La aplicación industrial de metano

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METANO

El metano es importante para la generación eléctrica ya que se emplea como combustible en las turbinas de gas o en generadores de vapor.

Si bien su calor de combustión, de unos 802 kJ/mol, es el menor de todos los hidrocarburos, si se divide por su masa molecular (16 g/mol) se encuentra que el metano, el más simple de los hidrocarburos , produce más cantidad de calor por unidad de masa que otros hidrocarburos más complejos. En muchas ciudades, el metano se transporta en tuberías hasta las casas para ser empleado como combustible para la calefacción y para cocinar. En este contexto se le llama gas natural. En Colombia así como en otros países emergentes, el gas natural es empleado como combustible alterno por algunos vehículos de transporte.

Usos industriales

El metano es utilizado en procesos químicos industriales y puede ser transportado como líquido refrigerado (gas natural licuado, o GNL). Mientras que las fugas de un contenedor refrigerado son inicialmente más pesadas que el aire debido a la alta densidad del gas frío, a temperatura ambiente el gas es más ligero que el aire. Los gasoductos transportan grandes cantidades de gas natural, del que el metano es el principal componente.

En la industria química, el metano es la materia prima elegida para la producción de hidrógeno, metanol, ácido acético y anhidro acético. Cuando se emplea para producir cualquiera de estos productos químicos, el metano se transforma primero en gas de síntesis, una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno, mediante reformación por vapor. En este proceso, el metano y el vapor de aguareaccionan con la ayuda de un catalizador de níquel a altas temperaturas (700 -1.100 °C).

CH4+ H2O → CO + 3H2

La proporción de monóxido de carbono frente al hidrógeno puede ser ajustada mediante la reacción de desplazamiento de gas de aguaal valor deseado.

CO + H2O → CO2+ H2

Otros productos químicos menos importantes derivados del metano incluyen el acetileno obtenido haciendo pasar metano a través de un arco eléctrico, y los clorometanos (clorometano, diclorometano, cloroformo, y tetracloruro de carbono), producidos por medio de la reacción del metano con cloro en forma de gas . Sin embargo, el uso de estos productos está disminuyendo, el acetileno está siendo reemplazado por sustitutos más económicos y los clorometanos debido a motivos de salud y medioambientales.

ETANO

El etano se emplea en la fabricación de compuestos intermedios de la síntesis orgánica; por ejmplo el etano produce el cloruro de etileno por cloración.

PROPANO

El principal uso del propano es el aprovechamiento energético como combustible. Con base al punto de ebullición más bajo que el butano y el mayor valor energético por gramo, a veces se mezcla con éste o se utiliza propano en vez de butano. En la industria química es uno de los productos de partida en la síntesis del propeno. Además se utiliza como gas refrigerante (R290) o como gas propulsor en aerosoles

BUTANO

La principal aplicación del gas butano (C4H10) es comocombustible en hogares para la cocina y agua caliente, y en los mecheros de gas. No suele consumirse en grandes cantidades debido a sus limitaciones de transporte y almacenaje.

En España

En España el gas butano se transporta en la típicabombona de butano, que es un envase cilíndrico, el cual se dilata cuando la temperatura cochis

Su regulación aparece en el Real Decreto 1085/1992 de11 de septiembre por el que se aprueba el Reglamento de la actividad de distribución de Gases Licuados del Petróleo. En su artículo 22, determina las obligaciones de los titulares de los contratos de dicho suministro. Entre ellas, se encuentra la revisión de la instalación cada cinco años por una empresa instaladora legalmente habilitada para ello.5 Similares medidas se han tomado en otros países.

El precio de la bombona de butano en septiembre de 2012 es 16,10 € en España.6tambien es muy requerido en españa lo usan como gas para cocina

PENTANO

Usos industriales

El n-pentano es uno de los agentes espumantes primarios que se usan en la producción de espuma de poliestireno.

Debido a su bajo punto de ebullición, bajo coste, y relativa seguridad, el pentano se usa como medio de trabajo en las centrales de energía geotérmica.

Usos en laboratorio

Los pentanos son relativamente baratos y son los alcanos, líquidos a temperatura ambiente, más volátiles, por lo que se usan en laboratorio como disolventes que se evaporan con facilidad. Sin embargo, debido a su falta de polaridad y ausencia degrupos funcionales, solo pueden disolver sustancias no-polares y compuestos ricos en grupos alquilo. Los pentanos son miscibles con la mayoría de los disolventes no-polares como clorocarbonos, derivados aromáticos y éteres. También se usan con frecuencia en cromatografía en fase líquida.

HEXANO

Obtención

El hexano y sus isómeros forman parte de derivados petróleos y se obtiene de ellos mediante destilación fraccionada. A menudo no hace falta separar el n-hexano si no se emplea directamente la mezcla obtenida cuyo intervalo de ebullición coincide aproximadamente con el punto de ebullición del hexano.

Uso

El hexano es utilizado como disolvente para algunas pinturas y procesos químicos y para quitar etiquetas de precios ya que disuelve el pegamento con que se adhieren. También fue muy utilizado en la industria del calzado y la marroquinería, aunque su uso en industrias controladas está más restringido.

Toxicología

El n-hexano es uno de los pocos alcanos tóxicos. El efecto fisiológico no se debe a la misma sustancia sino a los productos de su metabolización, especialmente la 2,5-hexadiona. Este compuesto reacciona con algunas aminas esenciales para el funcionamiento de las células nerviosas. Por lo tanto es neurotóxico. Además posee un potencial adictivo y es peligroso.

HEPTANO

El heptano (y sus muchos isómeros), se utiliza en los laboratorios como un disolvente totalmente apolar. Ya que se presenta en estado líquido a presión ytemperatura ambiente, es fácil de transportar y almacenar.

El heptano se encuentra disponible comercialmente mezclado con sus isómeros, para el uso en pinturas y revestimientos y también puro para la investigación y desarrollo, la fabricación de productos farmacéuticos y como componente minoritario en la gasolina.

Escala del octanaje

El n-heptano es el punto cero en la escala del octanaje. No es un producto deseable del petróleo, ya que arde de forma explosiva, a diferencia de sus isómeros ramificados que arden de una forma más lenta y dan un mayor rendimiento. Se eligió como punto cero de la escala del octanaje, por la posibilidad de obtener n-heptano de alta pureza, sin estar mezclado con otros isómeros del heptano u otros alcanos.

NONANO

Obtención

Se obtiene por destilación fraccionada del petróleo o del gas natural. También puede obtenerse por acoplamiento de halogenuros de alquilo con compuestos organometálicos, como la reacción entre el dietilcuprato de litio con 1-bromoheptano:5

ETENO

El eteno o etileno es un gas de olor agradable que se emplea como anestésico y para acelerar el proceso de maduración de las frutas y verduras. También se usa como materia prima para fabricar muchos productos.

El etino o acetileno es un gas incoloro y tóxico. Arde con una llama muy luminosa que alcanza una temperatura de 3.500 °C; por eso se emplea en el llamado soplete oxiacetilénico, para soldar metales. También se usa como materia prima.

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