Modelación En Aspen

Análisis de Proceso
Obtención de metanol
Producción de metanol por reformación al
vapor y oxidación parcial del gas natural
Taller de preparación para el primer examen parcial
PS3213: Ingeniería de Procesos
Trimestre Ene-Mar 2012 - Sección 01
Prof. Alejandro Requena G.

Reacciones involucradas:
• Reformador Primario:
– Reformación al Vapor

• CH4 + H2O → H2 + CO

Metano + Agua →Hidrógeno + Monóxido de carbono

– Conversión agua-gas

• CO + H2O → CO2 + H2

Monóxido de carbono + Agua → Dióxido de carbono + Hidrógeno

• Reformador Secundario:
– Oxidación Parcial

• CH4 + O2 → H2 + CO

Metano +Oxígeno → Hidrógeno + Monóxido de carbono

• CO + O2 → CO2

Monóxido de carbono + Oxígeno → Dióxido de carbono

• H2 + O2 → H2O
Hidrógeno + Oxígeno → AguaReacciones (Cont…)
• Convertidor:
• CO + H2 → CH3OH

Monóxido de carbono + Hidrógeno → Metanol

• CO2 + H2 → CH3OH + H2O

Dióxido de carbono + Hidrógeno → Metanol + Agua

• 2 CH3OH → (CH3)2O + H2O
Metanol

→ Dimetil-éter +Agua

Conversión agua-gas inverso
• CO2 + H2 → CO + H2O

Dióxido de carbono +Hidrógeno → Monóxido de carbono +Agua

C-101A/B E-101
T-101A/B T-102
E-102
R-101R-102
E-103
Compres. Precalen. Desulfu- Saturador Precalen. Reformad. Reformad. Enfriador.
Aliment. Aliment. radoras. De vapor Aliment. Primario Secund. Producto
Ref. 2°

V-101
R-103
Tambor
ConverSeparac. tidor
Agua

E-104
V-102
Enfriador Tambor
Producto gases
Convert. agua

C-102A/B T-103
T-104
Compres. Columna Columna
reciclo
DME
Metanol

460
1150

Gas
Natural
1mps

agua

3

320
1200

7
6

180
1220

C-101A/B

E-102
129
1220

E-101

E-103
2

510
1150

V-101
R-101

T-101A/B

5

hps

T-102

C-102A/B

hps
agua

R-102

R-103
cw

E-104
8

4

V-102

10

cw

cw
11

Aire

9

Compresión y
separación
de Oxígeno

Gas
Combustible

13

Metanol

mps

T-103

12

mps

T-104
14

DFPOBTENCIÓN DE METANOL

Efluente
Acuoso

Especificaciones de corrientes de Proceso
Corriente
Temperatura (°C)
Presión (psia)
Metano
Dióxido de Carbono
Monóxido de Carbono
Hidrógeno
Nitrógeno
Oxígeno
Metanol
DMT
Agua

1
38
500
9149.38
52.73
0.00
0.00
75.50
0.00
0.00
0.00
0.00

2
250
1200
9149.38
52.73
0.00
0.00
75.50
0.00
0.00
0.00
14382.0

3
710
11957679.07
1491.37
982.95
8155.68
75.50
0.00
0.00
0.00
10521.7

4
200
1200
0.00
0.00
0.00
0.00
21.08
4194.74
0.00
0.00
0.00

5
1065
1175
889.91
2024.73
7235.49
20657.3
96.58
0.00
0.00
0.00
11591.9

6
250
1135
889.91
2024.73
7235.49
20657.3
96.58
0.00
0.00
0.00
164.68

7
95
1135
71125.9
11300.9
7171.79
29836.6
7719.70
0.00
653.29
0.00
57.478
95
500
72015.8
11472.7
7261.31
30209.9
7816.29
0.00
9659.43
3.61
2116.39

9
95
500
889.91
141.77
89.73
373.30
96.58
0.00
8.17
0.00
0.71

10
90
150
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
8997.96
3.61
2058.20

11
46
150
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.02
3.61
0.00

12
139
110
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
8997.94
0.00
2058.20

13
121
1050.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
8997.81
0.00
6.54

14
167
167
105
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.13
0.00
2051.66

Flujos en kg/min

Corriente
Temperatura (°C)
Presión (psia)
Metano
Dióxido de Carbono
Monóxido de Carbono
Hidrógeno
Nitrógeno
Oxígeno
Metanol
DMT
Agua

Analice el diagrama de flujo presentado y responda a los
siguientes planteamientos:
– Indiqueen el diagrama las etapas de los procesos químicos, e indique
claramente en una tabla los equipos mayores que conforman cada una
de las etapas
– Dibuje el camino de los reactivos y de los productos en el DFP.
– ¿Que puede decir en cuanto a la termodinámica de las reacciones del R101 y R-102? ¿Las reacciones liberan o absorben energía?
– ¿Qué puede comentar acerca de la conversión global...