Structural analysis of reactive distillation columns

Abstract

En este trabajo se presenta el modelo de una columna de destilación reactiva, basado en modelos previamente desarrollados por Taylor y Krishna (2000) y Almeida-Rivera (2005), el cual consiste en etapas de separación pura combinadas con un sector de destilación reactiva, donde tanto la reacción como la separación se llevan a cabo al mismo tiempo. Se realizó un análisis con el objetivo de mostrar el impacto que tiene el agregado o remoción de etapas reactivas y no reactivas sobre el sistema global de separación, manteniendo el número total de etapas constante. Para este estudio, se utilizó un modelo riguroso de la columna, con un modelo de equilibrio para el sector reactivo. Se incluye un ejemplo de análisis de rendimiento de una unidad de destilación reactiva para la producción de metilterbutil-eter.

We present a model for a reactive distillation column, based on models by Taylor and Krishna (2000) and Almeida-Rivera (2005) consisting in pure separation stages combined with a reactive distillation sector, where both reaction and separation take place at the same time. An analysis is performed in order to show the impact on the global reactive separation system by adding or subtracting either non-reactive or reactive separation stages, keeping the number of total stages constant. For this study, we used a rigorous modeling of the column, with an equilibrium model for the reactive sector. An example on the study of the performance of a reactive distillation unit is presented. In particular, it is related to the production of methyl-tert-butyl ether.