Otención Del Metanol A Partir Del Metano

OBTENCIÓN DEL METANOL A
PARTIR DEL METANO Y LA INSDUSTRIA DEL PLÁSTICO

Emerson Barajas 2 de diciembre de 2012

OBTENICIÓN DEL METANOL A PARTIR DEL METANO
Actualmente, todo el metanol producido mundialmente se sintetiza mediante un proceso catalítico a partir de monóxido de carbono e hidrógeno. Esta reacción emplea altas temperaturas y presiones, y necesita reactores industriales grandes ycomplicados.

CO + CO2 + H2  CH3OH

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La reacción se produce a una temperatura de 300 a 400 °C y a una presión de 200 a 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. Actualmente el procesomás 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. Gas Natural + Vapor de Agua  CO + CO2 + H2

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Sin embargo el gas de síntesis también se puede obtener a partir de la combustión parcial de mezclas de hidrocarburos líquidos o carbón, en presencia de agua. Mezclade Hidrocarburos Líquidos + Agua CO + CO2 + H2 Carbón + Agua CO + CO2 + H2 En el caso de que la materia prima sea el carbón, el gas de síntesis se puede obtener directamente bajo tierra. Se fracturan los pozos de carbón mediante explosivos, se encienden y se ingresa aire comprimido y agua. El carbón encendido genera calor y el carbono necesarios, y se produce gas de síntesis. Este proceso se conocecomo proceso in situ. Este método no tiene una aplicación industrial difundida.

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El metanol se produce en unidades de gran capacidad de producción (2.000 Tm/a y mayores) a partir de gas de síntesis por reacción catalítica del hidrógeno con el CO y con el CO2: 2 H2 + CO  CH3OH 3 H2 + CO2  CH3OH + H2O DH = - 22.000 kcal/kg (3.10) DH = - 12.000kcal/kg (3.11)

A presión del orden de 50 atm y con grados de conversión relativamente bajos, por lo que es preciso recircular al reactor el gas no convertido, una vez separado por condensación el producto de la reacción en forma de solución acuosa de metanol.

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El proceso consta de cuatro unidades claramentediferenciadas: la de reformado con vapor de gas natural, la compresión del gas de síntesis, el denominado bucle de síntesis y la destilación. No es necesaria la unidad de conversión de CO, pues la relación más conveniente entre el hidrógeno y los óxidos de carbono se consigue operando convenientemente el horno de reformado.

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A la unidad de reformadocon vapor se alimenta el gas natural, que puede contener CO2 y un reciclo de los ligeros que se separan en una primera destilación “flash” del metanol bruto. El gas saliente se enfría y el agua que condensa se separa. El compresor aporta el gas de síntesis al bucle en el que se encuentra el reactor con varios lechos de catalizador y enfriamiento intermedio por inyección de gas frío a la corrienteprocedente del lecho anterior.

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En el bucle de síntesis, el gas comprimido se calienta en un intercambiador de calor con el gas saliente del reactor antes de entrar en éste. A su salida se enfría primero con el gas entrante y finalmente con agua de refrigeración, separándose la solución acuosa de metanol que se lamina en una válvula reductora depresión. Los condensados de esta destilación constituyen el metanol bruto a concentrar y, en su caso, a depurar. Los vapores de la destilación “flash” ceden su energía en un expansor y se incorporan a la alimentación del horno de reformado. La fracción de gas no condensado a la salida del reactor se recircula mediante un compresor (que se denomina bomba de recirculación) para compensar las pérdidas...