MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE METANOL

En la obtención de metanol, podemos encontrar diferentes métodos, observando como la industria ha ido avanzando con el paso del tiempo hacia fines mas ecológicos. En este apartado mostraremos los diferentes métodos que se han usado y que se usan para la producción de este compuesto.

Antiguamente, el metanol se podía obtener a partir de la destilación destructiva de las astillas de madera, y era conocido como alcohol de madera. El proceso de destilación, consiste en destilar la madera en ausencia de aire a 400ºC (aproximadamente), formando así una serie de gases combustibles como el CO, C2H4 y H2, un alquitran de madera, un destilado acuoso (acido piroleñoso) que contiene un 7-9% acido acético, 2-3% metanol y un 0.5% acetona, etc.

Pero a día de hoy, el metanol que se produce a nivel mundial proviene de la síntesis de un proceso catalítico a partir de CO y H2, llevandose a cabo esta reacción con altas presiones (alrededor de 200-300 atm) y temperaturas (entre 300-400ºC). La reacción que se da en este proceso es la siguiente

Como se trata de un proceso catalítico, la reacción transcurre mediante catalizadores, siendo los mas usados ZnO o Cr2O3.

Los procesos productivos se diferencian en la obtención del gas desíntesis (CO + H2), ya que éste se puede obtener de distintas formas. Hoy en día, el proceso que mas se usa para obtenerlo es el que se hace mediante combustión parcial del gas natural en presencia de vapor de agua. La reacción del proceso es

También podemos obtenerlo mediante la combustión parcial de mezclas de hidrocarburos líquidos o carbón en presencia de vapor de agua, teniendo poca difusión industrial éste último, pues su proceso transcurre fracturando los pozos de carbón subterraneos. Las reacciones de ambos procesos se presentan a continuación

A nivel industrial, los procesos que mas se usan (mediante gas natural, carbón o mezcla de hidrocarburos líquidos) son los propuestos por Lurgi Corp. e Imperial Chemical Industries Ltd. (ICI).

Con respecto a la dureza con un valor de 20mg/L se clasifica como un agua suave y se encuentra dentro del valor maximo permisible (300mg/L) según la normativa
no supera el valor maximo permisible (200 mg/L) según la normativa obtuvo un valor de 13 mg/L y esta dentro de un rango de dureza bajo.
La dureza la calculamos mediante la siguiente fórmula:

Así:

Podemos concluir entonces con la dureza que tiene presencia de cationes polivalentes, principalmente CaCO3; alagregarle 2 mL de amoniaco a la muestra el cual tenía 5 mL, el pH de esta subió a 10 y al a agregarle el negro de ericromato este se tornó rojo, deducimos entonces que hay dureza en la muestra analizada; procedemos a hacer una titulación con EDTA en el cual nos gastamos 0.2 mL y el color de la muestra que principalmente estaba rojo paso a un color azul nítido.

Con respecto a la dureza con un valor de 20mg/L se clasifica como un agua suave y se encuentra dentro del valor maximo permisible (300mg/L) según la normativa

La acidez de CO2 de la muestra se determinó con la siguiente fórmula:

Así:

Inicialmente se tenían 10 mL de la muestra y al agregarle fenolftaleína este siguió incoloro, por lo que concluimos que si hay presencia e CO2; procedimos a hacer la titulación con NaOH, gastandonos 7 mL de titulante, pasando el color de la muestra de incolora a un tono rosado palido.

Determinamos que no había acidez mineral ya que en el momento de agregarle naranja de metilo a la muestra de 10 mL esta se tornó de color amarillo indicandonos que no hay acidez mineral en la muestra.

En el caso de la alcalinidad P, cuando agregamos fenolftaleína esta siguió incolora, lo que nos indicó que no tiene alcalinidad P.

CONCLUSIONES

De esta experiencia se puede concluir que la alcalinidad y dureza son 2 parametros de calidad del agua con gran importancia y aplicación a su tratamiento.

La determinación de la alcalinidad es indispensable pues indica las concentraciones de carbonatos ybicarbonatos expresados en mg/L de Ca CO3, asi mismo para realizar procesos de ablandamiento por precipitación, sin embargo, su mayor importancia radica en el tratamiento del agua y en la química y biología de las aguas naturales

También se concluye que la diferencia entre pH y alcalinidad, radica en que la primera es un indicador de acidez del agua y la acidez esta relacionada con la capacidad para neutralizar bases. La alcalinidad por su parte es la capacidad del agua para neutralizar acidos.

BIBLIOGRAFÍA

DOMENECH, Javier. Química ambiental de sistemas terrestres.
2006, 239 p

ROLDAN, Gabriel. Fundamentos de limnología tropical
2008. 440 p

GLYNN, Henry. Ingeniería ambiental.
1999. 778 p

ANEXOS

CUESTIONARIO

1.Describir las características químicas (pH, acidez mineral, acidez CO2,
alcalinidad P, alcalinidad M y dureza total) de la muestra de agua
analizada.

El pH inicial de la muestra 3.8.
No tenía acidez mineral puesto que al agregarle naranja de metilo la muestra se torno amarilla.
Si tenía acidez CO2 ya que al agregarle fenolftaleína se tornó incoloro.
No tenia alcalinidad P ya que al agregarle fenolftaleína se tornó incoloro.
Si tenía alcalinidad M ya que al agregarle indicador mixto se tornó de color azul.
Y al agregarle la solución reguladora de NH3 el pH subió a mas de 10 y al agregarle negro de ericomato este se torno de color rojo.

2. De acuerdo a los resultados obtenidos de la muestra de agua que analizó
¿considera que es apta para elconsumo humano? Explicar ampliamente su
Respuesta

Si es apta para el consumo humano ya que su alcalinidad no supera el valor maximo permisible (200 mg/L) según la normativa obtuvo un valor de 13 mg/L y esta dentro de un rango de alcalinidad bajo.
Con respecto a la dureza con un valor de 20mg/L se clasifica como un agua suave y se encue
El proceso Lurgi (denominado proceso de baja presión) trabaja para obtener metanol a partir de hidrocarburos gaseosos, líquidos o carbón, diferenciandose en él tres etapas: reforming, síntesis y destilación. El proceso ICI se diferencia del anterior en el reactor de metanol, que en este caso se trata de un reactor de lecho fluidizado mientras que el reactor Lurgi es un reactor tubular, y también en la destilación, ya que éste la lleva a cabo en dos etapas y el otro en una. Por lo demas, tienen características similares.

En el siguiente diagrama podemos observar el proceso Lurgi