Carbones dopados con nitrógeno

Ingeniería de Procesos y Productos
Clase Práctica con Medios Informáticos (CPMI) 2
Tema: Producción de metanol

RESUMEN SOBRE LA PRÁCTICA
Esta práctica se orienta a la propuesta y evaluación de alternativas como parte del desarrollo
de un proceso para la producción de metanol a partir de gas de síntesis. El proceso consta de
cinco unidades: acondicionamiento (compresión y calentamiento) dela materia prima,
reacción, enfriamiento de los gases de salida del reactor hasta separar el metanol y los subproductos condensables de los gases que quedan sin reaccionar (separación) y, finalmente, la
purificación del metanol hasta alcanzar los requerimientos de pureza del producto. La práctica
consta de tres tareas orientadas a: la selección de las condiciones de operación del reactor, eldiseño conceptual de la columna de rectificación empleada en la purificación del producto y,
los cálculos del tipo balances de materia y entalpía sobre todo el proceso. Los resultados de las
dos primeras tareas se utilizarán para especificar la tercera.
DETALLES ORGANIZATIVOS DE LA PRÁCTICA
1.

Estudiar detenidamente el presente Guión antes de la realización de la práctica y
elaborar unaestrategia de trabajo para la misma a fin de optimizar el tiempo.

2.

Esta práctica incluye la entrega escrita de las tareas 1 y 3 como parte de la evaluación
frecuente de la asignatura. La fecha límite de entrega es el 26 de febrero a las 23:55 h.

3.

La entrega se realizará a través de la plataforma Moodle según la convocatoria adjunta
en forma de un archivo comprimido (zip o rar)conteniendo un documento en formato
pdf con las respuestas a los problemas y los casos de Aspen HYSYS (hsc) utilizados para
resolver los problemas.

4.

Las respuestas deberán darse en las unidades especificadas en los enunciados. La
extensión límite del trabajo es de 3 páginas. Los documentos en pdf deben seguir la
misma estructura que el presente Guión.

5.

Se habilitará un Foro para elintercambio de dudas y soluciones sobre la temática de la
práctica.

6.

La práctica podrá realizarse por parejas o individualmente debiéndose mantener la
distribución para la entrega escrita y las futuras actividades.

PRODUCTO Y PROCESO
El metanol es un producto altamente demandado en la industria de procesos. Se utiliza como
materia prima en la producción de ácido acético,formaldehido, MTBE, metil-metacrilato,
metil-aminas, etc.; como disolvente en diversos procesos; como aditivo en la formulación de
gasolinas y además se estudia su uso como combustible. Se obtiene a escala industrial
fundamentalmente a partir del gas de síntesis procedente de la gasificación del carbón, el

petróleo y/o el gas natural. La reacción es de naturaleza catalítica y ocurre en fase gas,resultando muy controlado por el equilibrio. Las reacciones fundamentales del proceso son:
CO + 2H2 = CH3OH
(Reac. 1)
CO2 + 3H2 = CH3OH + H2O
(Reac. 2)
Ambas reacciones son exotérmicas por lo que el rendimiento a metanol se ve favorecido por
relativas bajas temperaturas y altas presiones. Existen diferentes tecnologías para la
producción de metanol clasificándose, por la presión de operacióndel reactor, en procesos de
baja (aprox. 50-80 bar), media (aprox. 100 bar) y alta presión (270-320 bar). Las temperaturas
de operación son, en cada uno de ellos, 250-350 ºC, 300-350 ºC y 270-320 ºC,
respectivamente. Aunque se usan catalizadores muy selectivos a metanol, en la práctica
ocurren varias reacciones secundarias. Las más importantes de estas son las que conducen a la
formación dedimetil-eter (DME), acetona, metano y alcoholes superiores (etanol y 1-propanol
en lo fundamental). Si bien la extensión de las reacciones secundarias depende de las
condiciones de operación, de forma general se acepta que las cantidades de DME, etanol y
propanol producidos representan aproximadamente el 0,5; el 0,2 y el 0,1% (moles) del
metanol producido. Estas reacciones no sólo afectan la...