investigacion quimica
Páginas: 5 (1006 palabras)
Publicado: 26 de septiembre de 2015
PROCESO DE PIROLISIS
La pirólisis es el proceso de carbonización de la biomasa, al procesar la biomasa con nula presencia de oxígeno y temperaturas cercanas a 500°C. El producto resultante de este proceso posee una densidad energética mayor que la biomasa común y puede utilizarse para la obtención de calor o electricidad en motores a combustión con potencias hasta 10 MW y eficiencias de 60-70%,o en turbinas a gas con eficiencias superiores y mediante ciclos combinados de alta eficiencia [IEA 2008, Tech. Perspectives]. El factor de planta se encuentra entre 80 y 90%.
La conversión de biomasa en syngas (Hidrógeno con hidrocarburos diferentes al metano) a través de procesos termoquímicos como la pirólisis genera solo de 2 a 4% de cenizas. Para llevar a cabo este proceso se requieredisponer de una caldera o mufla para la combustión anaeróbica.
Pese a que el método ha sido muy utilizado y probado a lo largo del tiempo, aún se encuentra en una etapa de estudio y su implementación se ha enfocado a plantas piloto, aunque en países como Finlandia y Canadá se han desarrollado plantas que han funcionado exitosamente con esta tecnología.
Los costos de inversión para esta tecnologíaestán entre 1.200 y 3.700 USD/kW, con costos de operación del orden de 894 USD/kW al año. El costo medio de la energía es del rango de 14,8 a 21,8 centavos USD/kWh.
Craqueo catalítico
El craqueo catalítico se utilizó por primera vez en 1937 y fue en 1942 cuando se instala la primera unidad en EE.UU. Su desarrollo más importante se alcanzó en plena segunda guerra mundial debido a lasnecesidades de cubrir las necesidades de la armada. El craqueo catalítico sustituyó al craqueo térmico ya que mediante este proceso se obtienen mayores rendimientos en las fracciones tipo nafta para la obtención de gasolinas. Además, las fracciones obtenidas son de elevado índice de octanos.
Las diferencias observadas en el resultado de un craqueo catalítico respecto al térmico pone de manifiestola existencia de mecanismos diferentes de reacción. Se admite que el craqueo catalítico es un proceso iónico donde tienen lugar muchas reacciones, simultaneas y consecutivas. En este proceso participan activamente los carbocationes.
Los carbocationes se forman por acción del catalizador sobre el hidrocarburo por 2 mecanismos:
Separación de un ion hidruro
Adición de un protón a una olefina
Lacarga al reactor suele ser gasoil de vacío y atmosférica y puede recibir gasoils de visbreaking o coking en pequeñas cantidades.
En la actualidad todas las unidades de crackers disponen de reactores y regeneradores donde el catalizador se mantiene fluidizado, realizándose la transferencia mediante el flujo arrastrado. En las unidades FCC se separan tres secciones:
Conversión
Fraccionamiento Estabilización
Saponificación
Saponificación. Es la síntesis del jabón a partir de la reacción química de aceites o grasas en un medio alcalino, que bien pudiera ser el hidróxido de sodio.
La reacción consiste en la hidrólisis en medio básica de las grasas o lípidos, que se descomponen en sales de potasio sodio (jabones) y glicerina
La misma ocurre con desprendimiento de calor, elemento muynecesario para lograr un producto de calidad, por ello mientras mayor sea el calor producido por la reacción mayor calidad tendrán los jabones producidos (transparencia y limpieza), aunque esta reacción rara vez produce el calor necesario por lo que se hace muy conveniente suministrárselo para que la neutralización de los ácidos grasos ocurra completamente lográndose así una mayor calidad en elproducto.
Los lípidos que pueden intervenir en la reacción son los saponificables que serían aquellos que estén compuestos por un alcohol unido a uno o varios ácidos grasos (iguales o distintos). Esta unión se realiza mediante un enlace éster, muy difícil de hidrolizar. Pero puede romperse fácilmente si el lípido se encuentra en un medio básico. En este caso se produce la saponificación alcalina....
La pirólisis es el proceso de carbonización de la biomasa, al procesar la biomasa con nula presencia de oxígeno y temperaturas cercanas a 500°C. El producto resultante de este proceso posee una densidad energética mayor que la biomasa común y puede utilizarse para la obtención de calor o electricidad en motores a combustión con potencias hasta 10 MW y eficiencias de 60-70%,o en turbinas a gas con eficiencias superiores y mediante ciclos combinados de alta eficiencia [IEA 2008, Tech. Perspectives]. El factor de planta se encuentra entre 80 y 90%.
La conversión de biomasa en syngas (Hidrógeno con hidrocarburos diferentes al metano) a través de procesos termoquímicos como la pirólisis genera solo de 2 a 4% de cenizas. Para llevar a cabo este proceso se requieredisponer de una caldera o mufla para la combustión anaeróbica.
Pese a que el método ha sido muy utilizado y probado a lo largo del tiempo, aún se encuentra en una etapa de estudio y su implementación se ha enfocado a plantas piloto, aunque en países como Finlandia y Canadá se han desarrollado plantas que han funcionado exitosamente con esta tecnología.
Los costos de inversión para esta tecnologíaestán entre 1.200 y 3.700 USD/kW, con costos de operación del orden de 894 USD/kW al año. El costo medio de la energía es del rango de 14,8 a 21,8 centavos USD/kWh.
Craqueo catalítico
El craqueo catalítico se utilizó por primera vez en 1937 y fue en 1942 cuando se instala la primera unidad en EE.UU. Su desarrollo más importante se alcanzó en plena segunda guerra mundial debido a lasnecesidades de cubrir las necesidades de la armada. El craqueo catalítico sustituyó al craqueo térmico ya que mediante este proceso se obtienen mayores rendimientos en las fracciones tipo nafta para la obtención de gasolinas. Además, las fracciones obtenidas son de elevado índice de octanos.
Las diferencias observadas en el resultado de un craqueo catalítico respecto al térmico pone de manifiestola existencia de mecanismos diferentes de reacción. Se admite que el craqueo catalítico es un proceso iónico donde tienen lugar muchas reacciones, simultaneas y consecutivas. En este proceso participan activamente los carbocationes.
Los carbocationes se forman por acción del catalizador sobre el hidrocarburo por 2 mecanismos:
Separación de un ion hidruro
Adición de un protón a una olefina
Lacarga al reactor suele ser gasoil de vacío y atmosférica y puede recibir gasoils de visbreaking o coking en pequeñas cantidades.
En la actualidad todas las unidades de crackers disponen de reactores y regeneradores donde el catalizador se mantiene fluidizado, realizándose la transferencia mediante el flujo arrastrado. En las unidades FCC se separan tres secciones:
Conversión
Fraccionamiento Estabilización
Saponificación
Saponificación. Es la síntesis del jabón a partir de la reacción química de aceites o grasas en un medio alcalino, que bien pudiera ser el hidróxido de sodio.
La reacción consiste en la hidrólisis en medio básica de las grasas o lípidos, que se descomponen en sales de potasio sodio (jabones) y glicerina
La misma ocurre con desprendimiento de calor, elemento muynecesario para lograr un producto de calidad, por ello mientras mayor sea el calor producido por la reacción mayor calidad tendrán los jabones producidos (transparencia y limpieza), aunque esta reacción rara vez produce el calor necesario por lo que se hace muy conveniente suministrárselo para que la neutralización de los ácidos grasos ocurra completamente lográndose así una mayor calidad en elproducto.
Los lípidos que pueden intervenir en la reacción son los saponificables que serían aquellos que estén compuestos por un alcohol unido a uno o varios ácidos grasos (iguales o distintos). Esta unión se realiza mediante un enlace éster, muy difícil de hidrolizar. Pero puede romperse fácilmente si el lípido se encuentra en un medio básico. En este caso se produce la saponificación alcalina....
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