Proceso Productivo Metanol
Enviado por oscarina31 • 22 de Enero de 2015 • 1.544 Palabras (7 Páginas) • 285 Visitas
1.- Recepción y Distribución del Gas Natural:
El gas natural proveniente de la planta de extracción San Joaquín, es utilizado en la planta como materia prima para el proceso y como gas combustible.
Una vez dentro de los límites de batería de la planta, el gas pasa por el tambor separador de condensados (donde se separa cualquier contenido de pesados) y se distribuye hacia el área de servicios industriales (Calderas auxiliares, incinerador y mechurrio), quemadores del horno reformador y gas de alimentación o de proceso.
2.- Sección de Hidrodesulfuración:
El gas natural en el limite de batería de la planta puede contener hasta un máximo de 25 ppm en peso de azufre en forma de Sulfuro de Hidrogeno (H2S), Sulfuro de Carbonilo (COS) y mercaptanos (RSH).
La remoción de éstos compuestos es sumamente importante en el proceso de producción de metanol. El azufre es un grave “veneno” para el catalizador a base de óxido de níquel del horno reformador. El envenenamiento ocurre mediante un proceso de absorción química reversible. No obstante, cuando el envenenamiento del catalizador ocurre a niveles relativamente altos, se deposita carbón en la superficie del catalizador, bloqueando los poros originando un daño irreversible.
El catalizador de la sección de síntesis, a base de Cobre/Zinc, también es susceptible de envenenamiento permanente por azufre. Para evitar este envenenamiento es necesario remover el contenido de azufre en el gas natural de alimentación a valores inferiores a 0.1 ppm en volumen antes de la sección de reformación.
2.1.- Hidrogenación:
El azufre contenido en el gas de alimentación solamente puede ser removido en forma de sulfuro de hidrogeno (H2S). Dado que el gas también puede contener sulfuros orgánicos y mercaptanos, éstos debe ser previamente transformados en sulfuro de hidrogeno mediante el proceso conocido como hidrogenación.
A continuación se presentan las reacciones típicas de hidrogenación:
Sulfuro de Carbonilo: COS + H2 H2S + CO
Mercaptanos: RSH + H2 H2S + RH
Estas reacciones ocurren a una temperatura mayor o igual a 380 °C.
2.2.- Desulfuración:
En el proceso de desulfuración se remueven los compuestos sulfurosos (COS, RSH) que en forman de sulfuro de hidrógeno, H2S, se encuentran presentes en el gas que sale del hidrogenador.
La corriente gaseosa pasa a los desulfuradores donde el sulfuro de hidrógeno, a 380 °C de temperatura, es absorbido por el catalizador de óxido de Zinc, mediante la reacción:
H2S + ZnO ZnS + H2O
El óxido de Zinc se agota y no puede ser regenerado. Es por esto que se dispone de dos reactores conectados en series para garantizar la remoción eficiente del azufre y la reposición del óxido de Zinc agotado sin interrumpir el proceso.
3.- Sección de Reformación
El gas desulfurado a 380 °C es alimentado a la sección de reformación a través del saturador de gas natural donde el gas es saturado con vapor de agua por contacto con el condensado de vapor de agua proveniente del proceso. Ese saturador es un intercambiador de calor vertical de película descendente, donde el condensado es calentado y evaporado por el gas reformado que pasa a través de la carcaza.
La mezcla de gas natural y vapor es distribuida por un sistema de cabezal situado en el tope del reformador, a 700 tubos que contienen un catalizador a base de óxido de Níquel (NiO)
Las reacciones que se llevan a cabo en la parte interior de los tubos que contiene al catalizador se representan por las siguientes reacciones:
(1) CH4 + H2O CO + 3H2
(2) CO + H2O CO2 + H2
El gas reformado es una mezcla de CO, CO2 , H2 y metano no convertido.
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