423 Temperatura de entrada al reactor Como se ha indicado anteriormente la

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operación, ya que aumenta el caudal de reciclo. 4.2.3. Temperatura de entrada al reactor Como se ha indicado anteriormente, la presión y temperatura de entrada deben asegurar la existencia de una única fase líquida al reactor de flujo pistón en el que se llevará a cabo la reacción. La temperatura elegida para la entrada al reactor deberá ser aquella en la que se favorezca la reacción de formación de cumeno (R1), con ecuación cinética siguiente [1] : ? 1 = 6510? −52564 𝑅𝑇 Además, se deberá minimizar la reacción de generación de DIPB (R2), dominada por la ecuación cinética [1] : ? 2 = 450? −55000 𝑅𝑇 Al ser la energía de activación de la reacción secundaria mayor que la de la principal se podría deducir que la selectividad se vería favorecida a bajas temperaturas, aunque también se podría favorecer utilizando un reactor de mayor tamaño. Un reactor mayor dificultaría el contacto del cumeno producto con el propileno reactivo. Basándonos en los datos de las patentes [4] de los procesos de producción de cumeno existentes, podemos concluir que para la alquilación de benceno con propileno las condiciones adecuadas son: temperatura entre 150 y 230 °C y presión entre 25 y 35 bares. Para poder conocer la temperatura idónea de entrada al reactor y al no convertirse totalmente el propileno introducido, se ha realizado un estudio sobre la temperatura de salida del reactor, además de la selectividad y rendimiento de la obtención de cumeno en función de dos de las condiciones de entrada al reactor: temperatura y la relación molar Benceno/Propileno.
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DISEÑO Y CONTROL DE UN PROCESO DE PRODUCCIÓN DE CUMENO Cristina Crespo Ramos 42 La selectividad se ha calculado de forma idéntica al apartado anterior, mientras que los resultados del rendimiento se han obtenido empleando la siguiente ecuación: ??? 𝒄??𝒆?? = 𝐹 ?????? ( ???? ) 𝐹 ????𝑖???? ????𝑎?𝑎 ( ???? ) Los resultados obtenidos con Aspen Plus se muestran en las siguientes gráficas: Figura 4.4: Rendimiento en función del ratio B/P para diferentes temperaturas de entrada al reactor Figura 4.5: Selectividad en función del ratio B/P para diferentes temperaturas de entrada al reactor 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 4 6 8 Rendimiento Relación B/P Rendimiento 150ºC 160ºC 170ºC 180ºC 0,9935 0,9945 0,9955 0,9965 0,9975 0,9985 0,9995 4 5 6 7 8 Selectividad Relación B/P Selectividad 150 ºC 160ºC 170ºC 180ºC
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DISEÑO Y CONTROL DE UN PROCESO DE PRODUCCIÓN DE CUMENO Cristina Crespo Ramos 43 Puede observarse que el rendimiento disminuye a medida que aumenta la relación molar entre benceno y propileno, siendo más notable este decrecimiento cuanto menor es la temperatura de entrada al reactor. Por su parte la selectividad aumenta de forma paralela al incremento del ratio benceno/propileno, obteniendo valores más elevados para las temperaturas más bajas. Sin embargo cabe destacar que la selectividad se mantiene entre valores muy elevados de más de 0,99 para los ratios de Benceno/Propileno y de temperatura de entrada al reactor, mientras que para el rendimiento los valores fluctúan más. Figura 4.6: Temperatura de salida en función del ratio B/P para diferentes temperaturas de entrada al reactor Otro aspecto a tener en cuenta a la hora de analizar estos resultados es la temperatura
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