A PRODUÇÃO DE CLOROCARBONATO DE ETILA A PARTIR DE ETANOL E FOSGÊNIO
Por: barbaratamburi • 16/7/2022 • Trabalho acadêmico • 3.664 Palavras (15 Páginas) • 68 Visualizações
UNIversidade federal do Paraná
Bárbara Rosa de azevedo tamburi
Produção de clorocarbonato de etila a partir de etanol e fosgênio (Tema 43)
[pic 1]
Curitiba
2022
barbara rosa de azevedo tamburi
Produção de clorocarbonato de etila a partir de etanol e fosgênio (Tema 43)
Trabalho apresentado como nota parcial a disciplina de Projetos de Industria Química I da Graduação em Engenharia Química, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná.
Orientador: Prof. Dr. Luiz Fernando de Lima Luz Junior.
Coorientador: Prof. Dr. Carlos Itsuo Yamamoto.
Curitiba
2022
Lista de figuras
Figura 1 - Diagrama de blocos do processo. 9
Figura 2 - Tubulações comerciais. 18
Lista de Tabelas
Tabela 1 - Massas molares dos componentes envolvidos na reação. 15
Tabela 2 - Schedule e diâmetro nominal para cada corrente. 18
SUMÁRIO
1. OBJETIVO 4
2. REVISÃO DE LITERATURA 5
2.1 SUBSTÂNCIAS ENVOLVIDAS 5
2.1.1 Cloreto de carbonila (Fosgênio) 5
2.1.2 Tolueno 5
2.1.3 Etanol 5
2.1.4 Clorocarbonato de etila 6
2.1.5 Ácido clorídrico 6
2.1.6 Carbamatos 7
2.2 ROTAS DE PRODUÇÃO 7
2.2.1 Processos similares 7
3. DIAGRAMA DE BLOCOS 9
4. MEMORIAL DESCRITIVO 10
4.1 ESTRATÉGIAS DE CONTROLE 11
4.1.1 Reator 11
4.1.2 Primeira destiladora 11
4.1.3 Segunda destiladora 11
4.1.4 Lavadora 12
5. FLUXOGRAMA 13
6.
7. MEMORIAL DE CÁLCULO 15
7.1 BALANÇO DE MASSA 15
7.2 SIMULAÇÃO 15
7.3 TUBULAÇÕES 17
8. CONCLUSÃO 20
9. REFERÊNCIAS 21
OBJETIVO
O objetivo do presente trabalho é o desenvolvimento do fluxograma de processo de produção de 16000 kg/dia de clorocarbonato de etila a partir do cloreto de carbonila e etanol, que será utilizado como intermediário para a produção posterior de carbamatos.
A reação ocorre em fase líquida, com a adição do álcool anidro ao fosgênio, em um reator operando em pressões na ordem de 1,5 bar, sem a necessidade de catalisador.
A reação ocorre segundo a seguinte estequiometria:
[pic 2]
Essa reação é conduzida com excesso de 20% de fosgênio dissolvido em toluenos, para evitar a formação de carbamidas. A conversão adotada é de 100% para o etanol anidro.
REVISÃO DE LITERATURA
SUBSTÂNCIAS ENVOLVIDAS
De acordo com a reação, os reagentes envolvidos são o cloreto de carbonila e o etanol, produzindo clorocarbonado de etila e ácido clorídrico. Além disso, temos o tolueno utilizado como solvente para o fosgênio.
O clorocarbonato de etila será utilizado na unidade para a produção de carbamatos.
Portanto essas são as substâncias relevantes para a compreensão e elaboração do presente trabalho.
Cloreto de carbonila (Fosgênio)
O fosgênio, a temperatura ambiente, é um gás incolor e, abaixo da temperatura de ebulição, é encontrado como um líquido de coloração amarelada mais denso que a água. Possui odor doce ou penetrante.
Sua fórmula molecular é CO-Cl2, com peso molecular de 98,92 kg/Kmol e ponto de ebulição de 8,2 °C, é um composto altamente tóxico.
É utilizado como reagente em sínteses orgânicas, como o caso da síntese de Clorocarbonato de etila, na produção de inseticidas, herbicidas e corantes. [1]
Tolueno
O tolueno é um líquido incolor e inodoro à temperatura ambiente, com ponto de ebulição de 110,6°C. É altamente inflamável e pode levar a morte de ingerido. [2]
A sua fórmula molecular é C7H8 e peso molecular de 92,14 kg/Kmol, na forma pura pode possuir traços de benzeno e o produto comercial pode conter até 25% de benzeno.
Pode ser utilizado como solvente em tintas, revestimos, óleos e resinas, além disso, pode ser matéria prima na produção de benzeno, fenol e outros solventes orgânicos, polímeros e borracha. [3]
Etanol
Etanol ou álcool etílico é um composto líquido incolor e com um odor característico a temperatura ambiente. É altamente inflamável e é comercializado normalmente como uma mistura de 95% de etanol e 5% de água para uso industrial, porém pode ser encontrado em diferentes formatos de mistura, e a quantidade de álcool na mistura pode ser medida em °GL (Gay-Lussac) ou °INPM (Instituto nacioal de Pesos e Medidas), sendo que o °GL é a relação percentual do volume e o ° INPM é a relação percentual de massa. [4]
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