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CLORURO DE VINILO PARA LA FABRICACION DE PVC EN EL MERCADO NACIONAL 2003-2011 (Tn/año)
AÑOS
201120102009200820072006200520042003
876543210
Años para la proyección en (Tn/año)
CLORURO DE VINILO PARA LA FABRICACION DE PVC EN EL MERCADO NACIONAL 2003-2011 (Tn/año)
340266122067382916690267333426438021723154149005920760251613586
340266122067382916690267333426438021723154149005920760251613586
CLORURO DE VINILO UTILIZADOS PARA FABRICAR PVC EN
EMULSION (Tn/año)
Cantidad de Cloruro de Vinilo Monomero total ( Tn/año )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 90
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
DATOS HISTÓRICOS DEL CLORURO DE VINILO
Años
Cantidad de Cloruro de Vinilo
CLORURO DE VINILO PARA LA FABRICACION DE PVC EN EL MERCADO NACIONAL 2003-2011 (Tn/año)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 90
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
4000000
DATOS HISTÓRICOS DEL CLORURO DE VINILO
Años
Cantidad de Cloruro de Vinilo
Proyección por el método de la Razón
ΔCi8 3402661 2206738 11959237 2206738 2916690 -7099526 2916690 2673334 2433565 2673334 2643802 295324 2643802 1723154 9206483 1723154 1490059 2330952 1490059 2076025 -5859661 2076025 1613586 4624390 1613586 ∑ΔCi 1789075
∑Ci 20746049
∑Ci 20746049∑ΔCi 1789075
i 9i-1 8ΔC 223634C 2305117% 100x 0.097
Tasa de cecrimiento anual X 9.70 %
D0 1 X n Años Dn3402661 1 0.097 1 2012 37327753402661 1 0.097 2 2013 40949163402661 1 0.097 3 2014 44921913402661 1 0.097 4 2015 49280073402661 1 0.097 5 2016 5406105
Años para la proyección en
( Tn/año )
Cantidad de Cloruro de Vinilo
total ( Tn/año )
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
Proyección de la Demanda del Cloruro de Vinilo
Años Proyectados
Cantidad de Cloruro de Vinilo
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
Proyección de la Demanda del Cloruro de Vinilo
Años Proyectados
Cantidad de Cloruro de Vinilo
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
Proyección de la Demanda del Cloruro de Vinilo
Años Proyectados
Cantidad de Cloruro de Vinilo
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.50
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
Proyección de la Demanda del Cloruro de Vinilo
Años Proyectados
Cantidad de Cloruro de Vinilo
DATOS DE LA PLANTA Demanda insatisfecha 5406105Capacidad de planta 540611Pureza de producto 99.95%Horas de operación 8000Base de calculo 67.576
67576
DATOS DE LA MATERIA PRIMA
Materia Prima Formula Quimica
Cloro Cl2 71etileno C2H4 28oxigeno O2 32
Fuente: Los Autores
MASA MOLECULAR DE ALGUNOS COMPUESTOS
Compuesto Formula Quimica P.M del CompestoAgua H2O 18Acido Cloridrico HCL 36Tricloro etano (TCE) C2H3Cl3 1331,2 dicloro etano (EDC) C2H4Cl2 99Cloruro de Vinilo (VCM) C2H3Cl 63Tetracloturo de Carbono CCl4 153.85DCE C2H2Cl2 96.960
% REACCION DEL ETILENO EN EL REACTOR DE BURBUJEO (R-1)
Formacion de EDC 99.94 %formacion de TCE 0.06 %
100
% Conversion en el CRAKING
% masa
P.M de los componentes
Conversión de EDC a VCM 60 %no reacciona 40 %
100
Reacciones en el CRAKINGSelectividad del EDC a VCM 98 %
C2H3CL3(g) 1 %C2H4 1 %
100
Reacciones en Reactor Lecho Fluidizado (R-2)
% CONVERSION DEL ETILENO EN LA OXICLORACION
Formacion de EDC 95 %formacion de TCE / DCE / CCL4 5 %
100
Selectividad del Etileno a DCM 95 %formacion de TCE 2 %DCE 2 %CCl4 1 %
100
DATOS DE LA PLANTA en el año 2016Tn/año Cloruro de Vinilo
Grado MonomeroHorasTn/hr
kg/hr
% REACCION DEL ETILENO EN EL REACTOR DE BURBUJEO (R-1)
0.99940.0006
% Conversion en el CRAKING
0.600.40
Reacciones en el CRAKING0.980.010.01
1
Reacciones en Reactor Lecho Fluidizado (R-2)
% CONVERSION DEL ETILENO EN LA OXICLORACION
0.950.05
1
0.950.020.020.01
1
Relacion de Alimentacion =
AlimentacionEtileno en cloracion DirectaEtileno en oxicloracionTotal de Etileno (g)Cloro (g)Oxigeno
Convercion de la reaccion principalen el Reactor -1
REACCIONES QUE IMPLICA LA CLORACION DIRECTA
Reaccion principal C2H4 (g)Relacion molar 1Relacion masica 28
En la reaccion 2741.85
Reacciones SecundariasC2H4 (g)
Relacion molar 1Relacion masica 28
En la reaccion 1.65
RESUMEN DEL PRIMER REACTOR
COMPUESTO ALIMENTACION CONSUMO C2H4 (g) 2743.49 2743.49
Cl(g) 7004.86 6939.67C2H4CL2(g)C2H3CL3(g)
HCl(g)TOTAL 9748.36 9683.16
REACCIONES EN LA SECCION DE CRAKEO
Reaccion Principal C2H4CL2(g)Relacion Molar 1Relacion Másica 99
En la reaccion 16704.886
Reaccion Secundaria C2H4CL2(g)Relacion molar 1Relacion masica 99
En la reaccion 170.46
ReaccionSecundaria C2H4CL2(g)Relacion molar 1Relacion masica 98.96
En la reaccion 170.46
RESUMEN DE LAS REACCIONES EN EL CRAKEO
COMPUESTO ALIMENTACION CONSUMO C2H4CL2(g) 28409.67 17045.80C2H3Cl(g)
HCl(g)C2H4(g)Cl2(g) 122.14
C2H3CL3(g)TOTAL 28409.67 17167.94
REACCION EN EL SEGUNDO REACTOR (OXICLORACION)
Reaccion Principal C2H4(g)Relacion molar 1Relacion masica 28
En la reaccion 2090
Reacción Secundaria 2HCL(g)Relacion molar 2Relacion masica 73
En la reaccion 721.9052
Reacción Secundaria C2H4(g)Relacion molar 1Relacion masica 28
En la reaccion 43.9947
Reacción Secundaria C2H4(g)Relacion molar 1Relacion masica 28
En la reaccion 43.9947
Reacción Secundaria C2H4(g)Relacion molar 1Relacion masica 28
En la reaccion 21.9974
RESUMEN DEL SEGUNDO REACTOR
COMPUESTO ALIMENTACION CONSUMO C2H4(g) 2199.74 2199.74HCL(g) 6216.56 6153.77O2(g) 1513.08 1375.53C2H4Cl2(g)H2O(v)Cl2(g) 667.31C2H3Cl3(g)C2H2Cl2(g)CCl4(g)TOTAL 9929.38 10396.34
REACCIONES PRODUCIDAS :
Relacion de Alimentacion = etilenoCloro
Alimentacion Cantidad UnidadEtileno en cloracion Directa = 2743.49 Kg/hEtileno en oxicloracion = 2199.74 Kg/hTotal de Etileno (g) = 4943.23 Kg/hCloro (g) = 7004.86 Kg/hOxigeno = 1513.08 Kg/h
Convercion de la reaccion principal
REACCIONES QUE IMPLICA LA CLORACION DIRECTA
+ Cl2(g)K-mol 1 K-mol
Kg 71 Kg
Kg 6931.35 Kg
+ 2Cl2(g)K-mol 2 K-mol
Kg 142 Kg
Kg 8.32 Kg
RESUMEN DEL PRIMER REACTOR
GENERACION SALIDA0.00
65.199673.19 9673.19
7.83 7.832.14 2.14
9683.16 9748.36
REACCIONES EN LA SECCION DE CRAKEO
C2H3Cl(g)K-mol 1 K-mol
Kg 63 Kg
Kg 10551 Kg
C2H4(g)K-mol 1 K-mol
Kg 28.05 Kg
Kg 48.32 Kg
+ Cl2(g)K-mol 1 K-mol
Kg 70.91 Kg
Kg 122.14 Kg
RESUMEN DE LAS REACCIONES EN EL CRAKEO
GENERACION SALIDA11363.87
10551.12 10551.126216.56 6216.56
48.32 48.32122.14 0.00229.81 229.81
17167.94 28409.67
REACCION EN EL SEGUNDO REACTOR (OXICLORACION)
+ 2 HCL(g)K-mol 2 K-mol
Kg 73 Kg
Kg 5432 Kg
+ 1/2 O2(g)K-mol 0.5 K-mol
Kg 16 Kg
Kg 158.4211 Kg
+ 2 Cl2(g)K-mol 2 K-mol
Kg 142 Kg
Kg 222.4361 Kg
+ 2 Cl2(g)K-mol 2 K-mol
Kg 142 Kg
Kg 222.4361 Kg
+ 4 Cl2(g)K-mol 4 K-mol
Kg 284 Kg
Kg 222.4361 Kg
RESUMEN DEL SEGUNDO REACTOR
GENERACION SALIDA0.00
171.53 234.33137.55
7372.61 7372.611547.47 1547.47702.10 34.79209.25 209.25152.08 152.08241.30 241.30
10396.34 9929.38
REACCIONES PRODUCIDAS :
etileno 1Cloro 2.55
Cloracion DirectaOxicloracion
2743.492095
99.94 %0.99940.0006
REACCIONES QUE IMPLICA LA CLORACION DIRECTA
C2H4CL2(g)1 K-mol99 Kg
9673.19 Kg
C2H3CL3(g) +1 K-mol
133 Kg
7.83 Kg
RESUMEN DEL PRIMER REACTOR
REACCIONES EN LA SECCION DE CRAKEO
+ HCl(g)1 K-mol36 Kg
6154 Kg
+ Cl2(g)1 K-mol
70.91 Kg
122.14 Kg
C2H3CL3(g) +1 K-mol
133.42 Kg
229.81 Kg
RESUMEN DE LAS REACCIONES EN EL CRAKEO
REACCION EN EL SEGUNDO REACTOR (OXICLORACION)
+ 1/2 O2(g)0.5 K-mol16 Kg
1192 Kg
Cl2(g) +1 K-mol71 Kg
702.1026 Kg
C2H3Cl3(g) +1 K-mol
133 Kg
209.2534 Kg
C2H2Cl2(g) +1 K-mol97 Kg
152.0759 Kg
+ O2(g)1 K-mol32 Kg
25.0950 Kg
RESUMEN DEL SEGUNDO REACTOR
Cloracion Directa 0.555Oxicloracion 0.445
1
REACCIONES QUE IMPLICA LA CLORACION DIRECTA
HCl(g)1 K-mol36 Kg
2.14 Kg
RESUMEN DEL PRIMER REACTOR
REACCIONES EN LA SECCION DE CRAKEO
HCl(g)1 K-mol
36.46 Kg
62.79 Kg
RESUMEN DE LAS REACCIONES EN EL CRAKEO
REACCION EN EL SEGUNDO REACTOR (OXICLORACION)
C2H4Cl2(g) + H2O(V)1 K-mol 1 K-mol99 Kg 18 Kg
7373 Kg 1341 Kg
H2O(v)1 K-mol18 Kg
178.2237 Kg
HCL(g)1 K-mol36 Kg
57.1775 Kg
2 HCL(g)2 K-mol73 Kg
114.3550 Kg
2 CCl4(g) + H2O(v)2 K-mol 2 K-mol
308 Kg 36 Kg
241.2966 Kg 28.2319 Kg
RESUMEN DEL SEGUNDO REACTOR
Composición A B CC2H4 (g) 2743.49Cl(g) 7004.86 65.19C2H4CL2(g) EDC 9673.19C2H3CL3(g) TCE 7.83HCl(g) 2.14C2H3Cl (g) (VCM)O2(g)H2O(v)C2H2Cl2 (g) (DCE)CCl4(g)
TOTAL 7004.86 2743.49 9748.36
R-1A
B
0 0
REACCION EN EL TERCER REACTOR
CO(g)
99
0
RESUMEN DEL TERCER REACTOR
0 0
00 00 00 00
0 0
D E F G48.32 48.32
65.199673.19 28409.67
7.83 237.642.14 2.14 2.14
65.19 9683.16 28697.76 50.46
R-1 SP-1 TKM-1
D
C E
W
N
REACCION EN EL TERCER REACTOR
18
0
0000
H I J K48.32
28409.67 28409.67 11363.87237.64 237.64 229.81
6216.5610551.12
28647.31 237.64 28409.67 28409.67
TKM-1 CD-1
G
F
I
HCD-2
CD-5W
CO2(g) H2(g)1
Err:509 36
L M N48.32 48.32
11363.87 11363.87229.81 229.81
10551.12 10551.12
22193.11 10551.12 11641.99
KRN-1J
V
KCD-2
SP-2CD-5
S
U
T
O P Q R2199.74
34.797372.61
209.256216.56 234.33
1513.08 137.551547.47
152.08241.30
6216.56 2199.74 1513.08 9929.38
N
R
Q
P
O
L MCD-3 CD4
R-2SP-2
S T U V W
34.797372.61 7372.61
209.25164.03 70.30 70.30
137.551083.23 464.24 464.24
152.08241.30413.64 1608.59 7907.15 534.54 7372.61
EQUIPOS CORRIENTES
CONDENSADOR C - 1 C CONDENSADOR C - 2 GCONDENSADOR C - 3 JCONDENSADOR C - 4 KCONDENSADOR C - 5 OCONDENSADOR C - 6 MCONDENSADOR C - 7 R
CONDENSADOR C - 8 V
HERVIDOR H - 1 H'HERVIDOR H - 2 I'HERVIDOR H - 3 L'HERVIDOR H - 4 N'
HERVIDOR H - 5 W'
EVAPORADOR EV - 1 J'
EVAPORADOR EV - 2 O'
MASA (Kg/h)TEMPERATURA (°C)
ENTRADA SALIDA
9748.36 110.00 80.0050.46 89.00 15.00
28409.67 92.00 70.0028409.67 530.00 80.006216.56 -15.00 -35.0010551.12 20.00 -17.009929.38 220.00 75.00534.54 60.00 20.00
5729.46 105.00 117.0023.76 119.00 126.00
4438.62 95.00 115.001164.20 135.00 148.00368.63 80.00 101.00
22727.74 90.00 384.00
5905.73 -15.00 80.00
FORMULAS:Qs
QL
Donde:
Qs
QL
Masa del Agua:Q aguaQs + QL
mm*Cp*∆T + m
Cp (KJ/Kg*°C) Qs (KJ/h)
0.99 325.90 -289233.721.17 471.00 -4374.771.34 327.50 -838142.081.30 427.30 -16606872.600.85 416.10 -106191.261.42 307.50 -552403.921.18 1036.00 -1691717.993.84 2747.00 -82062.47
0.91 327.20 62551.971.10 260.70 183.481.29 359.50 114161.361.36 350.80 20628.441.31 327.50 10171.991.34 327.25 8927091.060.85 416.10 479188.05
FORMULAS:=
=
= Calor Sensible
= Calor Latente
Masa del Agua:= Qtotal (OPUESTO)= Qtotal= Qtotal=
(KJ/Kg)
m*Cp*∆T
*m
Qtotal/(Cp*∆T + )
QL (KJ/h) Qtotal (KJ/h) Qtotal KJ/h (OPUESTO)
-3176989.25 -3466222.97 3466222.97-4374.77 4374.77
-9304166.92 -10142309.01 10142309.01-16606872.60 16606872.60
-106191.26 106191.26-3244469.59 -3796873.51 3796873.51
-10286836.90 -11978554.89 11978554.89-1468379.48 -1550441.96 1550441.96
62551.97 -62551.97183.48 -183.48
114161.36 -114161.3620628.44 -20628.4410171.99 -10171.99
8927091.06 -8927091.06479188.05 -479188.05
TEMPERATURA H2O (°C)
ENTRADA SALIDA
25.00 60.00 35.00 4.1925.00 65.00 40.00 4.1925.00 40.00 15.00 4.1825.00 250.00 225.00 1.98 2257.0025.00 40.00 15.00 4.195.00 15.00 10.00 4.20
25.00 150.00 125.00 4.18 2257.00
25.00 90.00 65.00 4.18
130.00 110.00 -20.00 4.18130.00 115.00 -15.00 4.18130.00 105.00 -25.00 4.18160.00 130.00 -30.00 4.18
160.00 135.00 -25.00 4.18
410.00 200.00 -210.00 4.18
200.00 110.00 -90.00 2.10
∆TCp
(KJ/Kg*°C) (KJ/Kg)
Masa (H20) Qs (KJ/Kg) QL (KJ/Kg) Qtotal H2O (KJ/Kg)
23664.26 3466222.97 3466222.9726.12 4374.77 4374.77
161798.02 10142309.01 10142309.016143.98 2739908.19 13866964.41 16606872.601691.21 106191.26 106191.2690487.93 3796873.51 3796873.514309.61 2251770.08 9726784.82 11978554.895706.45 1550441.96 1550441.96
748.23 -62551.97 -62551.972.93 -183.48 -183.48
1092.45 -114161.36 -114161.36164.50 -20628.44 -20628.4497.34 -10171.99 -10171.99
10169.85 -8927091.06 -8927091.062535.39 -479188.05 -479188.05308638.27
2743.4921
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