Santiesteban Lopez, Marco Eugenio2025-04-112025-04-111971https://hdl.handle.net/20.500.12371/27592La producción del alcohol metílico a partir del gas natural requiere de siete etapas principales. 1. Purificación del gas natural a proceso. 2. Reformación de gas. 3. Circuito de producción de anhídrido carbónico. 4. Sistema de absorción de anhídrido carbónico. 5. Compresión de gas. 6. Síntesis. 7. Refinación de metanol. 1.-PURIFICACION DEL GAS NATURAL A PROCESO. El gas es suministrado a los límites de la planta libre de líquidos y polvos. Este gas se divide en dos corrientes usándose aproximadamente el 30% como gas natural a proceso; el resto, se usa como combustible en quemadores en la zona de reformación, y en la zona de compresoras para las máquinas de combustión interna La purificación de la corriente de gas a proceso eli- mina los componentes indeseables en el gas natural como el ácido sulfhídrico y mercaptanos. Este se purifica en una torre de carbón activado con alto contenido de fierro. 2.-REFORMACION DE GA'S.-El gas natural es mez- clado con anhídrido carbónico y vapor de agua preca- lentándose ésta mezcla a una temperatura promedio de 426°C contra gases provenientes de la zona de radiación del horno reformador. Las principales reacciones químicas de reforma- ción son: (1) CH4 + H2O → CO + 3H2 (Endotérmica) (2) CO + H2O = CO2 + H2 (Exotérmica) Estas son efectuadas sobre un catalizador a base de niquel en un exceso de vapor de agua y a baja presión. La reformación empieza a los 600°C y controlando la temperatura a la salida se obtiene un contenido en metano de menos de 1% vol. en el gas reformado, la energía calorifica para alcanzar la temperatura de equi- librio en el gas reformado, es obtenida por 120 quemadores de gas natural a lo largo de los tubos de refor- mación. La importancia que en estas reacciones tiene el anhídrido carbónico es la de desplazar el equilibrio de la reacción (2) a la producción de monóxido de carbono materia básica en la síntesis a metanol en el reactor. Composición promedio del gas reformado. (vol.) CO 26% CH4 menos de 1% CO2 8% H2 Diferencia El gas reformado se divide en dos circuitos, gas re- formado a mutación y gas reformado a conversión a metanol. 3.-CIRCUITO DE PRODUCCION DE ANHIDRIDO CARBONICO (MUTACION). La cantidad de anhídrido carbónico disponible de la recuperación del gas refor- mado no es suficiente para los requerimientos de las reacciones de reformación. Es por eso que se usa el circuito de gas reformado a Mutación, para producir el déficit de anhídrido carbó- nico con la finalidad de que la relación H₂/CO en el gas reformado sea la correcta. La reacción de mutación se lleva a efecto en un exceso de vapor de agua sobre un catalizador a base de Hierro Cromo y una temperatura de 360°С. CO + H2A → CO2 + H2 Exotérmica La cual da un gas de composición: CO2 29% CH4 menos de 1% CO2 menos de 1% H2 Diferencia. El gas mutado que básicamente es anhídrido carbónico e hidrógeno se dirige a una torre de absorción con- tra monoetanolamina pobre en contenido de anhídrido carbónico y el hidrógeno restante se dirige a quemadores. 4. SISTEMA DE ABSORCION DE ANHIDRIDO CAR- BONICO. El sistema de monoetanolamina (MEA) para la recuperación de anhídrido carbónico consiste de tres 5. torres las cuales son operadas como una unidad, por lo tanto si la operación de una torre se cambia los efectos en las otras deben tomarse en cuenta. Las absorbedoras son para poner en contacto la corriente ascendente del gas de proceso con la corriente descendente de monoetanolamina pobre en contenido de anhídrido carbónico, la cual ya enriquecida es recuperada en el fondo de las torres (2) y enviada a la torre regeneradora donde se separa el anhídrido carbónico del amina enriquecida, recuperando en el domo el anhí- drido carbónico que es dirigido a el reformador por me- dio de un paso de comprensión. El amina es recuperada en el fondo de la regenera- dora y dirigida a las torres absorbedoras. 5.-COMPRENSION DE GAS.-Las compresoras están formadas por tres servicios: Gas de síntesis (5 pasos) Gas de recirculación (1 paso) Gas anhídrido carbónico (1 paso) El gas reformado dirigido a compresoras forma el gas de síntesis elevándole la presión a 360 kg/cm2 por medio de los cinco pasos de compresión. En la descarga del segundo paso el gas es alineado a una torre de absorción con monoetanolamina la cual absorve el contenido de anhídrido carbónico. La composición del gas que se obtiene del domo de la torre de absorción es el gas de síntesis propiamente: CO 27% CH4 menos de 1% CO2 menos de 1% H2 diferencia Del domo de la torre en alineado a compresoras nuevamente al tercer cuarto y quinto pasos. El gas a la descarga del quinto paso se une con el gas a la descarga del paso de recirculación, juntos for- man la carga al convertidor de metanol. 6. SINTESIS.-En el reactor, gases purificados y comprimidos se combinan químicamente para producir alcohol metílico. CO + 2H2 → CH3OH La síntesis de metanol requiere una mezcla de hi- drógeno y monóxido de carbóno en una relación mínima teórica de 2/1. El gas de síntesis debe de estar libre de fierro y aceite, y debe de contener menos de 1.5% de anhídrido carbónico y otras impurezas que son indeseables desde el punto de vista del catalizador, y la eficiencia óptima de la reacción. Reacciones principales. 1 .- H2 + CO → HCHO Reacciones 2.- H2 + HCHO ← CH3OH de metanol 3.- CH3OH + H2 → CH4 + H2O 4.- CH3OH + CO → Reacciones CH4 + CO2) de metanación Las reacciones (1, 2) son las principales que se efectúan dentro del reactor. Las reacciones (3, 4) se efectúan sin cambio del nú- mero de moléculas y con gran generación de calor por lo que se hacía muy difícil suspender la reacción en la fase metanol, hasta que un catalizador selectivo para las reacciones 1-2 fue desarrollado.spaQuímica--Química orgánica--Compuestos alifáticos--Grupos especiales--Ácidos y ésteresFísica--Física nuclear y de partículas--Energía atómica--RadiactividadBioquímica--Tecnología química--Industria del gas--Obras generalesTesis de licenciaturarestrictedAccessIQ1971 S2 P7