El Metanol

INTRODUCCION.

El metanol (CH3 OH) es un liquido petroquímico compuesto de cuatro partes de hidrogeno, una de oxigeno y una de carbono, que se produce de combustibles fósiles renovables y de no renovables que contengan carbono e hidrogeno, 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 formaldehídos, adhesivos, goma, espumas y líquidos limpia parabrisas, como también en aditivo MTBE ( éter metil terc- butílico) componente de gasolina de combustión limpia.

La producción de metanol a partir del gas natural se realizará, utilizando un proceso muy conocido como es el proceso Lurgi.

La fabricación del metanol a partir del gas ocurre cuando en su primer proceso de “reformación” del gas es mezclado con vapor de bajo calor para producir un “gas de síntesis” que consiste en Hidrogeno, h2, Monóxido de carbono, CO, y Dióxido de carbono, CO2. En una segunda etapa de “compresión” ese gas de síntesis es presurizado (comprimido) y sometido a reacción (convertido) para formar crudo compuesto por 75% metanol y 25% agua, se almacena temporalmente para verificar posteriormente trazas e impurezas que se remueven en el proceso de destilación; y como último proceso ocurre la refinación donde el metanol es extraída en forma líquida, posteriormente almacenado en tanques hasta el momento de ser distribuido. Para su transporte se utiliza camiones, trenes, barcos, y oleoductos.

Debido a las necesidades de ampliar el mercado es necesario instalar un complejo petroquímico para así aumentar las ganancias del país. Una industria de estas características proporciona una mayor oferta laboral y un crecimiento industrial, brindando recursos a nuestro territorio, a su vez logrando una apertura en exportación de dicho producto.

JUSTIFICACIÓN.

Tenemos en cuenta 3 tipos de justificación que si bien es cierto cada una de ellas es muy importante a nivel global como son la Justificación Técnica, la Económica y la Ambiental.

Justificación Técnica: La tecnología seleccionada como lo es el método Lurgi es un proceso de una tecnología avanzada para convertir el gas natural en metanol a bajo costo en grandes cantidades.

El proceso principal cuenta con las siguientes ventajas:

El gas natural de reformación ya sea en combinación con el reformado con vapor, o como reformado auto térmico.

Dos etapas de síntesis de metanol en agua y refrigerado por gas, reactores en funcionamiento a lo largo de la ruta óptima de reacción. El ajuste de la composición del gas de síntesis por el hidrogeno a reciclar.

El proceso Lurgi que escogimos es el mas utilizado y presenta cierta superioridad frente a los demás procesos.

Justificación Económica: La industria del metanol deriva del gas natural, es competitiva a nivel global. El metanol se utiliza como materia prima en producción de químicos como acido acético y formaldehidos, adhesivos, goma, espuma, y líquidos limpia parabrisas, componentes de gasolina de combustión limpia, etc.

El contenido de energía de metanol en comparación con otros es bajo, pero puede ser compensado por menores costos de transporte para exportación a distancias mayores, el metanol es competitivo, creando oportunidades para su fabricación en una región rica en gas.

Justificación Ambiental: Su atractivo principal es una combustión limpia de combustibles potencial adecuado para turbinas de gas, motores de gasolina y en las nuevas tecnologías de células de combustible. El metanol tiene mayor potencial de uso respecto a otros combustibles convencionales debido a que con esta sustancia se forma menor cantidad de ozono, menores emisiones de contaminantes, particularmente benceno e hidrocarburos aromáticos poli cíclicos y compuestos sulfurados; además presenta bajas emisiones de vapor.

OBJETIVO GENERAL.

Realizar el diseño y evaluación de una planta petroquímica para la producción de metanol a partir del gas natural.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Realizar un estudio de mercado para el metanol.

Realizar el balance de materia y energía

Realizar el diseños de los equipos involucrados en el proceso de obtención de metanol

Realizar una evaluación económica de la planta.

Fig. 1. Mapa mental del proyecto.

CAPITULO I

(ESTUDIO DE MERCADO)

INFORMACIÓN DEL PRODUCTO “METANOL”.

El metanol, también llamado alcohol metílico, alcohol de madera, carbinol y alcohol de quemar, es el primero de los alcoholes. Su fórmula química es CH3OH

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.

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

El Metanol líquido y sus vapores son sustancias muy inflamables y que al contacto con el aire pueden llegar a ser explosivas. Esto representa un problema de seguridad potencialmente grande. Es un combustible con un gran poder calorífico, que arde con llama incolora o transparente y cuyo punto de inflamación es de 12,2ºC.

Esta prohibido el transporte de alcohol metílico sin contar con los recipientes especialmente diseñados para ello. la cantidad máxima de almacenamiento de metanol en un lugar de trabajo es de 200 litros.

Tabla 1. Propiedades físicas y químicas del metanol.

Usos del Metanol.

El metanol hoy en día ha sido desarrollado para apoyar la tecnología y su uso como en la telefonía, computación y más, se han diseñado bastantes métodos para utilizarlo para que se vaya desarrollando en los seres humanos y su entorno social.

El metanol aun que es muy toxico como su olor o ingerirlo, es muy importante también en la fabricación de medicinas para eso la necesidad de depender de él.

El mundo desarrolla y apuesta a las pilas de combustible, se trabaja en su aplicación en base al metanol que puede extraerse de productos vegetales e integraría un proceso de generación natural ecológica y sustentable.

El metanol tiene varios usos. Es un disolvente industrial y se emplea como materia prima en la fabricación de formaldehido.

También se emplea como anticongelante en vehículos, combustible de bombonas de camping-gas, disolvente de tintas, tintes, resinas, grasas, aceites, nitrocelulosa y adhesivos.

El metanol puede ser también añadido al etanol para hacer que éste no sea apto para el consumo humano (el metanol es altamente tóxico), a pesar de su toxicidad, es muy importante en la fabricación de medicinas.

Materias primas.

Materias primas para la obtención de metanol:

Gas natural.

Astilla de madera.

Hulla

Coque

Biomasa

Astillas de madera

Carbón

Vapor de agua

Materia prima seleccionada: Gas natural y vapor de agua. Ya que contamos con pozos de gas natural y Pemex que podría abastecernos de esta materia prima para la obtención del metanol.

De esta manera obtendríamos un menor costo en nuestra materia prima.

Gas Natural: Así se le denomina en la industria del petróleo a una mezcla de hidrocarburos gaseosos donde el metano es el principal componente. Normalmente contiene pequeñas cantidades de gases no hidrócabonados como nitrógeno, dióxido de carbono y sulfuro de hidrógeno. Se le encuentra en reservorios porosos, ya sea asociado con el petróleo (gas asociado), o en reservorios sin petróleo (gas no asociado). El gas natural es importante desde el punto de vista energético y como materia prima petroquímica, de la misma manera que el petróleo.

Puede obtenerse también con procesos de descomposición de restos orgánicos (basuras, vegetales - gas de pantanos) en las plantas de tratamiento de estos restos (depuradoras de aguas residuales urbanas, plantas de procesado de basuras, de alpechines, etc.). El gas obtenido así se llama biogás. El gas natural que se obtiene debe ser procesado para su uso comercial o doméstico. Algunos de los gases que forman parte del gas natural extraído se separan de la mezcla porque no tienen capacidad

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