Análise de síntese do metanol

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Síntese do Metanol
Cinética e Reatores Químicos
Turma B

UFSCar (Universidade Federal de São Carlos)

Elton Amancio Jeronymo- 354228
Felipe Ramon Tank-354279
Felype Mazzilli Dias-354147
Fernando Mocelin Valle- 354430
Gisele Iuasse Osima-295620

São Carlos
08/06/2011

Sumário

1. Introdução 2
1.1 Resumo 2
1.2 Algumas propriedades 2
2. Informações econômicas 3
2.1Mercados do metanol 3
2.2 Metanol da Biomassa 3
2.3 Exportação e Importação de Metanol 4
3. O processo de produção 8
3.1 Resumo 8
3.2 Síntese do metanol 8
4. Expressões 11
4.1 Equações Globais 11
4.2 Equações Elementares 11
5. Expressões da taxa 13
6. Catalisadores Utilizados 15
6.1 Catalisador Cu/ZnO-Al2O3 15
6.2 Catalisadores com Zircônio 16
6.3 Catalisadores baseados em Pd 186.4 Outros catalisadores 18
7. Condições Operacionais 19
8. Tipos de Reatores 20
8.1 Reator Convencional para Síntese de Metanol (RCM) 20
8.2 Reator Esférico (RE) 20
8.3 Reator de Leito Empacotado 22
9. Modelagem 23
9.1 Condições Operacionais 23
9.2 Equação de projeto de um PBR 23
9.3 Resultados obtidos pelo Polymath 25
9.4 Produção Anual 28
10. Bibliografia 29

1.Introdução
1.1 Resumo

O metanol, CH3OH, é um líquido neutro e incolor a temperatura ambiente, com um leve odor semelhante ao do etanol. É uma substância altamente tóxica, que se ingerida ou inalada pode causar cegueira ou até a morte.
O primeiro a sintetizar o metanol foi Barthelot, em 1857 pela saponificação do clorometil, CH3Cl. Em 1923 foi sintetizado pela primeira vez a partir de H2 e CO, queatualmente é predominante.
O metanol é principalmente usado como solvente industrial e produção de formaldeído. É ainda utilizado na indústria de plásticos, na extração de produtos animais e vegetais, e como solvente em reações de importância farmacológica, como no preparo de colesterol, vitaminas e hormônios. Em alguns lugares é também utilizado como combustível.
1.2 Algumas propriedadesMassa molar | 32,04g/mol |
Ponto de fusão | -97,8ºC |
Ponto de ebulição | 64,7ºC |
Densidade (25ºC) | 0,79g/cm3 |
Viscosidade (25ºC) | 0,5525cp |
Temperatura Crítica | 240,0ºC |
Pressão Crítica | 78,5atm |

Tabela 1 – Propriedades do Metanol
2. Informações econômicas
2.1 Mercados do metanol
O galão do metanol, derivado petroquímico empregado na produção de biodiesel, segue compreços em declínio. Segundo a Methanex, empresa americana especializada no produto, a cotação do galão (3,6 litros) para entrega em junho está em US$ 1,28.
Conforme apurado pelo Agroind, o valor do metanol despencou devido a dois fatores: maior produção pelas fábricas locais e redução no consumo de gasolina entre os próprios americanos - lá, esse derivado de petróleo é usado como aditivo na gasolina.2.2 Metanol da Biomassa
A tecnologia de produção de metanol a partir de biomassa evoluiu muito nos últimos 20 anos, atingindo maior eficiência de conversão e menores custos, mas o conceito de integração completa da gaseificação, limpeza do gás e síntese do metanol não é ainda comercial. Há necessidade de melhoria tecnológica, como a limpeza do gás a quente (reduzindo perdas de energia), areforma catalítica auto-térmica (CAT) e produção direta na fase líquida. No Brasil, a CESP investigou a produção de metanol por gasificação de eucalipto na década de 80. O processo utilizava energia elétrica como fonte térmica, porém alguns problemas na gaseificação impediram a evolução.
Uma avaliação dos custos de produção com parâmetros atuais no Estado de São Paulo, e com avanços tecnológicos paraa próxima década, indica uma produtividade média atual de 22,4 t matéria-seca/ha.ano, aumentando para 25 t/ha.ano (futuro), o que projeta o custo de eucalipto de 1,08 – 0,95 US$/GJ, respectivamente. Estes custos, adicionados aos de logística, conversão e distribuição para as duas situações (hoje e futura) levam a custos finais de US$ 12,78 e 9,95/GJ (metanol) respectivamente. Excluindo os...
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