UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLAS DE HIDALGOFACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

FUNDAMENTOS DE INGENIERA QUMICA

DESCRIPCIN DE UN PROCESO INDUSTRIAL

INTRODUCCINEl metanol es un compuesto orgnico de gran importancia social e industrial. Se utiliza generalmente como:Materia prima para la fabricacin de formaldehido, cido actico, cloruro de metilo, metilaminas y muchos otros compuestos; Combustible NO contaminante; Solvente

FORMAS DE OBTENCIN Y PRODUCCIN

En el siglo XIX la principal forma de obtencin de metanol era a travs de la destilacin seca de la madera La produccin era limitada y costosa SIGLO XIX

Las tecnologas que utilizan las industrias productoras de metanol son las basadas en catalizadores y gas de sntesis (CO, CO2 y H2)

Una planta genera entre 3*105 y 8*105 toneladas mtricas anuales de metanol a menor costo

ACTUALIDAD

Todos los procesos industriales poseen caractersticas comunes

GENERALIDADES DEL PROCESO Materia Prima: VAPOR GAS NATURAL

Tipos de Energa requeridos por el proceso: ENERGA TRMICA (procesos de intercambio de calor) ENERGA ELCTRICA (para bombas, compresores y enfriadores de aire)

Servicios requeridos: AGUA AIRE COMBUSTIBLE

Producto generado: METANOL (99.85% DE PUREZA O MAYOR)

GENERALIDADES DEL PROCESO Capacidad promedio de una planta productora de metanol: 3*105 A 8*105 TONELADAS MTRICAS ANUALES

Proceso de Fabricacin: REFORMACIN POR VAPOR DEL GAS NATURAL

Operaciones Unitarias: TRANSPORTE DE FLUIDOS INTERCAMBIO DE CALOR CONDENSACIN DESTILACIN

Procesos Unitarios: HIDRLISIS (reaccin de desplazamiento agua gas) SNTESIS (formacin de CH3OH)

GENERALIDADES DEL PROCESO

Condiciones de operacin del proceso: Las condiciones de cada etapa pueden observarse en los diagramas de flujo.

Subproductos: VAPOR SOBRECALENTADO TER DIMETLICO GASES DIVERSOS AGUA

Desechos: GAS DE PURGA (vase diagrama de flujo) AGUA DE DESECHO

PROCESO GLOBAL DE SNTESIS DE METANOLEl proceso GLOBAL de sntesis de Metanol se divide en tres etapas principales:1)2) 3)

Reformacin por vaporRecuperacin de calor y compresin Ciclo convertidor

PROCESO GLOBAL DE SNTESIS DE METANOL (Diagrama de Flujo)

REFORMACIN POR VAPOR La reformacin por vapor es un proceso donde se mezclan gas natural y vapor con la finalidad de producir una mezcla de CO, H2 y CO2

El reformador es un reactor que consta de un conjunto de tubos verticales llenos de catalizador cermico impregnado con nquel. Las hileras de estos tubos se localizan dentro de una caja de fuego aisladaReacciones: La reaccin de reformacin de vapor: y la reaccin de desplazamiento agua gas:

CH4 + H2O(g) CO + 3H2 CO + H2O CO2 + H2

Condiciones de sta etapa

Condiciones de Proceso de la Etapa 1

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RECUPERACIN DE CALOR Y COMPRESIN El gas que sale del reformador se somete a una serie de operaciones de intercambio de calor para eliminar la mayor parte del agua que contiene con la finalidad de hacer ms eficientes las etapas posteriores del proceso.

Condiciones de esta etapa

Condiciones de Proceso de la Etapa 2

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CICLO CONVERTIDOR El gas de sntesis se precalienta y se divide en dos corrientes: una que ingresa directamente al Reactor de Sntesis de Metanol (MSR), y otra que se caliente an ms antes de ingresar a ste.

Las reacciones clave que ocurren en el MSR son:

CO + 2H2 CH3OH(g) CO2 + 3H2 CH3OH(g) + H2O(g) CO2 + H2 CO + H2O

El producto del MSR se separa en dos fases y posteriormente se purifica el METANOL obtenido

Condiciones de esta etapa

Condiciones de Proceso de la Etapa 3

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