-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
1/48
BALANCE DE MATERIA
Capacidad de planta 390000.00
Dias habiles 300.00
Produccion diaria 1300.00
Urea de 98% pureza 54166.6
Co!posicion del producto "inal
Urea 98.00%
#iuret 1.00%
$u!edad 1.00%
Conersion &'&() 95.00%
REACCIONES PRINCIPALES
1*
+*
1* , +*
REACTOR 34.00%
"lu-o 1561+.45
(!oniaco reaccionado 30438.16
(!oniaco producido 89.40
(!oniaco sin reaccionar 15308.48
+03.19
lu-o de carba!ato 69006.46
ENTRADA Flujo (kg/hr
Al!"#$&'!o$
30348.6
41463.5
/$3 de reciclo 15308.48
Carba!ato de reciclo 69006.46
TOTAL DE ENTRADA )*+,.4)
SALIDA Flujo (kg/hr
Pro-u'o
Urea 53083.33
(ua 16114.3+
#iuret 541.6
C'+ sin reaccionar
/$3
C'+
CO_2+2NH_3 NH_2 COONH_4NH_2 COONH_4 NH_2 CONH_2+H_2 O
CO_2+2NH_3NH_2 CONH_2+H_2 O
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
2/48
Carba!ato 69006.46
S!$ r#&''!o$&r
+03.19
15308.48
TOTAL DE SALIDA )*+,.4)
DESCOMPONEDORESENTRADA Flujo (kg/hr
Urea 53083.33
aua 16114.3+
biuret 541.6
+03.19
15308.48
,+0.
SALIDA
#''!o$ 1&j&
Urea 53083.33
aua 16114.3+
biuret 541.6
*,3.3+
To2#
+03.19
15308.48
,3.*,
C'+
/$3
C'+
/$3
C'+
/$3
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
3/48
/$3/$3 de reciclo
Carba!ato de reciclo
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
4/48
tonano
dia
tondia
2hr
53083.33333333332hr
541.666666666 2hr
541.666666666 2hr
REACCION SECNDARIA
3*
REA
2hr
2hr
2hr
2hr
2hr
2hr
Por'#$&j# lujo (k"ol/hr
19.44% 185.++
+6.56% 94+.36
9.81% 900.50
44.+0% 884.0
00.00% 4)+.,
Por'#$&j#
34.00% 884.+
10.3+% 895.+4
0.35% 5.+6
2NH_2 CONH_2 NH_2 CONHCONH_2+NH_3
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
5/48
44.+0% 884.0
1.33% 4.1+
9.81% 900.50
00.00% 3*,.)4
Por'#$&j#
60.93% 884.+
18.50% 895.+4
0.6+% 5.+6
+.38% 4.1+
1.5% 900.50
00.00% +,3+.4
6.1+% 884.+
+3.11% 895.+4
0.8% 5.+6
00.00% ,).++
11.93% 4.1+
88.0% 900.50
00.00% 4,.*+
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
6/48
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
7/48
P#o "ol#'ul&r#
44
1
8
60
18
103
r#l&'!o$ "ol&r -# #$r&-& &l r#&'or N
Urea conertida en biuret
Urea producida
(!oniaco reaccionado
(!oniaco utilizado
(ua producida
2or'#$&j#
39.56%
+0.88%
19.95%
19.60%
00.00%
+4.46%
+4.5%
0.15%
C'+
/$3
/$+C''/$4
/$+C'/$+
$+'
/$+C'/$C'/$+
C'+ reaccionado
C'+ utilizado
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
8/48
+4.46%
1.30%
+4.89%
00.00%
3+.3%
3+.6%
0.19%
1.+%
3+.95%
00.00%
49.56%
50.15%
0.+9%
00.00%
4.9%
95.03%
00.00%
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
9/48
+059.805501618 50.00%1039.03+168+85 +5.++%
10+0.805643644 +4.8%
4.,340**4* 00.00%
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
10/48
53/CO+ 3
631.02hr
5314.40 2hr
30438.16 2hr
39390.56 2hr
4565.+4 2hr
41463.5 2hr
16114.3+2hr
STRIPPER
ENTRADA Flujo (kg/hr
Pro-u'o -#l r#&'or
Urea 53083.33
(ua 16114.3+
#iuret 541.6
Carba!ato 69006.46
S!$ r#&''!o$&r
+03.19
15308.48
TOTAL DE ENTRADA )*+,.4)
SALIDA Flujo (kg/hr
S#''!o$ 1&j&
Urea 53083.33
aua 16114.3+
biuret 541.6
+03.19
15308.48
,+0.
o2#
C'+
/$3
C'+
/$3
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
11/48
C&r1&"&o *00*.4*
E6APORADOR AL 6ACIOENTRADA Flujo (kg/hr
Urea 53083.33
(ua 16114.3+
#iuret 541.6
*,3.3+
SALIDA
To2#
Agu& )),+.*)
S#''!o$ 1&j& 98%
urea 53083.33
aua 541.6
biuret 541.6
)4**.*********,
155+.65
aua 1 eaporador
10958.464+3948+608.804+4549
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
12/48
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
13/48
Por'#$&j# lujo(k"ol/hr
34.00% 884.+++++++++
10.3+% 895.+400+155
0.35% 5.+58899664
44.+0% 884.698++4518
0.00%
1.33% 4.118958+4
9.81% 900.4989+1+513
00.00% 3*,.)3*))
Por'#$&j# lujo(k"ol/hr
60.93% 884.+++++++++
18.50% 895.+400+155
0.6+% 5.+58899664
+.38% 4.118958+4
1.5% 900.4989+1+513
00.00% +,3+.3,*0),3
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
14/48
00.00% 4.*++4),
Por'#$&j#
6.1+% 884.+++++++++
+3.11% 895.+400+155
0.8% 5.+58899664
00.00% ,).++434,3*
00% *).4,4++4
98.00% 884.+++++++++
1.00% 30.09+59+59+6
1.00% 5.+58899664
00.00% +0.0,3,44+
aua + eaporador
4614.18+56.343183+05
-
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15/48
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
16/48
2or'#$&j#
+4.46%
+4.5%
0.15%
+4.46%
1.30%
+4.89%
00.00%
2or'#$&j#
3+.3%
3+.6%
0.19%
1.+%
3+.95%
00.00%
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
17/48
00%
49.56%
50.15%
0.+9%
00.00%
00%
96.16%
3.+%
0.5%
00.00%
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
18/48
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
19/48
BALANCE DE ENER7IA
E2#'!#
ur#& 0.48+8
N53 0.54
CO+ 0.++5
C&r1&"&o 0.6+
&gu& 1
1!ur#
INTERCAMBIADOR DE CALOR ANTES DE ENTRAR
Calenta!iento de C'+ /$3 de la ali!entacion
ntrada !olh
C'+ 94+.36
/$3 185.++
++.58
Cp pro! 39.41+19401
'&lor &'u"ul&-o .)0E80,
!7
! .10:03
INTERCAMBIADOR DE CALOR ANTES DE ENTRAR
Calor 84330+96.515+
;apor utilizado 396.186888+
++09.+8816046
Calor de salida .+3:0
'2('&l/g"C
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
20/48
CONDENSADOR DE CARBAMATO
Carba!ato aseoso
$+' de re"rieracion utilizada
DESCOMPONEDOR A PRESION MEDIA A 4
C()'< D /&
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
21/48
Usando aua de re"rieracion a +0C sale a 40
Calor anado por el aua ?+.14:06
!asa de aua +5599.+6+1
#r E6APORADOR ) C
ntrada
Urea 884.+
>ater 895.+4
#iuret 5.+6
,).++
C&lor -# #$r&-& .40E80,
=alida de aua 608.63+1461
Cp pro! !ezcla 98.+80335161
C&lor &l!"#$&-o .4E80,
$ap a 0.+5 at! 4115
$ap a 4.5 at! 38+1.6
C&lor 2or &gu& 9&2or!:&-& +.,E80,
C&lor -#l 9&2or &ur&-o +.*E80,
;apor sat a 4.5 at! .3:0+
Cp pro! salida 110.+0+65566
C&lor -# &l!-& .0E80,
E$r!&-or &$# -# #$r&r &l #gu$-o #9&2or&-or
E$r&-& )
lu-o 116.459+88
Calor 1.10:0
S&l!-& +,
Calor 3.50:06
Calor @ue se necesita retirar .5+:06
Agu& -# #$r!&"!#$o (+0;40 C ).00E803
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
22/48
L!& -# Eo 0.+3 &"
ntrada
=alida
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
23/48
E9&2or&-or &l 9&'>o 0.03 &"
ntrada
=alida
Torr# -# gr&$ul&'!=$
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
24/48
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
25/48
$+' a +5 C
;apor saturado a 100
Carba!ato li@uido
carba!atoanadopor$+'
!asa de aua 13341.59
9630.0883+90809
C
3.9+:0
porcenta-e !olar
19.93%
1.04%
39.16%
39.63%
0.+3%
00.00%
95.03%
4.9%
2-2!olC
!carba!atoc !auaACpT+a)
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
26/48
2hr
49.56%
50.15%
0.+9%
00.00%
k/h
2!olh
-!olBC
k/h
2!ol
2!ol
k/h
k/h
!olh
-!olBC
k/h
C
2!olh
2h
C
2h
2h
k"ol/h
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
27/48
Corr!#$# Flujo (k"ol/h
94+.36
19 ? /$3 185.++
6&2or S&ur&-o & +00 C ).4 &" ,0,.04
1 ?C'+ 94+.36
350.4+
361.54
Agu& -# #$r!&"!#$o 34.
361.54
6&2or S&ur&-o & +00 C ).4 &" 0*3.
361.54
3 ? Urea (ua #iuret C'+ /$3 +3+.84
13 ? Carba!ato 884.0
6&2or S&ur&-o & +00 C ).4 &" *33.*
13 ? Carba!ato 884.0
Agu& -# #$r!&"!#$o *30.0
3 ? /$3 C'+ urea aua biuret +3+.84
14 ? /$3 C'+ 43.81
4 ? /$3 C'+ urea aua biuret ++59.03
Agu& -# #$r!&"!#$o 4++.+
4 ? /$3 C'+ urea aua biuret ++59.035 ? Urea (ua #iuret 185.++
15 ? /$3 C'+ 43.81
Agu& -# #$r!&"!#$o 3,.*
6 ? Urea aua biuret 185.++
? Urea aua biuret 116.46
1 ? (ua Aapor* 608.6
6&2or &ur&-o & 4.) &" ,,3.44
8 ? Urea aua biuret 116.46
1 ? C'+
1+ ? Carba!ato /$3 /$3
+ ? Urea (ua #iuret Carba!ato C'+ /$3
+ ? Urea (ua #iuret Carba!ato C'+ /$3
+ ? Urea (ua #iuret Carba!ato C'+ /$3
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
28/48
Agu& -# #$r!&"!#$o 4,.0
8 ? Urea aua biuret 116.46
9 ? Urea aua biuret 9+0.15
18 ? (ua Aapor* +56.31
6&2or &ur&-o & 4.) &" 30,.+0
1011 ? Urea aua biuret 9+0.15
Corriente de aire 5+8.86
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
29/48
E$&l2!& -# r#&''!o$ -# l& ur#&
2calr!ol 22!ol
?31.3+ ?13091.6
REACTOR 0
E$r&-& te!peratura
180
180
Carba!ato 180
/$3 de reciclo 180
S&l!-& te!peratura
Urea 180
(ua 180
#iuret 180
Carba!ato 180180
180
cp pro! 108.0+5069959
STRIPPER )
S&l!-& porcenta-e !olar
Urea 3+.3%
(ua 3+.6%
#iuret 0.19%
C'+ 1.+%
/$3 3+.95%
cp pro! .55903311+
/$3
C'+
C'+
/$3
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
30/48
2hr
DESCOMPONEDOR A PRESION BAA A 0 C
Calor de entrada +.1:0
=alida !asa !olarA!olhr*
Urea 884.+
>ater 895.+4
#iuret 5.+6
,).++
&ope
/$3 450.+494606+5
C'+ +3.55894936+
4,3.040)*
Cp pro! salida 98.+8
Calor de salida 1.40:0
Cp pro! &ope 38.5+
+.46:04
Calor de tope 1.31:0
pro! tope
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
31/48
Calor total ?5.59:04
Usando aua de re"rieracion a +0 C sale a 40
!asa de aua 668.865960838
3.159++08935
+-o E6APORADOR +, C
ntrada
Urea 884.+
(ua +86.48
#iuret 5.+6
,*.4),+0+*
C&lor -# #$r&-& 3.)0E80*
=alida de aua +56.30+18169
Cp pro! !ezcla 110.+0+65566+
C&lor &l!"#$&-o 3.50:06
$ap a 0.03 at! 45806.4
$ap a 4.5 at! 38+1.6
C&lor 2or &gu& 9&2or!:&-& .,E80,
C&lor -#l 9&2or &ur&-o .,E80,
;apor sat a 4.5 at! 3.0:0+
Cp pro! salida 119.94
C&lor -# &l!-& +.E80*
PRILLIN7
E$r&-& +,
lu-o 9+0.150106+5
Calor +.98:06
S&l!-& +)
Calor +.6:06
Calor @ue se retira +.+1:05
A!r# (+);+* C ,.)3E803
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
32/48
Cp del aire 1.01+
Easa !olecular del aire +8.9
C&lor k/hE$r&-& S&l!-&
40 180 5.46:06
40 180 9.59:06
+00 +00 ;.)0E80,
180 180 .0+:06
180 180 0.00:00
? 180 .03:0
+0 40 ).+)E80,
180 185 1.95:06
+00 +00 ;+.+)E80*
185 ? .+3:0
185 3.9+:0
185 4.6:0
+00 +00 ;.4)E80,
185 185 ?1.45:0
+0 40 .4)E80,
185 3.9+:0
140 1.4+:0
140 +.1:0
+0 40 +.4E80*
140 +.1:080 1.40:0
80 1.31:0
+0 40 ).)E804
80 1.40:0
85 1.10:0
85 3.+6:0
4, 4, +.*E80,
85 + ?.5+:06
T#"2#r&ur& C
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
33/48
+0 40 ,.)+E80*
+ 3.50:06
+ +.98:06
+ 1.+3:0
4, 4, .,E80,
+ +5 ?+.+1:05
+5 +6 +.+1:05
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
34/48
C
calor A2-hr*
1+33059.5
01939.96
3+190686.++
6+194.8 C&lor o&l #$ r#&'or
).,E80,
porcenta-e !olar &gu& -# r#r!g#r&'!o$ & +)
+4.46% !cpF& reaccion
+4.5% !
0.15%
+4.46%1.30%
+4.89%
100.00%
C&lor -# S&l!-& ,.03E80, kj/hr
C
'&lor '&r1&"&o!cpF&:!7 acu!ulad
4.6:0
calor total en =tripper
'&lor u"!$!r&-o 2or 9&
!7total! apor
C&lor -# &l!-& 3.+E80,
'&lor -# r#&''!o$ 5r
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
35/48
porcenta-e !olar
49.56%
50.15%
0.+9%
00%
95.03%
4.9%
2-2!olC
-h
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
36/48
2hr
=alida
5.+0% Urea
+4.35% (ua
0.45% #iuret
00.00%
k/h
2!olh
-!olBC
2h
22!ol
2!ol
k/h
k/h
!olh
-!olBC
k/h
C
2!olh
2h
C
2h
2h
k"ol/h
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
37/48
22BC +9.3164 22!olBC
22!ol
C&lor -# R C2 (@j/@"olC
?
41.38
38.3
++0.*
?1.16:08
41.38
0.00
108.03
,).+4
108.03
++0.*
108.03
.56
+10 +0+.14
++0.*
+10
,).+4
.56
+464.45 38.5+
85.5
,).+4
85.598.+8
+464.45 38.5+
,).+4
98.+8
110.+0
4115 5.+4
3+,.*
110.+0
C&lor l$# (kJ/kg)
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
38/48
,).+4
110.+0
119.94
45806.4 5.+4
3+,.*
119.94
+9.3+
-
7/25/2019 Balance de Materia y Energia de una planta de Urea
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?1.16:08 2hr
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