tesis de ingenieria quimica

8/13/2019 Tesis de Ingenieria Quimica

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UNIVERSIDADAUT~NOMA ETROPOLITANAUNIDAD IZTAPALAPA

./bIVISIN DE CIENCIASBASICASE INGENIERALICENCIATURA ENINGENIERA QUMICA

J O B T E N C I ~ NE CICLOHEXANONAMEDIANTELA O X I D A C I ~ NNFASELQUIDADEL CICLOHEXANO.

TESIS QUE PRESENTAN

/BLANCARENATARUBIORUVALCABA 9621032EF.ICKAKARINEDILLOOZADA222937DAVIDOSA

c

JPARAOBTENERELTTULO DE INGENIEROQUMICO

DR. RIC

NOVIEMBRE000


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TABLADECONTENIDO

INTRODUCCI~NRESULTADOS 2 2 5 9 9 9

APNDICE I ANLISISECON~MICO

APNDICE2- SELECCINDELPROCESO

APNDICE 3-EXPERIMENTACI~N

~ N D I C E- BALANCESDEMATERIAYENERGA

APNDICE5-DISEO DE EQUIPOYCOTIZACIN

APNDICE6- PROPlEDADES TOXICOLOGICASYNORMAS OFICIALESMEXICANAS

APNDICE7- BIBLIOGRAF~AY REFERENCIAS


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RESUMEN

Este informe presenta un estudio de la factibilidad de instalar una nueva planta para laproduccindeciclohexanona. En el estudiodemercadorealizadosedemuestraque lademandapotencialdeestesolvente ustifica la instalacinde lamisma. Seexaminandiferentes lternativasdeprocesopara laproduccinde iclohexanonapartirdeciclohexanoy se justifica la seleccin deuna. Se reporta os resultados deun estudioexperimental de la alternativa de produccin seleccionada.Y se dimensionan los equiposde la planta. Por ltimo, se realiza un anlisis econmico del proceso, mostrando que stees una alternativa de inversin atractiva.


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Antes de tomar la decisin de haceruna inversin en la instalacin de una planta industrial,hay que realizar un estudio de mercado del productoy de la materia prima para justificardicha decisin.. Se debe tener un conocimiento amplo de la industria en cuestin paratener la seguridad de que el producto es aceptadoy que posea un pronstico de vida largo,as como garantizar que l suministro de la materia primao falle.

Por tal motivo, se realiz un estudio de mercado nacional e nternacional del principalproducto, la ciclohexanona, del reactivo, el ciclohexano y del cido adpco, el cual esproducidoa partir de la ciclohexanona. Se pretende tambin quea planta de ciclohexanonasatisfaga la demanda del mercado nacional y e disminuya la importacin de sta. Es decir,se presenta un Anlisis Econmico ncluyendo la capacidad de la planta sugeriday su

localizacin, de tal manera que la estrategia sea reducir gastos.3

Una vez que se conoce l mercado se define el proyecto, realizando un estudio rohndo delos mtodos de obtencin del producto, revisando los procesos existentesy analizandodnde es posible hacer innovaciones para mejorar a calidad del producto, el consumo de lamateria primay obteneras mayor ganancia.

Despus se presentan datos experimentales de la produccin de ciclohexanona, a partir dela oxidacin de ciclohexano en fase lquida con aire;as como las condicionesde operacinen que stos sonobtenidosutilizandodiferentesconcentracionesdecatalizador.Esteproceso orgnico es complejo, ya que la reaccin est limitada por la tasa de absorcin deloxgeno.

La importancia de la ciclohexanona radicaen que por medio de sta se puede obtener cidoadpico, con el cual se elabora el nylon que tiene su aplicacin principal en la industriatextil.

La parte experimental conlleva a seleccionar el equipo de operacin y a realizar balancesdemateriaydeenerga en ste,paraposteriormentehacer el diseodelmismoysucotizacin.

Cabe mencionar que no hay que olvidar os riesgos a os que pueden estar sujetos ostrabajadores, la comunidad yel medio ambiente.


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RESULTADOS

Para la construccin de la Planta de Ciclohexanona se requiere de 2.8 millones de dlares,los cuales son recuperados en dosaos. La Tasa Interna de Retorno es del 43% y la TasadeRendimientoMnimaAtractiva es del30 %, esto ndicaque es factiblerealizar lainversin.

Parasatisfacer ademandasepropone una Capacidadde la plantade782Kghd5deproduccin de ciclohexanona. Se ha decidido ubicara planta en el Parque industrial BenitoJurez. Esun parque administrado por el Municipio de Quertaro, en la carretera Mxico,San Luis Potos, enl Km. 229.

El Proceso seleccionado h e el que emplea la compaa Halcon, enel cual se emplea comocatalizador al acetato de cobalto, ayudado porun promotor el cual ayuda a disminuir elperiodo de induccin, este es el cido actico. La oxidacin se lleva a cabo con airey lascondiciones de operacin son: 254 Psi de Presiny 155C de temperatura.

En 1998, la demanda mundial de ciclohexano fue de 4.4 millones de toneladas mtricas,donde el 55% fue para produccin de aprolactamy el 32% para cido adpico, el 10.2%de ciclohexanoly 3.0 % de otros.Seespera un ncrementode ademanda antodecaprolactama como de cido adpico hasta el ao 2003 (ver Fig. A1.4 del apndice Al). Lamayorproduccindeciclohexano edaenAmricadel Norte con1.3millonesdetoneladas mtricas.

En Mxico la capacidad nstaladadeproduccindebenceno es aproximadamentede400,000 toneladas anuales, donde el 77% del benceno destinado al ciclohexano viene deMinatitln, Veracuz,y de la planta la Cangrejera, tambin de Veracruz.

La caprolactama se emplea exclusivamente en la produccin de policaprolactama, que esun polmero necesario para la fabricacin de fibras nylon. Especficamente, laaprolactamse usa como materia prima paraa fabricacin de nylon6.De tal forma, que el destino finaldelciclohexanoseemplea en la industria extil con el 74% (verFiguraA1.2-3delapndice Al).

Deacuerdoalestudiorealizado,dosde asempresaspotencialmenteconsumidorasdeciclohexanona son: Alcoholes Desnaturalizados y Disolventes, S.A. de C.V. (la cual poseesucursales en, Guadalajara, D.F. , en la Zona ndustrial del potos, Carretera ZaragozaMinatitln /n. L. Crdenasy CarilloGordillo,SnPedroCosoleacaque,Ver.) y la

compaa UNIVEXla cual es la principal distribuidora de caprolactama y puede ser laprincipal consumidora de ciclohexanona. Esta empresa se encuentra ubicada alrededor deQuertaro.


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APNDICE1

A l ESTUDIO ECONMICO

Para observarelpanorama mundialy nacional del ciclohexano, e realiza el siguienteanlisis, el cual nos servir para tenerunpanorama general del mercado.

A l . l MundialEn el mercado de los derivados del benceno,se ubica al ciclohexano nun 16 YOde lacapacidad de consumo, como se muestra en la siguiente figura.

Fig.Al . l. Derivados del benceno(milesde ton mtricas)para1997.")

TablaAl . . Derivados del benceno enmiles de ton mtricas.Derivado 1997 2002 YO ncremento YO 5 allos AAI

EB Estireno 18850 25342 34.4 6.1Cumendfenol 6141 805 1 31.1 5.5Ciclohexano 5126 5953 16.1 3.1AnilinaMB 21 15 2522 19.2 3.6

Totalerivados 322324807 27.6 5.0

De la FiguraAl. y de la TablaAl. , puede observarse que la capacidad de consumo delbencenoaumentaralrededorde 1 1 millonesde oneladaspor ao. Esto resultade


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comparar los datos de la TablaAl. , entre losaos 2002comounaproyeccin a futuro y1997.

En la TablaAl.1,se observa que se pretende obtenern aumento de la tasa anual de 5%

de la produccin total.En la TablaAl.1, de acuerdo al pronstico para elao 2002( 3 )se esperaun incrementodel 16.1%para el ciclohexano a partire 1997.En general se espera una expansin de cadaUM de las materias primas o productosmencionados en la TablaAl. l .

Fig. Al.2.Demandamundialdel ciclohexano para1998.(4)

En 1998,la demanda mundial de ciclohexano fue de4.4millones de toneladas mtricas,donde el55% fue para produccin de caprolactama yel 32% para cido adpico, el10.2% de ciclohexanoly 3.0% de otros,. El pronstico del incremento dela demanda decido adpico es del.9% por a hasta el 2003a partir de1999(Fig.A1.2)4).

El anlisis de los usos finales del ciclohexano, puede no cambiar apreciablemente sobreel curso de lo que se podra llamar un perodo de pronstico. Este perodo de pronstico,como su nombre lo indica esuna proyeccin a futuro que se hace sobre el productoomateria prima del cuale est hablando. Este pronstico comnmentese hace en cuanto ala ofertay la demanda.El pronstico preparado, para el cido adipico es de2.7% anual para el2003.En parte,esto es consecuencia de expander la produccin de cido adipico basado en la ruta defenol.Loanterior tiene como consecuencia que la tasa de ciclohexano disminuya.


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1.8 I

1.6

I 41.2

1O.8

0.6

O.4

o.2O

_J

Fig.A1.3. Producci6n mundial de ciclohexano (millones deon mtricas)en el aiio de 1997 y elpronsticopara elaiio 2003, dondese puede observar queseguidaumentando.")

En la Figura A1.3seobserva que Norte Amrica tienela mayor produccin, siguindoleel Noreste de Asia y Europa del Oeste con menor produccin; Sud Amrica, Europa delestey Medio Oriente tienen tendencia de aumento pero, en menor proporcin quelas

regiones antes mencionadas. El Oeste de Europa y Asia tienen expectativas negativaspueshan sido impactados por los proyectos que se tienen planeados para Arabia Saudita.

Las tasas de operacin de Europa del Este,han estado bastante bajas debidoa la severadepresin del mercado de esta regin y a los problemas operacionales, pues tiene masbien capacidades efectivas bajaspara el ciclohexano.


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3500 I

7 - --oo0

O

Fig.A1.4 Demandamundialdel iclohexano milesde onmtricas) Se esperaque ademandaseincremente atravsdel tiempo@).

Tabla A 1.2. Productores mundiales de ciclohexano. Phillips Chemical, destaca con16,000 tonmet(?.

Lugarornpaah Capacidad .fr a & : ' : . ';IMilesde ton met.eont r ib ,uc i6~~1 Phillipshemical 8165.212 IC1LC 310.783 Hunstsmanhemical 265.944 Idemitsuetrochemical 260 4.855 Yukong 205.826 WntershallAG 200.737 Exxon Chemical 194 3-628 MobilChemical 192 3.589 Grodno POzot 180 3.3610 CITGOetroleum 163 3 .O4

TOTAL 5,365 51.93

A nivel mundial, la lista dela TablaAl 2,son los productores mundiales e ciclohexano,en donde Phillips Chemical, posee la aportacins importante.Estas compaiiias, sonlas que proveen a compafiias como, BASF,Du Pont y Bayer entreotras.Comoya se ha mencionado,principalmente se adquiere el ciclohexanopara


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llevarlo a travs deun proceso y obtener caprolactama, para posteriormente obtener elnylon.

Tabla A1.3.Consumidores mundiales deciclohexano.(8)Lugar Compaiiaapacidadilesde ton met

1 E.I.Dupont 5062 BASF AG 4853 BASFibers 2834 Rhone-Poulenc 2035 Ube Industries 2026 Solutia 1987 BayerG 1988 GrodonPOAzot 1829 DSMAmerica 17710 Torayndustries 176

TOTAL 5,365

YOdecontribucibn

10.189.765.694.084.063.993.983.663.563.5452.20

El mayor consumidor e ciclohexano a nivel mundials E.I. Dupont.

A1.2 Nacional.

A continuacinse presentan cifkas y tablas dea situacin en Mxico.

Laprincipalmateriaprima, es elbenceno, ya quesin ste nopodramos obtenerelciclohexano necesario para el proceso.

Lacapacidad nstalada de produccin de benceno es aproximadamente de399,250toneladasanuales,donde el 77 % delbencenodestinado al ciclohexanoviene deMinatitln, conuna capacidad instalada de70a 80mil toneladas anuales; y el resto de laCangrejera, Veracruz.

Aunque la produccin de ciclohexano, noha sido suficiente, por lo quese ha tenido querecurrir a las importaciones para satisfacer la demanda e ste en el mercado.Elciclohexano en Mxico, seusa principalmente en la produccin de caprolactama y enmenor grado como solvente, ena elaboracin de hule polibutadieno.


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En,1972 Univex,S.A,arranca una planta de caprolactama. En eseao y hasta la fecha lademanda de ciclohexano e ha incrementado.En la figura Al 2-1, en el perodo de1987 a 1992, la produccin de ciclohexano siguiuna tendencia hacia arriba, pero durantey despus de la devaluacin de 1994, aikt a laproduccin.Despusde adevaluacinapartirde1995 se empiezaaobservar unarecuperacin, la cual se ha mantenidos invariaciones realmente bruscas.

E(0 90 -2 80 -2 70 -6 60 -

50 -

1O0X

o

C 4 0 :9o 30= 20 -g 10 -o

U

o l -198698899099294 1998

Ah o

Fig.Al.2-l.Produccin de Ciclohexano(miles e ton m&icas).('6)

3500O

X@

3000 -

2500 -

g 2000 -

j 1000 -1500 -

c

O

3 500 -n

1986 1988 1590 1992 1994996 1998Ano

Fig.Al.2-2. Precioal pblico de ciclohexano (CHX), pesodton.

En Mxico, la caprolactamaempleaxclusivamenten la produccin depolicaprolactama,que es un polmeronecesariopara la fabricacinde ibrasnylon.Especficamente, la caprolactamase usa como materia prima parala hbricacin de nylon


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6. De talforma,el destino final del ciclohexano se distribuye segn se indica n la FiguraAl .2-3.Esde notar que a industria textil emplea l74%.

Fig.A l 2-3.Estructura del mercado del ciclohexanoen MBxico(').

La produccin de fibras nylon la comenz Celanese Mexicana,n 1962.El consumo de fibras nylon en Mxico, tuvoun crecimiento de9.3%durante el perodode 1970a 1980,llegando a 53,855ton. En los siguientes os, el consumo descendihasta legara 42740toneladas en1983.En esteperodoelpoderadquisitivo de losconsumidores disminuy, pero a partir de 1984muestra una buena recuperacin queresult importante enos siguientes para a estabilizacin posterior.


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I

OCI

100 -cO

2 8 0 -o

c 120

53 60 -

J 4 0 -

oE

8 O1992994996998

Ah0

-Demanda de ciclohexanona - ferta de benceno - emanda de caprolactamaFig.AI . 2 4Balance deoferta de Bencenoy demanda de ciclohexanonay caprolactama (miles deton met)(2)

Puesto que en Mxico en nylon que se produce es el nylon6, es razonable que en laFigura Al.2-4, la demandadecaprolactamaseamuchomayorque ademanda deciclohexanona.

A1.2-1Empresas consumidoras de ciclohexanona enla Repblica Mexicana.

La importancia dea siguiente lista radica ena posibilidad de questas compafiias seannuestros posibles compradores.

1) Alcoholes Desnaturalizadosy Disolventes, S.A. de C.V.Posee sucursales en, Guadalajara, D.F., Adydcentro( Zona industrial del potos),

Adydsur (Carretera Zaragoza Minatitln s/n.. Crdenas y Carillo Gordillo, Sn PedroCosoleacaque, Ver.)

2) Compaiiia Qumica Anglomexicana, S.A. de C.V.Ubicada en el D.F.

3 ) Compaa Qumica Industrial Newmann.Ubicada en el D.F.

4) CIPO S.A. de .C.V.Ubicada en Guadalajara

5) Coorp. Qumica Solven.Ubicada en elD.F.


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6) DiquimexS.A.de C.V.Ubicada en el parque industrial Cuamatla. Cuatitln Izcalli, Edo. de Mxico.

7)Distribuidora Ind. Mina.Ubicada en Naucalpan, Edo. Mxico.

8)Egon MeyerS.A.deC.V.Ubicada en Puebla.

9) Paraqumica IndustrialS.A.Ubicada en el D:F:

1O Qumica Delta.Ubicada en el Edo. de Mxico.

11)Qumica Internacional TlalnepantlaUbicada en el parque industrial Cartagena, Edo. e Mxico.

12) Qumica Ontario.Ubicada en el D.F.

13)Qumica Pitcher.Ubicada en Ecatepec, Edo. de Mxico.

14) Solvmex.Ubicada en, Sn. Juan Ixhuatepec, Edo. de Mxico.

15)Transformadora Qumica Mexicana.Ubicada en, Cuautitln Izcalli,. Edo.de Mxico.

A1.3 CAPACIDAD DE LA PLANTA.

El principal distribuidor en Mxico de caprolactama s la compaaUNIVEX,la cualseencuentra ubicada en Salamanca, Guanajuato. De esta forma la convierte en el principalcomprador de ciclohexanona, as como otrasms ubicadas alrededorde Quertaro.

El consumo queUNIVEXrequerira de ciclohexanona sera de782 kgA~(~por lo quepara el diseo de la plantase propone igualar sta capcidad.


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~ 1 . 4 OCALIZACI~NDE LA PLANTA.

Lanecesidad de descentralizar as ndustrias de la zonametropolitana,nosobligaaconsiderarotrositioen laRepblicaMexicana,por lo quese eligiQuertaro,quecuenta con varios parques industriales.Es importante tomaren cuenta la cercana delascompaas que requieran ciclohexanona,y Quertaroal serun estado cntrico nos permite llevar a cabosta distribucin.

Quertaro, es un lugar accesibleen cuanto a vas de comunicacin, factor importante parael traslado el iclohexano roveniente el omplejo eMinatitln,Veracruz yposteriormente el traslado e la ciclohexanona a los consumidores. l intercambiose haren autotanquesy carrotanques, para el ciclohexanoy en botes de5 galones; para aciclohexanona en tambores e55galoneso bien en carrotanques.

Con esta eleccin beneficiamos alas comunidades colindantes que nos ofiecemanodeobra calificada cercana,as como todos los servicios mostrados en la tabla4.1 para laoperacin de la planta.

Se ha decidido ubicar la planta en el Parque ndustrialBenitoJurez. Es un parqueadministrado por el Municipio de Quertaro, en la carretera Mxico,San Luis Potos, enel Km.229.

Tabla A 1.4-l . Servicios conlos quecuentael parque industrialBenito Jurez.Zonaecom5mica ParqueindustrialBenitoJudrez

rea( m*) 2836348

Capacidaddevoltaje(KW) 13200Drenaje Si

Alumbrado SiLneaselefnicas

AguaotableEspuela Si

F.F.C.C,uarniciones SiGas Si


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APNDICE 2

SELECCI~NDEL PROCESO

A2.1. OX IDA CIN DEL CICLOHEXANO.

El ciclohexano ser oxidado en fase lquida con aire (pudiendo ser con ozono, cidontricoo cido brico) siguiendola reaccin

'gH12 0 2 -Ciclohexano O x g e n o Ciclohexanona

. . . ..........Fig. A2. -1. Reaccin de oxidacin

La xidacin eliclohexano roduceiclohexanol, y la oxidacin e ste daciclohexanona, que son intermediarios paraa obtencin de cido adpico.

150- 160C 70 - 90C

C O N V. woSELEC.70%

ACETATODECoCICLOHEXANO 90 - 140OC

70 - 80 Co 2 Cu n m AcOH , CID0

m 0% ADiPICO

CICLOHEXANOLCICLOHEXANONA

b

TO 2 CIDOB~RICO ,70 - 180C m 0 3 b - v0 - 90CCIcLOHw(AN0LFig. A2.1-2 Alternativas para oxidacin delc i~ lohexano . ' ~~~~~) .


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A2.2SELE CCIN DEL PROCESO 2 2 5 9 9 6Comoyahapodidoapreciarse,en el transcursode osaiios,para aobtencindeciclohexanona, sehaninvestigado diferentes catalizadores que optimicen el proceso ya s

obtener el producto deseado, en este caso se enlistan los siguientes:Naftenato de Cobalto (Catalizador).El ciclohexano por oxidacin a 150-160C formaciclohexanoy ciclohexanona,secesariomantener el radioeonversinelciclohexano enun 10% para evitaruna selectividad baja de los productos, siguiendo laoxidacinconadicindecidontricosepuedeformarcidoadpico,steprocesoesmuybueno porque tieneunalto rendimientoy un alto grado de pureza.

cido Brico (catalizador).Tambin puede llevares acabo la oxidacin con cido bricocomo catalizador auna temperatura de 170-180C, obtenindose ciclohexanol, aunque setiene una selectividad alta existeel problema delarecuperacin del cido brico

CoAPO-5(catalizador). Seha encontrado(') que el CoAPO-5 (sal de Cobalto, aluminioy fsforo) esun catalizador heterogneo efectivo para la oxidacin del ciclohexano enfase lquida, usando cido actico glacial como solvente sin adicionar ningn promotorala mezcla. La cintica para la reaccin fue investigada a0.34-1.02 atmy 115-135C detemperatura,en un reactor emibatch;bajoestascondiciones no eobservningnperodo de induccin.

El sistemaexperimentalconsistede una autoclavedeacero noxidableequipadaconcuatrogitadoresconelocidadariable), un calentadorxterno,ndicadores ycontroladores de temperatura yn sistema de muestreo.

Losproductos principales de la reaccin son ciclohexanol, ciclohexanona, cidosdibsicosy caprolactama.


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r

O. 5

* 0.3a

e 0.25

= 0.2.- w 0.15E= 0.1

o 0.05

Oo

'El

P-.g 0

.c,

o)

c

O

Fig.A2.2-1 Obtenicin de ciclohexanoly ciclohexanona, segn experimentaciones hechas con elcatalizadorC0Ap0-5'~ '

Los efectos de la presin de oxgeno enla fase de reaccin dependen del contenido deCobalto y de las condiciones dela reaccin.Los iones de Cobalto deC O A P O - ~ ' ~ ' ,stnprincipalmente en posiciones de red y pueden transformarse reversiblemente entre losestados de oxidacin de Co" y Co"'.

El C0Ap0-5'~) iene la ventaja de serun catalizador heterogneo durable, h e probadocomo catalizador parauna oxidacin en fase lquida del ciclohexano nun paso.

TS-1(catalizador). Oxidando ciclohexano a 100C con silicalatoe titanio (TS-I) comocatalizador eobtieneciclohexanolyciclohexanona('o). El ciclohexanol eoxidaaciclohexanona dentro del sistema interno yon la adicin de2,6-di-tert-butil-4-metilfenol(BHT)se evita la obtencin de subproductos.

La oxidacin de ciclohexanona produce cidos dicarboxlicos principalmentey nosealtera por el BHT. Comparando conotros sistemas de oxidacin de ciclohexanona, elproceso es muy parecido al de intercambio de radicales.


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Proceso de oxidacin de ciclohexanoHalcon)(Fig.AZ-2)

Generalidades- Funcin dela planta: Producir ciclohexanona- Tipo de proceso: En general es continuo.Alimentacin al proceso- Ciclohexano- Aire- cidorico

Producto- Ciclohexanona

Desechos- AguaServicios auxiliares

- Vapordeagua- Agua de enfiiamiento- Agua de proceso- EnergalctricaDiagrama de FlujoPreparacin de la solucin de ciclohexano.La solucin de prepara en el mezcladorME-1701, donde se alimenta ciclohexano puroycido brico.Seccin de cargaSe alimenta ciclohexano al tanque FA-1 201. Tambin al mezcladorM E - 1701 y cidobrico a ste ltimo.

El aire se alimenta al tanqueOX-1601y a los 4 reactores conectados en paralelo. Unacorriente para cada reactor.Seccin de recuperacinEl ciclohexano se recupera enl tanque FA-1 304se enva al tanque FA-1201.Otra parte es recuperada en el tanqueOX- 160, trasladandose al mezcladorM E - 701.Seccin de oxidacin.La oxidacin se lleva a cabo en cuatro reactoresRE-1001A, B, C, D. Conectados enserie. Esta comente se enva al contactor gas.liq CO-1301.Seccin de estabilizacinLos lquidos del contactor CO-1301, se envan a una torre hidrolizadora de donde sellevan despusal decantador FA-1303 para separara fase acuosay la orgnica.

La fase orgnica se traslada a laorre DA-1501y despus aa torre FA-1201.La fase acuosa, se enva a la torre DA-1502, para extraer la ciclohexanona con vapor.Esta corriente se manda al condensador EA-106y despus a la torre FA-1304.La ciclohexanona sale e la torre FA-1304.

- Agua

-


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o(D

a0m

IvOu3T

:o

1vcv


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Obtencin deciclohexanoVciclohexanona vaiclohexano (Scientific DesignProcesses)(Fig.A2-3)

Generalidades- Funcin dela planta: Producir ciclohexanona- Tipo de proceso: En general es continuo.Alimentacin al proceso- Ciclohexano- Aire- Acidorico

- NaOH- Agua

Producto- Ciclohexanona

Desechos

- Gases(H2,N2)- Productospesados NaOH)

- Agua

Servicios auxiliares- Vapor de agua- Aguade engiamiento- Agua de proceso- Energalctrica

Diagrama de fllujo

Preparacin de la solucin de ciclohexanoLa solucin se prepara en el mezclador ME-1001, donde se alimenta ciclohexano puroycetato de cobalto.

Seccin de cargaSe alimentauna solucin de acetato de cobalto, ciclohexanoy aireal tanque DA-1001,donde comienza la oxidacin n $se lquida.

Seccin de recuperacinEn las torres TA-1O01 y TD-1001,se absorbey desorbe ciclohexano respectivamente,para recircularlo al tanque DA- 10 l .Las torres DA-1O01 B ecuperan ciclohexano ques llevadoal tanque DA-O0 l .La recuperacin de cido brico, comienza en l tanque CR- 101, donde se cristaliza sesepara en la centrifugadoraCE-1O0 l.


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NeutralizacinLa mezcla de ciclohexano, ciclohexanoly ciclohexanona, provenientes del separadorSE-1002Bpasan al mezcladorM E - O0 1 ,donde se neutralizancon sosa castica acuosa.

Seccin de estabilizacinEl lquido proveniente de la torreDA-l002B,pasa y entra a las torresDA-1 003, DA-2101y DA-2102,para separar los productos pesados (NaOH en solucin)y ligeros. Lamezclaciclohexanol ciclohexanona, se envaa la torre DA-2103,para eparar aciclohexanona. El lquido se estabiliza en el fondo de la torre, se extraey pasa a la torredeshidrogenizadoraDA-2 1004donde se produce ciclo hexanona.La corriente pasa por el ediadorEA-2109 y se enva al separadorSE-21O 1 donde sepurgaelhidrgeno y el lquidopasaa la torre estabilizadoraDA-2105de donde seenviarn a la torreDA-2103para separar la ciclohexanona.

i


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Ual

2b

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8hl

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I 1I 1

I II I

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APNDICE3

~ 3 . 1 NLISISDELAR E A C C I ~ N

A3.1-1 DATOSDE LA LITERATURA

Los datos encontrados en la literatura() solo dan informacin tcnica de la oxidacindel ciclohexano con aire.La oxidacin se lleva a cabo auna temperatura de15O-16O0C, ya presin de8-10 atm. Para quea reaccin ocurra debeiiadirse una pequea cantidad de

La fase lquida tiene que ser agitada mientras que el agua formada durante la reaccines eliminada. En cadapaso cerca del10%del ciclohexano se convierte n una mezcla deproductos, mientras que l ciclohexano queno reacciona se separay recircula.

uncompuesto de cobaltosolublecomocatalizador.

La qumica de la oxidacid2) est dada por reacciones de radicales libres, las cualesproceden como reaccin en cadena.n esquema para el proceso es:

3) o OQEn dondeX*denota algn radical.

- fI o ?Si la reaccin de oxidacin del ciclohexano &era estable, e 1 intermecdiario ormado

(hidroperxido) se podra aislar y serprocesado bajo condiciones controladas, dando

rendimientos altos de ciclohexanol como producto principal.La dificultad en la oxidacin del ciclohexano es que el perxido es estable cuando latemperatura de operacin es menor de140C. Sin embargo,, por arriba de los150C, atasa de descomposicinde este perxido es tan grande que la mayora reacciona paradarlosproductos inales.Estosignificaque adescomposicincontroladanosepuederealizar, y los productos de oxidacin sernciclohexano1,ciclohexanona y otros comocidovalrico,cidobutrico,etc.,queson ndeseables y sernconsideradoscomoprdidas.


26/203

En laiguraA2.1-2 epuedeobservarque iclohexanol y ciclohexanona onproductos intermediarios para la obtencin de cido adpico, por lo que las condicionesde operacin para ste proceso se utilizarn comouna primera aproximacin al iniciar eltrabajo e~perimental(~).

Tiposde catalizadoresEn la Tabla A3.1-1 se muestran algunos catalizadores utilizados(3). Los acetatos de

cobalto, cromo, zinc, mercurio y nquel permitenla alta absorcin de oxgeno a90C.Seelige acetato de cobalto por su rpida absorcin e oxgeno, con un perodode induccinde horay media, siendo cido adpico el producto formado en mayor proporcin. Estosugiere que el perodo de induccin constituye el tiempo durante el cual el acetato decobalto se activa; l uso deun promotor ayudara a disminuir ste perodo.

Tabla A3.1-l. ctividad cataltica de acetatos de metales en oxidacin con ciclohexano().

SELECTIVIDAD(%)

Catalizador I Conversinde I Acido I Ciclohexanona I Ciclohexanol 11

Efecto del solventeEn aTablaA3.1-2semuestrael efecto delsolvente en la reaccincuando el

Co(OAc),4H20 y el Co(acac)3seusaroncomocatalizadoresy se muestraque areaccin se lleva a cabo en presencia de cidos acticoy benzico. El solvente se puedesustituir por cido butrico o propinicoo similares(3). Sin embargo, por economa seutiliza cido actico como solvente. En ausencia de solvente,o aadiendo bencenoobencenonitrilo, la reaccin no se lleva a cabo.En presencia de cid0 actico, sin embargo,se inicia la oxidacin; adicionar benceno y cido actico como solventes al sistema dereaccin ncrementala reactividadms que utilizar cido actico solo. Los solventessirven para mantenerna mezcla uniforme.


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- . Efecto del solvente en la oxidacin de ciclohexano a 90C(3).

NS:insoluble,SS:poco soluble,S:soluble.

Efecto de la temperatura de reaccinEn la TablaM . -3 se muestra la variacin de la tasa de reaccin y la selectividad del

cido adpico, variando la temperatura de80-140 "C (3). Entre80 y 90 "C, la selectividaddelcidoadpicopuedemantenerseentre 70 y 75 %; sin embargoa una temperaturamayorde 130 C laselectividaddelcidoadpicodisminuye. El lquido ntermediocambiasu color denaranja ntensoaverdeobscuroabajode os 100C. El color dellquido sugiere intermedio sugiereun cambio de estado del catalizador auna temperaturapor encima de los130C.

TablaA3.1-3. Efecto de la temperatura dereaccihen la oxidacin del ciclohexanobajopresion deox en^ ^).

**a 80% de conversin del ciclohexano.

Experimentos de laboratorioLa oxidacinpor otesdeciclohexanopuroes una reaccincon un perododeinduccin largo, el cual puede ser reducido por la adicin den producto ~xidante(~). Siareaccinha iniciado, la absorcin de aire procede rpidamente y el nmero de radicalesse incrementa. Entoncesungrado de retromezclado es necesario.

La oxidacin ontinuaha sido studiadan un reactor deanque gitado. Elrendimiento en estos experimentos indica una dependencia dela dispersin del gasy elmezclado. Resultados ptimos heron obtenidos alrededor de155 "C. A una temperatura


28/203

de 15"C a reaccin no procede. Por arriba de los 170"C la eficiencia disminuye. Lapresin debe estar preferentemente entre8 y 10 atm.

Presiones alrededor de 20 atm tienden a disminuir la eficiencia. La adicin deuncatalizador de cobalto solubilizado, reduce la concentracin de perxidos. La eficienciade la oxidacin al 10% de conversin h e del 70% en un proceso batch contra 63% enun proceso continuo.A partir de estos resultados de laboratorio se pueden enlistar lassiguientes conclusiones para l diseo de unidades a escala:

(1)Un comienzo rpido de a reaccin requiere un cierto gradoe retromezclado. Por

(2)La temperatura de oxidacin debe sere 155 "C(3)La presin durante la oxidacin debe ser capaze permitir que la oxidacin

(4)Losmtodos de dispersin del gas agitacin tienen gran fecto en la eficiencia(5)La absorcin de oxgeno en l lquido procede rpidamente(6)La adicindeuncatalizador de cobalto es deseable para obtener bajas

ello la eficiencia de a oxidacin batch es mejor que la oxidacin n continuo

proceda autotrmicamente

concentraciones de perxidosCon estas conclusiones confirmamos que el rendimiento del procesoy la velocidad deabsorcin del oxgeno estn controlados poras reacciones de radicales libres.

A3.2~ 3 . 2 - 1PROGRAMADE LAINVESTIGACI~N

La investigacin de laboratorioa mostrado que la oxidacinde ciclohexano tiene dostipos de variables importantes:(a) Condiciones de reaccin: temperaturay presin.(b) Condiciones de contacto: dispersin del gas, agitacin.

(a)Condiciones de reaccin

rangos dentro de los cuales pueden variar, estn definidos a continuacin.Tres variables pueden elegirse: temperatura, presin y cantidad de catalizador. Los

(1) Temperatura.El lmite inferior de temperatura es de 130-140"C.Por abajo de estatemperatura la reaccin se detiene. Un lmite mximo de temperatura en realidadno existe; la temperatura est limitada por la presin de vapor del ciclohexano. Latemperatura ptima es de 155-160 "C. Por debajo de155"Cy por arriba de 160 "C

la eficiencia disminuye.(2) Presin.A temperatura de reaccinde 155-160C la presin registrada es de entre10-20 atm dependiendo el calor que se pierdan la instalacin.

(3) Catalizador.La antidad de catalizador tilizariene que sermnima.Normalmente,una sal de cobaltose utiliza enuna proporcin de0.5 - 2.5 ~prn'~).La cantidad de cobalto suministrada debe ser suficientemente grande para que elperxido sea descompuesto rpidamente.

(b) Condiciones de contacto.


29/203

La dispersin del gas est influenciada por la agitacin en la fase lquida, la cual se. efecta de diferentes maneras.En el presente caso se utilizuna agitador de propela.

~3.2-2 E J E C U C I ~ NDELA NVESTIGACI~N

Paraelestudiode osefectos,de asvariablesmencionadasanteriormente,en laconversiny rendimiento en la operacin de la unidad de oxidacin se llevaron a cabodiez experimentos.Se defini la conversin el rendimiento de la siguiete forma:

(1) Conv ersin en base al cicloh exano

(2) Rendimiento(cic1ohexanona)

(3) Tiempo de resi denci a. El sistema utilizado esun reactorParr de acero inoxidablede 1 litro, con cubierta de titanio.Laoxidacin se llevaacabomedianteunproceso batch, por lo que el tiempo de residencia es igual al tiempo de reaccin,elcual es de6-7 oras.

Deacuerdoa a reaccinpropuesta, se tiene laTabla A3.2-1, dondeseenlista elresultado de la reaccin0 que se tom como base paral posterior estudio.

Tabla A3.2-1. Resultadosde la reaccin 10. El rendimientoy laconversinestan en base a es tosdatos.

Tiempo de reaccin Gxnonax lo8x n oX lo4(mol) (mol)

O 1S92 -15

-.3875-.8330-.625

. -

120 1.367

5.083S70206.407S08605.966 1.420009.339.902403.979.S86804.457

~ -~

Las condicionesa l a sque se efectuaronlos experimentos se resumen nla TablaA3.2-2.


30/203

: S4 0

W

3 .S-> '2 %

CU

CUd

c


31/203

A3.3 ANALISIS

Las composiciones de productos y reactantes, se determinaron por cromatografia de

gases.Las muestras fberon analizadas enun cromatgrafo TCD degas, conuna columnade carbowax soportada en cromosorb de4 m de longitud.Las condiciones de operacinson: temperatura de la columna100 "C, temperatura del detector00 "C, temperatura delinyector180 C y gas acarreador (Helio) onun flujo de 12.5dmi nLos cromatogramas de este anlisisse pueden observaren el apndice.

Gas PortadorInyector Detector

U.

Cartulade Control

Sistema de Adquisici6nyProcesamiento deDatos (EI Controldel Cromat6grafo tambibn se puede

efedu ar mediantela Coqutadora)

Fig.A3.3-1. Esquemadel equipo paraanlisis.

A3.4 RESULTADOS

De acuerdo con los diez experimentos realizadosse seleccion el dcimo experimento elcual tiene el siguiente comportamiento en cuanto a rendimiento y a conversin, que ya sehan definido anteriormente.


32/203

1.2 -1.0 -

0 . 8 -g0

C

-0

0.8 -5

7 0.4 -EFu 0.2 -

C.O.-E 0.0

--0.22

-O

-0.4 -

m

m

O 1 O0 200 300 400 500

t l m i n

Figura A3.4-1 Conversin respecto al ciclohexano.

O .O05

o .o00 t- " 4.005 -c

O

5E 4.010 -.

E4.015 -

Sco-.E 4.020 -Pd

4.025 1

I Reacci6n 10 I

O 1O0 200 300 400 500

t (m in)

FiguraA3.4-2Rendimiento respecto a la ciclohexanona.


33/203

Coneste experimento se obtuvoun rendimiento de0.002 y una conversin de25.3%,con la cual se empezaronos clculos enel simulador para el balance e materia.

En los experimentos1al 7 no se oper con una presin adecuada y, como consecuenciano se llev a cabo la oxidacin.

De osexperimentos ealizadosse ha observadoque la presindeoperacin y laconcentracin de oxgeno presente, sonos variables muy importantes para que se lleve acabo la oxidacin en fase lquida,sin descartar que el excesode catalizador disminuyeelrendimiento de la reaccin.

Las condiciones ptimas de operacin deben ser a155"C,con una presin de254 psi y,0.025g de acetatode cobalto como catalizador.

Tanto por rendimiento como por selectividad conviene las condiciones de operacin delexperimento10, pues es la reaccin en donde se obtuvouna conversin adecuada encomparacin con las otrasy adems sehizo sin adicionar algun promotor para favorecerla formacin del producto.


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APNDICE4

~ 4 . 1ALANCEDEMATERIAY ENERGA


35/203

m

l l

jL

o r

r N

n w w

OLnal

a

1 m

b

aWd I

4W

NoQ

aW

U U


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ASPEN PLUSVER: PC-DOS REL:9.3-1 INST: UAM-MEX09/25/98PAGE12

STREAM SECTION

1 8 2 4 2 5 2 6 2 7

STREAM ID 18 24567FROM: _ _ TEE3 DEORBCNAEORBCNATO : TEE3EE3 DEORBCNA---- ----SUBSTREAM: M E E DPHASE: MD[ED MIXED MIXED LIQUID LIQUIDCOMPONENTS: LBMOLmcm0 58.2439 6.4661 64.7100.4636-264.7100OXIGEN 0.7936.8078.6015 0.0 7.6015NITROGEN 2.20906.21058.41% 0.0 18.41%

, AGUA 0.548951.390351.9393.0755-16 351.9393CXNONA 8.3930.36747.76047.4690 0.2913AC.ACET 10.63290.33840.9713.2702 79.7011

LBMOUHR 80.821460.580941.40248.739222.6631LB/HR 6461.3135.2690+04.9151+04790.7783.7360+04CUFT/HR 1259.6506.1402+04 1.6171+04 39.363894.1291

TEMP F 77.9000 86.oooO 64.824963.45617.8518PRES PSI 14.69234.69234.692302.871602.8716VFRAC 3.5890-02.1330-02.7511-02 0.0 0.0LFRAC 0.9641 0.9386 0.9224 1.0000 1.0000SFRAC 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

TOTAL FLOW:

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:BTULBMOL -8.68684-041.2663+051.2069+051.0371+051.2173+05BTULB -1086.59324595.9245341.93381085.25733664.7280BTU/HR -7.0208%5.8322+076.5343+071.9435%6.3621+07

BTULBMOL-R -126.431042.008854.8221106.933354.3735BTU/LB-R -1.58141.52471.54981.11891.6370

ENTROPY:

DENSITY:LBMOLICUFT 6.4162-02.0393-02.3481-02.4760.7769LB/CUFT 5.1294.1129.18435.49309.0232

AVGMW 79.94557.55205.37335.56273.2154

MIXED SUBSTREAMPROPERTIES:

***VAPOR PHASE***PHIMX

cm0 0.9800 0.9767.9639 MISSING MISSINGOXIGEN 0.9997 1.0005.0051 MISSING MISSINGNITROGEN 1.0002.0011.0059 MISSING MISSINGAGUA 0.9901.9893.9864 MISSING MISSINGCXNONA 0.9742.%97.9520 MISSINGISSINGAC.ACET 0.9814 0.9786 0.%76 MISSING MISSING

x 35.58599.08121.0582 MISSINGISSINGRHOMX KGICUM 1.4555.5772.1606 MISSING MISSINGKINVISCSQWSEC 1.0785-05.3483-06.2609-06 MISSING MISSING

RE METER 1054.9001.2011+04.0240+04 MISSING MISSING

***LIQUID PHASE***PHLMX

x N-SEC/SQM1.5698-05.4745-05.1367-05 MISSING MISSING


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ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL: 9.3-1 INST: UAM-MEX 09/26/98 PAGEI

ASPEN PLUS (TM)IS A PROPNET ARY PRODUCT OF ASPEN TECHNOLOGY. M C(ASPENTECH). AND MAYBE USED ONLY UNDER AG REEMENT WITH ASPENTECHRESTRICTEDRIGHTSLEGEND: USE. REPRODUCTION. OR DISCLOSURE BY THEU.S.GOVERNMENT IS SUBJECT TO RESTRICTIONS SET FORTHIN(i) AR 52 .227-14, Alt 111.(ii) AR 52.227-19,(iii) FARS252.227-7013(cXlXii),or(iv)THE ACCOMPANYING LICENSE AGREEMENT.AS APPLICABLE. FOR PURPOSES OF THE FAR, THIS SOFTWARE SHALLBE DEEMEDTO BE "UNPUBLISHED" AND LICENSED WITH DISCLOSURE PROHIBITIONSCONTRACTOR/SUBCONTRACTOR:ASPEN TECHNOLOGY. INC. TEN CANAL PARK,CAMBRIDGE. MA 02141

TABLE OF CONTENTS

RUN CONTROL SECTION................................... 1RUN CONTROL INFORMATION........................... 1

FLOWSHEET SECTION...................................... 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BY STREAMS................ 2FLOWSHEET CONN ECTIVITY BY BLOCKS................. 2COMPUTATIONAL SEQUENCE........................... 2OVERALL FLOWSHEET BALANCE......................... 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTION........................... 3COMPONENTS........................................ 3

U-O-SBLOCK SECTION.................................... 4BLO CK MEZCLADO MODEL: MIXER..................... 4BLOCK: TEE1 MOD EL: MIXER..................... 4BL OC K TEE2 MODEL: MIXER..................... 5

STREAM SECTION......................................... 61 2 3 4 5........................................ 66 ................................................8

PROBLEM STATUS SECTION................................. 10BLOCK STATUS...................................... 10


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ASPEN PLUS VER: PC-DOSREL:9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGEI

RUN CONTROL SECTION

RUN CONTROL INFORMATION_

THIS COPY OF ASPEN PLUS LICENSEDTO UNIV. AUTONOMA METROPOLITANA

TYPE OF RUN: NEW

INPUT FILE N AME: -4959blg.inm

OUTPU T PROBLEM DATA FILE NAME: -4959blg VERSION NO.1LOCATED IN:

PDF SIZE USED FOR INPUT TRANSLATION:NUMBEROF FILE RECORDS (PSIZE)= ONUMBEROF INCORE RECORDS = 256

PSIZE NEEDED FOR SIMULATION= 256

CALLINGROGRAM NAME: apmainLOCATED IN: c:\Ap93Lueq

SIMULATION REQUESTED FOR ENTIRE FLOWSHEET


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ASPENPLUSVER: PC-DOSREL: .3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE 2

FLOWSHEET SECTION

FLOWSHEET CONNECTIVITY BY STREAMS__________ -

STREAM SOURCEESTTREAMOURCEEST4 TEE2 I ---- TEEl2 ---- TEEl 5 TEE2 MEZCLADO3 TEEl TEE2 6 MEZCLADO----

FLOWSHEET CONNECTIVITY BY BLOCKS

BLOCK INLETS OUTLETSTEE2 3 4 5

MEZCLADO 5 6.TEE1 2 I 3

COMPUTATIONAL SEQUENCE

SEQUENCE USED WAS:

TEEl TEE2 MEZCLADOOVERALL FLOWSHEET BALANCE

-

***MASS AND ENERGY BALANCE***IN OUT RELATIVEIFF.

CONVENTIONAL COMPONENTS (LBMOLRIR)cm0 43.70003.7000 0.000000E+00AC.ACET3.10303.1030 0.000000E+00

MOLE(LBM0LMR) 96.80306.8030.000000E+00TOTAL BALANCE

MASS(LBRIR) 6866.82866.82 0.132448E-15ENTHALPY(BTU/HR) -0.133536E+080.133536E+08 -0.278972E-I5


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ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL Y .3-1 INST: UAM-MEX 09/2 6/98 PAGE 3

PHYSICAL PROPERTIES SECTION

COMPONENTS

ID TYP E FORMULANAM EOR ALIAS REPORT NAM ECXNO C C6H12-1 C6H12-1 cm0AC.ACET C C2H 402-1C2H402-1 AC.ACET


41/203

ASPENPLUSVER:PC-DOSREL: 9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE

U-O-SBLOCK SECTION

BLOCK: MEZCLADO MODEL: MIXER

MEZCLADOR-

INLET STREAM: 5OUTLET STREAM:PROPERTY OPTIONSET: UNIFACUNIFAC / REDLICH-KWONG

***MASS AND ENERGY BALANCE***IN OUTELATIVE DIFF.

TOTAL BALANCEMOLE(LBMOLR1R) 96.80306.8030 O.OOOOOOE+OOMASS(LB/HR) 6866.82866.82 0.000000E-f-00ENTHALPY(BTUR1R) -0.133536E+080.133536E-f-08.000000E+00

***INPUT DATA***TWO PHASELASHMAXIMUMO. ITERATIONS0CONVERGENCEOLERANCE 0.000100000OUTLE T PRESSURE: MINIMUM OF INLET STREAM PRESSURES

BLOCK: TEE1 MODEL:MIXERINLETTREAMS: 2 1OUTLETTREAM: 3

-

PROPERTYOPTION SET: UNIFACUNIFAC / REDLICH-KWONG

***MASS AND ENERGY BALANCE***IN OUT RELATIVEIFF.

TOTAL BALANCEMOLE(LBMOL/HR)0.29400.2940.000000E+00MASS(LB/HR) 6475.94475.94.1404428-15ENTHALPY(BTU/HR) -0.120770E+08 -0.120770E+080.154231E-15

***INPUTDATA***TWO PHASELASHMAXIMUMO. ITERATIONS 30CONVERGENCEOLERANCE 0.000 100000OUTLET PRESSURE: MINIMUM OF INLET STREAM PRESSURES


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ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL: 9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE5

U-O-SBLOCK SECTION

BLOCK: TEE2 MODEL: MIXER

mL ET STREAMS: 3 4OUTLET STREAM: 5PROPERT Y OPTION SET: UNIFAC UNIFAC/ REDLICH-KWONG

***MASS AND ENERGY BALANCE***IN OUT RELATIVE DIFF.

TOTAL BALANCEMOLE(LB MOL/HR) 96.8030 96.8030 0.000000E+00MASS(LB/HR) 6866.82 6866.82.132448E-I5ENTHALPY(BTU/HR) -0.133536EM80.133536EM8 -0.1394868-35

***INPUTDATA***TWO PHASE FLASHMAXIMUMO. ITERATIONS 30CONVERGENCEOLERANCE 0.000100000OUTL ET PRESSLTRE: MINIMUMOFINLET STR EAM PRESSURES


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ASPENPLUSVER:PC-DOSREL: 9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98PAGE6

STREAM SECTION

1 2 3 4 5_

STREAM ID 1 2 3 4 5FROM:TO : TEElEEl TEE2 TEE2 MEZCLADO

TEEl ---- TEE2

SUBSTREAM : MIXEDPHASE:IQUID LIQUIDIQUID LIQUID LIQUIDCOMPONENTS: LBMOLMRcm0 43.7000 0.0 43.7000 0.0 43.7000AC.ACET 0.0 46.5940 46.5940.50903.1030

TOTAL FLOW:' LBMOL/HR 43.70006.5940 90.2940 6.5090 96.8030LBMR 3677.8479798.0889475.936990.8821866.8190CUFTMR 76.1625 41.7529 113.4510 5.8327 119.0307

TEMP F 77.00007.00004.31037.00004.3736PRES PSI 14.69594.69594.69594.69594.6959VFRAC 0.0 0.0 0.0 0.0.0

LFRAC 1.o000 1 o000 1 .o000 1.0000.0000SFRAC 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:BTULBMOL -6.7232+041.961 4+05 -1.3375+05 -1.9614-445 -1.3795+05BTULB -798.84263266.1380 -1864.89873266.13801944.6619BTU/HR -2.938oto69.1389to6 -1.2077+071.2767+061.3354+07

ENTROPY:BTULBMOL-R -146.782857.6717100.343357.671797.4303BTULB-R -1.7440 -0.96031.39900.96031.3735

DENSITY:LBMOLKUFT' 0.5737.1159.7958.1159.8132LB/CUFT 48.28947.0537.08 13 67.01537.6894

AVG MW 84.16120.05251.72050.05250.9360

MIXED SUBSTREAM PROPERTIES:

***VAPOR PHASE***PHIMXcm0 MISSING MISSING MISSING MISSING MISSING

AC.ACET MISSINGISSINGISSINGISSING MISSINGMWMX MISSINGISSINGISSINGISSINGISSINGRHOMX LB /CU m MISSINGISSING MISSING MISSING MISSINGKINVISCS Q F T M R MISSING MISSING MISSINGISSING MISSING

RE FT MISSINGISSINGISSING MISSINGISSING

***LIQUID PHASE***PHIMX

MUMXB/FT-HR MISSINGISSINGISSINGISSINGISSING

cm0 0.1297 MISSING 0.1732 MISSING 0.1862AC.ACET MISSING2.0551-02.2712-02.0551-02.1381-02

cm0 1.0000 MISSING 1.8466 MISSING 1.9825GAMMA

AC.ACET MISSING1.0000 1.6648 1.0000 1.5640PL PSI

cm0 - 1.9106 MISSING 1.3793 MISSING 1.3816AC.ACET MISSING 0.3015 0.2001 0.3015 0.2005


44/203

ASPEN PLUSVER:PC-DOS REL:9.3-1 INST:UAM-MEX09/26/98 PAGE7

STREAMSECTION

1 2 3 4 5 (CONTINUED)

STREAMID 1 2 3 4 5

MWMX 84.1612 60.0525 71.72050.0525 70.9360RHOMX LB/CUFT 48.2894 67.0153 57.0813 67.0153 57.6894KINVISCSQFTNR 4.4131-02 4.0263-02 4.73 874 2 .026 342 4.7188-02MUMX LBIFT-HR 2.1310 2.6982 2.7049 2.6982 2.7222RE FT 2197.3955320.3630048.280384.4495211.7346


45/203

ASPEN PLUS VER:PC-DOSREL: 9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98PAGE8

STREAM SECTION

6

STREAMID 6FROM: MEZCLADOTO :

SUBSTREAM: MIXEDPHASE: LIQUIDCOMPONENTS: LBMOLMRcm0 43.7000AC.ACET 53.1030

TOTAL FLOW:.LBMOL/HR 96.8030LBMR 6866.8190CUFT/HR 119.0307

TEMP F 64.3736PRES PSI 14.6959VFRAC 0.0LFRAC 1.o000SFRAC 0.0

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:BTULBMOL -1.3795+05BTULB -1944.6619BTU/HR -1.3354l.07

ENTROPY:BTULBMOL-R -97.4303BTULB-R -1.3735

DENSITY:LBMOL/CUFT 0.8132LB/CUFT 57.6894

AVGW 70.9360

MIXED UBSTREAM PROPERTIES:

***VAPOR PHASE***PHIMXC XNO MISSING

AC.ACET MISSINGMWMX MISSINGRHOMX LB/CUFT MISSINGKINVISC SQFT MR MISSING

RE FT MISSINGMUMX LB/FT-HR MISSING


CXNO O. 1862AC.ACET 2.1381-02

cm0 1.9825AC.ACET 1S640

CXNO 1.3816AC.ACET 0.2005

GAMMA

PLSI

6 (CONTINUED)

STREAMD 6

MWMX 70.9360RHOMX LB/CUFT 57.6894KINVISC SQFTMR4.7188-02MUMXBffT-HR 2.7222RET 321.7346


46/203

ASPENLUSVER: PC-DOS REL:9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98PAGE I

.ASPEN PLUS(TM) S A PROPRIETARY PRODUCT OF ASPEN TECHNOLOGY, INC.(ASPENTECH), AND MAY B E USED ONLY UNDER AGREEMEN TWITHASPENTECH.RESTRICTED RIGHTS LEGE NDUSE,REPRODUCTION, OR DISCLOSURE B Y THEU.S. GOVERNM ENTIS SUBJECT T O RESTRICTIONSSET FORTH INi) FAR52.227-14,A l t . 111, i i) FAR52.227-19,iii) DFARS252.227-7013(cXIXii),or (iv)THE ACCOMPANYING LICENSE AGREEMENT,AS APPLICABLE. FOR PURPOSESOF THE FAR, THISSOFTWARESHALL BE DEEMEDTO BE "UNPUBLISHED" AND LICENSED W ITH DISCLOSURE PROHIBITIONS.CONTRACT OWSUBC ONTRACTO k ASPEN TECHNOLOGY, INC. TEN CANAL PARK,CAMBRIDGE, MA02141.

TABLE OF ONTENTS

RUN CONTROL SECTION.................................... 1RUN CONTROL INFORMATION........................... 1

FLOWSHEET SECTION......................................... 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BYS T R E A M S ................ 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BY BLOCKS.................. 2

COMPUTATIONAL SEQUENCE............................ 2OVERALL FLOWSHEET BALANCE......................... 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTION............................ 3COMPONENTS..........................................3

U-O-S BLOCK SECTION.................................... 4BLOCK: BOMBA01 MOD EL: PUMP...................... 4

STREAM SECTION_________..........______________........I 1 - 1.............................................. 5

PROBLEM STATUS SECTION................................ 6BLOCK STATUS.___._...___.__..,.,,....__._______._


47/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL:9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98PAGE1

RUN CONTROL SECTION

RUN CONTROL INFORMATION

THIS COPYOFASPEN PLUS LICENSED TO UNIV. AUTONOMA ME TROPOLITANA

TYPE OF RUN: EDIT

INPUT FILE NAME:- 1 148blg.inm

INPUTPROBLEM DATA FlLE NAME: 1 148Mg VERSION NO.IOUTPUT PROBLEM DAT A FILE NAME:1 148blgVERSION NO.1LOCATEDIN:

PDF SIZE USED FORNPUTTRANSLATION:NUMBER O F FILERECORDS(PSIZE)= ONUMBER OFINCORE RECORDS = 256


CALLINGROGRAM NAME: apmainLOCATED IN::\AP93\xeq

SIMULATION REQUESTED FORENTIREFLOWSHEJ3


48/203

ASPENPLUSVER:PC-DOSREL: 9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE2

FLOWSHEET SECTION

FLOWSHEET CONNEcTlvlTY BYS T R E A M S

STREAM SOURCEESTTREAMOURCEESTI BOMBA01 1-1 BOMBA01----


BLOCK INLETS OUTLETSBOMBA01 1 1-1

COMPUTATIONAL SEQUENCE~

SEQUENCE USED WAS:BOMBA01

OVERALL FLOWSHEET BALANCE

***MASSANDENERGY BALANCE***IN OUT RELATIVEIFF.

CONVENTIONAL COMPONENTS LBMOLM)

TOTAL BALANCEcm0 43.70003.7000 0.000000E+00

MOLWLBMOLklR) 43.7000 43.7000 0.000000E+00MASS(LB/HR) 3677.85 3677.85 0.000000E+00ENTHALPY(BTU/HR) -0.293802E M7 4).293802E+07 0.000000E+00


49/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL : .3-1MST:UAM-MEX 09/26/9 8 PAGE3


COMPONENTS

ID TYPE FORMULA NAMEOR ALIAS REPORTNAMECXNO C C6H12-I C6H12-I cm0


50/203

ASPEN LUSVER: C-DOSREL: 9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98 AGE4

U-O-SBLOCK SECTION

BLOCK: BOMBA01 MODEL: PUMP

INLET STREAM: 1OUTLET STREAM: 1 IPROPERTY OPTION SET : UNIFACUNIFAC / REDLICH-KWONG

***MASS AND ENERGY BALANCE***IN OUT RELATIVE DIFF

TOTAL BALANCEMOLE(LBMOL/HR) 43.7000 43.7000 0.000000E"OOMASS(LBMR) 3677.85 3677.85 0.000000E+00ENTHALPY(BTWHR) 4.293802Ei-07 4.293802Ei-07 0.000000E"OO

***INPUTDATA***OUT LET PRESSURE (PSI) 14.7000DRIVER EFFICIENCY I .ooooo

FLASH SPECIFICATIONS:LIQUID PHASE CALCULATIONNO FLASH PERFORMEDMAXIMUM NUMBER O F ITERATIONS 30TOLERANCE 0.000 100000

***RESULTS***VOLUMETRIC FLOW RATE (CUFTRFR)PRESSURE CHANGE(PSI )NPSH AVAILABLE(FT )FLUID POWER (HP)BRAKE OWER (HP)ELECTRICITY (KW)PUMP EFFICIENCY USEDNET WORK (HP)

76.16250.0

38.12530.00.00.00.295660.0


51/203

ASPENPLUSVER:PC-DOSREL: 9.3-1

STREAM SECTION

1 1-1

STREAM ID 1 1-1FROM: BOMBA01TO : BOMBA01----

SUBSTREAM: MIXEDPHASE LIQUIDCOMPONENTS: LBMOL/HRcm0

TOTALFLOW:LBMOLMR,LBMRCUFTMR

STATE VARIABLES:TEMPFPRESSIVFRACLFRACSFRAC

BTUILBMOLBTUILBBTU/HR

r n T R 0 P Y:BTULBMOL-RBTULB-R

ENTHALPY:

DENSITY:LBMOUCUFTLB/CUFT

AVG MW

43.7000

43.7000

76.1625

7 7 . m14.70000.0I m0.0

3671.8479

-6.7232+04-198.8425

-2.9380+06

-146.7a28-1.7440

0.573148.289484.1612

MIXED SUBSTREAMPROPERTIES:

INST: UAM-MEX09/26/98 PAGES

LIQUID

43.7000

43.7000

76.1625

7 7 . m14.70000.01.m

0.0

-6.12324-04

3677.8479

-798.8425-2.9380+06

-146.7828I ,7440

0.573748.289484 .1612

***ALL PHASES**+VMXAWMIN 9.4955 9.4955


52/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOSREL: 9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98PAGE I

ASPEN PLUS (TM)IS A PROPRIETARY PRODUCTOFASPEN TECHNOLOGY, MC.(ASPENTECH), AND MAY BE USED ONLY UNDER AGREEMENT WITH SPENTECH.RESTRICTED RIGHTS LEGEND: USE, REPRODUCTION, OR DISCLOSURE BYTHEU.S. GOVERNMENTIS SUBJECT T O RESTRICTIONS SET FORTH IN(i) FAR52.227-14, Al t . 111, i i ) FAR52.227-19, iii) DFARS

AS APPLICABLE. FOR PURPOSES OF TH EFAR, THIS SOFTWARE SHALLBE DEEMEDTO BE "UNPUBLISHED" AND LICENSED W T H DISCLOSURE PROHIBITIONS.CONTRACTOR/SUBCONTRACTORASPEN TECHNOLOGY, INC.TEN CANAL PARK,CAMBRIDGE, MA02141.

252.227-7013(~XI)(ii),~ ~ ( i v )HE ACCOMPANYING LICENSE AGREEMENT,

TABLE O F CONTENTS

RUN CONTROL SECTION.................................... 1RUN CONTROL INFORMATION........................... 1

FLOWSHEET SECTION...................................... 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BYSTREAMS................. 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BY BLOCKS................. 2COMPUTATIONAL SEQUENCE........................... 2OVERALL FLOWSHEET BALANCE......................... 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTION............................ 3COMPONENTS....................................... 3

U-O-S BLOCK SECTION................................... 4BLOCK: BOMBA02 MODEL: PUM P..................... 4

STREAM SECTION........................................ 52 2-1 ............................................. 5

PROBLEM STATUS SECTION................................. 6BLOCK STATUS...................................... 6


53/203

ASPENPLUS VER: PC-DOS REL :9.3-1 INST:UAM-MEX09/26/98 PAGEI

RUN CONTRO L SECTION

RUN CONTRO L INFORMATION

THIS COPYOFASPENPLUSLICEN SED TO UNIV. AUTONOMA METROPOLITANATYPEOFRUN: NEW

INPUT FILE NAME1 148Mg.inm

OUTPUTPROBLEM DATA FILE NAME:-1 148Mg V ERSION NO.ILOCATED IN:

PDF SIZE USED FOR NPUT TRANSLATION:NUMBER OF FILERECORDS (PSIZE)= ONUMBEROFINCORE RECORDS= 256


CALLING PROGRAM NAME:apmainLOCATEDN: c:\Ap93\xq

SIMULATION REQUESTED FOR ENTIRE FLOWSHEEX


54/203

ASPEN PLUS VER:PC-DOSREL: 9.3-1 INST: UAM-MEX 09/26/98 PAGE

FLOWSHEET SECTION

FLOWSHEET CONNECTIVITY BY STREAM S

STREAMOURCEESTTREAMOURCEEST2 ---- BOMBA02-1 BOMBA02----


BLOCK INLETS OUTLETSBOMBA02 2 2-1

COMPUTATIONAL SEQUENCE

SEQUENCE USED WAS:BOMBA02

OVERALL FLOWSHEET BALANCE

***MASS AND ENERGY BALANCE***IN OUT RELATIVEDIFF.

CONVENTIONAL COMPONENTS (L BM OM R )

TOTAL BALANCEAC.AC ET 46.5940 46.5940 0.000000E+00

MOL E(LBM 0LMR ) 46.5940 46.5940 0.000000E+00MASS(LBMR) 2798.09 2798 .09 0.000000E+00ENTHALPY(BTUfHR) -0.91 3894E+Q70.913894E+07.000000E+00


55/203

ASPEN PLUSVER: PC-DOS E L :.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98 PAGE3

PHYSICAL PROPERTlES SECTION

COMPONENTS

ID TYPEORMULA NAMEORALIAS REPORTNAMEAC.ACETC C2H402-I2H402-I AC.ACET


56/203

ASPEN PLUS VER:PC-DOS REL:9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE 4

U-O-S BLOCK SECTION

BLOCK:BOMBA02 MODEL: PUMP_ ~INLET STREAM: 2OUTLET STREAM: 2-1

PROPERTY OPTION SET: UNIFAC UNIFAC/ REDLICH-KWONG***MASS AND ENERGY BALANCE***

IN OU T REL ATIVE DIFF.TOTAL BALANCE

MOLE(LBMOL/HR) 46.59 40 46.5940 0.000000E+00MASS(LB/HR) 2798.09 2798.09 0.000000E+00ENTHALPY(BTU/HR) -0.913894E+07).913894E+07 0.000000E+00

***INPUTDATA***OUTLET PRESSURE(PSI ) 14.7000DRIVER EFFICIENCY 1.ooooo

FLASH SPECIFICATIONS:LIQUID PHASE CALCULATIONNO FLASH PERFORMEDMAXIMUM NUMBER OF ITERATIONS 30TOLERANCE 0.000 I00000

***RESULTS***VOLUMETRIC FLOW RATE (CUFT/HR) 41.7530PRESSURE CHANGE (PSI) 0.0NPSHVAILABLE (m ) 30.9283FLUID POWER (HP)BRAKEPOWER(HP )ELECTRICITY (KW)PUMP EFFICIENCY USED 0.29566NET WORK (HP) 0.0

0.00.0

0.0

.


57/203

ASPENPLUS VER: PC-DOS REL: 9.3-1 INST: UAM-MEX 0 9/26/98 PAGE5

STREAM SECTION

2 2-1

STREAM ID 2 2-1FROM: BOMBA02TO : BOMBA02----

SUBSTREAM: MIXEDPHASE: LIQUID LIQUIDCOMPONENTS: LBMOL/HRAC.ACET 46.59406.5940

TOTAL FLOW:LBMOL/HR 46.59406.5940.LBiHR798.0889798.0889CUFTRIR.75291.7529

TEMP F 77.oooo 77.ooooPRES PSI 14.7000 14.7000VFRAC 0.0 0.0LFRAC 1.oooo 1.ooooSFRAC 0.0 0.0

BTULBMOL -I .9614+05 -1.9614+05BTULB -3266.1380 -3266.1380BTUMR -9.138- -9.1389+06

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:

ENTROPY:BTULBMOL-R -57.6717 -57.6717BTULB-R -0.9603 -0.9603

DENSITY:LBMOLKUFT.1159.1159LBKUFT 67.01537.0153

AVGM W 60.0525 60.0525

MIXED SUBST REAM PROPERTIES:


AC.ACE T MISSING MISSINGRHOMX LB/CUFT MISSING MISSINGVMX G A M I N MlSSlNGISSING


AC.ACET 2.0545-022.0545-02GAMMA

AC.ACET 1 .o000 I .o000PLSI

ACACET 0.3015.3015RHOMX LBICLIFT 67.0153 67.0 153VMX G A U " 5.2055.2055


58/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL:9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98 PAGE I

ASPEN PLUS(TM) IS A PROPRIETARY PRODUCTOF ASPEN TECHNOLOGY, INC.(ASPENTECH), AND MAY BEUSEDONLY UNDER AGREEMENT WITHASPENTECH.RESTRICTED RIGHTS LEGEND USE, REPRODUCTION, OR DISCLOSURE BYTHEU S GOVERNMENTIS SUBJECT T O RESTRICTIONS SET FORTHINi) FAR 52.227-14,Al t . 111, (ii) FAR 52.227-19,iii) DFARS

AS APPLICABLE. FOR PURPOSES OF THEFAR, THISSOFTWARESHALL BE DEEMEDTO BE "UNPUBLISHED" AND LICENSED W ITH DISCLOSURE PROHIBITIONS.CONTRACTORISUBCONTRACTOR:ASPEN TECHNOLOGY,INC. TEN CAN AL PARK,CAMBRIDGE, MA0214 I .

252.227-7013(cXIXii),or (iv)THE ACCOMPANYING LICENSE AGREEMENT,

TABLE OFCONTENTS

RUN CONTROL SECTION.................................... IRUN CONTROL INFORMATION........................... 1

FLOWSHEET SECTION..................................... 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BYS T R E A M S ................ 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BY BLOCKS................. 2COMPUTA TIONAL SEQUENCE............................ 2OVERALL FLOWSHEFX BALANCE......................... 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTION............................ 3COMPONENTS........................................ 3

U-O-S BLOCK SECTION.................................... 4BLOCKB3 MODEL: PUMP...................... 4

STREAM SECTION........................................ 516 1 6 - 1........................................... 5

PROBLEMSTATUSSECTION................................ 7BLOCK STATUS..................................... 7


59/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL: 9.3-1NST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE1

RUN CONTROL SECTION

R U NCONTROL INFORMATION-

THIS COPY OF ASPEN PLUS LICENSED TO UNIV. AUTONOMA M ETROPOLITANATYPE OF RUN: EDIT

INPUT FILE NAME:-1 148blg.inm

INPUT PROBLEM DATA FILE NAME: 1 148blg VERSION NO.1OUTPUT PROBLEM DATA FILE NAME:-1 148blg VERSION NO.1LOCATEDIN:

PDF SIZE USED FOR INPUT TRANSLATION:NUMBER O F FILE RECORDS(PSIZE)= ONUMBEROF INCO RE RECORDS= 256

PSIZE NEEDED FOR SIMULATION= I

CALLING PROGRAM NAME:apmainLOCATEDN::\AP93\Xeq

SIMULATION REQUESTED FOR ENTIRE FLOWSHEET


60/203

ASPEN PLUSVER:PC-DOS REL: 9.3-1MST:UAM-M EX 9/26/98 PAGE 3


COMPONENTS

ID TYPE FORMULA NAM EOR ALIAS REPORT NAME

OXlGENC 0 22 OXIGENNITROGEN C22 NITROGENAGUA CZ0 H2 AGUACXNONA C6H1006H100 CXNONA

CXNOH12-12-1 cm0

AC.ACET2H402-I2H402-IC.ACET


61/203

ASPENPLUS VER:PC-DOS R E L :9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 AGE5

STREAM SECTION

16 16-1

STREAMD 16 16-1FROM: 8 3 ____TO : 8 3SUBSTREAM: MIXEDPHASE: LIQUIDIQUIDCOMPONENTS: LBMOLRIRcm0 58.28008.2800OXIGEN 2.5030.5030NITROGEN 6.0360.0360.AGUA 1.9870.9870CXNONA 8.5100 8.5100AC.ACET 10.77600.7760

LBMOUHR 88.0920 8.0920LBMR 6672.2367 6672.2367CUFTlHR 131.7901 31.7589

TEMP F 77.3506 7.0000PRES PSI 29.3919 4.6959VFRAC 0.0 0.0LFRAC 1.oooo 1 . o o o oSFRAC 0.0 0.0

TOTAL FLOW:

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:BTUILBMOL -8.2656+04 8.267WBTUILB -1091.28571091.4673BTUMR -7.28 3+06 7.2825+06

ENTROPY:BTUILBMOL-R -1 18.0563 1 18.0725BTUILB-R - I S586 -1.5588

DENSITY:L B M O U C U m 0.6684.6685LBKUFT 50.62770.6397

AVG MW 75.74165.7416


***VAPOR PHASE++*PHIMX

cm0 MISSING MISSWGOXIGEN MISSING MISSINGNITROGEN MISSING MISSINGAGUA MISSING MISSINGCXNONA MISSING MISSINGAC.ACET MISSING MISSING

VMX GAU MIN MISSING MISSINGRHOMX LB /C Um MISSING MISSlNG

***LIQUIDPHASE*+*PHIMX

CXNO 7.8987-02 O. 1559OXJGEN 37.1212 3.6970NITROGEN 99.8986 198.2613


62/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL:9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98 PAGE6

STREAM SECTION

16 16-1 (CONTINUED)

STREAM ID 16 16-1

AGUA 0.5233 1.O339CXNONA 3.6331-03 7.1500-03AC.ACET 3.1356-02 6.1898-0?.

CXNO 1.2017 1.2019OMGEN 0.4166 0.4165NITROGEN 0.4291.4290AGUA 33.0312 33.0351CXNONA 1.2666.2667

' AC.ACET 3.01 10 3.01 9PL PSI

CXNO 1.9274.9106O X l GEN 1.1457+04 1.1435+04NITROGEN I .4335+04 1.431 1+04AGUA 0.4652 0.4598CXNONA 8.362442.263642

AC.ACET 0.3049.3015VMX GAL/" 16.4309 16.4271RHOMXBICUFT 50.62770.6397

GAMMA


63/203

ASPEN LUS VER: PC-DOSREL: .3-1 INST: UAM-MEX09/26/98 PAGE I

ASPEN PLUS(TM) S A PROPRIEnrARY PRODUCTOFASPEN TECHNOLOGY, INC.(ASPENTECH), AND MAY BE USED ONLY UNDER AGREEME NTWlTH ASPENTECH.RESTRICTED RIGHTS LEGEND: USE, REPRODUCTION, OR DISCLOS UREBYTHEU.S. OVERNMENTIS SUBJECT TO RESTR ICTIONS SEX FORTH IN(i) FAR52.227-14, l t . 111, i i ) FAR52.227-19, iii) DFARS252.227-7013(cKI)(ii), or(iv)THE ACCOMPANYING LICENSE AGREEMENT,AS APPLICABLE. FOR PURPOSES OF THE FAR, THISSOFTWARESHALL BE DEEMEDTO BE "UNPUB LISHED" AND LICENSED WITH DISCLOSURE PROHIBITIONS.CONTRACTORBUBCONTRACTOR:ASPENTECHNOLOGY,INC.TEN CANAL PARK,CAMBRIDGE,M A 2141.

TABLEOFCONTENTS

RUN CONTR OL SECTION..................................... IRUN CONTR OL INFORMATION........................... 1

FLOWSHEET SECTION...................................... 2FLOWSHEET CONN ECTIVITY BYS T R E A M S........._.._....FLOWSHEET CONNECTIVITY BY BLOCKS.................. 2

COMPUTATIONAL SEQUENCE........................... 2OVERALLFLOWSHEET BALANCE.......................... 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTION............................ 3COMPONENTS....................................... 3

U-O-SBLOCK SECTION................................... 4BLOCK: BOM BA06 M ODEL: PUMP...................... 4

STREAM SECTION............................................. 525 25-1.............................................. 5

PROBLEM STAT US SECTION................................. 7BLOCK STATUS.......__..__..__._____.________...._


64/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL: .3-1NST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE1

RUN CONTROL SECTION

RUN CONTROL INFORMATIONTHISCOPYOF ASPEN PLUS LICENSEDTO UNIV. AUTONOMA METROPOLITANATYPE OF RUN: NEW

INPUT FILE NAME:-1 148blg.inm

OUTPUT PROBLEM DATA FILE NA ME-1 148Mg VERSION NO.ILOCATED IN:

PDF SIZE USED FOR INPUT TRANSLATION:NUMBER O F FILERECORDS (PSIZE)= ONUMBER OFINCORERECORDS = 256


CALLING PROGRAMAME: apmainLOCATEDIN: C:\AP93keq

SIMULATION REQUESTED FORENTIREFLOWSHEET


65/203

ASPENPLUS VER:PC-DOS REL:9.3-1 NST: UAM-MEX 09 ~6 19 aAGE3


COMPONENTS

IDYPEORMULA NAM EOR ALIAS REPORTNAME

OXIGENC 0 22 OXIGENNITROGEN C N2 N2 NITROGENAGUA C H20Z 0 AGUACXNONA C6H1006H100 CXNONAAC.ACET C2H402-12H402-1 AC.ACET

CXNOH12-1-1 cm0


66/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL:9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98PAGE5

STREAM SECTION

25 25-I

STREAMD25 25-1

FROM: BOMBA06----TO : BOMBA08

SUBSTREAM:MIXEDPHASE: LIQUID LIQUIDCOMPONENTS: LBMOL/HRcm0 64.71004.7100OXIGEN 7.6020.6020NITROGEN 18.42008.4200

,AGUA 35.94005.9400CXNONA 17.76007.7600AC.ACET 80.97000.9700

LBMOUHR 54 .4020 54 1.4020LBIHR 1.9151+041.9151+04cuFT/HR 329.699429.6664TEMP F 64.94634.8000PRES PSI 29.39194.7000VFRAC 0.0 0.0LFRAC 1 . o o o o 1 . o o o oSFRAC 0.0 ~ 0.0

TOTAL FLOW:

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:BTULBMOL -1.2131+051.2131+05BTULB -3429.31 15 -3429.4254BTU/HR -6.5675+076.56774-07

ENTROPY:BTULBMOL-R -56.155056.1586BTULB-R -1.58751.5876

DENSITY:LBMOUCUFT I ,6421 1.6422LB/CUFT 58.0866 58.0924

AVG MW 35.37325.3732


***VAPORPHASE***PHIMX

cm0 MISSING MISSINGOMGEN MISSINGMISSINGNITROGEN MlSSING MISSINGAGUA MISSING MISSINGCXNONA MISSING MISSINGAC.ACET MISSING MISSING

RHOMX LBICUFT MISSING MISSINGV M X G A M I N MISSING MISSING


CXNO 1.2889.5563OXIGEN 39.73249.0534 .NITROGEN 108.61I O 215.9827


67/203

ASPENPLUSVER: PC-DOS REL:9.3-1 INST: UAM-MEX09/26/98 PAGE6

STREAM SECTION

25 25-1 (CONTINUED)

STREAMID

AGUACXNONAAC.ACET

GAMMAcm0OXlGENNITROGENAGUACXNONA

. AC.ACETPLSI

cm0OMGENNITROGENAGUACXNONAAC.ACET

25 25-1

1.7041-02 3.3875-026.5510-03 1.2972-02

6.0996-03 1.2107-02

26.9032 26.90920.5 178 0.5 178

0.5357.5357

3.5170.51641.6391 1.6391

0.8735.8734

1.4026 1.3972I 0682+04 I .0673+04

0.3052 0.30365.429142 5.400742

1.3521+04 1.3511+04

0.2043.2033RHOMXB/CUFT 58.0866 58.0924V M X G A L " 41.1053 41.1012


68/203


69/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL: 9.3-1 MS T: UAM-MEX 9f26198 AGE1

RUN CONTROL SECTION

RUN CONTROL INFORMATIONTHlS COPY OF ASPEN PLUS LICENSEDTO UNIV. AUTONOMA METROPOLITANA

TYPE OF RUN: EDIT

INPUT FILE NAME:-1 148blgiom

INPUT PROBLEM DATA FILE NAME: 1 148Mg VERSIONNO. 1OUTPUT PROBLEM DATA FILE NA M E-1 148blg VERSION NO.1LOCATEDIN:

PDF SIZE USED FOR INPUT TRANSLATION:NUMBER O F FILE RECORDS (PSIZE)= O

NUMBEROF WCORERECORDS = 256S I Z E NEEDED FOR SIMULATION= I

CALLING PROGRAMAME: apmainLOCATED IN: C:MP93\xeq

SIMULATION REQU ESTED FOR ENTIRE FLOWSHEET


70/203

ASPEN PLUSVER:PC-DOS REL:9.3-1MST : UAM-MEX 09/26/98 PAGE

PHYSlCAL PROPERTIES SECTION

COMPONENTS-

ID TYPE FORMULA NAM EOR ALIAS REPORTNAME

OXIGEN 0 22 OXlGENNITROGENC N2 N2 NITROGENAGUA C H20 H2 AGUACXNONA C C6H 1006H100 CXNONA

CXNO C C6H12-1 C6H12-1 cm0

AC.ACET C C2H402-12H402-1 AC.ACET


71/203

ASPEN PLUS VER: C-DOSREL: 9.3-1 MST: UAM-MEX09/26/98PAGE5

STREAM SECTION

1515-1

STREAMID 15 15-1FROM: BOMBA06----TO : BOMBA06

SUBSTREAM: MIXEDPHASE: LIQUIDCOMPONENTS: LBMOL/HRcm0OMGENNITROGEN

CXNONAAC.ACET

TOTALFLOW:LBMOUHRL B N RCUFT/HR

TEMP FPRES PSIVFRACLFRACSFRAC

BTULBMOLBTULBBTUMR

ENTROPY:

' AGUA

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:

BTULBMOL-RBTULB-R

DENSITY:L B M O U C U mLB/CUFT

AVGM W

6.46506.8070

16.2110178.1190

9.368012 1.9700

338.9400

212.0460

77.234029.3919

0.01 oooo0.0

1.2669

-1.3992+05-3743.2829-4.7423+07

47.4453-1.2693

1.5984

37.378159.7461



cm0 MISSING MISSINGOXIGEN MISSING MISSINGNITROGEN MISSING MISSINGAGUA MISSING MISSINGCXNO NA MISSING MISSINGAC.ACET MISSING MISSING


CXNO 2.7305OXIGEN 52.4266NITROGEN 142.9137

AGUA 2.2380-02

LIQUID

6.46506.807016.2110

178.1 1909.3680

12 1.9700

338.94001.2669212.0116

77.000014.7000

0.0I oOOo

0.0

-1.3992+05-3743.4160

4.7425+07

47.4488-I .2694

1S98659.755837.3781

5.40671042134283.9601

4.4371-02CXNONA 1.265-02.4983-02


72/203

ASPEN PLUSVER:PC-DOS REL: .3-1

STREAM SECTION

15 15-1 (CONTINUED)

STREAMID

AC.ACETGAMMA

cm0OXfGENNITROGENAGUACXNONAAC.ACET

PL PSI, cm0

OXlGENNITROGENAGUACXNONAAC.ACET

I5

1.0624-02

4 1.66450.5892

0.61461.41804.42811.0239

1.92181.1450+04

I .4327+040.46348.3294020.3037

INST: UAM-MEX09/26/98 PAGE6

15-1

2.1036-02

41.68610.5892

0.61461.4180

4.42721.0238

1.91061.1435+041.43 I 1+040.45988.2636-020.3015


73/203

ASPEN PLUS VER:PC-DOS REL:9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE I

ASPEN PLUS (TM)IS A PROPRIETARY PRODU CTOF ASPEN TECHNOLOGY. INC.(ASPENTECH). AND MAY BE USED ONLYUNDER AGREEMENT WITHASPENTECHRESTR ICTED RIGH TS LEGEND: USE. REPRODU CTION.OR DISCLOSURE BY THEU.S.GOVERNMENT IS SUBJECTTO RESTRICTIONS SET FORTH INi) FAR52.227-14,Ait. 111. i i ) FAR52.227-19. i i i ) DFARS

2.52.227-7013 c) l) ii), or (iv)THE ACCOMPANYING LICENSE AGREEMENT.AS APPLICABLE. FOR PURPOSES OF THEFAR, THIS SOFTW ARE SHALLBE DEEMEDTO BE "UNPUBLISHED' AND LICENSED WITH DISCLOSURE PROHIBITIONSCONTRACTOWSUBCONTRACTOR ASPEN TECHNOLOGY. M CTEN CANA L PARK,CAMBRIDGE. MA02141 .

TABLE O F CONTENTS

RUN CONTROL SECTION.................................... 1RUN CONTROL INFORMATION.......................... 1

FLOWSHEET SECTION...................................... 2FLOWSHEET CONNECTIVITYBYSTREAMS ................. 2FLOWSHEET CONNECTIVITY BY BLOCKS................. 2

COMPUTATIONAL SEQUENCE............................ 2OVERALL FLOWSHEET BALANCE........................ 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTION............................ 3COMPONENTS........................................ 3

U-O-S BLOCK SECTION................................... 4BLOCK: BOM08Y09 MODEL: PUMP...................... 4

STREAM SECTION........................................ 52127-1 ........................................... 5

PROBLEM STATUS SECTION................................ 7BLOCK STATUS...................................... 7


74/203

ASPEN PLUS VER:PC-DOS REL:9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98PAGE1

RUN CONTROL SECTION

RUN CONTROL INFORMATION

THIS COPYOF ASPEN PLUS LICENSEDTO UNIV.AUTONOMA METROPOLITANA

TYPEOFRUN: NEW

INPUT FILE NA ME-1 148blginm

OUTPUTPROBLEM DATA FILE NAM E-1 148MgVERSION NO.1LOCATED IN:

PDF SIZE USED FOR INPUT RANSLATION:NUMBER O F FILERECORDS (PSIZE)= ONUMBER OF NCO RERECORDS = 256

PSIZE NEEDED FOR SIMULATION= 256CALLINGROGRAM NAME: apmainLOCATEDIN: c:\Aw3\xeq

SIMULATION REQUESTED FOR ENTIRE FL O W S H m


75/203

ASPENPLUSVER: PC-DOSREL:9.3-1 INST: UAM-MEX 09/26/98 PAGE 3


COMPONENTS

ID TYPE FORMULA NAMER ALIAS REPORT NAM E

OXlGEN 0 2 0 2 OXlGENNITROGEN C N22 NITROGENAGUA H20 H2 AGUACXNONA C6H1006H100 CXNONA

CXNO C6H12-16H12-I cm0

AC.ACET C2H402-12H402-1 AC.ACET


76/203

ASPEN LUS VER: PC-DOSREL: 9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE5

STREAM SECTION

27 27-1_

STREAM ID 27 27-1FROM: BOMOSY09----TO : BOM08Y09

SUBSTREAM: MIXEDPHASE LIQUIDIQUIDCOMPONENTS: LBMOLMRcm0 64.71004.7100OXlGEN 7.6020.6020NITROGEN 18.42008.4200

t AGUA 351.93905.9390CXNONA 0.2910 0.2910AC.ACET 79.70109.7010

LBMOUHR 522.663022.6630LBMR 1.736oto4 1.73604-04culT/HR 294.167494.1382

TEMP F 38.04847.9000PRES PSI 44.087802.8700VFRAC 0.0 0.0LFRAC 1.oOoo l.mSFRAC 0.0 0.0

BTUILBMOL -1.2173+051.2172+05BTU/LB -3664.77543664.7029BTU/HR -6.3622+07 6.3621+07

TOTAL FLOW:

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:

ENTROPY:BTULBMOL-R -54.364354.3719BTUILB-R -1.6367 - I ,6369

DENSITY:L B M O U C U m 1.7767.7769LB/CUFT 59.0I54 59.023

AVG MW 33.21533.2153

MIXED UBSTREAM PROPERTIES:

***VAPORPHASE ***PHIMX

cm0 MISSINGISSINGOXlGEN MISSINGISSINGNITROGEN MISSING MISSINGAGUA MISSING MISSINGCXNONA MISSINGISSINGAC.ACET MISSING MISSING

VMX G A M I N MISSING MISSINGRHOMX LB/CUFT MISSING MISSING


cm0 0.5489.2387OXlGEN 19.5033.4507NITROGEN 54.71763.8032


77/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOSREL:9.3-1 INST: UAM-MEX09126/98 PAGE6

STREAM SECTION

27 27-1 (CONTINUED)

STREAMID 27

AGUA 3.9563-03CXNONA 1.8038-03AC.ACET 1.6520-03

GAMMAcm0 36.2943

OMGEN 0.5350NITROGEN 0.5554AGUA I S450CXNONA 4.0326AC.ACET 0.9054PL PSIcm0 0.6593OMGEN 9067.0214NITROGEN 1.I792+O4AGUA 0.1 126CXNONA 1.945942

AC.ACET 7.9864-02VMX GAUMIN 36.6754

27-1

1.6911-037.8225-047.1 114-04

36.30330.53500.55531.545 1

4.03 I 80.9053

0.65649058.37801.1783+040.1 I191.9342-02

7.9429-0236.6717

RHOMX LB/CIIFT 59.0 I54 59.02 13. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .


78/203

ASPEN LUSVER: PC-DOS REL:9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE I

ASPEN PLUS(TM)IS A PROPRIETARY PRODUCT OF ASPEN TECHNOLOGY. INC.(ASPENTECH). ND MAY BEUSEDONLY UNDER AGREEMENTWITH ASPENTECH.RESTRICTEDRIGHTSLEGEND:USE.REPRODUCTION. OR DISCLOSUREBY THEU.S.GOVERNMENTISSUBJECT TO RESTRICTIONS SETFORTHINi) FAR52.227-14,A l t 111.(ii)FAR52.227-19, (iii)DFARS252.227-7013(c)(l)(ii),or (iv)THE ACCOMPANYING LICENSE AGREEMENT.AS APPLICABLE. FOR PURPOSES OF THE FAR, THIS SOFTWARE SHALL BE DEEMEDTO BE UNPUBLISHE D AND ICENSED WITH DISCLOSURE PROHIBITIONS.CONTRACTOWSU BCONTRACTOR: ASPEN TECHNOLOGY.INC . TENCANAL PARK,CAMBRIDGE, MA02141.

TABLE OF CONTENTS

RUN CONTR OL SECTION.................................... 1RUN CO NTROL INFORMATION........................... 1

FLOWSHEET SECTION..................................... 2FLOWS= CONNE CTIVIW BY STREAMS................ 2FLOWSHEFf CONNECTIVITY BY BLOCKS................. 2COMPUTATIONAL SEQUENCE........................... 2OVERALL FLOWSHEET BALANCE......................... 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTlON........................... 3COMPONENTS....................................... 3

U-O-S BLOCK SECTION.................................... 4BLOCK BOMlOY11 MODEL: PUMP...................... 4

STREAM SECTION........................................ 58 8-1 ............................................. 5

PROBLEM STATUS SECTION................................. 6BLOCK STATUS..................................... 6


79/203

ASPEN PLUS VER: C-DOSREL: 9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98PAGE1

RUN CONTROL SECTION

RUN CONTROL INFORMATION_

THIS COPYOF ASPEN PLUS LICENSEDTOUNIV. AUTONOMA METROPOLITANA

TYPEOFRUN: NEW

INPUT FILE NAME:-1 148blginm

OUTPUT PROBLEM DATA FILE NAME:-1 148MgVERSION NO.1LOCATED IN:

PDF SIZE USED OR INPUT TRANSLATION:NUMBEROF FILERECORDS(PSIZE) = ONUMBER OFINCORE RECORDS = 256


CALLINGROGRAM NAME: apmainLOCATEDIN: C:MF93\Xeq

SIMULATION REQUESTED FOR E NT RE FLOWSHEET


80/203

ASPENPLUSVER: PC-DOSREL:9.3-1 INST:UAM-MEX 09/26/98 PAGE3


COMPONENTS

ID TYPE FORMULA NAME ORALIASREPORT NAME

CXNO6H12-I C6H12-1 cm0AC.ACET C2H402-I C2H402-I AC.ACET


81/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL:9.3-1 MST: UAM-MEX09/26/98PAGE5

STREAM SECTION

8 8-1

STREAM ID 8 8-1FROM: BOMlOYll----TO : BOMlOYl1

SUBSTREAM: MIXEDPHASE: LIQUID LIQUIDCOMPONENTS: LBMOWHRcm0 83.7000 83.7000AC.ACET 132.804032.8040

LBMOUHR 216.5040 216.5040LBMR I .5020+04 1.5020+04CUFT/HR 276.0555 275.9984

TEMPF 175.4616 175.2000PRES PSI 44.087829.391 9VFRAC 0.0 0.0

LFRAC I .o000 I .o000SFRAC 0.0 0.0

TOTAL FLOW:

STATEVARIABLES:

ENTHALPY:BTULBMOL - I .4348+05 -1.4348+05BTULB -2068.1744 -2068.3047BTUMR -3.1063+07 -3.1065+07

ENTROPY:BTULBMOL-R -88.291888.2976BTULB-R -I ,2727 1.2728

DENSITY:LBMOUCUFT 0.7842 0.7844LB/CUFT 54.4076 54.4188

AVG W 69.3729 69.3729

MIXEDSUBSTREAM PROPERTIES:

***VAPOR PHASE***PHIMXCXNO MISSING MISSING

AC.ACET MISSING MISSING


cm0 0.6598 0.981 8AC.ACET 0.1214.1807

CXNO 2.0791 2.0796AC.ACET 1.3666 1.3667

cm0 14.2858 142234AC.ACET 3.9201 3.8980

GAMMA

PLSI


82/203

ASPEN LUS VER:P C - D O S REL: 9.3-1NST:UAM-MEX 9/25/98 PAGEI

ASPEN PLUS(TM) ISA PROPRIETARY PRODUCT OF ASPEN TECHNOLOGY. INC.(ASPENTECH), ANDMAY BE USED ONLY UNDER AGREEMENTWITH ASPENTECH.RESTRICTEDRIGHTSLEGEND USE. REPRODUCTION. OR DISCLOSUREBY THEU S GOVERNMENT 1s SUBJECT TO RESTRICTIONS SET ORTH IN

252.227-7013(cXIXii),or(iv)THE ACCOMPANYING LICENSEAGREEMENT.AS APPLICABLE. FOR PURPOSES OF THEFAR, THIS SOFTWARE SHAL L BE DEEMEDTO BE "UNPUBLISHED" AND LICENSED WITH DISCLOSURE PROHIBITIONSCONTRACTOWSUB CONTRACTOR ASPEN TECHNOLOGY. INC. TENCANA L PARK,CAMBRIDGE. MA02 141.

i) FAR 52.227-14,Alt.111. i i ) FAR 52.227-19,i i i ) DFARS

TABLE OF CONTENTS

RUNCONTROL SECTION.................................... 1RUN CONTROL INFORMATION.......................... 1

FLOWSHEET SECTION..................................... 2FLOWSHEET CON NECTIVITY BYS T R E A M S ................ 2FLOWSHEET CONN ECTIVITY BYBLOCKS .................. 2

COMPUTATIONAL SEQUENCE........................... 2OVERALL FLOWSHEET BALANCE......................... 2

PHYSICAL PROPERTIES SECTION............................ 3COMPONENTS.......................................3

U-O-S BLO CK SECTION.................................... 4BLOCK: CAMCA21 MODEL: HEATX..................... 4BLOCK: CAMCA22 MODEL: HEATX..................... 6BLOCK: CAMCA23 MODEL HEATX..................... 8BLOCK: TEE5 MODEL: MIXER..................... 11BLOCK: TEE6 MODEL: MIXER..................... 11

STREAM SECTION......................................... 12..................................

24 AGCA601 AGCA6l1 AGCA621 AGFRIA604I1 12 23231232 12

AGFRIA61 AGFRIA62................................. 16...............

PROBLEM STATUS SECTION................................. 18BLOCK STATUS..................................... 18


83/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL: .3-1MST:UAM-MEX09/25/98 PAGE1

RUN CONTROL SECTION

RUNCONTROL INFORMATION

THIS COPY OF ASPEN PLUS LICENSED TOUNIV. UTONOMA METROPOLITANA

TYPE OF RUN: EDIT

INPUT FILE NA ME-3702Mginm

WPUTPROBLEM DAT AFEE N A M E 3702MgVERSION NO. IOUTPUT PROBLEM DATA FILE NAME:-3839blg VERSION NO.1LOCATED IN:

PDF SIZE USED FOR INPUT TRANSLATION:NUMBER O F FILERECORDS (PSIZE)= O

NUMBER OFCORE RECORDS = 256PSUE NEEDED FOR SIMULATION= 1

CALLINGROGRAM NAME: apmainLOCATEDIN: c:\AF93\xeq

SIMULATION REQUESTED FOR ENTIRE LOWSHEEX


84/203

ASPENPLUS VER:PC-DOS REL:9.3-1 INST:UAM-MEX09/25/98 PAGE3


COMPONENTS

ID TYPE FORMULA NAM EORA L I A S REPORT NAME

OXIGEN C 0 22 OXIGENNITROGEN C22 NITROGENAGUA C H2 H 2 0 AGUACXNONAC C6H1006H100 CXNONA

CXNO6H12-1H12-1 cm0

AC.ACET2H402-12H402-1 AC.ACET


85/203

ASPENPLUS VER:PC-DOS REL: .3-1NST:UAM-MEX 9R5/98 PAGE 5

U-O-SBLOCK SECTION

BLOCK: CAhiCA21 MODEL: HEATX (CONTINUED)

HEAT TRANSFER COEFFICIENT PECIFICATION:HOT LIQUID COLD LlQUD TUM R-SQFT-RHOT 2-PHASE COLD LIQUID BTUM R-SQFT -RHOTAPOR COLD LIQUIDTU/HR-SQFT-RHOT LIQUID COLD 2-PHASE TU/HR-SQFT-RHOT 2-PHASECOLD -PHASE BTU/HR-SQFT-RHOTVAPOR COLD-PHASE TWHR-SQFT-RHOTIQLRD COLD VAPOR BTU RIR-S QfT-RHOT 2-PHASECOLD VAPOR BTURIR-SQFT-RHOT VAPOR COLD VAPOR BTUM R-SQFT -R

***OVERALLRESULTS***

STREAMS:

149.6937149.6937149.6937149.6937149.6937149.6937149.6937149.6937149.6937

I

T= 2.0516Dto2123 "-->I

P=1.4692Dto1

IV= 1.0000D+00

IAGCA601 231

1 T= 1.5800DH)2I P=

1.4692DtoIV= 9.6953D-02I

COLD I


86/203

ASPEN LUS VER: PC-DOS E L :9.3-1NST: UAM -MEX 09/25/98PAGE 7

U-O-S BLOCK SECTION

BLOCK: CAMCA22 MODEL: HEATX (CONTINUED)

***MPUTDATA***

FLASH SPECS FOR HOT SIDE :TWOHASELASHMAXIMUM NO. ITERATIONS0CONVERGENCE TOLERANC E 0.000 100000

FLASH SPECS FOR COLD SIDE:TWO PHASELASHMAXIMUMO. ITERATIONS 30CONVERGENCEOLERANCE o . o O 0 1 m

FLOW DIRECTION AND SPECIFICATION:COUNTERCURRENT HEAT EXCHANGERSPECIFIEDHOTOUTLET TEMPSPECIFIEDALUE000LMTD CORRECTIONACTOR 1 0 0 0 0 0

PRESSURE SPECIFICATION:HOT SIDE PRESSU RE DROP PSI O.oo00COLD SIDE PRESSURE DROP PSI 0.0000

HEAT TRANSFER COEFFICIENT SPECIFICATION:HOT LIQUID COLD LIQUIDBTUNR-SQFT-RHOT 2-PHASE COLD LIQUIDBTURIR-SQm-RHOT VAPOR COLD LIQUIDBTURIR-SQFT-RHOT LIQUID COLD 2-PHASEBTURIRSQFT-RHOT 2-PHASE COLD 2-PHASEB T U M - S Q F T- RHOTVAPOR COLD -PHASEBTUNR-SQFT-RHOT LIQUID COLD VAPORBTUNR-SQFT-RHOT 2-PHASE COLD VAPORBTU/HR-SQFT-RHOT VAPOR COLD VAPORBTUMR-SQFT-R


STREAMS:

~I231 >I HOT I >232T= 1.5800[)+02I I T= 1.22OODt02P= 1.4692DMI I P= 1.4692DH)IV= 9.6953D-021 1 V= 7.1081D-02

I IAGCA6lI< I COLD F- AGFRIA61T=1.2849Dto2I 1 T= 7.7oO0DtOlP= 1.4692Dto11 1 P= 1.4692Dtolv = o.ooooD+ooI I v= 0 . 0 0 0 0 ~ 0

149.6931149.6937149.6937149.6937149.6937149.6937

149.6937149.6937149.6937

DUTY AND AREA:CALCULA TED HEAT DUTY BTU/HR 48198.5725CALCULATEDREQUIRED)REAQFT7.5607


87/203

ASPENPLUS VER:PC-DOS REL:9.3-1 NST:UAM-MEX 09/25/98PAGE 8

U-0-S BLOCK SECTION

BLOCK: CAMCA22 MODEL: HEATX (CONTINUED)

HEAT TRANSFER COEFFICIENT:AVERAGEOEFFICIENT(DIRTY) B T U / H R - S Q l T- R 149.6937

LOG-MEAN TEMPERATU RE DIFFERENCE:LMTD CORRECTION FACTOR 1 o000LMTDCORRECTED) 36.713

PRESSUREDROP:SHELLSIDE, TOTAL P S I O.oo00TUBESIDE,TOTAL PSI O.oo00

***ZONE RESULTS***

TEMPERATURE LEAVING EACH ZONE:

HOT

I231 I COND I232

> I158.01

II 122.0

I IAGCA6I1 I LIQ IAGFRIA6


88/203

ASPENPLUS VER:PC-DOS REL: .3-1 NST:UAM-MEX 09/25/98PAGE I O

U-O-S BLOCK SECTION

BLOCKCAMCA23 MODEL: HEATX (CONTlNUED)


STREAMS:

I I232 ---->I HOTT= 1.22OOM2IP= 1 . 4 6 9 2 M 1IV= 7.1081D-021

I IAGCA621 24I T = 8 . 6 0 0 0 M lI P= 1.4692DcOlI V= 6.1330D-02

I I

122.0 II

AGCA621I< I117.2I

I

ICOND I24

II 86.0

ILIQ IAGFRlA62

I

1 77.0I

COLD

ZONE HEAT TRANSFERAND AREA:

ZONE HEATDU TY AREA DTLM AVERAGEU

BTURIRQFT BTUnlR-SQFT-R314223.62145.7579.650749.6937


89/203

ASPEN PLUS VER: PC-DOS REL:9.3-1 lNST: UAM-MEX09/25/98PAGEI2

STREAM SECTION

1 1 1223231 232

STREAM ID I 1 12 233132FROM: TEES TEE6 ---- CAMCA2l CAMCA22TO : TEE6 ---- CAMCA2l CAMCA22AMCA23

SURSTREAM:MIXEDPHASE: LIQUID LIQUID VAPOR MIXED MIXEDCOMPONENTS: LBMOUHRcm0 0.0 0.0 6.4661.4661.4661OXIGEN 0.0 0.0 6.8078.8078.8078NITROGEN 0.0 0.0 16.21056.21056.2105

,AGUA 1058.2188365.152851.390351.390351.3903CXNONA 0.0 0.0 9.3674.3674.3674AC.ACET 0.0 0.0 70.33840.33840.3384

LBMOVHR 1058.2188365.152860.5809 460.5809 460.5809LBMR 1 . 9 0 6 4 i U 47.8639 1.269oco41 2 6 W 1.269oeo4c u m m 315.3235347.3202 2.2164+05 2.0218+04.4037+04TEMP F 123.117582.651105.160058.000022.0000PRES PSI 14.69234.69234.69234.69234.6923VFRAC 0.0 0.0 1.0000 9.6953-02.1081-02LFRAC 1.OOOO 1 0 0 0 0 0.0 0.9030.9289SFRAC 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

TOTAL FLOW:

STATE VARIABLES:

ENTHALPY:RTU/LRMOL - I .2204+051.2098+05-I .0920+05 1.2483+05 1.2588+05BTULB -6774.37826715.59013963.30204530.87904568.7987BTUMR -1.2915+085.281 1+08-5.0294+07-5.7497+07 -5.7978+07

ENTROPY:BTU/LBMOL.-R -37.472535.747215.488039.194540.8206BTULB-R -2.08001.98420.56211.42251.4815

DENSITY:LBMOUCUIT 3.3559.2398.0781-03 2278 0-02 3.2812-02L.B/CUFT 60.45888.3673 5.725&02 0.627 60.9040

AVGW 18.01528.01527.55207.55207.5520

MIXED SURSTREAM ROPFRTIFS:

I APOR PHASE***PHIMX

cm0 MISSING MISSING0.9791.9789.9783OXIGEN MISSING MISSING1 . 0 0 4 6 1.0022 1.0012NITROGEN MISSING MISSING1.0051 1.0027 1.0017AGUAISSING MISSING0.9928.9913.9904CXNONA MISSING MISSING0.9716.9721.9716AC.ACET MISSING MISSING0.9812.9808 0.9801

MWMX MISSING MISSING27.55207.32809.1573RHOMX LB/C UIT MISSING MISSING5.7256-02 8.32 260 2 9.2594-02

UNVISCSQITMR MISSING MISSING0.5462.4396.3937

RE FT MISSING MISSING5. I659+05.8006+04.4775+04

CPMX BTU/LB-R MISSING MISSING0.3806.3144.2893

MUMX LB/FT-HR MISSING MISSING3.1277-02.6588-02 3.645542

***LIQUID PHASE*+*


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STREAM SECTION

1 I 12 23 231 232(CONTINUED)

STREAMID I 1 123 231 232

PHIMXcm0 MISSMG MISSING MISSING207.7028 I I1.6801OXlGEN MISSING MISSING MISSING325.8477 223.7484NITROGEN MISSING MISSING MISSMG857.0454 608.4817AGUA 0.1256 0.5398 MISSING 0.3345.1335CXNONA MISSING MISSING MISSING1.5360 0.5845AC.ACET MISSING MISSING MISSING0.2899 0.1169

GAMMAcm0 MISSING MISSING MISSING295.2481 313.0645

' OXlGEN MISSING MISSING MISSING0.7778 0.7654NITROGEN MISSING MISSING MISSING0.8462.8312AGUA I .o000 .O000 MISSING 1.0891.0955CXNONA MISSING MISSING MISSING26.7940 25.9357AC.ACET MISSING MISSING MISSING1 . 6 0 6 4 1.5627

PLSICXNO MISSING MISSING MISSING10.5641 5.2979

OXIGEN MISSING MISSING MISSING1.6870+04.4384+04NITROGEN MISSING MISSING MISSINGI .9796+04 1.7330+04AGUA 1.8473 7.9638 MISSING 4.5224.7914CXNONA MISSING MISSING MISSING0.8416 0.3302AC.ACET MISSING MISSING MISSING2.6596 1.0995

MWMX 18.0152 18.0152 MISSING26.5024 26.6639RHOMX L B K W 60.4588 58.3673 MISSING57.9959 59.3399CPMX RTU/LB-R 0.9592 1.0167 MISSING 0.6754 0.6510KINVISCSQFTRlR 2.2 150-02I .4044-02 MISSING1.8495-02 .4409-02

RE IT .8126+04 1.2215+05MISSING1.3085+04 1.0028+04MUMXBIFT-HR 1.3391 0.8196 MISSING 1.0726.4484


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STREAM SECTION

24 AGCA601 AGCA6II AGCA621 AGFRIA60

STREAM ID4GCA6Ol AGCA611 AGCA621 AGFRIA60FROM: CAMCA23 CAMCA21 CAMCA22 CAMCA23--TO : TEE6 TEE5 TEE5AMCA21

SUBSTRE AM: MIXEDPHASE: MIXED LIQUID LIQUID LIQUID LIQUIDCOMPO NENTS: LBMOL/HRCXNOOMGEN

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TOTAL FLOW:

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ENTHAL

tesis de ingenieria quimica

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