Metanol

12 de Março de 2010

Produção de Metanol

Monografia

desenvolvida no âmbito da disciplina de

Introdução ao Projecto de Engenharia

Resumo

A realização deste trabalho tem como objectivo o conhecimento dos diferentes processos de obtenção do metanol. A sua produção pode ser realizada mediante uma corrente de biomassa ou gás natural. Actualmente, a produção de metanol ainda é feitaessencialmente recorrendo ao gás natural, no entanto, vários estudos têm sido feitos no sentido de implementar a biomassa, de forma eficiente, como matéria-prima para esta produção.

Palavras-chave : Metanol, Biomassa, Gás Natural, Gás de síntese

Abstract

The objective of this work is to know different production processes of methanol. Its production can be made by biomass or natural gas.Nowadays, the production of methanol is still essentially made by natural gas, however, many studies have been done in order to use biomass, efficiently, as raw material for this production.

Índice

1 Introdução 1
1.1 História da produção do metanol 1
1.2 Situação Económica do Metanol 2
2 Estado da Arte 5
3 Processos de Produção 9
3.1 Gás natural 9
3.2 Biomassa 12
3.3Gás Natural + Biomassa 15
Referências 19
Bibliografia 19

Introdução

O metanol, de fórmula química CH3OH, é o álcool de cadeia mais curta, apresentando um comportamento volátil para além de ser incolor e inflamável. Este álcool tem tido uma grande importância na indústria química como solvente, como reagente (por exemplo, para a produção de formaldeído e dimetilteraftalato), assim comocombustível e, recentemente, começou a ser usado como combustível limpo, considerado como uma possível fonte alternativa aos combustíveis derivados do petróleo.
O metanol é produzido a partir de monóxido de carbono e hidrogénio pela seguinte reacção:

Esta reacção é extremamente exotérmica sendo este um dos principais problemas durante o processo, uma vez que o calor gerado deve serremovido convenientemente, sendo por isso favorável termodinamicamente a baixas temperaturas. Actualmente consegue-se operar a temperaturas de cerca de 483 até 553 K e a baixas pressões (5 MPa) usando como catalisadores Cu/Zn/Al.

História da produção do metanol

O metanol tem um papel muito importante na indústria química, tendo sido alvo de muitas melhorias no seu processo industrial,apresentando um interesse evidente na indústria. A tabela 1 mostra alguns dos principais avanços científicos na história da produção do metanol.

Tabela 1 - Cronologia de alguns eventos importantes na produção industrial do metanol
Ano | Acontecimento Histórico |
1830 | Primeiro processo de produção comercial do metanol por destilação destrutiva da madeira |
1923 | Primeira unidade de metanolsintético pela BASF |
1940’s | Uso do gás natural para a produção do metanol substituindo o vapor de água |
1966 | Processo de produção de metanol a baixa pressão anunciado pela ICI (Imperial Chemical Industries) |
1970’s | Transformação do metanol para gasolina introduzido pela Mobil |

O metanol é produzido industrialmente a partir do gás de síntese através de vários processos como por exemplo:* Oxidação do metano com catalisadores homogéneos com ácido sulfúrico;
* Produção de bromometano a partir do metanol com posterior hidrólise;
* Oxidação directa do metano com oxigénio;
* Conversão fotoquímica do metano.
A produção do metano usando as tecnologias enunciadas tem como grande desvantagem a emissão de CO2 (gás de estufa) e o consumo de gás natural.
O consumo de gásnatural é feito maioritariamente para produção de energia, para produção de metanol e de ureia. Na figura 1 pode-se ver o consumo de gás natural descriminado para cada utilização.

Figura 1-Consumo de gás natural para diversos sectores [1]

O gás natural embora seja um recurso com relativa abundância é um combustível fóssil pelo que a sua utilização gasta recursos importantes do planeta....