presentacion corporativa de methrnex

OBTENCIN DE METANOLOriginariamente se produca metanol por destilacin destructiva de astillas de madera. Esta materia prima condujo a su nombre de alcohol de madera. Este proceso consiste en destilar la madera en ausencia de aire a unos 400 C formndose gases combustibles (CO, C2H4, H2), empleados en el calentamiento de las retortas; un destilado acuoso que se conoce como cido piroleoso y que contiene un 7-9% de cido actico, 2-3% de metanol y un 0.5% de acetona; un alquitrn de madera, base para la preparacin de antispticos y desinfectantes; y carbn vegetal que queda como residuo en las retortas.Actualmente, todo el metanol producido mundialmente se sintetiza mediante un proceso cataltico a partir de monxido de carbono e hidrgeno. Esta reaccin emplea altas temperaturas y presiones, y necesita reactores industriales grandes y complicados.CO + CO2+ H2CH3OHLa reaccin se produce a una temperatura de 300-400 C y a una presin de 200-300 atm. Los catalizadores usados son ZnO o Cr2O3.El gas de sntesis (CO + H2) se puede obtener de distintas formas. Los distintos procesos productivos se diferencian entre s precisamente por este hecho. Actualmente el proceso ms ampliamente usado para la obtencin del gas de sntesis es a partir de la combustin parcial del gas natural en presencia de vapor de agua.Gas Natural + Vapor de AguaCO + CO2+ H2Sin embargo el gas de sntesis tambin se puede obtener a partir de la combustin parcial de mezclas de hidrocarburos lquidos o carbn, en presencia de agua.Mezcla de Hidrocarburos Lquidos + AguaCO + CO2+ H2Carbn + AguaCO + CO2+ H2En el caso de que la materia prima sea el carbn, el gas de sntesis se puede obtener directamente bajo tierra. Se fracturan los pozos de carbn mediante explosivos, se encienden y se fuerzan aire comprimido y agua. El carbn encendido genera calor y el carbono necesarios, y se produce gas de sntesis. Este proceso se conoce como proceso in situ. Este mtodo no tiene una aplicacin industrial difundida.Los procesos industriales ms ampliamente usados, usando cualquiera de las tres alimentaciones (gas natural, mezcla de hidrocarburos lquidos o carbn) son los desarrollados por las firmas Lurgi Corp. e Imperial Chemical Industries Ltd. (ICI).Proceso LurgiSe denomina proceso de baja presin para obtener metanol a partir de hidrocarburos gaseosos, lquidos o carbn.

El proceso consta de tres etapas bien diferenciadas.ReformingEs en esta etapa donde se produce la diferencia en el proceso en funcin del tipo de alimentacin.En el caso de que la alimentacin sea de gas natural, este se desulfuriza antes de alimentar el reactor. Aproximadamente la mitad de la alimentacin entra al primer reactor, el cual est alimentado con vapor de agua a media presin. Dentro del reactor se produce la oxidacin parcial del gas natural. De esta manera se obtiene H2, CO, CO2y un 20% de CH4residual.Gas Natural + Vapor de AguaCO + CO2+ H2Esta reaccin se produce a 780 C y a 40 atm.El gas de sntesis ms el metano residual que sale del primer reactor se mezcla con la otra mitad de la alimentacin (previamente desulfurizada). Esta mezcla de gases entra en el segundo reactor, el cual est alimentado por O2. Este se proviene de una planta de obtencin de oxgeno a partir de aire.CH4+ CO + CO2+ O2CO + CO2+ H2Esta reaccin se produce a 950 C.En caso de que la alimentacin sea lquida o carbn, sta es parcialmente oxidada por O2y vapor de agua a 1400-1500 C y 55-60 atm. El gas as formado consiste en H2, CO con algunas impurezas formadas por pequeas cantidades de CO2, CH4, H2S y carbn libre. Esta mezcla pasa luego a otro reactor donde se acondiciona el gas de sntesis eliminndose el carbn libre, el H2S y parte del CO2, quedando el gas listo para alimentar el reactor de metanol.SntesisEl gas de sntesis se comprime a 70-100 atm. y se precalienta. Luego alimenta al reactor de sntesis de metanol junto con el gas de recirculacin. El reactor Lurgi es un reactor tubular, cuyos tubos estn llenos de catalizador y enfriados exteriormente por agua en ebullicin. La temperatura de reaccin se mantiene as entre 240-270 C.CO + H2CH3OH H < 0CO2+ H2CH3OH H < 0Una buena cantidad de calor de reaccin se transmite al agua en ebullicin obtenindose de 1 a 1.4 Kg. de vapor por Kg. de metanol. Adems se protege a los catalizadores.DestilacinEl metanol en estado gaseoso que abandona el reactor debe ser purificado. Para ello primeramente pasa por un intercambiador de calor que reduce su temperatura, condensndose el metanol. Este se separa luego por medio de separador, del cual salen gases que se condicionan (temperatura y presin adecuadas) y se recirculan. El metanol en estado lquido que sale del separador alimenta una columna de destilacin alimentada con vapor de agua a baja presin. De la torre de destilacin sale el metanol en condiciones normalizadas.En la pgina siguiente se puede observar el flow-sheet del proceso Lurgi de baja presin para obtener metanol lquido a partir de gas natural. Mientras que en la pgina siguiente se podr observar el mismo proceso pero en caso de usar alimentacin lquida o carbn.Proceso ICILa diferencia entre los distintos procesos se basa en el reactor de metanol, ya que los procesos de obtencin de gas de sntesis y purificacin de metanol son similares para todos los procesos.En este caso la sntesis cataltica se produce en un reactor de lecho fluidizado, en el cual al gas de sntesis ingresa por la base y el metanol sale por el tope. El catalizador se mantiene as fluidizado dentro del reactor, el cual es enfriado por agua en estado de ebullicin, obtenindose vapor que se utiliza en otros sectores del proceso.La destilacin se realiza en dos etapas en lugar de realzarse en una sola.Todas las dems caractersticas son similares al proceso Lurgi antes descrito.Ammonia-CasaleEl reactor posee mltiples catalizadores de lecho fluidizado, con gas refrigerante, flujos axiales y radiales y bajas cadas de presin. La produccin en este tipo de reactores puede llegar a 5.000 t/da.TopsoeSe caracteriza por desarrollar un flujo radial a travs de tres catalizadores de lecho fluidizado en distintos compartimentos. El intercambio de calor es externo

METANOL

El compuesto qumico metanol, tambin conocido como alcohol metlico o alcohol de madera, es el alcohol ms sencillo. A temperatura ambiente se presenta como un lquido ligero (de baja densidad), incoloro, inflamable y txico que se emplea como anticongelante, disolvente y combustible. Su frmula qumica es CH3OH (CH4O).

La materia prima tpica utilizada en la produccin de metanol es el gas natural. El metanol tambin se puede hacer de los recursos renovables como la madera, residuos slidos urbanos y aguas residuales.

Procesos de Manufactura Metanol

Los procesos modernos de manufactura de metanol empelan al gas natural como materia prima. El gas natural se desulfura para retirarle los compuestos de azufre que son venenos para los catalizadores, luego se reforma con vapor para obtener gas de sntesis. Este gas se transforma en metanol por un proceso cataltico. El metanol crudo se purifica mediante destilacin. La Figura No. 1 muestra el diagrama de bloques para su manufactura

Desulfuracin.- En esta etapa se busca remover el azufre presente en el gas natural

Primero se hidrotrata el gas natural en un Hidrotratador, donde las reacciones ocurren sobre un catalizador en base NI-MO donde los compuestos azufrados para pasan a H2S.

COS + H2 ==>H2S+ CO

CH3-SH + H2 ==>H2S + CH4

Se termina en un Reactor de Desulfuracin donde se adsorbe H2S sobre ZnO.

Reformacin.- Se realiza en un reactor cataltico que consiste en un horno en el que adems el metano se hace ingresar vapor de agua y se le aade calor pasando los reactantes a travs del lecho de un catalizador de nquel donde ocurren las siguientes reacciones:

CH4 + H2O ==>CO + 3H (Reformacin)

CO + H2O ==>CO2 + H2 (Reaccin Shift)

Sntesis de Metanol:El gas de sntesis se enva a un reactor cataltico de lecho fijo que opera con un catalizador en base a cobre, donde el gas de sntesis se convierte a metanol, por medio de las siguientes reacciones.

CO +2H2 ==> CH3OH

CO2 + 3H2 ==>CH3OH + H2O

Existen tecnologas de alta presin y de baja presin para la sntesis del metanol

Refinacin.- La ltima etapa en la sntesis del metanol es la refinacin del metanol crudo producido en la etapa de la sntesis. Para ellos se aplica dos destilaciones sucesivas

1 destilacin (topping).- Se busca la remocin de Gases.

2 destilacin.- Se busca la remocin de productos pesados, agua e Hidrocarburos.

La Figura No. 2 muestra el Diagrama de Procesos para la Manufactura de Metanol

Fig.2.- Diagrama Procesos para Manufactura Metanol

GRAFICO 9. Proceso ICI-Produccin de MetanolDescripcin del GRAFICO VII-3:

2.2.10.-Descripcin del GRAFICO 9.Descripcin del GRAFICO VII-3:

El gas de sntesis producido mediante reformado con vapor, pasa a travs de un compresor de doble cuerpo (make-up compressor) para luego ser mezclado con el gas de reciclo del reactor. La mezcla de reciclo es recogida por un compresor centrfugo de un solo cuerpo, accionado por una turbina de vapor a contrapresin. A la salida del

Compresor, el gas presurizado es precalentado por intercambio de calor con el efluente del reactor, despus es dividido en dos corrientes.

a. La primera (aproximadamente un 40%) es enviada al tope del reactor despus de haberse sometido a un precalentamiento, por contracorriente con el flujo de los productos formados. b. El segundo (60%) es usado como un fluido quenching inyectado en los diferentes niveles del reactor, para alcanzar un control efectivo de la temperatura.

A la salida de la zona de reaccin, la corriente de gas obtenida es primero enfriada por el calentamiento de la corriente de alimentacin al reactor y por el agua requerida por los generadores de vapor de alta presin, luego pasa a travs de un intercambiador aero-enfriador, donde el metanol y el agua son condensados. La separacin gas/liquido es entonces llevada a un drum vertical, operando bajo presin. La fraccin de gas es esencialmente reciclado: una purga ayuda a mantener el gas inerte contenido en el lazo de reaccin en un nivel adecuado. El metanol crudo es desgasificado por flasheo y luego destilado. Este contiene de 17 a 23% en peso de agua, 0.4% de impurezas (dimetil ter, formiato de metilo, etanol, propanol, butanol, etc.), por lo tanto debe ser purificado en una serie de dos columnas para cumplir con las especificaciones comerciales de metanol para usos qumicos (Etanol a 10 ppm para el grado AA). La primera columna es de ligeros, que elimina los componentes ligeros (gas, teres, cetonas, etc.), mientras la segunda columna realiza las siguientes separaciones:

a. En el tope, el metanol purificado se extrae por debajo de la seccin de rectificacin. b. Los alcoholes pesados como unas corrientes laterales.

c. El agua por el fondo.

Nota: Debido a los problemas de separacin de fases en presencia de agua y la formacin de trampas de vapor que son perjudiciales para los motores, el uso de metanol como combustible requiere la adicin de compuestos oxigenados de alto peso molecular (particularmente igual o de ms pesos que el etanol). Para tales aplicaciones, es importante mantener ciertas impurezas en producto de metanol o incluso favorecer su formacin. As, el diagrama de flujo de la purificacin puede ser simplificada combinando la separacin y rectificacin de ligeros finales en una sola operacin, o por aumentar el contenido de los homlogos ms altos que el metanol mediante la realizacin de la conversin en el mismo reactor (Lurgi, Vulcan, etc.) o en diferentes unidades, para un mejor control de los cambios en el medio de la reaccin (IFP, SNAM, Progetti, etc.). Ahora el metanol se fabrica en fase liquida o fases combinada.

Proceso ICI Admite alimentaciones de hidrocarburos lquidos gaseosos y slidos.el gas de sntesis puede obtenerse por reformado o por axodacion parcial.Para el reformado con vapor el gas de sntesis sale del reformador a 800-880 C y pasa a la seccin de recuperacin de calor, luego de enfriarse a temperatura ambiente el gas se introduce en el ciclo de sntesis de metanol. El cual se encarga de la etapa de conversin a metano, el producto obtenido se destila en varios destiladores para alta pureza.

Las principales caractersticas del proceso ICI son; un catalizador basado cobre altamente estable con un tiempo de vida superior a los 4 aos que opera a 50-100 atm. Y 200-300 C, con un diseo sencillo del convertidor y un sistema de recuperacin de calor y destilacin optimizada. El convertidor deposito a presin que contiene el lecho del catalizador dotado con sistema para la carga del catalizador por la parte superior y descarga por la inferior la reaccin separa por diferentes niveles por la inyeccin de gas frio y el ultimo enfriador de reemplaza por in intercambiador de calor que calienta la alimentacin al primer lecho. El sistema de recuperacin de calor que incluye el reformado y el siclo de sntesis junto con el sistema de energa esta optimizado para obtener al mximo el uso de calor en todos los niveles de temperatura consiguiendo as la mxima economa en el proceso. La seccin de destilacin esta optimizada en razn al coste del capital y consumo energtico En el caso de que se emplee el proceso de oxidacin parcial, si se dispone de alimentacin de Hc pesados o carbn estas oxidan parcial mente por oxigeno y vapor. El gas producto que contiene grande cantidades de CO y H2 junto con CO2 se trata para retirar los compuestos de azufre que envenenaran el catalizador y para ajustar al optimo la relacin de H2/ CO como los procesos de oxidacin parcial pueden operar a presiones intermedias puede suprimirse en estas instalaciones la etapa de compresin de gas de sntesis