Fuerza Armada Nacional (UNEFA)

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la

Fuerza Armada Nacional (UNEFA)

Núcleo Falcón, Extensión Punto Fijo

Unidad Curricular: Refinación del Gas.

Elaborado por:

Sibada, Yurimar C.I. 19.441.224

Torrealba, Héctor C.I. 18.421.945

León, María C.I. 18.699.582

Alvarado, Rogmig C.I. 15.982.833

VIII Semestre de Ingeniería en Petróleo

Sección “A” Nocturno

Punto Fijo; Octubre de 2012.

ÍNDICE GENERAL

 Introducción

 Generalidades

 Propiedades físicas

 Producción a nivel mundial

 Plantas en Venezuela

 Materias primas

 Especificaciones de las materias primas

 Reacciones

 Aspectos termodinámicos y cinéticos

 Diagramas de procesos

 Descripción del proceso

 Catalizadores

 Principales licenciantes

 Conclusión

 Bibliografía consultada

INTRODUCCION

El metano o CH4 es el componente mayoritario en un 90% del gas natural que yace en reservorios bolivianos a más de 6.000 metros bajo tierra y que esperan ser desarrollados, explotados y comercializados, con valor agregado. Hay una gran industria del metanol en Chile que lo produce a partir del metano.

El metanol (CH30H) es un líquido petroquímico compuesto de cuatro partes de hidrógeno, una de oxígeno, y una de carbono, que se produce de combustibles fósiles renovables y de no renovables que contengan carbono e hidrógeno, en el primer caso utilizando un proceso catalítico para el gas natural (metano).

El metanol se utiliza como materia prima en producción de químicos como ácido acético y formaldehído, adhesivos, goma, espumas y líquido limpia parabrisas, como también en aditivo MTBE (éter metil terc- butílico) componente de gasolina de combustión limpia. “Además se está utilizando cada vez más en purificación de aguas servidas y como combustible para celdas para teléfonos celulares, computadoras portátiles y en menor escala en transporte (en motonetas)”, acotó el consultor en energía e hidrocarburos.

GENERALIDADES

Derivado del gas natural, el metanol es un hidrocarburo, compuesto por carbón, hidrógeno y oxígeno. Su fórmula química es CH3OH.

El metanol es un alcohol y es un líquido incoloro, neutro, polar e inflamable. Es miscible con el agua, alcoholes, ésteres y con la mayoría de los solventes orgánicos. Es poco soluble en grasas y aceites.

Entre los nombres comunes del metanol se incluyen: alcohol metílico, hidrato metílico, espíritu de madera, espíritu de alcohol e hidróxido metílico.

El metanol se usa como la base de muchos productos químicos. Entre otros usos cabe mencionar líquido limpia parabrisas, anticongelante y combustibles. Más adelante en esta guía discutiremos algunos usos específicos.

La estructura química del metanol es muy similar a la del agua, con la diferencia de que el ángulo del enlace C-O-H en el metanol (108.9°) es un poco mayor que en el agua (104.5°), porque el grupo metilo es mucho mayor que un átomo de hidrógeno.

Figura Nº 1 Estructura química del metanol

En condiciones normales es un líquido incoloro, de escasa viscosidad y de olor y sabor frutal penetrante, miscible en agua y con la mayoría de los solventes orgánicos, muy tóxico e inflamable. El olor es detectable a partir de los 2 ppm.

Es considerado como un producto petroquímico básico, a partir del cual se obtienen varios productos secundarios. De los puntos de ebullición y de fusión se deduce que el metanol es un líquido volátil a temperatura y presión atmosféricas. Esto es destacable ya que tiene un peso molecular similar al del etano (30 g/mol), y éste es un gas en condiciones normales.

La causa de la diferencia entre los puntos de ebullición entre los alcoholes y los hidrocarburos de similares pesos moleculares es que las moléculas de los primeros se atraen entre sí con mayor fuerza.

En el caso del metanol estas fuerzas son de puente de hidrógeno, por lo tanto esta diferencia es más remarcada. El metanol y el agua tienen propiedades semejantes debido a que ambos tienen grupos hidroxilo que pueden formar puente de hidrógeno. El metanol forma puente de hidrógeno con el agua y por lo tanto es miscible (soluble en todas las proporciones) en este solvente. Igualmente el metanol es muy buen solvente de sustancias polares, pudiéndose disolver sustancias iónicas como el cloruro de sodio en cantidades apreciables.

Una reacción característica del alcohol metílico es la formación de metóxido de sodio cuando se lo combina con este. El metanol es considerado como un producto o material inflamable de primera categoría; ya que puede emitir vapores que mezclados en proporciones adecuadas con el aire, originan mezclas

Sus principales usos son en:

 Químico intermedio

Las aplicaciones primarias del metanol son la producción de productos químicos y de aquellos que se utilizan como combustible. En la actualidad se está utilizando cada vez más en el tratamiento de aguas residuales y en la producción de biodiesel. El metanol se utiliza en la manufactura del formaldehído, del ácido acético y de una variedad de químicos intermedios que forman la base de una gran cantidad de derivados secundarios. Estos últimos se utilizan en la fabricación de una amplia gama de productos incluyendo enchapados, tableros aglomerados, espumas, resinas y plásticos. El resto de la demanda del metanol está en el sector del combustible, principalmente en la producción de MTBE (aditivo para mejorar la combustión de combustibles sin plomo), que se mezcla con gasolina para reducir la cantidad de emisiones nocivas de los vehículos de combustión. El metanol también se está utilizando en menor escala como combustible y es combustible para las celdas de combustible.

 Aplicaciones en celdas de combustible

El metanol está considerado ampliamente como uno de los combustibles más prometedores para aplicaciones de celdas de combustible que están siendo desarrolladas hoy en día para teléfonos celulares, computadoras portátiles y medios de transporte de menor escala como los scooters. Varias de sus cualidades distintivas lo convierten en el portador ideal de hidrógeno para vehículos a celdas de combustible del futuro y posiblemente sea capaz de proveer una fuente de energía alternativa para el hogar.

• Celda de combustible: Una celda de combustible es un dispositivo electroquímico cuyo concepto es similar al de una batería. Consiste en la producción de electricidad mediante el uso de químicos, que usualmente son hidrógeno y oxígeno, donde el hidrógeno actúa como elemento combustible, y el oxígeno es obtenido directamente del aire. También pueden ser usados otros tipos de combustibles que contengan hidrógeno en su molécula, tales como el gas metano, metanol, etanol, gasolina o diesel entre otros. Debido a que la generación de energía eléctrica es directa, la eficiencia que alcanza una celda de combustible puede ser muy elevada, además al no tener partes en movimiento son muy silenciosas. Sumado a todo esto hay que agregar que la celda de combustible no usa la combustión como mecanismo de generación de energía, lo que la hace prácticamente libre de contaminación. Las celdas de combustible individuales pueden combinarse para producir motores más potentes impulsados por ejemplo a hidrógeno. Pueden ser fabricadas de distintos tamaños y para distintas aplicaciones que van desde su uso en telefonía celular, hasta el uso de éstas para impulsar automóviles. Además, la energía producida es 100% limpia, ya que el único producto que se obtiene es agua o vapor de agua dependiendo de la temperatura de operación del dispositivo. El nuevo tipo de pila de combustible innovador ofrece una densidad energética dos veces superior a las baterías de litio para dispositivos portátiles. Esta pila pretende dar una alternativa viable a los fabricantes de portátiles, algo que les permitiría sustituir las tradicionales baterías de litio. La tecnología de la pila de combustible permite generar dos veces más energía que una batería de portátil. Para recargarla, basta con añadir un poquito de metanol de vez en cuando y pulsar un botón para iniciar el proceso de transmutación del metanol al hidrogeno.

 Metanol como combustible

En principio cabe destacar que el metanol surge como combustible alternativo ante la toxicidad de las emisiones de las naftas y la destrucción de la capa de ozono. Igualmente el poder calorífico de la nafta es el aproximadamente el doble del poder calorífico del metanol, haciéndolo así mas rentable. Entre los más conocidos se encuentran el M-85, con 85% de metanol y 15% de nafta y el M-100 (100% metanol). La empresa Methanex (Mexico) está considerando la producción de gasoil-metanol para disminuir las emisiones

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