Acido formico

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Realizado por:

Francisco Garcia Gutierrez
Javier Otivar Molina
INTRODUCCIÓN

El Ácido fórmico, o también denominado ácido metanoico, es el ácido orgánico más simple que existe y pertenece al grupo de los ácidos carboxílicos, el grupo funcional de los cuales que corresponde a COOH se denominagrupo carboxil y confiere las propiedades ácidas a la molécula. El ácido metanoico es un ácido débil, líquido, incoloro, de olor irritante, el punto de ebullición del cual es de 100.7 ºC y el de congelación de 8.4 ºC y prácticamente soluble en agua porque su cadena carbonada es muy corta.

En el proceso de obtención de ácido fórmico van a transcurrir las siguientes reacciones químicas:CH3OH + CO HCOOCH3 ΔHºR = -29 kJ/mol

CH3OOCH + H2O CH3OH +HCOOH ΔHºR = 16.3 kJ/mol

CO + H2O HCOOH

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|DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBENCIÓN DE ÁCIDO FÓRMICO|

EQUIPOS DEL PROCESO

[pic] Reactor químico EREA. Aquí se introduce el monóxido de carbono, metanol para llevar a cabo la carbonilación del metanol

[pic] Columna de pisos. Separar el metilformiato del monóxido de carbono y metanol. Por la parte alta se retira todo el monóxido y formiato, mientras que por la parte baja se recircula elmetanol a la entrada del reactor (1)

[pic] Destilación flash. Todo el CO y formiato obtenido en (2) es separado en aquí con objeto de purgar todo el CO obtenido y aprovechar el formiato de metilo. No obstante, junto al CO existe metanol que habrá que extraer.

[pic] Columna de pisos. Esta columna nos permite separar el contenido de metanol existente en la corriente de purga para reutilizarlaen la etapa inicial (1).

[pic] Reactor EREA. A este reactor se introduce agua, metanol, metilformiato. Es un reactor preliminar que sirve como elemento preparador para el reactor principal.

[pic] Reactor EREA. Este es el reactor principal. El contacto entre los componentes es largo para garantizar que el equilibrio se establezca. A partir de aquí se va obteniendo ácido fórmico.

[pic]Columna de pisos. Es una columna cuya función consiste en recircular todo el metilformiato que se tenga a la salida del equipo 12

[pic][pic]Columna de destilación. A partir de aquí, lo que se pretende es extraer el ácido fórmico obtenido en etapas anteriores del metanol y enriquecerlo mediante una deshidratación del mismo. Es por ello por lo que se necesita de dos columnas en serie paragarantizar que en la salida se obtenga exclusivamente fórmico.

Obtención de Ácido Fórmico

Para la obtención del Ácido Fórmico vamos a seguir el proceso Kemira-Leonard, basado en una carbonilación del metanol, seguido de una hidrólisis del formiato de metilo formado en la primera etapa. Debido a los equipos utilizados en el programa Chemcad, hemos introducido algunas modificaciones queespecificaremos a lo largo de este informe.

Para comenzar el proceso, procedemos a introducir una carga inicial de 500 mol/h de CO y una pequeña cantidad de metanol (65 mol/h) a 80ºC y 1 bar de presión tal como el propio proceso Kemira indica. El motivo de introducir tan poco metanol no es otro que el aprovechar mediante recirculación el metanol que no reacciona en la primera etapa, junto al producido enla hidrólisis del formiato (mezclador 5). Con esta modificación hemos intentado minimizar el metanol acumulado en todo el proceso.

Una vez tenemos los reactivos especificados, los introducimos en el reactor de equilibrio (equipo1) donde se produce la siguiente reacción:

CH3OH+CO ↔ HCOOCH3 ΔH298K = -7 kJ/mol

Indicar que hemos utilizado este tipo de reactor a pesar de ser un reactor...