informe #1 estimación de la inversión fija _planta de fenol
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ESTIMACION DE LA INVERSION FIJA DE UNA
PLANTA DE PRODUCCION DE FENOL
CURSO:
INGENIERIA ECONOMICA Y FINANCIERA
PROFESOR:
M.A .ING JOSE PORLLES LOARTE
INTEGRANTES :
GAMBOA , EDITH
HERNANDEZ GUZMAN, MARIA DEL PILAR 034035B
MONTOYA PRADA, VERONICA
PRESENTACION
En la actualidad, las industrias altamente competitivas no solo requieren que el
ingeniero químico domine ciencias básicas, matemática, computación, etc.,
deben además tener la capacidad de aplicar sus conocimientos a situaciones
reales.
Sin embargo de ser así debemos reconocer el significado económico implicado
en nuestro accionar y proceder en consecuencia.
Nuestro proyecto de diseño de una planta de fenol a partir de cumeno, se
desarrolla a través de una serie de etapas.
Partiremos de la idea básica inicial pasando por la evaluación de los aspectos
económicos, desarrollo de la ingeniería del detalle, gestión de compra de
materiales, construcción, puesta en marcha, producción así como los costos de
estimación de nuestra planta.
Nuestro desempeño como ingenieros químicos es necesario en cada etapa de
nuestro proyecto, ya sea en un rol central o como asesores principales.
CAPITULO I
OBJETIVOS
1.1.1 Objetivo General:
- Estimar la Inversión Fija a nivel preliminar de una Planta de Producción
de Fenol.
1.1.2 Objetivos Específicos:
- Dar a conocer los diferentes equipos con sus determinadas
características que participan en el proceso de Producción de Fenol.
- Establecer una comparación de la obtención de la Inversión Fija
hallada por diferentes métodos planteadas por Turton.
CAPITULO II.- MARCO TEORICO
2.1 FENOL
2.1.1 Historia del Fenol
El fenol fue aislado del alquitrán de hulla en 1834 por Runge, quien le dio el
nombre de acido carbólico, nombre que todavía se usa alguna que otra vez.
Laurent lo obtuvo en forma cristalina en 1841, determino su composición y le
llamo acido fenolico. El nombre de fenol fue introducido por Gerhardt. Antes de
1888, casi todo el fenol se obtenía del alquilan de hulla y su principal uso era
como desinfectante. En la ultima década del siglo XIX, el derivado trinitro del
fenol (acido picrico) adquirió importancia como explosivo. Después de la
Primera Guerra Mundial adquirió mucha importancia el uso del fenol en resinas
fenolicas y la producción natural del fenol fue reemplazada por la síntesis. Los
Estados Unidos se convirtieron en el productor más importante. En 1952, 85%
de la producción mundial de fenol se obtenía por procedimientos sintéticos, y
en los Estados Unidos se fabrico 75% del fenol total.
2.1.2 Datos Fisico- Quimicos
Nombre químico: Fenol
Sinónimos/nombres comerciales: Ácido fénico, ácido carbólico,
hidroxibenceno, monohidroxibenceno, hidróxido de fenilo, ácido fenil
Nombre químico (alemán): Phenol, Karbolsäure, Hydroxybenzol
Nombre químico (francés): Phénol, acide carbolique, acide phénique, benzénol,
phénol ordinaire
Nombre químico (inglés): Phenol, carbolic acid, hydroxybenzene, oxybenzene,
monohydroxybenzene, phenic acid, phenyl hydrate, phenyl hydroxide, phenyl
acid
Aspecto general: Sustancia incolora a blanco rosado o masa fundida incolora;
de olor dulzón.
(Mayor Información Ver Anexo Nº )
2.1.3 Procedencia
En el grupo de los fenoles, los cresoles y el compuesto base mismo son los
compuestos más importantes, además del timol, los naftoles, la fenolftaleína, el
triclorofenol y el pentaclorofenol. Los compuestos naturales (pirocatequina,
guayacol y sus derivados) no son tóxicos. Un derivado conocido de la
pirocatequina es la adrenalina. El fenol se presenta en la Naturaleza en la
madera y en las agujas de pino, en la orina de los herbívoros (fenolsulfato) y en
el alquitrán de hulla. De los fenoles monohídricos se obtienen numerosas
esencias (aromáticas) naturales, como por ejemplo: vainillina, timol, carvacrol,
"zingiverón" (en jenjibre), aldehído salicílico. Entre los fenoles multivalentes
sintéticos, el hexaclorofeno es particularmente tóxico.
El fenol se obtiene a partir de la destilación del alquitrán de hulla. Según
RÖMPP (1983), con 1 tonelada de hulla se obtiene aproximadamente 0,25 kg
de fenol. Actualmente, sin embargo, predomina la producción sintética por
disociación del hidroperóxido de cumeno, obteniéndose acetona como producto
secundario. En parte aún se recurre a la síntesis a partir del benceno, utilizando
ácido bencenosulfónico o clorobenceno.
2.1.4 Aplicaciones
El fenol se utiliza para la preparación de resinas sintéticas, colorantes,
medicamentos, plaguicidas, curtientes sintéticos, sustancias aromáticas,
aceites lubricantes y solventes.
2.1.5 Emisiones
Surgen emisiones por combustión incompleta de la gasolina y del alquitrán de
hulla, en el agua residual de coquerías y como metabolitos en la fotólisis del
benceno y del clorobenzeno.
Cantidades producidas:
Producción mundial 3.000.000 t/a (RIPPEN, 1989)
RFA 270.000 t/a (RIPPEN, 1989)
EEUU (1988) 1.600.000 t/a (RIPPEN, 1989)
(Mayor información Ver Anexo Nº )
2.1.6 Efectos característicos
Seres humanos/mamíferos: Los vapores y líquidos del fenol son tóxicos y
pueden ingresar fácilmente al cuerpo por vía cutánea. Los vapores inhalados
lesionan las vías respiratorias y el pulmón. El contacto del líquido con la piel y
los ojos produce severas quemaduras (el fenol es un poderoso tóxico
protoplasmático). La exposición prolongada paraliza el sistema nervioso central
y produce lesiones renales y pulmonares. La parálisis puede desembocar en la
muerte. Los síntomas que acompañan la afección son cefalalgias, zumbido en
los oídos, mareos, trastornos gastrointestinales, obnubilación, colapso,
intoxicación, pérdida del conocimiento, respiración irregular, paro respiratorio
(apnea), paro cardíaco y, en algunos casos, convulsiones. Según HORN
(1989), el fenol ejerce efectos teratógenos y cancerígenos. Según el ensayo
Ames, el fenol carece de potencial mutagénico.
(Por lo común, el olor y sabor alarmantes evitan lesiones por ingesta. Véanse
también "CRESOL" y "CLOROFENOL" en las Páginas Informativas del
presente Catálogo)
Plantas: Inhibe la permeabilidad pasiva y el crecimiento.
Comportamiento en el medio ambiente:
Agua:
El fenol es más pesado que el agua y se hunde. Se disuelve
lentamente y forma, incluso en dilución, soluciones tóxicas. En
Alemania, el fenol se encuadra en el grupo de sustancias clasificadas
como "Amenaza para el agua - Clase 2" debido a su considerable
toxicidad en este medio.
Aire:
Los vapores son más pesados que el aire y, expuestos al calor,
forman mezclas explosivas. La oxidación del fenol en el aire se
acelera por efecto de la luz o de impurezas que actúan como
catalizadores.
Suelo:
Debido a la degradación microbiana (aeróbica o anaeróbica) la
acumulación de fenol en el suelo es escasa; el nivel de esta
acumulación depende de la presencia de minerales arcillosos (gran
afinidad con el óxido de aluminio).
Degradación, productos de la descomposición:
La biodegradabilidad de los fenoles naturales es en general muy
buena, de modo que casi no hay acumulación en plantas o animales.
La degradación bacteriana del fenol continúa hasta la
descomposición total en dióxido de carbono. En el suelo puede
producirse su condensación a ácido húmico. Los fenoles sintéticos se
degradan con menos facilidad, puesto que muchos de ellos son
tóxicos para los microorganismos. Su toxicidad se incrementa con el
número de átomos de cloro o de nitrógenos hayan sido incorporados
a los fenoles. Por lo tanto, el pentaclorofenol es el más tóxico de los
clorofenoles y el trinitrofenol (ácido pícrico) es el compuesto más
tóxico de los nitrofenoles. La descomposición en los cuerpos de agua
superficiales se cumple en aproximadamente 7 días al 90% (aguas
estancadas) y en el suelo alcanza la misma proporción en
aproximadamente 1 día según la microflora y concentración
(RIPPEN, 1989); la degradación total en las suspensiones de lodo
requiere más de 2 días. Los metabolitos de los fenoles pueden ser
también extraordinariamente tóxicos: la combustión incompleta del
2,4,5-triclorofenol puede desembocar en la formación de TCDD
(dioxina). Por regla general, la biodegradación produce ácido acético
y CO2 pasando por la pirocatequina, o-chinona y ácidos
dicarboxílicos (RIPPEN, 1989). El fenol se elimina del organismo por
vía urinaria, después de su oxidación o conjugación con ácido
sulfúrico o glucónico.
Cadena alimentaria:
Se produce poca acumulación en los alimentos. Los fumadores están
más expuestos, porque el humo del cigarrillo contiene fenoles. La
presencia de fenol en aguas subterráneas también contamina el
agua potable, la que ya no se podrá consumir debido a su sabor
desagradable.
2.2 CUMENO
El Cumeno es utilizado para síntesis de detergentes, aunque principalmente se
destina a la fabricación de fenol y acetona. Se le conoce también como
Isopropilbenceno.
2.2.1 Propiedades Físicas y químicas
Líquido, aromático penetrante, incoloro; inflamabilidad 44 ºC (copa cerrada) y
25 ºC (copa abierta); autoinflama a 424 ºC; límites de inflamabilidad: inferior a
0,88 % y superior a 6,5 %
Presión de vapor: 8 mmHg (a 20 ºC)
Densidad telativa: 0,86 g/cm³ (a 15 ºC)
Densidad de los vapores: 4,1 (aire=1)
Solubilidad
Soluble en alcohol, éter, benceno y acetona. Insoluble en agua.
http://es.wikipedia.org/wiki/Cumeno
2.3 TECNICAS Y METODOS
2.3.1 Descomposición Térmica de sustancias orgánicas
El fenol preparado por este método se llama a menudo fenol natural, por
contraste con el fenol sintético, preparado por otros procedimientos; se forma
como subproducto en la coquificacion de la hulla, la destilación de esquistos
bituminosos y la fabricación de carbón vegetal. El fenol procedente del petróleo
y el fenol formado por descomposición térmica o hidrogenación de la lignina
pertenecen también a este grupo. Puesto que el fenol es un producto de esas
descomposiciones, el problema de su fabricación es esencialmente de
extracción y purificación.
El procedimiento ordinario tal como se aplica al alquitrán de hulla, consiste en:
concentrar el fenol por destilación fraccionada; separara sustancias neutras y
básicas por extracción con solución de hidróxido de sodio (que transforma el
fenol en el fenolato sodico, soluble en agua); regenerar el fenol del fenolato de
sodio por acidificación y purificarlo por destilación y cristalización.
La cantidad de fenol obtenido de fuentes naturales no es muy importante en
USA. Sin embargo en Europa la extracción del fenol del alquitrán, aguas de
lavado del gas de alumbrado, etc., proporciona un porcentaje considerable de
la producción total de fenol. Las fuentes naturales de fenol adquirirán
probablemente mas importancia en USA, en especial la hidrogenación de la
hulla para producir combustibles sintéticos líquidos, la utilización de los aceites
petrolicos sulfurosos, la destilación de los esquistos bituminosos y la
recuperación mejorada del fenol obtenido como subproducto en la
carbonización de la hulla.
Una planta para la producción en gran escala de combustibles sintéticos por
hidrogenación de la hulla produciría cantidades muy grandes de fenoles y otros
subproductos. En vista de este posible aumento en la importancia se describirá
un método continuo para extraer fenol de alquitrán y aguas de lavado del gas
de hulla.
Alquitrán: de la destilación continua o intermitente del alquitrán se separa una
fracción que hierve entre 150 y 230ºC. Según el origen del alquitrán esta
fracción contiene entre 10 y 30% de ácidos del alquitrán y menos del 1% de
bases del alquitrán. En la FIGURA 1 se ilustra una instalación para el
tratamiento continuo de 3200 Kg por hora de una fracción de este tipo. La
columna A es una columna de extracción de acero de 1.35 m de diámetro
rellena de 25 pies de anillos Rasching de acero de 1 pulgada. Por la parte
inferior de la columna en 1 entran aprox. 3200 Kg por hora de la fracción citada,
que contiene aprox. 15% de ácidos del alquitrán y se calientan a 100ºC. Por la
parte superior de la columna en 2, entran aprox. 2200 Kg por hora de una
solución de 10% de hidróxido de sodio, a una temperatura aprox. 100ºC. El
cáustico extrae el acido en un paso continuo en contracorriente. El aceite sale
de la columna 3 y pasa a la extracción con acido para recuperar las bases de
alquitrán. El extracto alcalino, que consiste principalmente en las sales de sodio
del fenol, cresoles y xilenoles, rebosa por 4 para entrar en la columna B de
acero, de un diámetro aprox. de 90 cm, que contiene 25 pies de anillos
Rasching de acero de 1 pulgada. Por el fondo de la columna en 5 se insufla
aprox. 230 Kg de vapor por hora. El vapor expulsa de la columna los
hidrocarburos y las bases residuales, los vapores son condensados en 6 y
después se llevan a la extracción con acido. El extracto alcalino se bombea
hasta la parte superior de la columna C, donde los ácidos son puestos en
libertad de sus sales de sodio por la acción de 280 m3 por hora de gases de
horno de cal, que contienen aprox. 30% de CO2 ; los gases entran por 7 y salen
de la columna de bicarbonato, D. Los productos en el fondo de C se separan
en dos fases: una capa acuosa de solución de carbonato de sodio, que
contiene aprox. 12% de Na2CO3, saturada con ácidos libres del alquitrán y una
capa orgánica que contiene los ácidos libres del alquitrán, agua y algún
fenolato de sodio.
Las fases se separan en 8. La capa orgánica pasa por 9 a la parte superior de
la columna de bicarbonato, D donde encuentra el gas del horno de cal, que
entra por 10. El gran exceso de dióxido de carbono pone en libertad los ácidos
y forma bicarbonato de sodio, que en parte se precipita como sólido. La
lechada que sale por el fondo de D se bombea a un separador 11, desde el
cual los ácidos libres pasan a un sistema de destilación continua, que los
separa unos de otros mientras que la lechada acuosa vuelve a la planta de
causticacion. La cantidad de gases de horno de cal que entra por 10 se
controla de modo que queden sin convertir algunas unidades por ciento del
fenolato de sodio en el líquido que sale de la columna C, porque de lo contrario
la precipitación de cristales de bicarbonato en C produciría dificultades. La
solución de carbonato procedente de 8 es causticada con cal. La presencia de
ácidos de alquitrán en la solución de carbonato no estorba a la reacción de
causticacion y si el lodo de carbonato de calcio se lava correctamente, no
produce perdida importante de ácidos del alquitrán.
Agua de Lavado: Se han sugerido muchos métodos para recuperar el fenol de
las aguas de lavado y otras aguas de las industrias de la fabricación de coque y
de purificación del petróleo. Se han usado la extracción con disolventes, la
destilación con vapor y otros métodos. Los métodos actualmente usados para
recuperar fenoles y fenoles sustituidos de tales aguas son los siguientes:
1) Destilación con vapor: en la cual se hace circular a través del agua
(calentada a una temperatura próxima a su punto de ebullición) gran cantidad
de una mezcla gases principalmente vapor de agua y después se hace circular
a través de una solución cáustica y caliente. Cuando pasa a través del agua,
absorbe, conforme a las condiciones de equilibrio, fenol, cresoles, etc, que
luego se separan de la fase de vapor por contacto con la solución cáustica.
Este método se emplea principalmente en el valle del río Ohio para el
tratamiento de las aguas de lavado del gas de hulla.
2) Extracción por medio de Benceno: seguida por la recuperación de los ácidos
en forma de fenolatos por extracción del benceno con cáustico. Este método se
usa mucho en Europa para desfenolizar las aguas amoniacales, y en USA se
usa algo para el mismo fin, y para recuperar fenol de otras soluciones acuosas.
En la FIGURA 2 se muestra esquemáticamente este método aplicado a las
aguas de lavado del gas de hulla.
El benceno fluye hasta el fondo 4 de la columna de extracción del benceno C
que se compone de 6 a 8 compartimientos, en el cual son extraídos los ácidos
del alquitrán por medio de 50 gal/hr(1890 l) de una solución de hidróxido de
sodio al 10% para formar fenolato de sodio.
La solución de fenolato de sodio se somete a tratamiento con vapor, con gas
de horno de cal y a la causticacion, como se describió para el alquitrán. El
benceno procedente de C se divide en dos corrientes. La mayor que
comprende 70-90% del total, según el grado de pureza del agua de lavado,
vuelve a la columna de extracción con agua, mientras que el resto pasa por
una destilación en D, en el cual se le quitan al benceno el alquitrán y otras
impurezas recogidas durante su contacto con el agua.
2.3.2 Método para obtener Fenol es a partir de la hidroxilacion del
benceno
Aunque el fenol puede obtenerse partiendo de diferentes materiales todas las
síntesis industriales que hoy se hacen parten del benceno como materia prima.
Antes, la única fuente de benceno era la hulla; el benceno se obtenía del gas
de los hornos de coque o del alquitrán de hulla. Actualmente, se obtienen
cantidades considerables de benceno del petróleo.
CAPITULO III.-
3.1 DESARROLLO DEL PROCESO DE PRODUCCION
En nuestro diagrama de flujo de proceso se muestra un continuo proceso para
obtener fenol y acetona, vía oxidación del cumeno con aire en medio acido, que
Cinco mil galones por hora (18925 l) de aguas de lavado que contienen 2 gramos por litro de fenol, entran en el filtro cónico. A relleno, con anillos de porcelana de 0.5 pulg, en el cual es precipitado la mayor parte del alquitrán, juntamente con el polvo que forma espuma, y se extrae periódicamente por la parte inferior. Las aguas purificadas entran en una columna de extracción con agua, B en 1; esta columna es de acero de 2 m de diámetro y contiene 10.65 m de anillos Rasching de porcelana de 1 pulgada. Por la parte inferior de la torre en 2 entran 3500 gal/hr (13250 l) de benceno. El agua extraída con su contenido de fenol reducido hasta 0.2 gramos por litro, sale por 3 para ir a la recuperación del amoniaco.
se encuentra al 92% en peso. La corriente de entrada 1 formada por cumeno
fresco (isopropil benceno) en 50ºC y 10 atm, alimenta al sistema mediante un
compresor 1. Esta corriente se mezcla con la corriente 25, que es la corriente
de reciclado del sistema formada por : O2, N2, cumeno, fenol y agua a 42ºC y
10 atm. La corriente de mezcla, que es la corriente 4 sale a 32ºC y 1 atm.
La corriente de entrada 2 formada por la alimentación de aire al sistema, entra
a este a 2ºC y 1 atm mediante el compresor 2. Este compresor aumenta la
presión a 10 atm, formando la corriente 3. luego, la corriente entra a un
Destilador Común (1) de donde salen las corrientes 5 y 7, contando con el
mismo flujo masico. La corriente 5,que se encuentra a 267ºC y 10 atm, se
mueve con dirección al mezclador 2 y la corriente 7 a las mismas condiciones
al mezclador 3.
Del mezclador 2, sale la corriente 6, que se encuentra a 30ºC y 10 atm, que
sirve de corriente de alimentación al reactor 1 que se encuentra a 150ºC y 10
atm. El reactor convierte el 45% de cumeno con una selectividad del 95%; la
salida formada por la corriente 10 que se encuentra a 150ºC y 10 atm, alimenta
al Intercambiador de calor 1, de cabeza flotante, de donde sale la corriente 8
que se encuentra a 221ºC y 9.8 atm. Esta corriente se mezcla con la corriente
7 y entran al mezclador 3, teniendo como resultado una corriente de salida 9
que se encuentra a217ºC y 10 atm que sirve de alimentación al reactor 2.
La conversión que se produce en los reactores en serie (2,3) , que cuentan con
la misma temperatura, produciendo las corrientes 11 y 12 , encontrándose a
las mismas condiciones a 200ºC y 10 atm. La concentración de fenol ira en
aumento con medida que avanza el fluido en el sistema, obteniéndose así una
conversión casi completa del HPC a fenol (aprox. 99%).
El producto de las reacciones realizadas en serie, formada por la corriente 12
se somete a destilación en el destilador 1 de modo que se separe en fenol,
agua, cumeno, O2 y N2 ; una porción de esta corriente pasa al Destilador Flash
(2), la corriente de cabeza 15 que se encuentra a 42ºC y 10 atm, de esta
corriente se dividen dos corrientes 24 y 25. Se va a contar con la corriente de
reciclado formado por la corriente 25 formado por: cumeno, fenol y O2 ) que se
encuentra a 42ºC y 10 atm, para luego proceder a mezclarse con el cumeno
recién alimentado, y la corriente de salida 24 que se encuentra a las mismas
condiciones, sale del proceso como aire residual con algunos productos
volátiles ( fenol, cumeno, agua, etc).
La otra corriente de salida del destilador 1, la corriente 16 que se encuentra a
42ºC y 10 atm sirve de alimentación al destilador flash 2 para poder separar el
fenol y agua; de la corriente de cabeza 14, que se encuentra a 50ºC y 10 atm,
sale fenol al 92% en peso y en la corriente 18 que se encuentra a 65ºC y 120
atm también saldra fenol, pero en muy poco porcentaje.
La corriente de cabeza 14 sirve de alimentación al destilador 3 en donde el
fenol se separa totalmente de los volátiles , específicamente de la acetona; así
se obtiene la corriente de salida 17 que se encuentra a 261ºC y 10 atm, fenol al
89% en peso y con una pureza adecuada para uso en resinas. También se
produce fenol desde la corriente de salida 23 a las mismas condiciones, pero
en su estado mas seco, con un mínimo porcentaje de agua. Pero de la
corriente 17 se obtendrá la mayor cantidad de fenol del sistema.
( Mayor Información Ver Anexo Nº )
3.2.1 TECNICAS Y METODOS DE INVESTIGACION
Ertisa
Los proyectos de inversión más importantes acometidos en este período son:
Construcción de una nueva planta de fenol en Ertisa, filial 100 por ciento de
petroquímica derivada, lo que ampliará sustancialmente la capacidad de
fabricación de éste y otros productos.
Refinería La Rábida, en Huelva. Vista nocturna
(Mayor Información Ver Anexo Nº )
www.quimicauniversal.com
CAPITULO IV.-
4.1CALCULOS
4.1.1 TECNICA DEL COSTO MODULAR (utilizando datos de la Web: COST
MATCHES EQUIPMENT )
Intercambiador de Calor (floating head)
a) Hallaremos el costo de adquisición del Equipo (Cp); al contar con el valor de
su Área de transferencia=12m2, utilizamos los valores que se encuentran en la
Web (www.matches.com), donde se da el precio de un equipo en función de
sus características mas esenciales, de esta manera determinaremos el valor
de Cpº que es $13200 y utilizamos la formula:
Cp = Cpº x A
donde: A = área o potencia del equipo.
b) Seguimos utilizando el libro de Turton y determinamos el valor de FBM ;
hallando los valores de B1 y B2 de la Tabla A4,el valor de FM de la Figura A8, y
los valores de C1,C2 y C3 dados en la Tabla A2 para hallar el valor de FP con
la ecuación A3.
Numero de identificación = 2 (dato hallado a partir de la Tabla A3)
FBM= B1 + B2.FP.FM
FBM=1.63 + (1.66x Fpx1.4) = 3.954
Log10 Fp= C1+C2 log10 P + C3 (log10 P)2 ……………. ecuación A3
Log10 Fp = 0.03881 - 0.11272 log P + 0.08183 (log P)2
Fp=1
c) Una vez hallado el factor de la Técnica del costo modular, determinaremos el
CBM con la siguiente formula :
CBM = CPº x FBM
CBM = $13200 x 3.954
Compresor
a) Hallaremos el costo de adquisición del Equipo (Cp); al contar con el valor de
su potencia= 186.425 KW , utilizamos la Figura A1 del Apéndice A del libro de
Turton determinando el valor de Cpº que es $93300 y utilizamos la formula :
Cp = Cpº x A
donde: A = área o potencia del equipo.
b) Seguimos utilizando el libro de Turton y determinamos el valor de FBM
utilizando la Tabla A5, a partir de la Figura A9.
Numero de identificación = 2 (dato hallado a partir de la Tabla A6)
CBM = CPº x FBM ………. (formula de la Tabla A5)
CBM = $93300 x 5.8 = $541140.
Reactores
a) Hallaremos los costos de adquisición de los Equipos (Cp); al contar con al
contar con los valores de sus diámetros y longitudes, utilizamos la Figura A1
del Apéndice A del libro de Turton determinando el valor de Cpº que es $42000
y utilizamos la formula :
Cp = Cpº x A
donde: A = área o potencia del equipo.
b) Seguimos utilizando el libro de Turton y determinamos el valor de FBM ;
hallando los valores de B1 y B2 de la Tabla A4,el valor de FM de la Figura A8, y
Numero de identificación = 20 (dato hallado a partir de la Tabla A3)
FBM= B1 + B2.FP.FM
P= 9.86923 bar
FP.VESSEL = [ ((( P+1 )D / 2)850-0.6 (P+1)) + 0.00315 ] / 0.0063 = 1.2364
Reactor Horizontal
FBM=1.49 + (1.52 x Fp x3.1) = 7.3159
Reactor Vertical
FBM=2.25 + (1.82 x Fp x3.1) = 9.2258
c) Una vez hallado el factor de la Técnica del Costo Modular, determinaremos
el CBM con la siguiente formula :
CBM = CP x FBM
Reactor Horizontal
CBM = $42000 x 7.3159 = $ 307267.8
Reactor Vertical
CBM = $42000 x 9.2258 = $387483.6
NOTA:
El mismo procedimiento se llevara a cabo para los demás equipos que cuenta
nuestra Planta de Producción de Fenol. Todos los valores de los datos
predeterminados y los valores hallados por esta Técnica son expuestos en la
Tabla de Excel Nº .
En la Tabla 2 se observa el costo de Equipo Adquirido y el costo de Equipo
Instalado, en función de los datos de la Web: MATCHES COST EQUIPMENT.
VALORES DETERMINADOS POR MATCHES COST EQUIPMENT
Intercambiador de Calor
Tipo : shell/tube, floating head, medium
Area : 129.18 ft2
Material: CS Shell, Brass/ Copper tube
Presion : 150 Psia (maxima).
COSTO = $ 13200
Compresor
Tipo : Air Centrifugal, 125 psia
Potencia : 250 Hp
Material: Carbon steel
COSTO = $ 93300
Reactores Horizontal/Vertical
Tipo : Jacketed, Non Agitated
Volumen : 2000 gal.
Material: Stainless steel
Presion : 150 Psia (maxima).
COSTO = $ 42000
Destilador Comun (1)
Tipo : Gas/ liquido, vane type, 250 psia
Diametro: 10 pulgadas
Material: CS unless otherwise indicated
Presion : atmosferica
COSTO = $ 4200
Destilador Flash (2)
Tipo : Air Sweep, Dry w/o motor
Diametro: 32.76 pulgadas
Material: CS unless otherwise indicated
Presion : atmosferica
COSTO = $ 39200
Columna de Fraccionamiento
Tipo : with Trays, small
Material: Stainless steel
Presion: atmosferica
COSTO = $ 2500
Mezcladores
Tipo: Column, No internals, medium
Material: Stainless steel 304
Peso: 1500 pounds
COSTO = $ 21700
Divisores
Tipo: small
Material: Stainless steel
Presion: atmosferica
COSTO = $ 2000
FUENTE: www.matches.com
Equipo Tipo Cpº B1 B2 Fp Fm C1 C2 C3 P (atm) Fbm Cbm
Intercambiador
floating
head $132 00 1.63 1.66 1 1.4 0.03881 0.11272 0.08183 3.954 $52192.8
de calor 8.882
Compresor
Air
centrifugal $93300 0 0 0 0 0 0 0 9.8 5.8 $541140
Reactores horizontal $42000 1.49 1.52 1.2364 3.1 0 0 0 9.86923 7.316 $307268.5
vertical $42000 2.25 1.82 1.2364 3.1 0 0 0 9.86923 9.223 $387482.3
Destilador (1) común $4200 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 5.8 $24360
Destilador (2) flash $39200 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 5.8 $227360
Columna de $2500 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 7.1 $17750
Fraccionamiento
Mezcladores $21700 2.25 1.82 1.173 3.1 0 0 0 9.86923 8.868 $192437.03
Divisores $2000 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 1.5 $ 3000
4.1.1 TECNICA DEL COSTO MODULAR (utilizando datos de las Tablas del
Libro de Turton )
Utilizando las Graficas de las Tablas del Libro de Turton podremos determinar
en función de una propiedad característica del Equipo a determinar, su valor de
Cpº. Dichos Gráficos se encuentran anexados al presente Trabajo de
Investigación, para su mayor análisis. Cabe recalcar que algunos resultados
obtenidos a partir de las Graficas fueron aproximados, ya que su determinación
en algún caso se volvía compleja con el tipo de Equipo que se había escogido
anteriormente.
Con los datos determinados de Cpº, realizamos el mismo procedimiento
anterior para cada uno de los equipos que cuenta nuestra Planta de
Producción; y asi hallaremos los valores de Cp y CBM.
Estos resultados se pueden apreciar en la Tabla Nº .
Equipo Tipo Cpº B1 B2 Fp Fm C1 C2 C3 P (atm) Fbm Cbm
Intercambiador
floating
head $8294.4 1.63 1.66 1 1.4 0.03881 0.11272 0.08183 3.954 $32796.0576
de calor 8.882
Compresor
Air
centrifugal $53864 0 0 0 0 0 0 0 9.8 5.8 $312411.2
Reactores horizontal $32160 1.49 1.52 1.2364 3.1 0 0 0 9.86923 7.316 $235282.56
vertical $32160 2.25 1.82 1.2364 3.1 0 0 0 9.86923 9.223 $296611.68
Destilador (1) común $1985.02 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 5.8 $11513.116
Destilador (2) flash $3016,.32 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 5.8 $17494.7
Columna de $2500 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 7.1 $17750
Fraccionamiento
Mezcladores $3600 2.25 1.82 1.173 3.1 0 0 0 9.86923 8.868 $31924.8
Divisores $1650 0 0 0 0 0 0 0 9.86923 1.5 $ 2475
CAPITULO V.-
5.1 CONCLUSIONES
El valor de Cpº fue determinado a partir de dos fuentes :
- el valor de Cpº hallado de los precios comerciales que cuentan los
Equipos dados en la Pagina Web, contando como requisito alguna de las
características propias de ellos.
-el otro valor fue capturado a partir de las graficas que se encuentran en los
Anexos del Libro de Turton, contando como requisito un parámetro
representativo de dicho equipo (volumen, potencia,etc).
Podemos observar que el costo de Equipo Instalado y el costo de Equipo
adquirido son muy diferentes en las Tablas Nº y Nº ., ya que han partido
de valores muy distantes.
Esa gran diferencia de valores que existen de la Inversión Fija ,una
hallada con los valores iniciales de la Web y la otra hallada de las graficas
de Turton; se puede deber a varios puntos , uno de ellos seria que la pagina
web tiene los precios de los equipos mas actualizados que los precios en
las Graficas de Turton, y a medida que pase el tiempo seguirá creciendo
esta diferencia de valores, ya que mientras la Web se siga manteniendo
actualizada los valores del libro serán inamovibles a menos claro esta que
se haga una nueva edición.
La Presión y Temperatura se tomo de base de un Modelo de Producción
de Fenol ya patentado, y con el fin de no producir algún error en la corrida
no se cambio los datos.
El valor de CGR obtenido de las tablas fue el que proviene de USA , pero
para poder conocerlo en el Perú, este valor se le multiplico por el factor de
corrección 1.35 , hallado en la clase del Curso de Ingeniería Económica; el
cual es determinado partiendo del valor del FOB ,IGV, derecho aduanero,
Flete y los demás Impuestos Legales que se suscitan de un país a otro.
Como conclusión final, de los valores de Inversión Fija hallados,
determinaremos que el mejor para tomar en cuenta, como un modelo que
nos podrá servir en el futuro para una Producción de Fenol es el de $
determinado por la Tabla Nº .
5.2 RECOMENDACIONES
Se debe de realizar previamente un programa de investigación
preeliminar, con el propósito de analizar si el proyecto tiene buenas
posibilidades de transformarse en un proyecto rentable y exitoso
considerando operaciones físicas y químicas así como aspectos
económicos.
El desarrollo de proyecto de diseño debe ocurrir en forma lógica y
ordenada además de contar con una base de datos actualizada.
El ingeniero a cargo del proyecto debe mantener una actitud realista y
practica durante el desarrollo de las etapas.
El ingeniero químico no debe dejarse llevar por sus intereses y deseos
personales cuando debe decidir si se justifica o no continuar trabajando
en el proyecto determinado.
Es conveniente que el ingeniero posea la capacidad necesaria para
discernirse el proyecto de planta no es rentable, antes de que este se
acerque a la etapa final.
Es importante que se toe en cuenta todas las numerosas
consideraciones diferentes relacionadas con el proyecto, de no ser así
puede ocurrir e un determinado momento que la situación económica se
modifique tan drásticamente que la planta de producción d e fenol ya no
resulte rentable.
Si existen dos o mas métodos para obtener resultados finales
exactamente equivalentes, se preferirá el método que implique el costo
total mínimo.
100
00
0 0 100
0
0 100
0
0 743
.3
743
.3
743
.3
9.9
9
9.9
9
5.9
94
0 9.9
9
3.9
98
3.9
98
0.3
9
3.6
138
0.1
89
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 68.
343
34.
17
0 68.
343
34.
17
0 0 0 0.2
11
0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 110
.15
110
.15
0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 356
.987
353
.42
0 356
.987
3.5
69
3.5
69
0.3
56
3.2
13
29.
08
0
0 0 0 0 0 0 0 324
.95
324
.95
324
.95
673
.32
288
.45
28.
85
0 288
.45
259
.605
163
.39
8.1
84
155
.206
1.7
62
0
0 513
.5
513
.5
221
0.2
256
.75
246
6.9
5
256
.75
246
6.9
5
272
3.7
246
6.9
5
313
6.4
3
3136
.43
2.2
85
306
3.9
4
72.
487
65.
238
35.
238
6.5
238
58.
7142
0.0
0742
853
.73
0 136
.5
136
.5
0 68.
25
68.
25
68.
25
0 68.2
5
0 40.4
6
0 0 0 0 0 20.2
33
0.0
202
20.
21
0 0
100
0
65
650
321
0.2
325
353
5.2
325
353
5.2
386
0.2
353
5.2
3860
.2
3860
.2
424.
719
306
3.9
4
796
.26
366.
580
366
.581
125
.624
240
.957
31.
25
853
.73
10
1 10
1 10
10
10
9.8
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10 10
10
10
10
323
.15
275
.15
540
.15
143
.46
540
.15
194
.01
540
.15
52.
89
497
.99
423
.15
473.
15
473
.15
323
.15
103
.67
103
.67
533
.59
338
.15
423
.15
393
.15
433
.15
533.
59
103
.67
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
CUADRO Nº2
Datos físico-químicos básicos
Fórmula empírica: C6H6O
Masa molecular relativa: 94,11 g
Densidad: 1,07 g/cm3 a 20 C
Densidad relativa del gas: 3,24
Punto de ebullición: 181,75°C
Punto de fusión: 40,8°C
Presión de vapor: 0,2 hPa a 20°C
3,5 hPa a 50°C
54 hPa a 100°C
Punto de inflamación: 82°C
Temperatura de ignición: 595°C
Límites de explosividad: 1,3-9,5% V
Umbral de olor: 0,18 mg/m3 = 0,046 ppm
Solvólisis: En agua: 82 g/l;
se disuelve fácilmente en alcohol, éter, cloroformo, grasas y aceites
esenciales.
Factores de conversión: 1 ppm = 3,91 mg/m3
1 mg/m3 = 0,26 ppm
CUADRO Nº3
Estándares Ambientales
Medio/
receptor
Ámbito País/
organismo
Stat. Valor Observaciones Fuente
Agua:
Agua pot. CE (L) 0,0005 mg/l concentr. máx. s.LAU-BW, 1989
Agua pot. EEUU 0,001 mg/l est. de Illinois s.WAITE, 1984
Agua pot. EEUU 0,02 mg/l est. de Iowa s.WAITE, 1984
Aguas superf. RFA G 0,005 mg/l 4) s.LAU-BW, 1989
Aguas superf. RFA G 0,01 mg/l 5) s.LAU-BW, 1989
Aguas subt. P. Bajos G 0,0002 mg/l recomend. s.TERRA TECH, 6/94
Aguas subt. P. Bajos L 2 mg/l intervención s.TERRA TECH, 6/94
Aguas serv. Suiza (L) 0,005 mg/l 6) s.LAU-BW, 1989
Aguas serv. Suiza (L) 0,05-0,20
mg/l
7) s.LAU-BW, 1989
Aguas serv. RFA G 100 mg/l reglamento 8) s.LAU-BW, 1989
Suelo:
G.Bretaña G 0-0,1 mg/kg no contam. s.LAU-BW, 1989
G.Bretaña G 5-50 mg/kg contam. s.LAU-BW, 1989
Aire:
G.Bretaña G > 250,0
mg/kg
muy contam. s.LAU-BW, 1989
P. Bajos G 0,05 mg/kg recomend. s.TERRA TECH, 6/94
P. Bajos L 40 mg/kg intervención s.TERRA TECH, 6/94
Bulgaria (L) 0,01 mg/m3 30 min, 24h 8) 9) s.STERN, 1986
Checoslov. (L) 0,1 mg/m3 30 min, 24h s.STERN, 1986
RFA L 0,2 mg/m3 val. larga exp. s.BAUM, 1988
RFA L 0,6 mg/m3 val. corta exp. s.BAUM, 1988
RDA (L) 0,01 mg/m3 val. corta exp. s.HORN, 1989
RDA (L) 0,003
mg/m3
val. larga exp. s.HORN, 1989
Hungría (L) 0,01 mg/m3 30 min, 24h 8) 9) s.STERN, 1986
Hungría (L) 0,6 mg/m3 30 min 10) s.STERN, 1986
Israel (L) 0,02 mg/m3 20 min s.STERN, 1986
Israel (L) 0,01 mg/m3 24h s.STERN, 1986
Rumania (L) 0,1 mg/m3 30 min s.STERN, 1986
Rumania (L) 0,03 mg/m3 24h s.STERN, 1986
URSS (L) 0,01 mg/m3 30 min, 24h 8) 9) s.STERN, 1986
R. P.China (L) 0,02 mg/m3 60 min s.STERN, 1986
Lug.de trab. RFA L 19 mg/m3 DFG, 1989
Lug.de trab. RDA L 20 mg/m3 s.HORN, 1989
Lug.de trab. URSS (L) 0,3 mg/m3 s.SORBE, 1989
Lug.de trab. EEUU (L) 19 mg/m3 ACGIH, 1986
Lug.de trab. EEUU (L) 38 mg/m3 ACGIH, 1986
Emisión RFA L 20 mg/m3 flujo masivo 0,1
kg/h
s. LT-Aire, 1986
Notas:
1) Evaluación de la contaminación del suelo y del agua subterránea
A = no contaminado.2) Evaluación de la contaminación del suelo y del agua subterránea
B = necesidad de efectuar estudios adicionales.3) Evaluación de la contaminación del suelo y del agua subterránea
C = necesidad de implementar tareas de saneamiento.4) Límite de contaminación hasta el que es posible potabilizar agua recurriendo sólo a
métodos naturales.5) Límite de contaminación hasta el que es posible potabilizar agua recurriendo a los
tratamientos físico-químicos actualmente conocidos y probados.6) Meta de calidad buscada en Suiza, que sirve de base para la evaluación de los
cuerpos de agua superficiales y del suministro de agua potable.7) Valor límite para el vertido de efluentes en cuerpos de agua fluviales.8) Reglamentos sobre exigencias que deben cumplir los efluentes en su boca de vertido
a la red cloacal en Baden-Wurtemberg.9) Áreas que requieren protección.10) Áreas que requieren protección especial.11) Áreas que no requieren protección especial.
CUADRO Nº4
Valores comparativos / de referencia
Medio / procedencia País/organismo Valor Fuente
Agua:
Instalaciones de clarificac. RFA,EEUU 2-20 ppb s.RIPPEN, 1989
(entrada/salida)
Aguas fluviales EEUU 10-100 ppb s.RIPPEN, 1989
Cuerpos de aguas
superficiales (1977)
Japón <10 ppb (n=9) s.RIPPEN, 1989
Danubio (1972) RFA 0,01-1 ppb s.RIPPEN, 1989
Agua potable RFA 6,20 ppt s.RIPPEN, 1989
Suelo / sedimentos:
Sedimentos (1977) Japón 30-40 ppb (n=3) s.RIPPEN, 1989
Aire:
Concentración al aire libre RDA 12 g/m3 s.HORN, 1989
Ciudad (1979) Japón 0,5-1,0 ppb s.RIPPEN, 1989
Ciudad (1973) EEUU 15-91 ppt s.RIPPEN, 1989
París (1977) (n=7) Francia 0,17-2,1 ppb (valores
de 2h)
s.RIPPEN, 1989
Gas de escape de vehículos 1,3-1,5 ppm s.RIPPEN, 1989
Humo de tabaco 300-500 ppm s.RIPPEN, 1989
Seres humanos:
Excrementos, orina 0,02-6,6 mg/(kg d) s.RIPPEN, 1989
EVALUACIÓN Y OBSERVACIONES
Dado que los fenoles sintéticos son más tóxicos que los fenoles naturales, es necesario
disminuir urgentemente las emisiones de esta sustancia. En la manipulación del fenol debe
evitarse esencialmente su contacto con la piel y su inhalación.
ces.iisc.ernet.in/energy/HC270799/HDL/ENV/envsp/Vol326
CUADRO Nº5
Toxicidad
Seres humanos: 1 g puede ser fatal s.RIPPEN, 1989
Mamíferos:
Ratas DL50 414-530 mg/kg, oral s.RIPPEN, 1989
DL50 670 mg/kg, dérmico s.RIPPEN, 1989
Conejos DL50 400-600 mg/kg, oral s.RIPPEN, 1989
DL50 850 mg/kg, dérmico s.RIPPEN, 1989
Gatos DL50 100 mg/kg, oral s.RIPPEN, 1989
Perros DL50 500 mg/kg, oral s.RIPPEN, 1989
Organismos acuáticos:
Pimephales promelas CL50 24-68 mg/l, s.RIPPEN, 1989
Leuciscus idus melanotus CL50 25 mg/l (48h) s.RIPPEN, 1989
Lepomis macrochirus CL50 24 mg/l (96h) s.RIPPEN, 1989
Daphnia CL50 12 mg/l (48h) s.RIPPEN, 1989
Scenedesmus quadricauda CE0 7,5-40 mg/l s.RIPPEN, 1989
Microcystis aeruginosa CE0 4,6 mg/l s.RIPPEN, 1989
Nota: Los datos sobre la toxicidad de los diferentes compuestos del fenol se hallarán en DFG,
1982 - Tomo II: Fenoles
- DOCUMENTOS DE INFORMACION RECOPILADA.
Documento Nº1: FENOL
La producción de fenol "vía cumeno", fue descubierta por H.Hock en Alemania. Este moderno
proceso, produce un fenol de alta calidad, apropiado para la obtención de policarbonatos y/o
resinas. Alrededor de 4 billones de libras de fenol al año (1997) se producen en Estados Unidos
mediante este proceso. De igual forma, la acetona obtenida posee una gran calidad.
Un proceso de oxidación mejorado se combina con avanzada tecnología lo que minimiza la
producción de otros productos pesados y maximiza la conversión en la oxidación, obteniendo a
su vez material reciclable y siendo éste un proceso limpio y seguro.
Las ventajas del proceso se observan en la tabla 1.
Características del proceso Beneficios obtenidos
Tecnología avanzada Mejora la obtención de fenol y
acetona. Baja formación de
compuestos pesados.
Optima red de intercambio de calor Reduce el consumo de energía
Tratamiento de agua integrado Bajo impacto ambiental. Reducido
coste de tratamiento
Sistema de control avanzado Optimiza la mejora de la planta.
Eleva la eficiencia de los equipos y
aumenta la calidad de productos.
Tabla 1.- Ventajas del proceso "via cumeno" para la obtención de fenol
En la tabla 2, se exponen algunas de las especificaciones de los productos obtenidos durante
este proceso.
Fenol Acetona
Pureza 99.99 % wt. Pureza 99.7 % en peso
Color 5 max. Color, Pt-Co 5 max.
Pto. Congelación 40.8 ºC min. Rango destilación 0.5 ºC (1 atm)
Carbonilos 25 ppm max. Aldehidos 20 ppm
2- metilbenzofurano 5 ppm Benceno 1 ppm
Contenido agua 150 ppm Agua 0.2 % en peso
Tabla 2.- Especificaciones de los productos del proceso.
Descripción del proceso
La acetona y el fenol son obtenidos "vía cumeno", mediante una oxidación en fase líquida del
cumeno hacia hidroperóxido de cumeno (CHP), seguida por una descomposición catalítica del
CHP hacia fenol y acetona. Estos últimos, el cumeno sin convertir y coproductos son destilados
mediante una serie de torres de destilación, para recuperar fenol y acetona de gran pureza y
reciclar cumeno.
Planta de proceso
En la figura 1 se puede observar una planta típica de producción de fenol "vía cumeno".
Fig. 1 – Planta de proceso para la producción de fenol "via cumeno"
(Foto: Phenolchemie D-4390 Gladbeck)
Documento Nº2 : Reacciones del proceso
Algunas empresas como Solutia Inc. (St. Louis, U.S.A) van a poner próximamente en
funcionamiento plantas de producción de fenol para el 2000, siguiendo la siguiente ruta:
Este nuevo proceso evita la producción de cumeno y acetona, y recicla NO2, eliminando
corrientes de aguas residuales y emisiones de NOx
Documento Nº3:
SUPERIOR: Navegador de patentes
ENTIDAD: PHENOLCHEMIE GMBH & CO. KG
LUGAR: Germany
PROCEDIMIENTO PARA EL TRANSPORTE Y EL ALMACENAMIENTO DE FENOL
Contenido:
El fenol tiene un punto de solidificacion de 41 (grados) c. Ya que el almacenamiento y el
transporte de fenol se realiza por lo general en forma liquida, se requieren sistemas de
transporte y almacenamiento aislantes del calor. Mediante la adicion segun la invencion de
hasta un 70 % en peso de acetona al fenol se puede disminuir el punto de solidificacion de la
mezcla fenol/acetona hasta -40 (grados) c, lo que hace posible el transporte y almacenamiento
del fenol sin sistemas que se puedan calentar y/o aislantes del calor. El transporte de fenol.
Documento Nº4:
Estructura química del fenol
El fenol en forma pura es un sólido cristalino de color blanco-incoloro a temperatura ambiente.
Su fórmula química es C6H5OH, y tiene un punto de fusión de 43ºC y un punto de ebullición de
182ºC. El fenol es un alcohol. Puede sintetizarse mediante la oxidación parcial del benceno.
El fenol es una sustancia manufacturada. El producto comercial es un líquido. Tiene un olor
repugnantemente dulce y alquitranado.
Se puede detectar el sabor y el olor del fenol a niveles más bajos que los asociados con
efectos nocivos. El fenol se evapora más lentamente que el agua y una pequeña cantidad
puede formar una solución con agua. El fenol se inflama fácilmente, es corrosivo y sus gases
son explosivos en contacto con la llama.
El fenol se usa principalmente en la producción de resinas fenólicas. También se usa en la
manufactura de nylon y otras fibras sintéticas. El fenol es muy utilizado en la industria química,
farmacéutica y clínica como un potente fungicida, bactericida, antiséptico y desinfectante,
también para producir agroquímicos, policarbonatos, en el proceso de fabricación de ácido
acetilsalicílico (aspirina) y en preparaciones médicas como enjuagadientes y pastillas para el
dolor de garganta.
De ser ingerido en altas concentraciones, puede causar envenenamiento, vómitos,
decoloración de la piel e irritación respiratoria. Desafortunadamente es uno de los principales
desechos de industrias carboníferas y petroquímicas; como consecuencia el fenol entra en
contacto con cloro en fuentes de agua tratadas para consumo humano, y forma compuestos
fenilclorados, muy solubles y citotóxicos por su facilidad para atravesar membranas celulares.
http://es.wikipedia.org/wiki/Fenol
Documento Nº5:
Resumen de Salud Pública
septiembre de 2006
Fenol
(Phenol)
Esta publicación es un resumen de la Reseña Toxicológica del fenol y forma parte de una serie
de resúmenes de salud pública sobre sustancias peligrosas y sus efectos sobre la salud.
1.1 ¿Qué es el fenol?
El fenol en su forma pura es un sólido incoloro a blanco. El producto comercial, que contiene
cierta cantidad de agua, es un líquido. El fenol tiene un olor característico repugnantemente
dulce y alquitranado. La mayoría de la gente empieza a oler al fenol en el aire cuando se
encuentra en concentraciones de aproximadamente 40 partes de fenol por billón de partes de
aire (ppb) y en el agua cuando se encuentra en concentraciones de aproximadamente 1 a 8
partes de fenol por millón de partes de agua (ppm; 1 ppm equivale a 1,000 ppb). Estos niveles
son más bajos que los niveles que han producido efectos adversos en animales que inhalaron
aire con fenol o que tomaron agua con fenol. El fenol se evapora más lentamente que el agua,
y una cantidad moderada de fenol puede disolverse en agua. El fenol puede incendiarse.
El fenol es una sustancia tanto manufacturada como natural. Se le encuentra en la naturaleza
en algunos alimentos, en desperdicios humanos y animales y en materia orgánica en
descomposición. Los dos usos principales del fenol son como intermediario en la producción de
resinas fenólicas (polímeros sintéticos de fenol) y en la producción de bisfenol A (una sustancia
usada en la manufactura de nylon 6 y de otras fibras sintéticas). El fenol también se usa para
matar bacterias y hongos en cieno, como desinfectante y en medicamentos como por ejemplo
preparaciones para el dolor de garganta. El fenol se encuentra entre las 50 sustancias de más
alto volumen de producción en los Estados Unidos. El fenol se produce en productos del
petróleo tales como el alquitrán y la creosota. El fenol puede ser liberado al ambiente durante la
combustión de madera y tabaco y en emisiones de combustibles.
1.2 ¿Qué le sucede al fenol cuando entra al medio ambiente?
Luego de liberaciones únicas de cantidades pequeñas, el fenol es removido del aire
rápidamente. La mitad de la cantidad que llega al aire es removida en menos de 1 día. También
dura poco en el suelo, de donde generalmente es removido completamente en 2 a 5 días. Sin
embargo, puede permanecer en el agua durante una semana o más. El fenol puede
permanecer en el aire, el suelo y el agua más tiempo si se libera de una vez una cantidad
grande o si está siendo liberado al ambiente constantemente. Generalmente cuando se
encuentran niveles de fenol más altos que los niveles naturales en aguas de superficie y en el
aire que rodea estos cuerpos de agua esto se debe a fenol liberado por actividades industriales
y por el uso comercial de productos que contienen fenol. Se ha detectado fenol en materiales
liberados desde vertederos y sitios de desechos peligrosos, y en agua subterránea cerca de
estos sitios. En agua de superficie o agua subterránea relativamente libre de contaminación se
ha detectado fenol en concentraciones de 1 ppb o menos. También en ambientes cerrados se
han encontrado niveles bajos, provenientes principalmente del humo de tabaco. Los
organismos que viven en agua que contiene niveles bajos de fenol también pueden contener
niveles bajos de fenol.
1.3 ¿Cómo puede ocurrir la exposición al fenol?
Las fuentes más probables de exposición al fenol son los lugares de manufactura y los sitios de
desechos peligrosos. Por lo tanto, las personas que viven cerca de vertederos, sitios de
desechos peligrosos o plantas que manufacturan fenol tienen la probabilidad más alta de
exposición. También puede ocurrir exposición directa a través del uso de productos de
consumo que contienen fenol. El fenol se encuentra presente en varios productos de consumo
que se tragan, se frotan o se aplican en varias partes del cuerpo. Entre éstos se incluyen
pastillas para la garganta, enjuagadientes y lociones antisépticas. El fenol se ha encontrado en
el agua potable, el humo de tabaco y en algunos alimentos tales como salchichas ahumadas,
pollo frito, queso de montaña y en algunos tipos de peces.
Los datos de que se dispone actualmente no permiten estimar la magnitud, frecuencia y
probabilidad de exposición al fenol. Tampoco se pueden estimar la fuente y la contribución
relativa de cada ruta de exposición. Aun así, para personas no expuestas al fenol en el trabajo,
las rutas de exposición posibles incluyen: respirar aire industrial contaminado; fumar o inhalar
humo de tabaco de segunda mano; tomar agua de superficie o agua subterránea contaminada;
tragar productos que contienen fenol; o a través de contacto de la piel con agua contaminada al
bañarse o con productos que contienen fenol. Las personas que residen cerca de donde se
derramó fenol o de sitios de desechos o vertederos pueden correr un riesgo de exposición más
alto que otras personas. Si se encuentra fenol en un sitio de desechos cerca de viviendas que
usan agua de manantiales para beber, puede que el agua esté contaminada. Si se derrama
fenol en un sitio de desechos, es posible que una persona, por ejemplo un niño que juega en
suelo que contiene fenol, tenga contacto de la piel o trague tierra o agua contaminada con
fenol. El contacto de la piel con fenol o tragar productos que contienen fenol puede aumentar la
exposición a esta sustancia. Este tipo de exposición ocurre raramente y generalmente dura
poco tiempo.
En el lugar de trabajo, la exposición al fenol puede ocurrir al respirar aire contaminado. Sin
embargo, el contacto de la piel con fenol durante su manufactura y uso es la ruta de exposición
principal en el trabajo. En los Estados Unidos, se estima que cerca de 584,000 personas están
expuestas al fenol en el trabajo. La exposición total en el trabajo puede ser más alta que en
otros lugares.
El fenol es un producto de la combustión de carbón de madera y de desperdicios municipales
sólidos. Por lo tanto, las personas que viven cerca de plantas de energía que usan carbón o
petróleo, o que viven cerca de incineradores municipales pueden estar expuestas a niveles
más altos de fenol. El fenol también se encuentra en el escape de automóviles; por lo tanto, las
áreas de mucho tráfico vehicular probablemente tienen niveles altos de fenol.7
1.4 ¿Cómo entra y sale del cuerpo el fenol?
El fenol puede entrar al cuerpo cuando una persona toma agua contaminada, come alimentos
contaminados o traga productos que contienen fenol. El fenol que se derrama sobre la piel
entra fácilmente al cuerpo a través de la piel. El fenol también entra al cuerpo a través de los
pulmones cuando una persona respira aire que contiene fenol o cuando inhala humo de tabaco.
El fenol puede ser administrado en inyecciones para tratar hemorroides o cierto tipo de
trastornos de los nervios.
La cantidad de fenol que entra al cuerpo como resultado del contacto de la piel con agua que
contiene fenol depende de la concentración de fenol en el agua, la duración del contacto y del
área de la piel que entra en contacto con el agua contaminada. Mientras mayor es el área de
contacto, mayor la cantidad de fenol que entrará al cuerpo. Si una persona se expone a aire
que contiene fenol, el fenol puede entrar al cuerpo a través de la piel y de los pulmones.
Cuando una persona se expone al fenol en el aire, la mitad de la cantidad total de fenol que
7entra al cuerpo lo hace a través de la piel. Aunque es posible exponerse a aire contaminado
con fenol en un sitio de desechos, este tipo de exposición es improbable ya que el fenol que se
derrama probablemente permanecerá en el suelo o en el agua en vez de evaporarse al aire. Si
una persona traga fenol, los intestinos transformarán a la mayor parte a una sustancia menos
peligrosa. Si el fenol entra a través de la piel, puede llegar a los órganos internos y producir
efectos adversos antes de ser transformado a una sustancia menos peligrosa.
El cuerpo produce y elimina cantidades muy pequeñas de fenol independientemente de la
exposición ambiental al fenol. El fenol es producido en los intestinos por la acción de bacterias
sobre componentes normales de la dieta. Una porción del fenol producido internamente puede
ser eliminada en las heces, mientras que otra porción puede pasar a la sangre. La
concentración de fenol en la orina de personas no expuestas al fenol varía entre 0.5 y 80
miligramos por litro de orina (mg/L).
1.5 ¿Cómo puede afectar mi salud el fenol?
Los científicos usan una variedad de pruebas para proteger al público de los efectos
perjudiciales de sustancias químicas tóxicas y para encontrar maneras para tratar a personas
que han sido afectadas.
Una manera para determinar si una sustancia química perjudicará a una persona es averiguar
como el cuerpo absorbe, usa y libera la sustancia. En el caso de algunas sustancias químicas
puede ser necesario experimentar en animales. La experimentación en animales puede ayudar
a identificar problemas de salud tales como cáncer o defectos de nacimiento. Sin el uso de
animales de laboratorio, los científicos perderían un método importante para tomar decisiones
apropiadas para proteger la salud pública. Los científicos tienen la responsabilidad de tratar a
los animales de investigación con cuidado y compasión. Los científicos deben adherirse a
estrictos reglamentos para el cuidado de los animales porque actualmente hay leyes que
protegen el bienestar de los animales de investigación.
Se han descrito numerosos efectos en personas expuestas al fenol en el aire. Los efectos de
exposición breve incluyen irritación de las vías respiratorias, dolor de cabeza y ardor de los
ojos. Los efectos de largo plazo de la exposición a cantidades altas incluyen debilidad, dolor
muscular, anorexia, pérdida de peso y fatiga. Los efectos de exposición prolongada a niveles
bajos incluyen aumento de la tasa de cáncer de las vías respiratorias y de enfermedades
cardiovasculares y efectos sobre el sistema inmunitario. En casi todos los casos de
exposiciones en el trabajo asociadas con estos efectos también hubo exposición a otras
sustancias químicas; por lo tanto, es difícil determinar si los efectos se deben al fenol, a otra
sustancia o a la exposición a la combinación de sustancias químicas.
En animales, la exposición por unos minutos a concentraciones altas de fenol en el aire causa
irritación de los pulmones, y la exposición repetida durante varios días produce temblores
musculares e incoordinación. La exposición durante varias semanas a concentraciones altas de
fenol en el aire produce parálisis y lesiones graves del corazón, los riñones, el hígado y los
pulmones, seguido en algunos casos de la muerte. Cuando ocurre exposición de la piel, el
tamaño del área expuesta puede influenciar la gravedad de los efectos.
La gravedad de los efectos de una sustancia tóxica generalmente aumenta a medida que el
nivel y la duración de la exposición aumentan. La exposición repetida a niveles bajos de fenol
en el agua potable se ha asociado con diarrea y llagas en la boca en seres humanos, pero
también pudo haber ocurrido exposición simultánea a otras sustancias químicas. La ingestión
de concentraciones muy altas de fenol ha producido la muerte. En animales, beber agua con
concentraciones sumamente altas de fenol ha producido temblores musculares e
incoordinación.
En seres humanos expuestos al fenol por contacto de la piel se han descrito lesiones del
hígado, diarrea, orina de color oscuro y destrucción de los glóbulos rojos. La exposición de la
piel a una cantidad relativamente pequeña de fenol concentrado ha causado la muerte de
algunas personas. En animales, la aplicación de cantidades pequeñas de fenol sobre la piel
durante períodos breves puede producir ampollas y quemaduras, mientras que el contacto de
un área extensa de la piel (más de 25% de la superficie del cuerpo) con soluciones de fenol
diluidas puede causar la muerte.
No se sabe si el fenol produce cáncer en seres humanos. Sin embargo, la aplicación de fenol
varias veces a la semana de por vida sobre la piel de ratones produjo cáncer. Cuando el fenol
se aplica simultáneamente con algunas sustancias que producen cáncer, se ha observado una
tasa de cáncer más alta que cuando esas sustancias se aplicaron solas. El fenol no produjo
cáncer en ratas o ratones que tomaron agua que contenía fenol durante 2 años. La Agencia
Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC, por sus siglas en inglés) y la EPA
consideran que el fenol no es clasificable en cuanto a carcinogenicidad en seres humanos.
Bajo las recomendaciones actualizadas de la EPA, la información disponible acerca de la
carcinogenicidad del fenol es inadecuada para evaluar el potencial del fenol para producir
cáncer en seres humanos.
El fenol puede tener efectos beneficiosos cuando se usa por razones médicas. El fenol es un
antiséptico (mata bacterias) cuando se aplica en pequeñas cantidades sobre la piel y puede
tener propiedades antisépticas cuando se usa como enjuagadientes. El fenol es un anestésico
(alivia el dolor) y es un componente de algunas pastillas o aerosoles para el dolor de garganta.
Cantidades pequeñas de fenol en agua pueden inyectarse en nervios para aliviar el dolor
asociado con ciertos trastornos de los nervios. El fenol destruye las capas más externas de la
piel si permanece en contacto con la piel; así, a veces se aplican sobre la piel cantidades
pequeñas de fenol concentrado para remover verrugas y para tratar otros defectos y trastornos
de la piel.
1.6 ¿Cómo puede el fenol afectar a los niños?
Esta sección discute los posibles efectos sobre la salud en seres humanos causados por
exposiciones desde la concepción a la madurez (18 años de edad).
Los niños se expondrán al fenol de manera similar a los adultos, excepto por exposiciones que
ocurren en el trabajo. No hay rutas de exposición exclusivas para niños. Sin embargo, hay
evidencia de que los niños corren un riesgo más alto que los adultos de ingerir accidentalmente
productos que contienen fenol. En el caso de un desinfectante que contiene 26% de fenol, el
75% de los casos (60 de 80) de envenenamiento asociados con este desinfectante tratados en
un centro de control de envenenamientos entre los años 1987 y 1991 lo constituyeron niños
menores de 5 años de edad. La ruta de exposición principal fue la ingestión del producto, lo
que acentúa la necesidad de que los adultos mantengan los productos para limpiar o
desinfectar fuera del alcance de los niños. Los síntomas más comunes que se observaron
fueron vómitos y letargo.
Hay información adicional sobre los efectos del fenol en niños que proviene del uso del fenol en
tratamientos médicos. El fenol se usó en el pasado como antiséptico en productos para vendar
heridas y se han descrito varios casos fatales en niños como consecuencia de la aplicación
excesiva de estos productos sobre quemaduras o heridas abiertas. Sin embargo, todos estos
casos ocurrieron hace décadas y no hay ninguna evidencia de que tales productos, que
contenían cantidades relativamente altas de fenol, aun se usen.
Otros productos que contienen fenol son algunas sustancias usadas para remover
químicamente lesiones de la piel y para tratar el dolor crónico o la espasticidad. En algunas
ocasiones estos usos se han asociado con efectos adversos tales como arritmias cardíacas en
niños y en adultos. Estos efectos no parecen ocurrir con más frecuencia en niños que en
adultos; sin embargo, hay muy poca información acerca de estos efectos en niños. No se sabe
si los niños son más susceptibles que los adultos a los efectos del fenol.
Los efectos de la exposición al fenol sobre la reproducción y el desarrollo del feto en seres
humanos no están claros. Varios estudios en animales no han demostrado que el fenol afecte
el desarrollo. En general, efectos tales como defectos de nacimiento de poca importancia y bajo
peso de nacimiento han ocurrido con niveles de exposición que también fueron tóxicos para la
madre preñada. Al parecer, para que ocurran efectos sobre el desarrollo se requieren dosis
mucho más altas que las que ocurren habitualmente en sitios de desechos peligrosos.
1.7 ¿Cómo pueden las familias reducir el riesgo de exposición al fenol?
Si su doctor encuentra que usted (o un miembro de la familia) ha estado expuesto a cantidades
significativas de fenol, pregunte si sus niños también podrían haber estado expuestos. Puede
que su doctor necesite pedir que su departamento estatal de salud investigue.
Debido a que el humo de tabaco contiene fenol, evitar fumar en el interior de viviendas reducirá
la exposición al fenol. Los productos domésticos y medicamentos que contienen fenol deben
guardarse fuera del alcance de los niños para evitar envenenamientos y quemaduras
accidentales. Siempre guarde los productos químicos para uso doméstico en sus envases
rotulados originales. Nunca guarde estos productos en envases que los niños pueden encontrar
atractivos, por ejemplo botellas de soda. Mantenga el número telefónico del Centro de Control
de Envenenamientos cerca de su teléfono. Las comunidades pueden averiguar si el fenol es un
contaminante en vertederos cercanos o en plantas que tratan contaminantes y pueden pedir
que estos sitios sean descontaminados.
1.8 ¿Hay algún examen médico que demuestre que he estado expuesto al fenol?
Hay una prueba para determinar fenol en la orina. Esta prueba puede utilizarse para determinar
si la concentración de fenol en la orina es más alta que lo normal, lo que sugeriría que ha
ocurrido exposición reciente al fenol o a sustancias que se convierten a fenol en el cuerpo (por
ejemplo, benceno). No hay ninguna prueba disponible que determine si una persona ha estado
expuesta solamente al fenol ya que hay muchas sustancias que son convertidas a fenol en el
cuerpo.
Debido a que la mayor parte del fenol que entra al cuerpo se elimina en la orina en 24 horas,
esta prueba solamente puede detectar exposiciones que han ocurrido 1 ó 2 días antes de
llevarse a cabo la prueba. Los resultados de esta prueba no pueden usarse para determinar si
la exposición al fenol causará efectos adversos. La determinación de fenol en la orina requiere
equipo de laboratorio y técnicas especiales que generalmente no están disponibles en la
mayoría de los hospitales o clínicas. Sin embargo, las muestras de orina pueden ser tomadas
en el consultorio de un doctor para ser mandadas a laboratorios especiales para análisis.
1.9 ¿Qué recomendaciones ha hecho el gobierno federal para proteger la salud pública?
El gobierno federal desarrolla reglamentos y recomendaciones para proteger la salud pública.
Los reglamentos pueden ser impuestos por ley. La EPA, la Administración de Seguridad y
Salud Ocupacional (OSHA), y la Administración de Drogas y Alimentos de EE. UU. (FDA, por
sus siglas en inglés) son algunas agencias federales que desarrollan reglamentos para
sustancias tóxicas. Las recomendaciones proveen instrucciones valiosas para proteger la salud
pública, pero no pueden imponerse por ley. La Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro
de Enfermedades (ATSDR) y el Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH,
por sus siglas en inglés) del CDC son dos agencias federales que desarrollan
recomendaciones para sustancias tóxicas.
Los reglamentos y recomendaciones pueden ser expresados como “niveles que no deben
excederse” −en otras palabras, niveles de la sustancia tóxica en el aire, agua, suelo o
alimentos que no sobrepasen los niveles críticos que se basan generalmente en niveles que
afectan a los animales. Estos niveles luego se ajustan para la protección de seres humanos. En
algunas ocasiones estos ‘niveles-queno- deben-excederse’ difieren entre organizaciones
federales debido a las diferentes duraciones de exposición (una jornada de 8 horas al día o de
24 horas al día), el uso de diferentes estudios en animales u otros factores.
Las recomendaciones y los reglamentos son actualizados periódicamente a medida que se
dispone de información adicional. Para obtener la información más reciente, consulte a la
organización o agencia federal que la otorga. Los siguientes son algunos reglamentos y
recomendaciones para el fenol:
La OSHA ha establecido un límite de 5 ppm para fenol en el aire para proteger a los
trabajadores durante jornadas de 8 horas diarias, 40 horas a la semana. El NIOSH recomienda
que la concentración de fenol en el aire del trabajo no exceda 5 ppm durante una jornada de 10
horas diarias y 16 ppm durante un período de 15 minutos. Debe notarse que estos límites
asumen que no hay contacto de fenol con la piel. El NIOSH también considera que una
concentración de 250 ppm de fenol en el aire representa peligro inmediato para la salud o la
vida.
El fenol se encuentra en la lista de sustancias aprobadas como componentes de materiales de
empaque de la FDA.
La EPA recomienda un límite de 2 miligramos por litro (mg/L) para fenol en el agua potable. La
EPA ha determinado que el nivel de fenol en cuerpos de agua (lagos, arroyos) se limite a 21
mg/L con el propósito de proteger la salud de los posibles efectos adversos de la exposición al
fenol a través del consumo de agua y organismos acuáticos contaminados. La EPA requiere
que derrames de 1,000 libras o más de fenol al ambiente se notifiquen a la Agencia.
http://www.atsdr.cdc.gov/es/phs/es_phs115.html
Documento Nº6:
Fenol
C6H6O
Propiedades Físicas.
Peso molecular: 94.11 g/mol.
Punto Flash: 79 °C.
Temperatura de ignición: 715 °C.
Presión de vapor: 0.36 mmHg a 20 °C.
Solubilidad en agua: 1-10 g/ 100 ml.
En caso de incendio extinguir con:
Espuma de alcohol.
Dióxido de carbono o químico seco.
Procedimiento de descarte.
El descarte de químicos es regularizado bajo algunas leyes federales, estatales y locales.
Estas autoridades deberían ser consultadas antes de que cualquiera de las siguientes
disposiciones sean implementadas.
Además, estos procedimientos son diseñados para pequeñas cantidades (menos de 10 ml)
y no deberían ser usadas para descartar cantidades mayores. Cuando las reacciones
químicas son usadas para alterar químicos antes del descarte, el mismo cuidado debe ser
tomado como en la producción de estos reactivos. Todos los parámetros que afectarían la
reacción deben ser considerados, para que la reacción pueda ser llevada a cabo de una
manera segura y controlada. Las instrucciones dadas para el descarte de las reacciones
deben ser seguidas correctamente.
Las reacciones deben ser llevadas a cabo usando equipos apropiados de laboratorio con el
debido cuidado de la seguridad. Deben ser usados equipos protectores personales y
ventilación adecuada.
Las reacciones deben ser realizadas cuidadosamente en pequeña escala usando bajas
concentraciones de reactivos (menos del 10%) y no más del 50% del volumen del
recipiente. Cuando grandes cantidades de material tienen que ser descartadas, diversas
reacciones de escalas pequeñas deben ser llevadas a cabo. Para asegurar la finalización de
la reacción, la mezcla de la reacción debería mantenerse por ocho horas antes del descarte
final.
Se recomienda realizar el siguiente procedimiento para este producto:
Agregar material a un solvente combustible y quemar en un incinerador apropiado con
depurador.
Rotular el embalaje con:
Venenoso.
Usos.
Es utilizado en la fabricación de adhesivos, plásticos, caucho y productos
farmacéuticos.
Daños a la salud.
Alto: Una exposición corta puede provocar un daño mayor, el cual puede ser permanente o
temporario.
Grado de inflamabilidad.
Moderado: El material debe ser moderadamente calentado antes de que la combustión
ocurra. Esto incluye sólidos que se convierten en vapores inflamables.
Reactividad.
Ninguna: Normalmente estable aún bajo exposiciones al fuego; no reacciona con agua.
Riesgos en la salud.
Altamente Tóxicos.
Otras vías
Altamente irritante.
Otras vías
Otros efectos:
Corrosivos a la piel. Pueden causar quemaduras.
Peligros de efectos acumulativos.
Sustancia que afecta al sistema nervioso.
Almacenamiento y manipulación.
Material combustible. Separar de oxidantes y de fuentes de combustión.
No almacenar cerca de agentes oxidantes. Ejemplos: nitratos, clorato, etc.
Material corrosivo. No almacenar en contenedores de metal o arriba del nivel de la
cintura.
Primeros auxilios.
Ojos.
Si el químico penetra en los ojos, inmediatamente lavar los ojos con abundante agua;
ocasionalmente levantar el párpado superior y el inferior. Tomar asistencia médica
inmediatamente. Las lentes de contacto no deben ser usados cuando se trabaja con este
químico.
Piel.
Si este químico toma contacto con la piel, inmediatamente lavar la piel contaminada con
jabón o detergente suave y agua. Si este químico se absorbe por la ropa, rápidamente
sacársela y lavar la piel con jabón o detergente suave y agua. Recibir atención médica
rápidamente.
Inhalación.
Si una persona aspira en grandes cantidades este químico, llevar a la persona expuesta a
un lugar con aire limpio en forma inmediata. Si la respiración se ha parado, practicar
respiración artificial. Mantener a la persona afectada caliente, y en reposo. Recibir atención
médica tan rápido como sea posible.
Ingestión.
Cuando este químico ha sido ingerido y la persona está consciente, inmediatamente darle
gran cantidad de agua. Después de que el agua haya sido ingerida, tratar de que la persona
vomite haciendo que toque con sus dedos el fondo de su garganta. No intentar que una
persona inconsciente vomite. Recibir atención médica urgente.
www.ubp.edu.ar/todoambiente/empresasyambientes/tratamiento_de_residuos/solidos/
fenol.htm
Documento Nº7:
Fichas Internacionales de Seguridad Química
FENOL ICSC: 0070
FENOL
Hidróxidobenceno
C6H6O/C6H5OH
Masa molecular: 94.1
NCAS108-95-2
Nº RTECS SJ3325000
Nº ICSC 0070
Nº NU 1671 (fenol, sólido)
Nº CE 604-001-00-2
TIPOS DE
PELIGRO/
EXPOSICION
PELIGROS/ SINTOMAS
AGUDOS PREVENCION
PRIMEROS AUXILIOS/
LUCHA CONTRA
INCENDIOS
INCENDIO Combustible. Evitar las llamas. NO
poner en contacto con
Espuma resistente al
alcohol, polvo, agua
oxidantes fuertes. pulverizada, espuma,
dióxido de carbono. Los
bomberos deberían
emplear indumentaria de
protección completa,
incluyendo equipo
autónomo de respiración.
EXPLOSION
Por encima de 79°C: se
pueden formar mezclas
explosivas vapor/aire.
Por encima de 79°C:
sistema cerrado,
ventilación.
En caso de incendio:
mantener fríos los
bidones y demás
instalaciones rociando
con agua. Los bomberos
deberían emplear
indumentaria de
protección completa,
incluyendo equipo
autónomo de respiración.
EXPOSICION
¡EVITAR LA
FORMACION DE NIEBLA
DEL PRODUCTO!
¡HIGIENE ESTRICTA!
¡CONSULTAR AL
MEDICO EN TODOS
LOS CASOS!
INHALACION
Sensación de quemazón,
tos, vértigo, dolor de
cabeza, náuseas, jadeo,
vómitos, pérdida del
conocimiento (Síntomas
no inmediatos: véanse
Notas).
Evitar la inhalación de
polvo fino y niebla.
Ventilación, extracción
localizada o protección
respiratoria.
Aire limpio, reposo,
posición de
semiincorporado,
respiración artificial si
estuviera indicada y
proporcionar asistencia
médica.
PIEL
¡PUEDE ABSORBERSE!
Quemaduras cutáneas
graves, shock, colapso,
efecto anestésico local,
convulsiones, shock,
colapso, coma, muerte
(para mayor información,
véase Inhalación).
Guantes protectores y
traje de protección.
Quitar las ropas
contaminadas, aclarar la
piel con agua abundante
o ducharse y proporcionar
asistencia médica. Utilizar
guantes protectores
cuando se presten
primeros auxilios.
OJOS Pérdida de visión, Pantalla facial o Enjuagar con agua
quemaduras profundas
graves.
protección ocular
combinada con la
protección respiratoria.
abundante durante varios
minutos (quitar las lentes
de contacto, si puede
hacerse con facilidad) y
proporcionar asistencia
médica.
INGESTION
Corrosivo. Dolor
abdominal, convulsiones,
diarrea, dolor de
garganta, coloración
oscura de la orina.
No comer, ni beber, ni
fumar durante el trabajo.
Lavarse las manos antes
de comer.
Enjuagar la boca, NO
provocar el vómito, dar a
beber agua abundante,
reposo y proporcionar
asistencia médica. Dar a
beber gran cantidad de
aceite vegetal, NO agua.
DERRAMAS Y FUGAS ALMACENAMIENTO ENVASADO Y ETIQUETADO
NO verterlo al alcantarillado,
barrer la sustancia derramada
e introducirla en un recipiente
precintable, recoger
cuidadosamente el residuo y
trasladarlo a continuación a un
lugar seguro. (Protección
personal adicional: traje de
protección completa
incluyendo equipo autónomo
de respiración).
Medidas para contener el
efluente de extinción de
incendios. Separado de
oxidantes fuertes y alimentos y
piensos. Mantener en lugar
fresco, seco, bien cerrado y
bien ventilado.
No transportar con
alimentos y piensos.
símbolo T
R: 24/25-34
S: (1/2-)28-45
Clasificación de Peligros NU:
6.1
Grupo de Envasado NU: II
CE:
VEASE AL DORSO INFORMACION IMPORTANTE
ICSC: 0070 Preparada en el Contexto de Cooperación entre el IPCS y la
Comisión de las Comunidades Eurpoeas © CCE, IPCS, 1994
Fichas Internacionales de Seguridad Química
FENOL ICSC: 0070
D
A
T
O
ESTADO FISICO; ASPECTO
Cristales de incoloros a amarillos o
ligeramente rosados, de olor
característico.
PELIGROS FISICOS
El vapor es más denso que el aire y
VIAS DE EXPOSICION
La sustancia se puede absorber
rapidamente por inhalación del vapor,
a través de la piel y por ingestión. El
vapor puede ser absorbido!
RIESGO DE INHALACION
S
I
M
P
O
R
T
A
N
T
E
S
puede extenderse a ras del suelo;
posible ignición en punto distante.
PELIGROS QUIMICOS
Puede explotar por calentamiento
intenso por encima de 78°C. La
disolución en agua es un ácido débil.
Reacciona con oxidantes, originando
peligro de incendio y explosión.
LIMITES DE EXPOSICION
TLV (como TWA): 5 ppm; 19 mg/m3
(piel) (ACGIH 1993-1994).
MAK: 5 ppm; 19 mg/m3; (piel) (1993).
Por evaporación de esta sustancia a
20°C, se puede alcanzar bastante
lentamente una concentración nociva
en el aire.
EFECTOS DE EXPOSICION DE
CORTA DURACION
El vapor de la sustancia es corrosiva
para los ojos, la piel y el tracto
respiratorio. La inhalación del vapor
de la sustancia puede originar edema
pulmonar (véanse Notas). La
sustancia puede causar efectos en el
sistema nervioso central, el corazón y
el riñón, dando lugar a convulsiones,
alteraciones cardíacas, fallo
respiratorio, colapso y coma. La
exposición puede causar la muerte.
Los efectos pueden aparecer de
forma no inmediata. Se recomienda
vigilancia médica.
EFECTOS DE EXPOSICION
PROLONGADA O REPETIDA
El contacto prolongado o repetido
con la piel puede producir dermatitis.
La sustancia puede afectar al hígado
y al riñón.
PROPIEDADES
FISICAS
Punto de ebullición: 182°C
Punto de fusión: 43°C
Densidad relativa (agua = 1): 1.06
Solubilidad en agua, g/100 ml: 7
Solubilidad en agua: Moderada
Presión de vapor, Pa a 20°C: 47
Densidad relativa de vapor (aire = 1):
3.2
Densidad relativa de la mezcla
vapor/aire a 20°C (aire = 1): 1.001
Punto de inflamación: 79°C c.c.
Temperatura de autoignición: 715°C
Límites de explosividad, % en
volumen en el aire: 1.36-10
Coeficiente de reparto octanol/agua
como log Pow: 1.46
DATOS
AMBIENTALES
La sustancia es tóxica para los organismos acuáticos.
N O T A S
Otros números NU: 2312 (fundido); 2821 (solución). El consumo de bebidas alcohólicas
aumenta el efecto nocivo. Está indicado examen médico periódico dependiendo del grado de
exposición. Los síntomas del edema pulmonar no se ponen de manifiesto, a menudo, hasta
pasadas algunas horas y se ven agravados por el esfuerzo físico. Reposo y vigilancia médica
son, por ello, imprescindibles. Debe considerarse la inmediata administración de un aerosol
adecuado por un médico o persona por él autorizada. NO utilizar cerca de llamas, de
superficies calientes o de operaciones de soldadura. Para eliminar o neutralizar la sustancia,
utilizar polietilenglicol 300 o aceite vegetal.
Ficha de emergencia de transporte (Transport Emergency Card): TEC (R)-8A
Código NFPA: H 3; F 2; R 0;
INFORMACION ADICIONAL
FISQ: 3-118 FENOL
ICSC: 0070 FENOL
© CCE, IPCS, 1994
NOTA LEGAL
IMPORTANTE:
Ni la CCE ni la IPCS ni sus representantes son responsables del posible
uso de esta información. Esta ficha contiene la opinión colectiva del
Comité Internacional de Expertos del IPCS y es independiente de
requisitos legales. La versión española incluye el etiquetado asignado por
la clasificación europea, actualizado a la vigésima adaptación de la
Directiva 67/548/CEE traspuesta a la legislación española por el Real
Decreto 363/95 (BOE 5.6.95).
http://www.mtas.es/insht/ipcsnspn/nspn0070.htm
Documento Nº8: CUMENO
Cumeno
General
Nombre sistemático (1-metiletil) benceno
Otros nombres isopropilbenceno
Fórmula molecular C9H12
SMILES CC(C)C1=CC=CC=C1
Masa molar 120,19 g mol−1
Apariencia colorless liquid
Número CAS [98-82-8]
Propiedades
Densidad y Fase 0,862 g cm−3, líquido
Solubilidad en agua insoluble
Punto de fusión −96 °C (117 K)
Punto de ebullición 152,7 °C (425 K)
Viscosidad 0,777 cP a 21 °C
Peligros
MSDS External MSDS
Principal Peligros Inflamable
NFPA 704
Punto de humeo 102 °C
R/S statementR: 10 37 51/53 65
S: 24 37 61 62
Número RTECS GR8575000
Compuestos relacionados
Related compounds
etilbenceno
tolueno
benceno
Excepto cuando se avise, datos para
materiales en su estado estándar (a 25 °C, 100 kPa)
http://es.wikipedia.org/wiki/Cumeno
Documento Nº9:
Cumeno
C9H12
Propiedades Físicas
Peso molecular: 120.19 g/mol.
Punto Flash: 36 °C.
Temperatura de ignición: 424 °C.
Presión de vapor: 4.5 mmHg a 25 °C.
Solubilidad en agua: < 0.1 g/ 100 ml.
En caso de incendio extinguir con:
Espuma.
Dióxido de carbono o químico seco.
Procedimiento de descarte
El descarte de químicos es regularizado bajo algunas leyes federales, estatales y locales.
Estas autoridades deberían ser consultadas antes de que cualquiera de las siguientes
disposiciones sean implementadas.
Además, estos procedimientos son diseñados para pequeñas cantidades (menos de 10 ml)
y no deberían ser usadas para descartar cantidades mayores. Cuando las reacciones
químicas son usadas para alterar químicos antes del descarte, el mismo cuidado debe ser
tomado como en la producción de estos reactivos. Todos los parámetros que afectarían la
reacción deben ser considerados, para que la reacción pueda ser llevada a cabo de una
manera segura y controlada. Las instrucciones dadas para el descarte de las reacciones
deben ser seguidas correctamente.
Las reacciones deben ser llevadas a cabo usando equipos apropiados de laboratorio con el
debido cuidado de la seguridad. Deben ser usados equipos protectores personales y
ventilación adecuada.
Las reacciones deben ser realizadas cuidadosamente en pequeña escala usando bajas
concentraciones de reactivos (menos del 10%) y no más del 50% del volumen del
recipiente. Cuando grandes cantidades de material tienen que ser descartadas, diversas
reacciones de escalas pequeñas deben ser llevadas a cabo. Para asegurar la finalización de
la reacción, la mezcla de la reacción debería mantenerse por ocho horas antes del descarte
final.
Se recomienda realizar el siguiente procedimiento para este producto:
Quemar en un incinerador equipado adecuadamente con posquemador y depurador.
Extremar el cuidado cuando se trabaja con materiales altamente inflamables.
Rotular el embalaje con:
Líquido inflamable.
Usos
Es utilizado como un diluyente de pinturas, lacas y esmaltes. También se lo utiliza como
componente para aumentar el octanaje de las gasolinas.
Es empleado en la fabricación de fenol, acetona, acetatos fenólicos y metilestireno.
Daños a la salud
Moderado: Una exposición corta puede provocar un daño menor, el cual puede ser
permanente o temporario.
Grado de inflamabilidad
Severo: El material puede arder en condiciones de normal temperatura.
Reactividad
Ninguna: Normalmente estable aún bajo exposiciones al fuego; no reacciona con
agua.
Riesgos en la salud
Tóxicos.
Otras vías
Irritante.
Otras vías
Otros efectos:
Peligros de efectos acumulativos.
Sustancia que afecta al sistema nervioso.
Almacenamiento y manipulación
Material inflamable. Separar de oxidantes y de fuentes de combustión.
No almacenar cerca de agentes oxidantes. Ejemplos: nitratos, clorato, etc.
Debido a la baja conductividad eléctrica, la sustancia puede generar cambios
electrostáticos como un resultado de la agitación fluida.
Primeros auxilios
Ojos.
Si el químico penetra en los ojos, inmediatamente lavar los ojos con abundante agua;
ocasionalmente levantar el párpado superior y el inferior. Tomar asistencia médica
inmediatamente. Las lentes de contacto no deben ser usados cuando se trabaja con este
químico.
Piel.
Si este químico toma contacto con la piel, inmediatamente lavar la piel contaminada con
agua. Si este químico penetra a través de la ropa, inmediatamente sacársela y enjuagar la
piel con agua. Si la irritación persiste después del lavado, recibir atención médica.
Inhalación.
Si una persona aspira en grandes cantidades este químico, llevar a la persona expuesta a
un lugar con aire limpio en forma inmediata. Si la respiración se ha parado, practicar
respiración artificial. Mantener a la persona afectada caliente, y en reposo. Recibir atención
médica tan rápido como sea posible.
Ingestión.
Si este químico ha sido ingerido, no induzca el vomito. Recibir atención médica
inmediatamente.
www.ubp.edu.ar/todoambiente/empresasyambientes/tratamiento_de_residuos/liquidos/
cumeno.htm
CARACTERISTICAS DE LOS EQUIPOS
TABLA Nº1: Características de los Equipos
Equipos Capacidad Material de Presión
Construcción de Operación
Compresor
Potencia=
67.113Kw
=90hp
centrifugal SS 9 atm
Reactores horizontal y
vertical
Potencia =
V=1075 gal. SS 10 atm
Destilador común
D= 0.8321m
L=2.593 m SS 10atm
(1) Vertical
Destilador flash
D=0.632 m
L= 2.012 m SS 10atm
(2) Vertical
Intercambiador
Área de
transf.=12 m2
= 129.16 ft2
CS-Shell/
Cu tube 0.2 atm
de Calor (floating head)
Columna de
Fraccionamiento
Vertical
D=0.45 m
L=3.50 m
Vertical Metal SS 10atm
Mezcladores
D=0.65 m
L=1.72 m SS 10atm
Divisores
D=0.35 m
L=1.72 m
Electric-
explosion
proof 10atm
TABLA Nº2: Costos descritos por MATCHES EQUIPMENT COST
Equipos
Precio del
Equipo Precio del Equipo
Adquirido (Cp)
($)
Instalado (CBM)
($)
Compresor 93300 541140
Reactores 42000 307268.5
Horizontal
Reactores 42000 387482.3
Verticales
Destilador común (1) 4200 24360
Destilador Flash (2) 39200 227360
Intercambiador 13200 59,1923
de Calor (floating head)
Columna de
Fraccionamiento 2500 17750
Mezcladores 21700 192437.03
Divisores 2000 3000
TABLA Nº3: Estimación de la Inversión de Capital Fijo a partir del
Método de Turton – MATCHES COST EQUIPMENT
Equipos
Numero de
Equipos Precio del Equipo
Instalado (CBM)
($)
Compresor 1 541,140
Reactores 3 921,805.5
Horizontal
Reactores 1 387,482.3
Verticales
Destilador común (1) 1 24,360
Destilador Flash (2) 1 227,360
Intercambiador 1 52,192.8
de Calor (floating head)
Columna de Fraccionamiento 2 35,500
Mezcladores 4 769,748.12
Divisores 2 6000
Total CBM 2965,588.72
CTM (costo de modulo
total) CTM = 1.18 ∑ CBM 3,499,394.69
CGR(2007- USA) CGR = 2.3 ∑ CBM 6,820,854.056
CGRA(2007-PERU) CGR =1.35 x CGR.USA2007 9,208,152.976
TABLA Nº4: Estimación de la Inversión de Capital Fijo a partir del
porcentaje del costo del Equipo Instalado – Método de Peters
Costo del Equipo Instalado $ 2965,588.72
Instrumentación (instalada) 25% $741397.18
Cañerías y tuberías 31% $919332.50
Instalaciones Eléctricas 10% $296558.87
Obras Civiles (servicios)
47% (terreno
nuevo) $1393826.69
Mejoras del terreno 10% $296558.87
Instalaciones de servicios(montadas) 55% $1631073.79
Terreno 5% $148279.44
Costo Directo Total
de la Planta D $5427027.34
Ingeniería y Supervisión 34% $1008300.165
Gastos de Construcción 10% $296558.87
Costo total Directo $6731886.375
e Indirecto (D+I)
Honorarios del Contratista 3% (D+I) $201956.5613
Eventuales 10% (D+I) $673188.6375
Inversión de Capital Fijo $7607031.574
TABLA Nº5: Costos dados por las Graficas del Libro de Turton
Equipos Precio del Equipo Precio del Equipo
adquirido (Cp) ($) Instalado(CBM)($)
Compresor 32214.24 312411.2
Reactores 235282.56
Horizontal
Reactores 296611.68
Verticales
Destilador común (1) 11513.116
Destilador Flash (2) 17494.7
Intercambiador 32796.06
de Calor (floating head)
Columna de Fraccionamiento 17750
Mezcladores 31924.8
Divisores 2475
TABLA Nº6: Estimación de la Inversión de Capital Fijo a partir del Método
de Turton- Datos de Cp de Graficas de Turton.
Equipos Numero de Equipos Precio del Equipo
Instalado(CBM)($)
Compresor 1 312411.2
Reactores 3 705847.68
Horizontal
Reactores 1 296611.68
Verticales
Destilador común (1) 1 11513.116
Destilador Flash (2) 1 17494.7
Intercambiador 1 32796.06
de Calor (floating head)
Columna de Fraccionamiento 2 35500
Mezcladores 4 127699.2
Divisores 2 4950
Total CBM 1544823.64
CTM (costo de modulo total) CTM = 1.18 ∑ CBM 1822891.89
CGR(2007-USA) CGR = 2.3 ∑ CBM 3553094.363
CGR(2007-PERU)) CGR = 1.35 x CGR.USA2007 4796677.39
TABLA Nº7: Estimación de la Inversión de Capital Fijo a partir del
porcentaje del costo del Equipo Instalado
Costo del Equipo Instalado $1544823.64
Instrumentación (instalada) 25% $386205.91
Cañerías y tuberías 31% $478895.33
Instalaciones Eléctricas 10% $154482.36
Obras Civiles (servicios)
47% (terreno
nuevo) $726067.11
Mejoras del terreno 10% $154482.36
Instalaciones de servicios(montadas) 55% $849653.0
Terreno 5% $77241.18
Costo Directo Total $2827027.25
de la Planta D
Ingeniería y Supervisión 34% $525240.04
Gastos de Construcción 10% $154482.36
Costo total Directo $3506749.648
e Indirecto (D+I)
Honorarios del Contratista 3% (D+I) $105202.49
Eventuales 10% (D+I) $350674.96
Inversión de Capital Fijo $3962627.103
TABLA Nº8: Resultados de Estimación de la mano de obra directa (MOD)
en una unidad de Planta de Procesos.
Equipos Numero
Operadores
por Operadores
de Equipos
Turno y
Equipo por Turno
Compresor 1 0.10 0.10
Reactores 5 0.30 1.5
Horizontal o Vertical
Destilador común y Flash 1 0.30 0.30
Intercambiador 1 0.05 0.05
de Calor (floating head)
Columna de
Fraccionamiento 2 0.30 0.6
Mezcladores 4 0 0
Divisores 2 0 0
TOTAL DE OPERADOS 2.55
Calculo del Costo MOD
$2.00/h x 8 Hr-Turno-semana x 7 turnos x 52 semanas =$5824/año.
semana
MOD = 4.5 operadores x 2.55 operadores = 11.475
Año
COSTO MOD = 11.475 operadores x 5824$/año = $66830.4
REFERENCIAS
- Bibliografía:
Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes. TURTON
RICHARD, BAILIE RICHARD.
Enciclopedia de la Tecnología Química - Tomo VII. KIRK
OTHMER.
TESIS: Instalación Universal para la producción Industrial de
Fenol. JOSE CASALINO MARQUEZ.
- Internet:
www.quimicauniversal.com
ces.iisc.ernet.in
www.ubp.edu.ar
http://www.mtas.es
http://www.atsdr.cdc.gov
http://es.wikipedia.org/wiki/Fenol
http://es.wikipedia.org/wiki/Cumeno
Air
e800
Kg
Isop
ropi
l be
ncen
o (c
umen
o)
500K
g/h