Modelizacion de un reactor de obtencion de acrilonitrilo por amonoxidacion catalitica de propileno

Abstract

Se ha formulado un modelo cinético de siete parámetros, representativo de las reacciones de obtención de acrilonitrilo a partir de propileno así como de los productos secundarios. Se ha implementado dicho modelo cinético en un modelo de reactor, basado en la hipótesis de flujo en pistón, para caracterizar el comportamiento de un reactor piloto de producción de acrilonitrilo de la empresa REPSOL Química de Tarragona. El modelo tiene en cuenta la interacción de los reactantes con el catalizador a través de los centros activos del mismo, así como la influencia de las variables de operación: temperatura, presión y masa de catalizador. Para la determinación de los parámetros cinéticos del modelo, se han realizado experiencias en el reactor de la planta piloto variando, sucesivamente, la masa de catalizador, la temperatura y la presión. Para cada una de las experiencias realizadas, se ha obtenido, mediante la aplicaciones de las correspondientes técnicas analíticas, la composición de la corriente de salida del reactor y, a partir de su valor, las correspondientes conversiones de las diferentes especies. Con los datos de conversión a la salida del reactor y por aplicación del método Simplex, en la variante propuesta por Nelder y Mead, se ha obtenido el valor de los parámetros cinéticos y, a partir de ellos, los valores de las energías de activación y factores de frecuencia de las diferentes reacciones implicadas en el esquema cinético, así como el valor de los parámetros que caracterizan la influencia de la presión sobre el proceso de reacción. Se ha chequeado la validez del modelo propuesto simulando el comportamiento de la planta piloto mediante las ecuaciones del modelo y los parámetros cinéticos obtenidos en el ajuste, y comparando los datos de la simulación con los valores experimentales, obteniéndose una buena aproximación. Posteriormente, se ha aplicado el modelo a una planta industrial de