Ejemplo 1.
El cumeno (\(C_6 H_5 C_3 H_7\)) es una sustancia que puede ser contaminante, pero que también tiene aplicaciones industriales importantes. Aunque se puede encontrar en una serie de plantas y otros productos naturales, se produce en forma industrial a partir de la reacción entre benceno y propileno.
Una alimentación líquida conteniendo 75% en moles de propileno y 25% n-butano se alimenta a un reactor junto con una corriente de benceno (\(C_6 H_6\)) puro. Esta corriente es una mezcla de benceno fresco y benceno reciclado, en proporción de 1 mol de benceno fresco por cada 3 moles de benceno reciclado.
La presión en el reactor es suficiente para mantener todas las sustancias en forma líquida. La corriente que sale del reactor pasa por un intercambiador de calor donde entra a 400 ºF y sale a 200 ºF. Para e enfriamiento, el intercambiador usa la corriente de benceno, que entra a 77 ºF. Después de este enfriamiento, la corriente pasa a una columna de destilación donde todo el butano y el propileno que no reacciona se retiran como producto de cabeza, mientras que el cumeno producido y el benceno que no reacciona salen como producto de cola.
El producto de cola de la columna pasa a una segunda columna donde el benceno y el cumeno son separados completamente. El benceno sale como producto de cabeza y es reciclado para mezclarlo con el benceno fresco. El 80% de los moles de propileno alimentados reaccionan y el 20% restante es lo que sale en el producto de cabeza de la primera columna.
En este proceso se generan 1200 lb/h de cumeno.
