obtencion de metanol
Páginas: 6 (1350 palabras)
Publicado: 4 de noviembre de 2013
OBTENCION DE METANOL
Originariamente se producía metanol por destilación destructiva de astillas de madera. Esta materia prima condujo a su nombre de alcohol de madera. Este proceso consiste en destilar la madera en ausencia de aire a unos 400 °C formándose gases combustibles (CO, C2H4, H2), empleados en el calentamiento de las retortas; un destilado acuoso que se conoce como ácidopiroleñoso y que contiene un 7-9% de ácido acético, 2-3% de metanol y un 0.5% de acetona; un alquitrán de madera, base para la preparación de antisépticos y desinfectantes; y carbón vegetal que queda como residuo
en las retortas.
Actualmente, todo el metanol producido mundialmente se sintetiza mediante un proceso catalítico a partir de monóxido de carbono e hidrógeno. Esta reacción emplea altastemperaturas y presiones, y necesita reactores industriales grandes y complicados.
CO + CO2 + H2 CH3OH
La reacción se produce a una temperatura de 300-400 °C y a una presión de 200-300 atm. Los catalizadores usados son ZnO o Cr2O3.
El gas de síntesis (CO + H2) se puede obtener de distintas formas. Los distintos procesos productivos se diferencian entre sí precisamente por este hecho. Actualmenteel proceso más ampliamente usado para la obtención del gas de síntesis es a partir de la combustión parcial del gas natural en presencia
de vapor de agua.
PROCESO LURGI
Se denomina proceso de baja presión para obtener metanol a partir de hidrocarburos gaseosos, líquidos o carbón.
El proceso consta de tres etapas bien diferenciadas.Reforming
Es en esta etapa donde se produce la diferencia en el proceso en función del tipo de alimentación.
En el caso de que la alimentación sea de gas natural, este se desulfuriza antes de alimentar el reactor.
Aproximadamente la mitad de la alimentación entra al primer reactor, el cual está alimentado con vapor de agua a media presión. Dentro del reactor se produce la oxidación parcial delgas natural. De esta
manera se obtiene H2, CO, CO2 y un 20% de CH4 residual.
Gas Natural + Vapor de Agua CO + CO2 + H2
Esta reacción se produce a 780 °C y a 40 atm.
El gas de síntesis más el metano residual que sale del primer reactor se mezcla con la otra mitad de la alimentación (previamente desulfurizada). Esta mezcla de gases entra en el segundo reactor, el cual está alimentado por O2.Este se proviene de una planta de obtención de oxígeno a partir de aire.
CH4 + CO + CO2 + O2 CO + CO2 + H2
Esta reacción se produce a 950 °C.
En caso de que la alimentación sea líquida o carbón, ésta es parcialmente oxidada por O2 y vapor de agua a 1400-1500 °C y 55-60 atm. El gas así formado consiste en H2, CO con algunas impurezas formadas por pequeñas cantidades de CO2, CH4, H2S y carbónlibre. Esta mezcla pasa luego a otro reactor donde se acondiciona el gas de síntesis eliminándose el carbón libre, el H2S y parte del CO2,
Síntesis
El gas de síntesis se comprime a 70-100 atm. y se precalienta. Luego alimenta al reactor de síntesis de metanol junto con el gas de recirculación. El reactor Lurgi es un reactor tubular, cuyos tubos están
llenos de catalizador y enfriadosexteriormente por agua en ebullición. La temperatura de reacción se
mantiene así entre 240-270 °C.
CO + H2 CH3OH ΔH < 0
CO2 + H2 CH3OH ΔH < 0
Una buena cantidad de calor de reacción se transmite al agua en ebullición obteniéndose de 1 a 1.4 Kg. de vapor por Kg. de metanol. Además se protege a los catalizadores.
Destilación
El metanol en estado gaseoso que abandona el reactor debe ser purificado.Para ello primeramente pasa por un intercambiador de calor que reduce su temperatura, condensándose el metanol. Este se separa luego por medio de separador, del cual salen gases que se condicionan (temperatura y presión
adecuadas) y se recirculan. El metanol en estado líquido que sale del separador alimenta una columna de destilación alimentada con vapor de agua a baja presión. De la torre de...
Originariamente se producía metanol por destilación destructiva de astillas de madera. Esta materia prima condujo a su nombre de alcohol de madera. Este proceso consiste en destilar la madera en ausencia de aire a unos 400 °C formándose gases combustibles (CO, C2H4, H2), empleados en el calentamiento de las retortas; un destilado acuoso que se conoce como ácidopiroleñoso y que contiene un 7-9% de ácido acético, 2-3% de metanol y un 0.5% de acetona; un alquitrán de madera, base para la preparación de antisépticos y desinfectantes; y carbón vegetal que queda como residuo
en las retortas.
Actualmente, todo el metanol producido mundialmente se sintetiza mediante un proceso catalítico a partir de monóxido de carbono e hidrógeno. Esta reacción emplea altastemperaturas y presiones, y necesita reactores industriales grandes y complicados.
CO + CO2 + H2 CH3OH
La reacción se produce a una temperatura de 300-400 °C y a una presión de 200-300 atm. Los catalizadores usados son ZnO o Cr2O3.
El gas de síntesis (CO + H2) se puede obtener de distintas formas. Los distintos procesos productivos se diferencian entre sí precisamente por este hecho. Actualmenteel proceso más ampliamente usado para la obtención del gas de síntesis es a partir de la combustión parcial del gas natural en presencia
de vapor de agua.
PROCESO LURGI
Se denomina proceso de baja presión para obtener metanol a partir de hidrocarburos gaseosos, líquidos o carbón.
El proceso consta de tres etapas bien diferenciadas.Reforming
Es en esta etapa donde se produce la diferencia en el proceso en función del tipo de alimentación.
En el caso de que la alimentación sea de gas natural, este se desulfuriza antes de alimentar el reactor.
Aproximadamente la mitad de la alimentación entra al primer reactor, el cual está alimentado con vapor de agua a media presión. Dentro del reactor se produce la oxidación parcial delgas natural. De esta
manera se obtiene H2, CO, CO2 y un 20% de CH4 residual.
Gas Natural + Vapor de Agua CO + CO2 + H2
Esta reacción se produce a 780 °C y a 40 atm.
El gas de síntesis más el metano residual que sale del primer reactor se mezcla con la otra mitad de la alimentación (previamente desulfurizada). Esta mezcla de gases entra en el segundo reactor, el cual está alimentado por O2.Este se proviene de una planta de obtención de oxígeno a partir de aire.
CH4 + CO + CO2 + O2 CO + CO2 + H2
Esta reacción se produce a 950 °C.
En caso de que la alimentación sea líquida o carbón, ésta es parcialmente oxidada por O2 y vapor de agua a 1400-1500 °C y 55-60 atm. El gas así formado consiste en H2, CO con algunas impurezas formadas por pequeñas cantidades de CO2, CH4, H2S y carbónlibre. Esta mezcla pasa luego a otro reactor donde se acondiciona el gas de síntesis eliminándose el carbón libre, el H2S y parte del CO2,
Síntesis
El gas de síntesis se comprime a 70-100 atm. y se precalienta. Luego alimenta al reactor de síntesis de metanol junto con el gas de recirculación. El reactor Lurgi es un reactor tubular, cuyos tubos están
llenos de catalizador y enfriadosexteriormente por agua en ebullición. La temperatura de reacción se
mantiene así entre 240-270 °C.
CO + H2 CH3OH ΔH < 0
CO2 + H2 CH3OH ΔH < 0
Una buena cantidad de calor de reacción se transmite al agua en ebullición obteniéndose de 1 a 1.4 Kg. de vapor por Kg. de metanol. Además se protege a los catalizadores.
Destilación
El metanol en estado gaseoso que abandona el reactor debe ser purificado.Para ello primeramente pasa por un intercambiador de calor que reduce su temperatura, condensándose el metanol. Este se separa luego por medio de separador, del cual salen gases que se condicionan (temperatura y presión
adecuadas) y se recirculan. El metanol en estado líquido que sale del separador alimenta una columna de destilación alimentada con vapor de agua a baja presión. De la torre de...
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