Simulation of the ethylene oxide production process in ChemCAD® simulator

Abstract

Ethylene oxide is an important industrial chemical compound used as an intermediate in the production of glycols and other plastics. In the present work, the process of ethylene oxide (EO) production from the catalytic oxidation of ethylene was simulated using the ChemCAD® simulator. Heat curves were obtained for each of the shell and tube heat exchangers used, while the flow rate and composition of the most important streams involved in the production process were determined. A sensitivity study was also carried out to establish the influence of a decrease in the feed temperature of the wash water to the absorbers on the amount of EO to be obtained in the distillation column. 22,163.5 kg/h of EO is obtained from the top of the distillation column with a purity of 98.29 %. The wash water should be fed to the absorbers at a temperature of 5 ºC to maximise the amount of EO to be obtained in the distillation column.

El óxido de etileno es un importante compuesto químico industrial usado como intermediario en la producción de glicoles y otros plásticos. En el presente trabajo se efectuó la simulación del proceso de producción del óxido de etileno (OE) a partir de la oxidación catalítica del etileno, empleando el simulador ChemCAD®. Se obtuvieron las curvas de calor de cada uno de los intercambiadores de calor de tubo y coraza empleados, mientras que se determinó el caudal y composición de las corrientes más importantes involucradas en el proceso productivo. También se llevó a cabo un estudio de sensibilidad para establecer la influencia que presenta una disminución de la temperatura de alimentación del agua de lavado a los absorbedores, sobre la cantidad de OE a obtener en la columna de destilación. Se obtienen 22.163,5 kg/h de OE por la corriente del tope de la columna de destilación con una pureza de 98,29 %. Se deberá alimentar el agua de lavado a los absorbedores a una temperatura de 5 ºC para maximizar la cantidad a obtener de OE en la columna de destilación.