,3

Tasa de uso

Esta define el grado en que una planta utiliza su capacidad, corresponde al porcentaje

de operacin inicial de la planta y se determina como:

0,7727 ser la tasa de uso de la capacidad, si la capacidad utilizada fuera la capacidad

efectiva.

Mercado potencial para el proyecto

Toda ser humano que quiera obtener o adquirir algn producto tiene diferentes

expectativas respecto al mismo, por tal motivo las empresas encargadas de producirlo tienen

como principal objetivo satisfacer esas necesidades del cliente, ellos enfocan sus esfuerzos en

elaborar un producto de calidad y accesible. Por ejemplo, para el caso del fenol se propone que

sea de 99,9% de pureza y bajo costo, pues como ya se ha mencionado anteriormente, el mismo

presenta usos a nivel industrial, qumico y farmacutico. De lo anterior radica que el fenol

presente una alta demanda a nivel mundial y nacional, destacando que Venezuela no presenta

hasta los momentos alguna planta que produzca fenol y que el precio del mismo sea muy

elevado pues la funcin que cumplen empresas nacionales solo es comprar y revender.

Por tal motivo surge la necesidad de disear una planta en el pas, que sintetice fenol a

travs de cierta tecnologa y que a su vez lo distribuya por diferentes empresas a nivel regional

y si es posible a nivel nacional, para as con una posterior expansin, convertirse en uno de los

principales pases exportadores de fenol en el mundo.

La importancia de la realizacin de este proyecto es que al no existir ninguna otra

planta productora de fenol en el pas el mercado para el producto es altamente potencial. Al

mercado al que se desea llegar es micro y macroempresas; y de esta manera no habr

competencia ya que hay una demanda insatisfecha de parte de este significativo de

consumidores.

Precios

Con el equilibrio en el mercado se logr conocer cul ser el precio en equilibrio, el

cual result 390BsF/Kg. A este precio el fenol podra considerarse econmico pues con el

estudio en la demanda y oferta se pudo observar que los precios de empresas venezolanas que

cumplen la funcin de intermediarios son muy parecidos, por ejemplo, en el caso de la

empresa didacta c.a vende el fenol a 191BsF por 500 gramos, es de decir, 382 BsF. el

kilogramo; Casamay Chemical en cambio vende el litro de fenol a 400 BsF. Estos precios no

varan mucho en otras empresas como lo son Distribuidor Gotemar, Corquiven o

Venequimica, por ejemplo.

Las empresas nombradas anteriormente solo son solo compradores y revendedores en

el mercado mundial, esto indica que la fuente de fenol en Venezuela se debe a importaciones y

no hay ninguna planta a nivel nacional.

Los principales pases de los que Venezuela importa fenol son grandes productores del

mismo, por lo que poseen altas ganancias econmicas distribuyendo su producto por todo el

mercado internacional, entre estos pases se encuentran: Estados Unidos, Espaa, Brasil,

Alemania, Chile, Colombia, Mxico, Suecia y Blgica.

Importaciones de Fenol en Venezuela. (2010)

Pais Kg Brutos Kg Netos Precio (Bs.F) Precio ($)

ESPAA 58 50 1690 650

ALEMANIA 434 400 7912 3680

BELGICA 79174,4 71877,76 482310,4 185504

BRASIL 300500 300500 1378572 530220

EEUU 311132,26 310811,16 1179859,3 453792,04

Es decir, que para el ao 2010 Venezuela tuvo un total de

Kg Brutos Kg Netos Precio (Bs.F) Precio ($)

Total 691299,05 683638,92 3050343,7 1173846,04

Fuente: INE (2006-2010)

Los datos anteriores se pueden observar en la siguiente grafica:

A pesar de que para ese ao Estados Unidos fue el que vendi mayor cantidad de fenol

a Venezuela, fue Brasil quien recaudo mayor dinero con su venta ya que su producto es de

mayor calidad, lo que concluye que el precio debe considerar varios aspectos como costos

totales de produccin y pureza del fenol.

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200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

Kg Brutos

Kg Netos

Precio (Bs.F)

Precio ($)

Canales de comercializacin

Los canales de comercializacin cumplen con la funcin de facilitar la distribucin y

entrega del producto fabricado, en este caso fenol, a un mercado mayorista y al consumidor

final. Si se da una efectiva comercializacin del producto en un tiempo relativamente corto

esto se reflejar en ganancias tanto econmicas como de clientela. El producto fabricado se

entregara a los consumidores de manera eficaz y rpida as como tambin a los distintos

mercados que se encargaran de utilizar el fenol como materia prima en productos

farmacuticos y principalmente para producir resinas fenlicas o nylon.

Para el traslado de cualquier sustancia qumica deben tomarse en cuenta normas de

transporte internacional, ya sea que el traslado se realice por va terrestre o mar.

Por va terrestre:

El transporte por va terrestre se realizar por medio de camiones cisternas y gandolas.

Este transporte debe cumplir con todos los permisos necesarios para poder transportar productos qumicos (ej.: RASDA)

Los transportistas tendrn una ruta definida de traslado donde solo podr utilizar autopistas y evitar las zonas pobladas.

El fenol debe transportarse de manera seguro, no se puede derramar ya que es un compuesto muy toxico.

Por va martima:

El transporte por mar se puede realizar por ferris, buques de carga.

Se deben seguir las normas de transporte de la organizacin martima internacional y la convencin de SOLAS.

El transporte por mar puede involucrar a Varias partes entre el expedidor y el cliente, como la compaa naviera, las autoridades portuarias y los transportistas.

Antes del inicio de un envo, el expedidor debe asegurarse de que todas las partes

involucradas siguen normativas adecuadas de seguridad e higiene.

El sistema de seguridad e higiene se comprobar preferiblemente mediante una inspeccin martima o similar este debe dar Instrucciones concretas sobre el

control de la operacin a todas las partes involucradas, y explicar las acciones a

tomar en caso de emergencia.

Es importante sealar que actualmente en Venezuela no existe ninguna planta

productora de fenol por lo que acta como intermediario en la comercializacin del bien. Con

la ejecucin de este proyecto se lograr si es posible que Venezuela entre en la lista de los

principales exportadores de fenol y que deje de importar el mismo.

ESTUDIOS DE TECNOLOGIAS

Objetivo

El objetivo de este documento es principalmente verificar si el proceso para la

obtencin de fenol se puede llevar a cabo y con la mejor tecnologa, adems permitir

descubrir si se cuenta con la materia prima adecuada, los equipos y herramientas necesarias e

instalaciones ptimas para su produccin.

En resumen, se pretende resolver las preguntas referente a dnde, cundo, cuanto,

cmo y con qu producir fenol, por lo que este punto del proyecto comprende todo aquello

que tenga relacin con el funcionamiento y la operatividad de dicha proyecto.

Alcance

Como se menciono anteriormente este documento permitir determinar cul ser la

mejor tecnologa a emplear para la obtencin de fenol tomando en cuenta ciertos criterios y

evaluando el rendimiento como tal de cada proceso propuesto, as como tambin, los aspectos

econmicos, ambientales y operacionales. Con la realizacin de este estudio se tendr la base

para la realizacin de las dems fases del proyecto ya que a partir de este se seleccionar el

mejor mtodo de obtencin de fenol.

Datos del proceso

Para estudiar el proceso de obtencin de fenol, sea cual sea su materia prima, es

necesario conocer las distintas variables que se manejarn en el mismo de modo de asegurar

que el proceso como tal se encuentre bajo las condiciones optimas y el fenol producido sea de

la mayor pureza exigida por la demanda.

Los datos ms importantes manejados en el proceso son: presiones de operacin de los

equipos, temperaturas o rangos de temperaturas a mantener, flujo de alimentacin del proceso,

produccin de la planta, conversiones de los productos, equipos a utilizar dentro del proceso,

pureza del producto final, concentracin de subproductos formados, concentracin de

productos obtenidos de carcter contaminante, niveles de los flujos del sistema en el proceso,

entre otros.

Premisa del estudio

El fenol es un compuesto qumico muy utilizado en la industria a nivel mundial, para su

produccin existen varias vas que involucran distintas tecnologas con materias primas de

diferentes propiedades, dichas tecnologas se han utilizado durante aos desde su existencia;

para su seleccin se tomar en cuenta distintos criterios que involucren la capacidad de la

planta, condiciones y eficiencias del proceso. Las diferentes tecnologas a utilizar sern la

produccin de fenol a partir de cumeno, de tolueno o de benceno, se analizaran los criterios

ms importantes dndole un peso y siendo seleccionada solo una materia prima especfica

segn sus condiciones de trabajos y eficiencia durante el proceso.

Descripcin de las tecnologas propuestas

Obtencin de fenol a partir del Cumeno:

1. Tcnicas Operacionales:

La produccin de fenol "va cumeno", fue descubierta por H.Hock en Alemania. Este

moderno proceso, produce un fenol de alta calidad, apropiado para la obtencin de

policarbonatos y/o resinas. Alrededor de 4 billones de libras de fenol al ao (1997) se

producen en Estados Unidos mediante este proceso. De igual forma, la acetona obtenida

posee una gran calidad. Lo anterior indica que esta es una de las principales vas de

obtencin de fenol, para ello se da una oxidacin del Cumeno (primera etapa) y esta

reaccin es autocataltica en esta etapa el cumeno se oxida con aire y sosa custica

(acondicionador del medio) para producir hidroperxido de cumeno. La segunda etapa

consta principalmente de la descomposicin del propio hidroperxido a fenol y un

subproducto que es la acetona (luego de haber pasado por procesos intermedios de

purificacin, concentracin, entre otros). La reaccin llevada cabo en este paso es

catalizada por un acido.

Las reacciones dadas en este proceso son las siguientes:

C6H5CH (CH3) 2 C6H5C (CH3) 2OOH

C6H5C (CH3) 2OOH C6H5OH + CH3COCH3

En primer lugar, dos corrientes entran a un reactor oxidante, en este caso cumeno y

aire, generando hidroperxido de cumilo, los principales subproductos durante la oxidacin

son la acetofenona y el dimetilfenilcarbinol (el segundo se forma directamente del cumeno y el

primero por descomposicin del ROOH en acetofenona y metanol). La presencia de fenol

produce un efecto inhibidor en la oxidacin, por lo que, entre los diversos tipos de

catalizadores que pueden emplearse en la oxidacin del cumeno se prefiere el empleo de sosa

o sosa custica, ya que de este modo se mantiene un pH alto (8,5 10,5).

Es importante mencionar que la oxidacin directa del benceno a fenol es

termodinmicamente posible pero la velocidad de reaccin es muy baja a menos que la

temperatura sea muy baja y, en tales condiciones, el fenol resulta fcilmente oxidado. Por otra

parte, la presencia de fenol inhibe la oxidacin del benceno, por lo que slo se pueden alcanzar

grados de conversin muy bajos. Continuando con el proceso, luego del reactor entra a un

proceso intermedio el cual tiene que ver con concentracin, para luego as ingresar a una

serie de reactores de escisin en donde es agregado un acido. La transformacin del

hidroperxido en medio cido (normalmente con sulfrico) tambin puede realizarse en fase

homognea o heterognea segn la proporcin de cido empleada. La temperatura de

descomposicin es de 50 60 C. La corriente de salida del reactor se neutraliza con lcali y

se separa en dos fases. La fase acuosa se separa del proceso y la orgnica pasa a la seccin de

destilacin, en el proceso de destilacin se separan los componentes para finalmente producir

el fenol y la acetona como subproducto.

2. Emisiones Ambientales:

El cumeno puede ser peligroso para el ambiente, dependiendo de la cantidad y

concentracin del mismo; debera prestarse atencin especial a los organismos acuticos y a

las aves, por tal motivo es necesario mantenerla estable para evitar cualquier tipo de alteracin

por emisiones al ecosistema.

3. Mantenimiento:

Este proceso requiere que, cada cierto tiempo, se efectu un mantenimiento para as

cerciorar que las operaciones se encuentren en sus condiciones ptimas y adems, asegurar la

vida til de los equipos que conforman la planta de produccin de fenol. Este mantenimiento

se efectuar en paradas de plantas el tiempo estimado para este es aproximadamente cada 6

meses en donde se tomar en cuenta todos los equipos incluyendo tuberas de transporte de

fluidos y drenaje.

4. Constructiblidad:

Este punto es de suma importancia ya que abarca toda la puesta en marcha de la planta

para la obtencin de fenol, en este caso a partir de cumeno; para este tem se debe considerar

todo lo referente a la planta como equipos, condiciones ptimas, personal a laborar y adems

los aspectos econmicos.

5. Seguridad y riesgos:

Para este factor se tomara en cuenta las vas de exposicin del cumeno ya que este se

puede absorber por inhalacin y a travs de la piel. Por otro lado la sustancia puede formar

perxidos explosivos y adems reacciona violentamente con cidos y oxidantes fuertes,

originando peligro de incendio y explosin; por este motivo se debe tener en cuenta que el

Punto de inflamacin del Cumeno es 31C, la temperatura de autoignicin es 420C mientras

que los limites de explosividad (% en volumen en el aire) son 0.9-6.5. En caso de derrame en

la plante es recomendable recoger, en la medida de lo posible, el lquido que se derrama y el

ya derramado en recipientes precintables, absorber el lquido residual en arena o absorbente

inerte y trasladarlo a un lugar seguro.

6. Requerimiento de espacios:

Este requerimiento depender de donde se ubique la empresa y del rea total de

extensin, adems concreta todo lo relacionado a la planta, tamao capacidad, dimensiones de

equipos, en conclusin el espacio total que ocupar la planta, y esto depender de la materia

prima que se est utilizando, en este caso el cumeno. Para la planta de produccin de fenol (y

acetona como subproducto) requiere de gran espacio debido a los equipos que esta maneja

como reactores, neutralizador, varios procesos de purificacin o intermedios como filtros,

entre otros.

7. Requerimientos de qumicos:

Materia prima: Cumeno

Aire

Agua.

Hidrogeno.

Acondicionador del medio.

Acido para la escisin (mayormente sulfrico).

8. Tiempo de Implementacin:

Este tiempo estar entre 5 y 6 aos ya que este se rige por cuanto se tarde adquirir todos

los equipos y los qumicos a utilizar; por otro lado tambin este tiempo depender de la

construccin de la planta como tal, es decir, la instalacin de cada uno de los equipos,

bsqueda del personal, para que finalmente se de la puesta en marcha.

9. Impacto sobre instalacin existente.

Este tem no aplica para este caso pues que el diseo de la planta no se efectuar sobre

alguna instalacin existente.

Obtencin de fenol a partir del tolueno:

1. Tcnicas Operacionales:

Un proceso tpico consta de dos pasos continuos. En el primer paso la oxidacin de

tolueno a cido benzoico se logra con la sal del aire y el cobalto (catalizador) a una

temperatura entre 121 y 177C (206 kPa), y la concentracin del catalizador est comprendida

entre 0,1 y 0,3%. El efluente del reactor se destila, el cido benzoico purificado se recoge

mientras que el tolueno es recirculado al reactor oxidante.

En el segundo paso del proceso, el cido benzoico se oxida al benzoato de fenilo en la

presencia de aire y un catalizador mezcla de sales de cobre y el magnesio (234C, 147 kPa). El

benzoato de fenilo se hidroliza con vapor de agua en el segundo reactor para producir dixido

de carbono y fenol (200 C y presin atmosfrica).

Es importante sealar que el acido benzoico se puede dar de varias formas a partir del

tolueno. Por ejemplo, en el proceso Dow se oxida el tolueno en fase liquida con aire a 110-

120 C y 2-3 bar en presencia de sales de Co. La selectividad en acido benzoico alcanza un

90%. Otro proceso que transcurre en forma anloga es el de Amoco para la obtencin de cido

tereftlico. La selectividad total del proceso est entre 70 y 80%.

Qumicamente el proceso es:

2. Emisiones Ambientales:

El tolueno y acido benzoico son degradados despus de un tiempo

relativamente corto, pero, mientras no se degrada sus efectos son txicos y adems es

peligroso para la vida acutica por lo tanto afectara al ambiente de manera apreciable si

se da alguna fuga o derrame, en conclusin no se debe permitir que este producto

qumico se incorpore al ambiente

3. Mantenimiento:

Al igual que la tecnologa anterior es necesario hacer mantenimiento a los

equipos indispensables en la planta para que esta opere ptimamente. Este

mantenimiento se har con las paradas de planta es decir, anualmente.

4. Constructibilidad:

Igualmente que en con el cumeno, este aspecto maneja la viabilidad de la

construccin de toda la planta, considerando equipos a utilizar (en este caso reactores

principalmente), condiciones de operacin, materiales, qumicos y personal a laborar

en dicha planta, as como aspectos de tipo econmico y financiero.

5. Seguridad y riesgos:

Como el tolueno es inmiscible en agua, flota y se evapora fcilmente Es

fcilmente biodegradable, pero en humanos afecta al sistema nervioso central, irrita

severamente la piel y ojos. Adems en envenenamientos crnicos puede producirse anemia

y puede verse afectado el hgado. Las sustancias manejadas en esta planta son fcilmente

inflamables. A temperatura normal de manipulacin existe un riesgo extremo de ignicin

del vapor y pueden formarse mezclas aire-vapor explosivas/inflamables (especialmente en

recipientes vacios que no hayan sido limpiados). Se debe evitar mezclar con materiales

fuertemente oxidantes y puede llegar a formar mezclas explosivas con ellos. Los vapores

son ms pesados que el aire, por lo que pueden desplazarse al nivel del suelo, pudiendo

ocurrir una ignicin a distancia. Por lo que las medidas de seguridad en dicha planta sern

tener especial cuidado en el control de la temperatura d fluidos y adems es necesario que

los trabajadores posean equipos de proteccin personal adecuados y reportar de inmediato

algn accidente.

6. Requerimiento de espacios:

El espacio requerido viene en funcin de las dimensiones de equipos, capacidad

y ubicacin de la planta, entre otros.

7. Requerimientos qumicos:

Materia prima: Tolueno.

Aire.

Sales de cobalto o manganeso (acetatos).

Sales de cobre.

8. Tiempo de Implementacin:

En funcin de la adquisicin e instalacin de equipos, y adems, de la bsqueda

de personal, se necesitara como mnimo de 6 aos.

9. Impacto sobre Instalacin Existentes:

Este tem no aplica en este diseo, ya que no se efectuar sobre instalaciones

existentes.

Obtencin de fenol a partir del ciclohexano:

1. Tcnicas Operacionales:

Se puede llegar a obtener fenol por oxidacin del ciclohexano y posterior

deshidrogenacin del producto intermedio resultante. El ciclohexano se obtiene por

hidrogenacin catalizada del benceno, modernamente con catalizadores de nquel o de platino

metlico. La reaccin es exotrmica, es importante controlar adecuadamente la temperatura y

el tiempo de residencia en el reactor para evitar la transformacin del ciclohexano a

metilciclopentano (isomerizacin).

En la oxidacin del ciclohexano se obtiene una mezcla de ciclohexanol/ciclohexanona,

que por deshidrogenacin (a 400 C y con un catalizador de platino) se transforma en fenol.

Esta alternativa de fabricacin resulta antieconmica y, de hecho, se sigue el camino inverso,

es decir, la fabricacin de ciclohexanona a partir de fenol.

La oxidacin del ciclohexano se produce a travs de un mecanismo de radicales libres, a

125 165 C y 8 10 bar (en fase lquida) en presencia de sales de Mn o Co y con aire. Para

conseguir una alta selectividad en la obtencin de anol/anona, el grado de conversin se limita

al 10 %. La proporcin anol/anona es de 1/1. En presencia de cido brico se aumenta la

selectividad pero aumenta la proporcin de alcohol en la mezcla hasta un 9/1.

2. Emisiones Ambientales:

Es peligroso en elevadas concentraciones, se debe cumplir el rgimen de limites de

concentracin y/o emisiones al ambiente. El producto puede matar las hierbas y plantas

pequeas. Es muy txico para los organismos acuticos, puede provocar a largo plazo efectos

negativos en el medio ambiente acutico. El ciclohexano es altamente inflamable y adems

insoluble en agua.

3. Mantenimiento:

Para mantener el proceso de operacin en ptimas condiciones, Es recomendable

efectuar cada cierto perodo de tiempo un mantenimiento (semestral preferiblemente) a los

diversos equipos que conforman la planta de fenol, tuberas de fluidos y drenajes; con dicho

mantenimiento se alarga la vida til de los mismos. Es importante sealar que las sustancias

con que se trabajar en dicha planta son altamente corrosivas lo que implica altos costos de

mantenimiento, esta es una de las desventajas de la tecnologa.

4. Constructibilidad:

Igualmente que en con el tolueno, este aspecto maneja la viabilidad de la

construccin de toda la planta, considerando equipos a utilizar, condiciones de operacin,

materiales, qumicos y personal a laborar en dicha planta, as como aspectos de tipo

econmico y financiero.

5. Seguridad y riesgos:

Para llevar a cabo una buena prctica laboral deben instalarse controladores en el lugar

de trabajo, adems del uso de equipos de proteccin individual por parte del personal

laborante en la planta y adiestramiento de dicho personal. El ciclohexano es altamente

inflamable as que se debe tener en cuenta la temperatura con que este se trabaje. Se debe

prevenir en lo posible las emisiones ambientales. Por otro lado las sustancias manejadas en

dicha planta son altamente corrosivas y toxicas.

6. Requerimientos de Espacios:

Esto se refiere tanto a la ubicacin como las longitudes de los distintos equipos que

conforman la planta, as como tambin la capacidad de la misma.

7. Requerimientos Qumicos:

Materia prima: ciclohexano.

Hidrogeno.

Catalizadores de nquel

Catalizador de platino.

Aire.

Sales de Mn o Co.

8. Tiempo de Implementacin: Basndose en los requerimientos de 5- 6 aos.

9. Impacto sobre Instalacin Existentes:

Al igual que las tecnologas anteriores no aplica en este diseo, ya que no se efectuar

sobre instalaciones existentes.

Informacin suplida por los fabricantes/ suplidor de las tecnologas

TECNOLOGA PATENTES INFORMACIN PRELIMINAR

Obtencion de fenol a

partir de cumeno.

ERTISA S.A.

El centro de produccin de ERTISA est

situado en la provincia de Huelva, en el Polgono Industrial Nuevo Puerto de Palos de

la Frontera (Huelva), disponiendo de una

terminal portuaria para la recepcin de materias primas y expedicin de productos terminados.

Adems de su planta industrial, ERTISA tiene

centros para la comercializacin de sus

productos en Madrid, Barcelona y Lisboa. Cuenta tambin con filiales en Gran Bretaa,

Holanda y Estados Unidos. Se especializa en la

produccin y distribucin de de metilaminas y fenol. la tecnologa usada es a partir de cumeno

Contacto: 959369213

www.ertisa.es

Obtencion de fenol a

partir de tolueno.

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Diversas Industrias. Misin: En Abaquim nos Preocupamos Da a Da en Satisfacer al

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Obtencin de fenol a

partir de

ciclohexano.

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INEOS Phenol es el mayor productor en el

mundo de fenol y acetona. Nuestros mercados

estn creciendo en todo el mundo y nuestro objetivo es transformar este crecimiento en el

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precios competitivos. Tambin exigen una alta

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http://www.ineos.com/bus_phe_int.html

Tecnologia recomendada

La tecnologa recomendada por la bibliografa consultada y adems por la informacin

suplida por fabricantes es la obtencin de fenol va Cumeno, ya que este obtendr el producto

con una alta calidad y adems la selectividad de la oxidacin del Cumeno a hidroperxido es del

93 %, y la de su Posterior transformacin a fenol del 98%. Es importante sealar que en este

proceso se genera acetona como subproducto, la cual, es muy rentable a nivel econmico y

podra ser vendida ya que se caracteriza por alta pureza al igual que el fenol.

Un diagrama general del proceso sera el siguiente:

Fuente: Chemical Process And Design Handbook-James Speight

Estimado de costos

METODO DE FACTORES PONDERADOS:

Este mtodo permite seleccionar, en este caso, la tecnologa a emplear dndole una

ponderacin a ciertos factores que se consideran importantes pudiendo ser de carcter

cuantitativo o cualitativo. Este mtodo consiste en los siguientes pasos:

1. Determinar una relacin de los factores relevantes.

2. Asignar un peso a cada factor que refleje su importancia.

3. Fijar una escala a cada factor. Para efectos del estudio ser entre 1-10 puntos.

4. darle un puntaje a cada alternativa dependiendo de la consideracin.

5. Multiplicar la puntuacin por los pesos para cada factor

6. Calcular el total de cada alternativa (en este caso tecnologa).

7. Elegir como alternativa la que obtuvo mayor puntaje.

Factores de ponderacin:

a. Selectividad

En este caso a dicho factor se le pondero con un peso de 14% ya que la

selectividad es la capacidad que la materia prima posee para orientar las

reacciones, y lograr de esta forma, un mayor rendimiento para determinado

producto. A mayor selectividad mayor ser el rendimiento y calidad del fenol.

b. Calidad del producto

Este factor se refiere a la pureza del producto y este va a depender de cual

es la materia prima utilizada. Este factor recibe un peso de 14% ya que es de suma

importancia satisfacer al cliente que requiere la mxima pureza del fenol.

c. Corrosividad

La corrosin origina el deterioro de los equipos manejados en la planta si

esto llegase a pasar es necesario un reemplazo inmediato para evitar prdidas

econmicas en la produccin, pero aun as se darn perdidas por el mantenimiento

o remplazo de los mismos. A este criterio se le dio una ponderacin de 8%.

d. Riesgos y seguridad

Como se mencion anteriormente, cada tecnologa genera ciertos riesgos,

dependiendo de los equipos, sustancias y condiciones elevadas que requiera; por

lo que es de suma importancia la confiabilidad y seguridad que ofrezca la

tecnologa. Aquella tecnologa donde se necesite mayor seguridad o prevencin

de riesgos se le colocar una puntuacin relativamente baja en comparacin con

las dems. El peso para este es de 12%.

e. Requerimientos de energa:

Cada planta posee un requerimiento de energa tanto elctrica como

mecnica, o en algunos casos energa calrica, este factor es muy importante ya

que este implica costos econmicos que son proporcionales a los costos

energticos. Por tal motivo se le asign un porcentaje de 10%, tomando en cuenta

que la tecnologa que requiera mayor energa tendr un menor puntaje.

f. Costos de operacin

Estos costos estn vinculados al funcionamiento normal de la planta.

Incluye a los costos energticos, los de mantenimiento o mejoras a equipos,

materia prima, catalizadores, entre otros, por tal motivo se le asigna un peso de

12%.

g. Mantenimiento

Este es el factor es el que presenta mayor ponderacin con un 15% y va

estrechamente vinculado con los costos operacionales y adems implica que todos

los equipos e instrumentos funcionen de manera eficaz asegurando la vida til de

los mismos. Es importante destacar que uno de los principales problemas a

presentar en la planta es por el nivel de corrosin por el cual es necesario utilizar

materiales y tuberas que presenten resistencia a la corrosin.

h. Impacto ambiental

Para seleccionar la mejor tecnologa a utilizar se debe tomar en cuenta el

impacto ambiental ya que puede ocasionar problemas a la comunidad en donde se

localice la planta y al ambiente. Este factor al igual que el anterior posee un

porcentaje de 15% y est ligado a la toxicidad o dao al ambiente de las

sustancias manejadas en dicha planta, sea cual sea la tecnologa a emplear.

Alternativas:

1. Produccin de fenol a partir de Cumeno.

2. Produccin de fenol a partir de Tolueno.

3. Produccin de fenol a partir de Ciclohexano.

Tabla de ponderacin

Ponderacin Rango de Puntuacin

Optimo 8-10

Bueno 7-8

Regular 5-6

Malo 2-4

Deficiente 1-2

Matriz de seleccin

Para la ponderacin de cada criterio fue necesario la informacin pertinente acerca de

cada tecnologa, esto se refleja en la descripcin de debilidades y fortalezas de cada una

(mencionado anteriormente). As entonces para el caso de la selectividad, al cumeno se le denota

con 9 ya que posee 91% de selectividad; al tolueno con 7 por tener entre 70 y 80% mientras que

para el ciclohexano solo 5 y es porque su selectividad es muy baja.

La calidad fue otro aspecto importante del estudio ya que el cliente requiere un 99,9% de

pureza y este valor solo lo alcanza la primera tecnologa por lo que se le otorgo la mxima

puntuacin que es 10, el tolueno llega a producir fenol con 91% de calidad y se le pondero con 8

mientras que el ciclohexano tiene muy baja calidad en comparacin con las dems tecnologas

por lo que se ponder con 6.

Ya que las tecnologas a partir del cumeno y el tolueno trabajan con sustancias de

naturaleza qumica semejante y dichas sustancias tienden a corroer los equipos pero al pasar

cierto tiempo (sin mantenimiento) a ambas se les dio una ponderacin de 7, mientras que la

Criterios

Peso

A partir de

Cumeno

A partir de

Tolueno

A partir de

Ciclohexano

%

%/100

Selectividad 14 0,14 O 9 1,26 B 7 0,98 R 5 0,7

Calidad del Producto 14 0,14 O 10 1,4 B 8 1,12 R 6 0,84

Corrosividad 8 0,08 B 7 0,56 B 7 0,56 M 4 0,32

Seguridad y riesgos 12 0,12 B 7 0,84 B 7 0,84 R 5 0,6

Consumo Energtico 10 0,10 B 7 0,7 R 5 0,5 B 8 0,8

Costo de Operacin 12 0,12 B 7 0,84 R 5 0,6 B 7 0,84

Mantenimiento 15 0,15 B 7 1,05 R 6 0,9 B 8 1,2

Impacto Ambiental 15 0,15 B 8 1,2 B 7 1,05 R 5 0,75

Total 100 1 7,85 6,55 6,05

tercera tecnologa trabaja con sustancias altamente corrosivas por lo que se calific como

malo. Para el caso de riesgos y seguridad, al igual que el criterio anterior, al cumeno y tolueno

se le dio un 7 mientras que al ciclohexano se le ponder con 5 y esto es debido a los riesgos y

medidas preventivas mencionadas en descripcin de las tecnologas propuestas.

Las tres plantas difieren de equipos e instrumentos que hacen que el consumo energtico

de cada una vare, adems de que es necesario generar y mantener tanto condiciones de

temperatura como de presion, para ser especificos el proceso a partir del cumeno posee

principalmente dos reactores, concentradores, filtros, instrumentos, entre otros (consumo de

energa relativamente alto); el proceso va tolueno consta de tres reactores, separadores,

extractores, instrumentos, entre otros (mucho consumo de energa) y el proceso con ciclohexano

se caracteriza por dos reactores de gran capacidad que junto con los dems instrumentos y

equipos hacen que se produzca el fenol. Por tal motivo para el criterio de consumo energtico se

le calific a cada alternativa con 7, 5 y 8 respectivamente.

En lo que a costos de operacin se refiere, es importante destacar los equipos e

instrumentos mencionados anteriormente adems del consumo de materias primas las cuales

posee un costo individual, la tecnologa 1 usa cumeno, aire, agua, hidrogeno, acondicionador del

medio, acido sulfrico, entre otros; la tecnologa 2 requiere de tolueno, aire, sales de cobalto o

manganeso (acetatos), y sales de cobre; la tecnologa 3 por su parte necesita ciclohexano,

hidrogeno, catalizadores de nquel, catalizador de platino, aire, sales de Mn o Co. Para una

operacin optima es necesario generar y mantener las condiciones requeridas por lo que esto

tambin influye en los costos de operacin haciendo que la ponderacin de cada alternativa sea

7, 5 y 7 respectivamente.

Es importante realizar un mantenimiento pertinente cada cierto tiempo y este ser mayor

o menor dependiendo del tipo de planta y de equipos. Anteriormente se mencionaron los equipos

a utilizar para cada tecnologa as como tambin el grado de corrosin q poseen las sustancias,

por tal motivo al cumeno se le dio una ponderacin de 7, al tolueno 6 y al ciclohexano 8.

Para finalizar, el ultimo criterio a evaluar es con respecto a los daos al ambiente que

pudieran causar cada una de las tecnologas, esto se analiz en descripcin de las tecnologas

propuestas, por lo que la primera tecnologa se pondero con 8, la segunda con 7 y la tercera con

5.

Conclusiones

Con el mtodo de los factores ponderados se obtuvo como resultado que la tecnologa a

utilizar para la realizacin de la ingeniera bsica de una planta de fenol, es la que utiliza al

cumeno como materia prima. Con una ponderacin de 7,85 sta result ser la ms ptima entre

las tecnologas planteadas con una selectividad del proceso de 91% produciendo de esta forma

fenol con 99,9% de pureza y acetona.

Con respecto al ndice de corrosividad ste es menor que el de las restantes tecnologas

por lo que con un mantenimiento mensual a los equipos e instrumentos se asegurara la vida til

a los mismos.

Esta planta se caracteriza por poseer dos reactores los cuales son fundamentales para la

produccin y adems est constituida por procesos intermedios de purificacin, concentracin,

etc, esto indica que el requerimiento de energa y costos de operacin sern relativamente altos

pero normales para la capacidad de la planta.

Con respecto al impacto que esta tecnologa atribuye al ambiente solo se debe tener

especial cuidado con derrames l mar ya que es toxico para los organismos acuaticos, a los

animales terrestres les afectara solo a altas concentraciones; por tal motivo es necesario

mantenerla estable para evitar cualquier tipo de alteracin por emisiones al ecosistema.

En conclusin la mejor va de obtencin de fenol es el cumeno ya que al analizar otras

tecnologas, o bien el elevado coste de las materias primas no queda compensado por los

subproductos obtenidos, o se requieren mayores costes de inversin y/o de servicios auxiliares,

debido a los bajos grados de conversin requeridos para aumentar la selectividad de las

reacciones.

BASES Y CRITERIO DE DISEO

Objetivo del documento:

El principal objetivo de este documento de bases y criterios es adquirir la mayor

informacin que se pueda referente a la capacidad que ocupara la planta dentro de unos lmites

que se evaluara conforme a la oferta y a la demanda de la empresa. Tomando en cuenta las

condiciones ambientales, los servicios que requiere la planta para su funcionamiento, la variable

a controlar, al igual que la materia prima a tratar y los productos a obtener. Para ello se tomaran

criterios apropiados y sustentados con el fin de hacer funcionar la planta de fenol que se propone.

Alcance del documento:

El presente documento permitir establecer con la seleccin previa de la tecnologa ms

adecuada segn lo evaluado y con el punto de equilibrio del mercado, el diseo ms optimo de

una planta para la produccin de fenol con una capacidad que alcance resultados positivos en la

misma, esto requerir de clculos, referencias, especificaciones, y normas de diseos. Cabe

destacar que a travs de este documento, se determinara cules sern los equipos y condiciones

de operacin que permitirn obtener el producto deseado (fenol), tomando en cuenta los insumos

que requiere el arranque de la planta y su total funcionamiento; tambin las condiciones

meteorolgicas de diseos, los equipos que requerir la planta y por ende el manejo de las

variables mecnicas de las lneas de produccin.

Bases de diseo:

Comprende los parmetros ptimos y adecuados para el establecimiento de los datos que

deben ser manejados al inicio del proceso de obtencin del fenol va Cumeno, entre los cuales

resaltan como primordiales los siguientes:

Produccin de la Planta.

Pureza del producto final.

Presiones de operacin de los equipos.

Temperaturas o rangos de temperaturas a mantener.

Flujo de Alimentacin del Proceso.

Conversiones de los productos.

Equipos a utilizar dentro del proceso.

Concentracin de subproductos formados.

Concentracin de productos obtenidos de carcter contaminante, entre otros.

Premisas generales:

En el diseo de la planta para la obtencin de fenol a un 99,9% de purezas comprende

fundamentalmente de una alimentacin de Cumeno_ Aire y una corriente de reciclo del mismo

hacia un reactor de oxidacin del cual la corriente de salida se hace pasar seguidamente a un

concentrador en el que se obtiene hidroperoxido; este ltimo se destina a una serie de reactores

donde se produce su descomposicin y as la obtencin del fenol y acetona, que posteriormente

son separados por destilacin; no obstante, se requiere del seguimiento estricto de las

condiciones de operacin.

Condiciones ambientales:

La empresa estima cumplir con las regulaciones ambientales establecidas, por los entes

competentes para ello dispone de una estructura organizacional que le permita implantar y

monitorear sus programas ambientales. Se dispondr de organismos y departamentos

especializados, que implementaran sus propios programas ambientales, auditoras ambientales

internas e inspecciones de las instalaciones y alrededores con base en los lineamientos de las

leyes ambientales. Se deber establecer evaluaciones continuas, as como estrategias correctivas,

cuando las auditoras internas revelan alguna deficiencia, las acciones implementadas deben ser

suficientes para eliminarlas. Adicionalmente, se deber fomentar en el interior de la empresa una

cultura corporativa enfocada a mejorar la seguridad industrial y la proteccin al medio ambiente.

Entre las leyes a considerar para la ejecucin del presente proyecto, se toman en cuenta las

siguientes: Leyes y Normas Nacionales. Ley Penal del Ambiente: Ttulo II. De los daos contra

el ambiente. Captulo I. De la degradacin, envenenamiento, contaminacin y dems acciones o

actividades capaces de causar daos a las aguas. Articulo 28. Vertido Ilcito Articulo 29.

Alteracin trmica Artculo 30. Cambios de flujo o sedimentacin. Captulo II. Del deterioro,

envenenamiento, contaminacin y dems accione o actividades capaces de causar daos al medio

lacustre marino y costero.

Capacidad de diseo:

La planta de Fenol contara con una capacidad mxima de 217.8 TMA, segn los resultados

obtenidos en el estudio de mercado, considerando que puedo o no ser alcanzado.

Factor de servicio: especifica el tiempo de trabajo de la planta, en este caso la

planta trabajar de manera continua.

Especificaciones de alimentacion:

En la planta de obtencin de Fenol se alimenta de Cumeno fresco (isopropil benceno), a

50C y 10 atm, a su vez esta corriente se mezcla con el reciclado, que contiene O2, N2,

Cumeno, fenol y agua, a 42C y 10 atm. A continuacin se especifica cada uno de los

compuestos:

Cumeno:

Lquido, aromtico penetrante, incoloro e inflamable. Su temperatura de inflamacin es de 44 C

en copa cerrada y 25 C en copa abierta; su temperatura de autoignicin es de 424 C; y cuando

su concentracin en presencia de oxgeno est entre 0,88% y 6,5%.

Presin de vapor: 8 mmHg (a 20 C)

Densidad relativa: 0,86 g/cm (a 15 C)

Densidad relativa de los vapores: 4,1 (aire=1)

Soluble en alcohol, ter, benceno y acetona.

Insoluble en agua.

Oxigeno (O2): es un gas a temperatura ambiente. Representa aproximadamente el 20,9% en volumen de la composicin de la atmsfera terrestre.

En condiciones normales de presin y temperatura; es incoloro, inodoro e inspido.

Masa molar 31,9988 g/mol

Punto de fusin 50,35 K (-222,8 C)

Punto de ebullicin 90,18 K (-182,97 C)

Nitrgeno (N2): es un gas inerte, es utilizado para proteger la materia prima y en la contaminacin de compuestos oxigenados. Controla la temperatura en los reactores del proceso.

Peso Molecular: 28.0134 g/mol

Punto de fusin: -210 C

Calor latente de fusin (1,013 bar, en el punto triple): 25.73 kJ/kg

Densidad del lquido (1.013 bar en el punto de ebullicin): 808.607 kg/m3

Equivalente Lquido/Gas (1.013 bar y 15 C (59 F)) : 691 vol/vol

Punto de ebullicin (1.013 bar): -195.9 C

Calor latente de vaporizacin (1.013 bar en el punto de ebullicin): 198.38

kJ/kg

Temperatura Crtica: -147 C

Presin Crtica: 33.999 bar

Densidad Crtica: 314.03 kg/m3

Temperatura del punto triple: -210.1 C

Presin del punto triple: 0.1253 bar

Densidad del Gas (1.013 bar y 15 C (59 F)): 1.185 kg/m3

Gravedad especfica (aire = 1) (1.013 bar y 21 C (70 F)): 0.967

Volumen Especfico (1.013 bar y 21 C (70 F)): 0.862 m3/kg

Capacidad calorfica a presin constante (Cp) (1.013 bar y 25 C (77 F)) :

0.029 kJ/(mol.K)

Capacidad calorfica a volumen constante (Cv) (1.013 bar y 25 C (77 F))

: 0.02 kJ/(mol.K)

Razn de calores especficos (Gama:Cp/Cv) (1.013 bar y 25 C (77 F)) :

1.403846 Viscosidad (1.013 bar y 0 C (32 F)) : 0.0001657 Poise

Conductividad Trmica (1.013 bar y 0 C (32 F)) : 24 mW/(m.K)

Solubilidad en agua (1.013 bar y 0 C (32 F)) : 0.0234 vol/vol

Concentracin en el aire : 78.08 vol %

Agua: El agua es un lquido inodoro e inspido. La molcula de agua libre y aislada, formada por un tomo de Oxigeno unido a otros dos tomos de Hidrogeno es triangular. El

ngulo de los dos enlaces (H-O-H) es de 104,5 y la distancia de enlace O-H es de 0,96 A.

El aire est disponible, en 2C y 1 atm. Se utiliza para extraer el oxigeno para llevar a cabo la oxidacin del cumeno. Actualmente se conoce con bastante exactitud la composicin del

aire. stos pueden ser divididos en:

Componentes fundamentales: Nitrgeno (78.1%) y el oxgeno (20.9%).

Componentes secundarios: Gases nobles y dixido de carbono (1%).

Contaminantes: Monxido de nitrgeno, ozono, dixido de azufre, dixido de

nitrgeno, amonaco y monxido de carbono.

Componentes universales: Agua (en sus 3 estados) y polvo atmosfrico (Humo,

sal, arena fina, cenizas, esporas, polen, microorganismos,etc.). Las proporciones de

vapor de agua varan segn el punto geogrfico de la tierra. Las proporciones de

estos gases se pueden considerar exactos ms o menos a 25 km.

Especificaciones de productos:

La conversin en los reactores en serie se realiza a una temperatura igual en cada reactor,

por esto las corrientes se encuentran a las mismas condiciones, a 200C y 10 atm. La

concentracin de fenol de un reactor con respecto al siguiente aumenta, de esta forma se obtiene

una conversin casi completa del HPC a fenol (98-99%).

El producto de las reacciones en serie, se somete a destilacin, en el destilador 1; de modo

que se separe en fenol, agua, cumeno, O2 y N2. Una parte pasa al Separador 2, de 15, a 42C y 10

atm. Se recicla el cumeno y O2, a 42C y 10 atm para luego mezclarse con el cumeno recin

alimentado; y la corriente de salida, a las mismas condiciones, sale del proceso como aire

residual con algunos productos voltiles (fenol, cumeno, agua, etc.)

La otra salida del destilador 1, a 42C y 10 atm, alimenta al destilador 2 para separar fenol

y agua de 14, a 50C y 10 atm, sale fenol al 92% en peso; y en otra corriente de salida a 65C y

10 atm, tambin sale fenol pero en muy poco porcentaje.

La corriente que alimenta el destilador 3 en donde el fenol ser separado totalmente de los

voltiles, principalmente la acetona; a 261C y 10 atm, fenol al 89% en peso y con una pureza

adecuada para uso en resinas. Tambin sale una corriente, a las mismas condiciones, el fenol sale

ms seco, solo con 1% de agua.

Caracterstica de Fenol:

-Estado de agregacin Slido Apariencia Blanco-incoloro

-Densidad 1.070 kg/m3, 1.07 g/cm

3

- Masa molar 94.11 g/mol

-Punto de fusin K (40.5 C)

- Punto de ebullicin K (181.7 C).

Caracterstica de Acetona:

-Punto de ebullicin: 56C

-Punto de fusin: -95C

-Densidad relativa (agua = 1): 0.8

-Solubilidad en agua: Miscible

-Presin de vapor, kPa a 20C: 24

-Densidad relativa de la mezcla vapor/aire a 20C (aire = 1): 1.2

-Punto de inflamacin: -18C (c.c.)

-Temperatura de autoignicin: 465C

-Lmites de explosividad, % en volumen en el aire: 2.2-13

-Coeficiente de reparto octanol/agua como log Pow: -0.24

-Densidad relativa de vapor (aire = 1): 2.0

Capacidad de almacenamiento

Es el conjunto de recipiente de todo tipo que contenga o puedan contener lquidos

inflamables y/o combustibles, ubicados en un rea que incluye los tanques y depsitos

propiamente dichos, sus cubetas de retencin, las calles intermedias de circulacin y separacin,

las tuberas de conexin y las zonas e instalaciones de carga, descarga.

Para Fenol es necesario almacenar y emplear nicamente en recipientes/equipos diseados

especficamente para este producto. Almacenar y distribuir nicamente en reas preferiblemente

ventiladas, lejos de calor y de las fuentes de ignicin.

No penetrar en los depsitos de almacenamiento; en caso de que necesite entrar, consultar

primero con el suministrador. En reas donde pueden producirse salpicaduras del lquido deben

usarse anteojos y ropa de proteccin. En zonas donde hay alta concentracin de vapor deben

utilizarse mscaras que cubran todo el rostro, con toma de aire suplementario, as como ropa de

proteccin, guantes, botas de goma y delantal de hule.

Disponibilidad de los servicios

Agua potable:

Se puede producir agua potable a partir de cualquier fuente natural de agua como por

ejemplo agua subterrnea, lagos y ros (agua superficial) o agua de mar, para consumo humano,

el agua que puede ser consumida sin restriccin. El trmino se aplica al agua que cumple con las

normas de calidad promulgadas por las autoridades locales e internacionales Los parmetros del

agua potable estn establecidos por la Organizacin Mundial de la Salud o por la Unin Europea.

Su composicin en minerales vara dependiendo del pas pero para la mayora de los minerales

existe una concentracin mxima que asegura un agua equilibrada, agradable para el consumo y

segura. El agua suministrada para consumo humano se obtiene regionalmente de la fuente de

Hidrofalcn.

Agua desmineralizada:

El agua desionizada o desmineralizada es aquella a la cual se le han quitado los cationes,

como los de sodio, calcio, hierro, cobre y otros, y aniones como el carbonato, fluoruro, cloruro,

etc. mediante un proceso de intercambio inico. Esto significa que al agua se le han quitado

todos los iones excepto el H+, o ms rigurosamente H3O

+ y el OH

-, pero puede contener

pequeas cantidades de impurezas no inicas como compuestos orgnicos para reducir el coste

de la regeneracin de grandes sistemas de agua desmineralizada se pretrata el agua con una

unidad de smosis inversa, que reduce el contenido de sales totales en ms del 90% y reduce as

el coste que produce la regeneracin. A continuacin de los intercambiadores catinicos y

aninicos se pueden utilizar los intercambiadores de cama mixta para reducir la conductividad

an ms.

Aguas contra incendios:

Es un sistema compuesto por un conjunto de tuberas, dispositivos y accesorios

interconectados entre s desde una estacin de bombeo hasta dispositivos destinados a proteger

instalaciones y personas contra los riesgos ocasionados por incendios. Una red de agua contra

incendios podra abastecer a diversos tipos de dispositivos de proteccin incluyendo, pero no

limitndose, a los siguientes:

Gabinetes Contra Incendio

Rociadores Automticos

Aplicadores de Espuma Contra Incendios

Sistemas de Agua Pulverizada.

Aire para servicios internos:

La planta necesitara el aire como fluido de enfriamiento para todos los equipos presentes

en la planta y como intermedio para seales de los instrumentos de control.

Energa elctrica:

Ser proporcionada por la central elctrica de dicha zona y se utilizara a tiempo operacin

indefinida de la planta.

Criterios y variables de control y protecciones:

Mantener bajo control los siguientes parmetros, haciendo uso respectivo de los

controladores adecuados.

Presin de operacin mxima

Presin de diseo.

Temperatura de operacin mxima.

Temperatura de diseo.

Otras variables a controlar:

Especificacin del material de acuerdo a la temperatura.

Mxima corrosin permitida.

Tiempo de residencia dependiendo del tipo de servicios

Es necesario igualmente el establecimiento del dimetro de las conexiones auxiliares de

los recipientes y las torres tales como venteo, drenajes. Para mantener en otro control de las

variables del proceso, identificar cada una de las conexiones de los recipientes, tales como:

entradas, salidas, condensados, drenaje, alimentacin, entre otros.

De ser necesario podra implementarse el aislamiento de alguna etapa del proceso, si se

considera que representa algn peligro tanto para el personal que labora en la planta, como para

la eficiencia y rendimiento del proceso.

Filosofia de mantenimiento:

Para la condicin optima de la operacin de la planta, es indispensable efectuar cada

cierto lapso de tiempo, un mantenimiento a los diversos equipos (destiladores, intercambiador de

calor, concentradores, reactores, y tuberas de transporte de fluido y drenaje) que conforman la

produccin del Fenol. Debe realizarse paradas de plantas de forma semestral. De igual forma, es

necesario efectuar espordicamente desfogues controlados cada dos das de la semana, como

parte de los procedimientos de seguridad internos.

Filosofia de operacin:

Mezclar Cumeno y Aire en una torre de oxidacin compuesto, junto a una corriente de

recirculada de Cumeno, para la produccin de Fenol, utilizando una red de equipos constituidas

por Concentradores, reactores, destiladores, torres de purificacin, bombas, entre otras.

CRITERIOS DE DISEO

Metodologia aplicada

La produccin de fenol va cumeno fue descubierta por H.Hock en Alemania. Este

moderno proceso, produce un fenol de alta calidad, apropiada para la obtencin de

policarbonatos y/o resinas. Alrededor de 4 billones de libras de fenol al ao (1997) se producen

en estados unidos mediante este proceso. De igual forma, la acetona obtenida como coproducto

posee una gran calidad. Un proceso de oxidacin mejorado se combina con avanzada tecnologa

lo que minimiza la produccin de otros productos pesados y maximiza la conversin en la

oxidacin obteniendo a su vez material reciclable y siendo este un proceso limpio y seguro. La

produccin de fenol y acetona mediante cumeno se realiza en dos etapas: oxidacin de cumeno a

hidroperxido de cumeno y descomposicin de hidroperxido a fenol y acetona. La reaccin de

oxidacin es autocataltica, mientras que la reaccin de descomposicin es catalizada por cido.

En la primera etapa el cumeno se oxida con aire y sosa custica como acondicionador del medio,

para producir hidroperxido de cumeno. Despus de una serie de etapas intermedias de

purificacin, concentracin, etc., el hidroperxido de cumeno se separa en medio cido para

formar fenol y acetona.

Normas aplicadas

Ley Orgnica de Hidrocarburos

Gaceta Oficial No. 37,323 - 13 de Nov 2001

Reserva de Exportacin o Importacin de Productos Derivados de Hidrocarburos

a Favor de las Empresas del Estado Decreto No. 1,648 - G.O. - 24 de Abril de 2002

Resolucin No. 335 Comercio Fronterizo de Hidrocarburos No. 37,853 - 08 DE Enero de

2004

Resolucin No. 236 Exportacin de Combustibles No. 35,816 - 31 DE Octubre de 1995

Creacin de la Comisin Interministerial para la Fijacin de las Regalas

Decreto No. 2,335 - No. 37,734 - 17 DE Julio de 2003

Resolucin No. 197 que Establece la Rebaja de Impuesto al Consumo General

Contribuyentes Dedicados a Refinacin o Manufactura de Hidrocarburos

No. 37,753 - 14 de Agosto de 2003

Resolucin No. 336 Expendio de Combustible en Estabilidad de Expendio SAFEC

No. 37,853 - 09 De Diciembre de 2004.

Petroqumica

Ley de Estmulo al Desarrollo de las Actividades Petroqumicas, Carboqumica y SimilaresIMILARES No. 36,537 - 11 de Noviembre de 1998.

Transporte terrestre

Norma para el Transporte Terrestre de Hidrocarburos Inflamables y Combustibles Resolucin 141 - G.O. No. 36,450 - 11 DE Mayo de 1998/

Resolucin 357 y 359 - G.O. 38,083 - 09 DE Diciembre de 2004/ Resolucin 36690 -

G.O. No. 38,091 - 21 de Diciembre de 2004.

Norma de materiales peligrosos. Calificacin profesional del personal a respuestas a incidentes. COVENIN 3606:2000.

Leyes, reglamentos, resoluciones y dems normas de aplicacin general

Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela.

Cdigo Civil de Venezuela.

Cdigo de Comercio.

Ley del Banco Central de Venezuela No. 37,296 - 3 Octubre de 2001.

Ley General de Bancos y Otras Instituciones Financieras No. Extraordinaria 5,555 - 13

de Noviembre de 2001.

Ley para la Proteccin y Promocin de las Inversiones No. 37,489 - 22 de Julio de 2002.

Ley para la Promocin de la Inversin Privada en Concesiones No. Extraordinaria 5,555 -

13 de Noviembre de 2001.

Ley de Arbitraje Comercial No. 36,430 - 7 de Abril de 1998.

Ley de Comercio Martimo No. 5,551 - 9 Noviembre de 2001.

Ley de Reactivacin del Comercio Martimo No. 37,323 - 13 de Noviembre de 2001.

Ley de Derecho Martimo y Actividades Relacionadas No. 37,321 - 9 de Noviembre de

2001.

Ley General de Puertos No. 37,331 - 23 de Noviembre de 2001.

Ley de reas Costeras No. 37,319 - 7 de Noviembre de 2001.

Ley del Servicio Elctrico No. Extraordinaria 5,568 - 31 de Diciembre de 2001.

Reglamento General de la Ley del Servicio Elctrico No. Extraordinaria 5,510 - 14 de

Diciembre de 2001.

Ley Orgnica de Telecomunicaciones No. 36,970 - 12 de Junio de 2000.

Empresas del estado

Ley de Licitaciones No. Extraordinaria 5,556 - 13 de Noviembre de 2001

Reglas para las Aplicacin de las Licitaciones

Ley Orgnica de la Contralora General de la Repblica

Ley de Financiamento Pblico

Ley Orgnica de la Administracin Pblica No. 37,305 - 17 de Octubre de 2001

Ley Anticorrupcin No. Extraordinaria 5,637 - 7 de Abril de 2003

Ley de Ciencia, Tecnologa e Innovacin No. 37,291 - 26 de Septiembre de 2001.

Ley Orgnica de la Procuradura No. Extraordinaria No. 5,554 - 13 de Noviembre de

2001.

Impuestos

Cdigo Orgnico Tributario No. 37,305 - 17 de Octubre de 2001

Ley de Impuesto Sobre la Renta No. Extraordinaria 5,566 - 28 de Diciembre de 2001

Reglamento de la Ley de Impuesto Sobre la Renta

Ley de Impuesto al Valor Agregado No. 37,480 - 9 de Julio de 2002

Reglamento de la Ley de Impuesto al Valor Agregado No. Extraordinaria 5,363 - 12 de

Julio de 1999

Ley Orgnica de Aduanas No. Extraordinaria 5,353 - 17 de Junio de 1999

Reglamento de la Ley Orgnica de Aduanas No. Extraordinaria 5,129 - 30 de Diciembre

de 1996

Ley de Impuesto al Dbito Bancario No. Extraordinaria 37,648 - 14 de Marzo de 2003

Ambiente

Ley Orgnica del Ambiente No. 32,004 - 16 de Junio de 1976

Ley Penal del Ambiente No. Extraordinaria 4,358 - 3 de Enero de 1992

Ley de Bosques y Agua No. Extraordinaria 1,004 - 26 de Enero de 1996.

Ley de reas Costeras No. 37,319 - 7 de Noviembre de 2001

Criterios generales:

Seleccin de materiales

A la hora de seleccionar un material se toman en cuenta su calidad, durabilidad,

resistencia a la corrosin y erosin, y que sea resistente a las altas temperaturas, este

material se tomara en cuenta en la construccin de la planta y as asegurar la calidad de la

misma. Lo ms utilizado en la construccin de grandes plantas, sobre todo en las de

productos qumicos se utiliza el acero inoxidable al carbono, este ofrece una alta

resistencia por unidad de peso, permite construcciones relativamente livianas y una de sus

ventajas ambientales es ser un material totalmente reciclable, se degrada y no contamina.

Corrosin

La corrosin puede afectar gravemente los equipos usados en la planta, en caso de

necesitar un reemplazo se vera en la obligacin de parar la planta generando a su vez

grandes prdidas de produccin y por lo tanto prdidas econmicas. Por tales motivos es

recomendable hacer en la planta pruebas de corrosin con cupones o en algunos casos es

necesario el uso de inhibidores.

Las pruebas de corrosin no son econmicas. Ms especficamente, los materiales

para pruebas de campo con 10 cupones debera costar alrededor de $ 150 con un material

316 o $250 con un material Hastelloy C-276. En los procesos de la industria actuales, los

costos directos del mantenimiento asociados a las fallas prematuras por corrosin

usualmente oscilan, como mnimo, en los $10.000 americanos y frecuentemente cientos de

miles. Las prdidas de negocios asociados a estas fallas pueden ser fcilmente diez veces

los costos directos del mantenimiento. Considerando esto, parece evidente que los gastos

en las pruebas de corrosin con cupones pueden ser fcilmente justificados.

Los cupones de corrosin son frecuentemente usados para investigar la corrosin

general y determinar la tasa de corrosin basada en las prdidas de peso del cupn. Sin

embargo, varias otras formas de corrosin pueden ser examinadas con estos cupones:

agrietaduras, picaduras, corrosin galvnica, incrustaciones, etc.

Dimensionamiento Apropiado

El que los equipos tengan el dimensionamiento apropiado es fundamental ya que

el mismo afecta a la pureza del producto y el tiempo de produccin. Cabe destacar que

cada equipo debe poseer dimensiones especificas y este forma parte de los criterios mas

importantes para una optima produccin.

Equipos:

En la produccin de fenol es necesario el uso de diferentes equipos e

instrumentos que aseguran que el proceso sea eficaz, para ello los distintos equipos deben

trabajar de manera eficiente. En la planta de fenol se encuentran dos reactores, el primero

es el reactor oxidante que transforma el cumeno y aire en hidroperxido de cumeno y un

segundo reactor provoca la descomposicin de hidroperxido a fenol. Otros equipos

implicados en el proceso son concentradores filtros con tecnologa de intercambio ionico,

destiladores, compresores, bombas, mezcladores y divisores, entre otros. Adems la

planta debe poseer instrumentos de medicin y control de temperatura, presin, flujo,

calidades, entre otros.

Compresor: Un compresor es una mquina que eleva la presin de un gas, un vapor, o una mezcla de gases y vapores. Los tipos de compresores usados en la

industria son: Centrfugos, de flujo axial y reciprocantes. Los compresores

rotatorios slo son usados en servicios especiales. La mayora de los compresores

usados en este tipo de tecnologa son compresores simples de una sola etapa.

Mezclador: es necesario incorporar mezcladores que permitan unir dos corrientes distintas en una sola, o para el caso contrario serian los denominados

divisores.

Reactor: Un reactor qumico es una unidad procesadora diseada para que en su interior se lleve a cabo una o varias reacciones qumicas. Dicha unidad

procesadora esta constituida por un recipiente cerrado, el cual cuenta con lneas

de entrada y salida para sustancias qumicas, y esta gobernado por un algoritmo

de control.

Los balances de materia pueden hacerse sobre la base de la velocidad

volumtrica de flujo v, que es constante en todo el sistema del reactor. El balance

de materia en funcin al metano, en estado estacionario, puede escribirse como:

Siendo CAr-1 la concentracin de fenol en la corriente que entra al reactor, CAr la

concentracin de etilenglicol en la corriente que sale del reactor y la

concentracin total en el reactor, por lo tanto el flujo es constante

Separador: Son equipos que se utilizan para separar un fluido que se encuentra formado por dos o ms fases, con diferentes densidades, para realizar la

separacin de fases no mezcladas o fases inmiscibles.

Filtracin (intercambio ionico): El tratamiento con resinas de intercambio inico est basado en la capacidad de estas resinas de absorber y acumular

automtica y totalmente los iones contenidos en soluciones muy diludas, el

procedimiento de imntercambio inico resulta por lo tanto especialmente indicado

para el tratamiento de soluciones diludas de sales metlicas. Las resinas

catinicas son aptas para intercambiar cationes como Ca++, Mg++ y Na+,

aportados por el agua a tratar, con iones positivos como H+, aportados por la

resina. Las resinas aninicas en cambio son aptas para intercambiar aniones como

CO3=, Cl- y SO4= , aportados por el agua a tratar con iones Hidroxilo OH-,

aportado por la resina.

Bombas: son maquinas en la que un dispositivo mecnico le cede energa a un fluido de trabajo que es incompresible, es decir, se encarga de transformar la

energa mecnica que puede proceder de un motor elctrico, trmico, entre otros,

y la convierte en energa, que un fluido adquiere en forma de presin, de posicin

y de velocidad. La seleccin de una bomba debe estar relaciona con el diseo del

sistema de bombeo ya que dependiendo de la demanda del sistema como lo son el

caudal y requerimientos de presin de descarga se debe usar un determinado tipo

de bomba, adems tambin se debe tener en cuent