INTEGRANTES: OBTENCION DE METANOL POR EL METODO ICI UNIV.: LIMBER LUIS APAZA CALAMANI UNIV .: GRISELDA VERONICA HUANCA VICENTE UNIV .: ROSA SACACA QUISPE UNIV .: YESSICA BARRETO TOLA UNIV .: DANIA BAUTISTA APAZA DOCENTE: ING. GROVER LEON
INTRODUCCION PROPIEDADES DEL METANOL Es un compuesto orgánico perteneciente a la familia de los alcoholes. Es un combustible que tiene un alto poder calorífico. Se oxida para obtener formaldehído y ácido fórmico. Es un líquido de baja densidad, incoloro. Soluble en diversos disolventes orgánicos.( Agua, etanol, éter, cetonas, benceno). Su fórmula molecular: CH3OH Carbono= 37,5% Oxígeno= 12,5% Hidrógeno= 50%
En 1923 ,la empresa alemana BASF introdujo el primer proceso industrial de producción de metanol. A partir del gas de síntesis. Usando catalizadores de Óxidos de Zinc y Cromo. Operaba a condiciones de presión y temperatura moderadas a elevadas. Su funcionamiento era eficaz ,pero presentaba aspectos negativos. Por tal razón surgió la necesidad de desarrollar un nuevo proceso.Es así que en 1960 la empresa británica ICI( Imperial Chemical Industries) desarrollo un gran avance. ANTECEDENTES: DESARROLLO DEL METODO ICI
El método ICI ,es una empresa química británica muy importante del siglo XX. Es uno de los procesos más eficientes para la producción de metanol. Se caracteriza por lo siguiente: Uso de catalizadores de cobre sobre alúmina con Óxidos de Zinc y Cromo. Opera a condiciones de presión y temperatura bajas a moderadas.( 50-100 ) atm ; ( 200-300 ) °C . Reciclaje eficiente de los gases no convertidos. ANTECEDENTES: METODO ICI (Imperial Chemical Industries)
PRODUCCION DE METANOL: PROCESO ICI (INDUSTRIAS QUIMICAS INDUSTRIALES) Es una de las tecnologías más reconocidas y utilizadas para la producción de metanol a partir de gas natural. este método se clasifica como un proceso de baja presión, lo que lo hace más eficiente energéticamente en comparación con otros métodos tradicionales como el proceso lurgi .
PROCESO ICI PARA LA PRODUCCION DE METANOL
IMPORTANCIA DEL PROCESO ICI Sostenibilidad en el proceso ICI El proceso ICI mejora la sostenibilidad al utilizar el CO2 capturado, apoyando así la economía circular y reduciendo el impacto ambiental. 2. Eficiencia de las reacciones El proceso optimiza el equilibrio termodinámico y cinético de las reacciones, garantizando el máximo rendimiento y una reducción de residuos en la producción de metanol. 3. Versatilidad de las fuentes de gas de síntesis El proceso ICI se adapta a diversas fuentes de gas de síntesis, lo que permite una integración flexible en diferentes procesos industriales para la producción de metanol.
DESCRIPCION DEL PROCESO ICI Materia prima (GN) 2. Pretratamiento (desulfuración) 3. Reformado primario ( GN-vapor de agua = síntesis de gas CO y H2) 4. Intercambio de calor 5. Metanación (producción de metano CH4) 6. Compresión y recirculación 7. Separación y purificación 8. Producción de metanol El proceso ICI opera a presiones entre 50 y 100 bar y temperaturas de 210 a 2 70°C, utilizando un catalizador de cobre ,oxido de zinc y alúmina (Cu/ ZnO /Al2O3). Este método revoluciono en la industria petroquímica en los años 60 al permitir la síntesis de metanol a presiones significativamente menores que las utilizadas anterior mente.
ESQUEMA DEL PROCESO PROCESO ICI
PROCESO HIDRODESULFURADOR LECHO CATALITICO CATALIZADOR ZnO 300 ° C 280 ° C HIDROGENO HIDROTRATADOR DESULFURADOR SE ELIMINA GN LIBRE DE AZUFRE GN ALIMENTACION GN diagrama mas detallada del proceso de HIDRODESULFURACION
ESQUEMA INTERNO DEL REFORMADOR PRIMARIO AIRE CALIENTE AIRE PRECALENTADO 800 °C APROX BPW AGUA PRECALENTADO VENTILACION PARA EXTRACCION Y VACIO T=180 °C O MENOS ZONA DE CONVECCION ZONA DE TRANSICION CHIMENEA ZONA RADIANTE CAJA RADIAL REFORMADOR PRIMARIO GAS COMBUSTIBLE O2 TIENE REFRACTORIOS GAS DE PROCESO VAPOR DE PROCESO
RECUPERADOR DE CALOR AGUA DE CALDERO BW VAPOR 400 °C GAS DE SINTESIS Diagrama mas detallada del proceso VAPOR BFW H2 + CO2 <-> CO + H2O LA REACCION QUE OCURRE EN EL REACTOR HTS Fe
REACTOR DE COMVERTIDOR DE METANOL COMPRESOR INTERCAMBIADOR DE CALOR TURBINA COMPRESOR DE RECICLAJE COMBERTIDOR DE MeOH TURBINA COMPRESOR
CONDENSADOR – SEPARADOR - TANQUE DE METANOL CONDENSADOR SEPARADOR AGUA DE REFRIGERACION TANQUE DE MeOH CRUDO RECIPIENTE DE EXPANCION
REFINACION DE METANOL IMPUREZAS DE BAJO PUNTO E EBULLICION MeOH CRUDO VAPOR LP COLUMNA DE REFINACION COLUMNA DE COBERTURA EXPORTAR IMPUREZAS DE ALTO PUNTO E EBULLICION MeOH REFINADO
Planta de Metanol en Billingham – ICI (Baja Presión)
APLICACIONES DEL METANOL EN LA INDUSTRIA Hoy en día están surgiendo nuevas aplicaciones como motores de turbina que usan metanol, combustible biodiesel, celdas de combustibles de metanol directas, etc. Base para componentes de gasolina de alto octanaje MTBE ( Metil - terbutil -éter). Base química: Acido acético: Solventes, plastificadores, disecantes, fluido hidráulica. Cloruro de metilo: Criogenica , solventes. Formaldehido: Adhesivos, gomas, resinas. Acido fórmico: Fármacos, colorantes, coagulantes. Formalina: Resinas, desinfectantes, plásticos. Metil -Metacrilato: Resinas, peliculas coberteras. Uso directo: Solvente combustible.
MECANISMO DE REACCION Reacción Primaria: La reacción principal es la hidrogenación del monóxido de carbono (CO) en presencia de hidrógeno (H2) para formar metanol: CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(g) Reacción Secundaria (Si se usa CO2): Si el gas de síntesis contiene dióxido de carbono (CO2), este puede también participar en la reacción, aunque la principal sigue siendo con CO: CO2(g) + 3H2(g) → CH3OH(g) + H2O(g)
CATALIZADOR El catalizador : típicamente una mezcla de óxidos de cobre, zinc y aluminio (Cu- ZnO- Al2O3), facilita la reacción al reducir la energía de activación. Este catalizador actúa sobre las moléculas de CO y H2 (o CO2 y H2) para formar los enlaces carbono- oxígeno y carbono- hidrógeno del metanol.
CONCLUCION El proceso ICI para la producción de metanol (CH3OH) implica la reacción del gas de síntesis (CO, CO2, H2) en un reactor de lecho fijo con un catalizador de óxido de cobre, zinc y aluminio. Este proceso se caracteriza por su eficiencia y la posibilidad de operar a presiones de 50 a 100 bares y temperaturas entre 2 1 ° C y 3 7 ° C.