DME

DME
Es el éter simple: CH3OCH3. No es tóxico, limpio y tiene una llama de color azul, con propiedades similares al gas natural.
Actualmente se producen aproximadamente unas 150.000 ton/año.
Las reacciones que se llevan a cabo son las siguientes:
2 CO+4 H2  2CH3OH (1)
2CH3OH CH3OCH3 + H2O (2)
CO+H2OH2+CO2 (3)

Ventajas:
Fácil transporte y almacenamiento.
No es dañino a la capa de ozono.
Altonúmero de cetano (más que el diesel).
Produce menos CO, NOx y partículas que el diésel.
Ofrece una combustión limpia.
Desventajas:
Tiene una bajo calor de combustión.
Baja viscosidad.
Corrosión de determinados materiales (cauchos, gomas …)
Usos del DME

Se obtiene a partir de gas natural, carbón o biomasa. Actualmente dos tipos de producción:
1. Indirecto, o de dos pasos: Primero se sintetiza elmetanol y luego se deshidrata el metanol.
2. Directo, o de un paso: Se produce el DME directamente del gas de síntesis.





El reactor puede ser de 3 tipos distintos, siendo los tres catalíticos:
Lecho fijo: Ofrece buena transferencia de materia, sin embargo mayor dificultad de control de la temperatura.
Slurry: Partículas de catalizador suspendidas en un medio líquido reactante (slurry, aceitemineral), donde el gas entra desde el inferior y borbotea en el slurry. Díficil transferencia de materia desde las burbujas al líquido. Buen control de temperatura.
Lecho fluidizado: El gas de síntesis entra desde el inferior del reactor, mientras que las partículas del catalizador se encuentran flotando en el gas de síntesis, esto elimina la resistencia de transferencia de masa desde las burbujasal medio líquido y se consigue un buen control de temperatura.
Proceso de producción
Centrándonos en el proceso directo de producción de DME o de un paso.



Tiene lugar los siguientes procesos: Reformado para la producción de gas de síntesis, eliminación de CO2 por absorción y stripping, síntesis de DME, purificación de DME.

Reformado
Primero se añade vapor al gas natural y se precalienta,posteriormente se la añade CO2 proveniente del reactor o de su posterior eliminación y se introduce la mezcla en el reformador, donde también se añade O2 para formar el gas de síntesis bruto, rico en CO y H2 y con CO2.

Eliminación de CO2
Enfriar el gas de síntesis bruto, y comprimirlo posteriormente para introducirlo en la torre de absorción de CO2 y absorber el CO2 con un absorbente físico. El gasde síntesis limpio sale por cabeza de la torre de absorción mientras que el CO2 absorbido por el fondo, este posteriormente se lleva al stripper, de donde por cabeza saldrá CO2 que se recircula a otras partes del proceso mientras que el fondo del stripper se bombea y se enfría para entrar en la torre de absorción por cabeza.



Reactor
La reacción de síntesis de DME es fuertemente exotérmica, yel catalizador se desactiva a altas temperaturas, por ello en necesario extraer ese calor del reactor para que no se incremente la temperatura. El gas entra por el fondo del reactor y se distribuye con la ayuda de platos a través de todo el reactor en el cual estaría el catalizador flotando en el gas. Por último se instalaría un ciclón para recircular partículas de catalizador que no reaccionen Elcatalizador seleccionado sería γ-Al2O3 en el proceso de dos pasos, mientras que en el de un paso Cu-Zn-Al. El catalizador riene una vida útil de 1000 horas aproximadamente.
El ratio H2/CO óptimo en la alimentación está en torno a 1. Ya que si el ratio es mayor esto favorece la reacción (1), mientras que ratios menores favorecen la reacción (2). Por ello debido a efectos contrapuestos, se usa unratio de 1. Otro factor importante es evitar la acumulación de agua en el reactor, ya que actúa como veneno para el catalizador. Parámetros típicos de funcionamiento del reactor puede ser: 3-10,5 MPa se recomienda 5,2 MPa y 200-350 ºC, se recomienda 250 ºC.




Otra opción para no tener que utilizar el intercambiador de calor es la de alimentar el gas de síntesis, enfriado previamente en...