HIDRODESALQUILACIÓN TÉRMICA DEL TOLUENO (C7H8) PARA OBTENCIÓN DE BENCENO (C6H6).

 Directora de proyecto: Profª. Dra. Dª. Mª del Carmen Márquez Moreno.Equipo de proyecto:

        D. Mariano Martín Martín.        D. Aitor Hornés Martínez        D. Luis Miguel Martín Tamames        D. Rubén Sancho Santos  

Mediante este trabajo, se pretenden dar, de manera sencilla, unas nociones acerca del proceso de hidrodesalquilación térmica del tolueno para la obtención de benceno a nivel industrial, centrándose principalmente en los balances de materia y energía..

El trabajo consta de tres partes: 1ª Breve descripción del proceso, en la que se da una visión general de la hidrodesalquilación a nivel industrial, junto con un diagrama de flujo de la planta de hidrodesalquilación de tolueno. 

 

Descripción del proceso.

El proceso consiste en la hidrodesalquilación térmica de tolueno para la producción de benceno a partir de tolueno puro (C7H8), que entra en planta a 18 ºC y 101,6 kPa, e hidrógeno (H2) al 95%, con un 5% de metano (CH4), que se proporciona a 37 ºC y 3749 kPa.

Para una mejor comprensión del proceso que se describe a continuación, conviene ver el diagrama de flujo que aparece en la página 3.

El tolueno fresco a temperatura y presión atmosférica (corriente 1) se mezcla con el procedente de la columna de tolueno (corriente 19). Juntos se vaporizan con la ayuda de un intercambiador de calor y se comprimen mediante un sistema de compresión hasta 3500 kPa. Entonces se mezclan con una corriente que procede de la unión del gas de hidrógeno fresco, que se descomprime mediante una válvula hasta 3530 kPa, y la recirculación, previamente comprimida (equipo 24) también a 3530 kPa; de este modo se consigue alcanzar la proporción 5:1 entre el hidrógeno y el tolueno para evitar coquización dentro del reactor.

La mezcla hidrógeno-tolueno se calienta aprovechando el calor de los productos del reactor en una primera etapa y posteriormente en un horno

 Reacción principal: C7H8 + H2  C6H6 + CH4

 

 

Esta corriente es introducida en un separador Flash donde sale como vapor y el restante constituye la alimentación a la columna estabilizadora De la fase vapor obtenida en el separador, constituirá la recirculación del sistema por razones económicas, mientras que el  resto constituye la purga.

Por otro lado, la mezcla líquida obtenida en el Flash pasa por el sistema de separación en serie, constituido por tres columnas de rectificación, siendo la primera de ellas la estabilizadora mediante la cual se separa por cabezas la mayor parte del hidrógeno y del metano que acompaña a la corriente líquida.

La siguiente columna, llamada columna de benceno emplea como alimentación la corriente de colas procedente de la estabilizadora formada principalmente por tolueno, benceno y difenilo. En esta columna se obtiene por cabezas un destilado constituido por un 99,97% molar de benceno y el resto de tolueno

La última columna, denominada columna de tolueno emplea como alimentación el producto de colas de la anterior columna Obtiene por cabezas una corriente de destilado con aproximadamente un 100% de tolueno junto con trazas de benceno Dicha corriente es mezclada con la alimentación fresca de tolueno; aunque lleva difenilo, no es necesaria la separación de éste porque el difenilo arrastrado ayuda a que la reacción de formación del mismo en el reactor se produzca en menor medida. Por otro lado, en esta columna de tolueno se obtiene por colas una corriente de residuo con, aproximadamente, 100% molar de difenilo.