Diseño de una planta de formaldehido

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INSTALACION DE UNA PLANTA DE FORMALDEHIDO

Antecedentes

Para la producción de 70 toneladas diarias de formaldehido al 37% peso se propone un proceso que consta de dos etapas: producción demetanol a partir de gas natural y producción de formaldehido al 37% peso a partir de metanol.

Proceso a utilizar

El reformado con vapor de gas natural desulfurado es donde a partir de gas naturalse obtiene gas de síntesis (CO, CO2 y H2) que luego es usado para formar metanol y a partir de éste obtener formaldehido. Es el proceso más barato que garantiza mayor conversión de metano contenidoen el gas natural, además de ser el más empleado en la producción de metanol.
El proceso consta de tres equipos flash, tres reactores, dos separadores, una columna de destilación y variosintercambiadores de calor y compresores para realizar las siguientes tareas:
1. Desulfurización del gas natural.
2. Reforma del gas natural con vapor.
3. Compresión del gas reformado.
4. Síntesisdel metanol del gas reformado
5. Destilación del metanol crudo para removerle las impurezas
A continuación se muestran las reacciones que se llevan a cabo durante el proceso de obtención demetanol.

Reformador (reacciones endotérmicas)

CH_4+H_2 O→CO+3H_2 (2)
C_2 H_6+〖2H〗_2 O→2CO+5H_2 (3)
C_3 H_8+〖3H〗_2 O→3CO+7H_2 (4)
C_4 H_10+〖4H〗_2 O→4CO+9H_2 (5)
C_3H_6+H_2→C_3 H_8 (6)
CO+H_2 O↔CO_2+H_2 (7)
2CO↔CO_2+C (8)
CH_4+CO_2↔CO+H_2+H_2 O+C (9)
2Cx+H_2 O↔CO+H_2 (10)

Las reacciones se realizan a 1133 K y 20atmosferas. Se efectúan utilizando un catalizador de NiO/Al2O3. Las conversiones de las ecuaciones (3), (4), (5) y (6) son al 100%, la reacción (2) tiene una conversión del 98%.

Las ecuaciones (8), (9) y(10) representación la formación de coque, sin embargo se utiliza exceso de vapor de agua para eliminarlo.

Combustión (reacciones exotérmicas)

CH_4+2O_2→CO_2+2H_2 O (11)
C_2 H_6+7⁄2...
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