Seminario: Sntesis de metanol: una breve resea de las mejoras tecnolgicas Jean-Paul Lange - Centro de Investigacin y Tecnologa de Shell - Amsterdam, Pases Bajos 2001

Ante los usos diversos que se le da al metanol actualmente, se busca la minimizacin de los costos de produccin usando como indicador la minimizacin de la transferencia de energa.Reaccin global: CO + 2 H2 CH3OH H298K= -91 KJ/mol -Es una reaccin exotrmica, por lo tanto requiere enfriamiento. -Como limitacin, el equilibrio termodinmico impone una baja conversin por paso, lo que implica un gran reciclo de gas no convertido. -Para definir la estequiometria del gas de sntesis se utilizaa el nmero estequiomtrico, en cuya expresin aparece el CO2, ya que participa por medio de la inversa de la reaccin de WGS: CO2 + H2 CO + H2O H298K= +41 KJ/mol

Los criterios que se usan para el diseo de reactores son: -buen enfriamiento-buena economa de escala-bajo P (reduccin de la compresin de reciclo)

Entre las alternativas de diseo tenemos: reactores multitubulares con enfriamiento externo con agua, reactores con enfriamiento intermedio, reactores con enfriamiento con alimentacin fra en contracorriente, reactores con inyeccin intermedia de alimentacin fra, reactores con intercambio de calor alimentacin/efluente por flujo reverso peridico, reactores de flujo lateral y reactores de lecho fluidizado.

Para evitar un gran reciclo, se usan:-Reactores mltiples en serie con remocin interna de metanol (por medio de cromatografa reactiva, adsorcin/absorcin, etc).-Reactores con eliminacin in situ de metanol por membrana selectiva o condensacin.

El gas de sntesis usado en la produccin de metanol, se puede producir por:-Steam reforming (a): CH4 + H2O CO + 3 H2 H298K= +206 KJ/mol Requiere una gran transferencia de energa (quemado de combustible)

-Oxidacin parcial (b): CH4 +1/2 O2 CO + 2 H2 H298K= -35 KJ/mol Requiere una unidad de separacin de oxgeno. La reaccin ocurre va radicales en la llama del quemador. Baja transferencia de energa

- Combinacin de Steam reforming y oxidacin parcial: reduce significativamente los costos. Se integran los flujos de calor de los dos procesos. Inversin en equipos.

Conclusin: teniendo en cuenta la cantidad de reactores usados, la transferencia de energa implicada, el uso de equipos adicionales, etc., se debe lograr un balance para disminuir significativamente los costos de produccin de metanol.