DME Introduccion

Índice

Introducción

Antecedentes Históricos

• Historia del esfuerzo para introducir el DME como combustible de transporte

• El DME como impulsor de ignición para el metanol

Propiedades Físicas

Propiedades Químicas

Propiedades termodinámicas y de combustión

Numero de Cetano

Propiedades Misceláneas

Usos del DME

• El DME como combustible para motores

• Ventajas con respecto a otros combustibles

Métodos de obtención

• Método convencional

• Método de dos pasos

• Método de un paso

Producción

Materia prima: El metanol

• Síntesis de Metanol

• Propiedades Físicas

• Producción en Argentina

• Demanda de metanol

Diseño de Planta de DME

• Justificación de elección de método

• Justificación de pureza

Introducción

En el siguiente informe se presentara la información pertinente para la descripción del proceso de elaboración de dimetil éter, así como los procesos alternativos, las materias primas necesarias para producirlo y sus especificaciones.

En el mundo existe una gran demanda de energía y debido a esto se utilizan combustibles fósiles para generar la energía pero estos producen muchas emisiones que afectan al calentamiento global y añaden contaminación del medio ambiente. Desde la crisis del petróleo en 1973 se han buscando combustibles alternos para que se remplace el petróleo, y de esta manera exista una mejor calidad de aire y una menor producción de gases invernadero. Es así como surge el dimetil éter como una alternativa viable pues puede competir en el mercado por su precio, sumado a esto China y muchos países asiáticos están invirtiendo en la construcción de plantas de mayor tamaño para la producción de este químico porque sus costos de producción son bajos además de que trae beneficios ecológicos por sus bajas emisiones.

En este contexto se busca que los nuevos combustibles, sean nobles con la ecología del planeta. Uno de los mayores problemas que hay es destrucción de la capa de ozono debido a la utilización de refrigerantes y propelentes los cuales contenían clorofluorurocarbonados, CFC, junto a los gases de invernadero provocaron el cambio climático. Muchos de estos se produjeron por las emisiones de vehículos así que la utilización de DME puede ser útil para la disminución de estos contaminantes.

El Dimetil éter es un compuesto orgánico con las siguientes formula semi-desarrollada CH3OCH; y formula empírica C2H6O, la cual comparte con el etanol. A este compuesto también se lo conoce con diferentes nombres, ya sea por nombres de uso corriente tales como DME, éter de madera, metil éter o metoximetano entre otros, o por nombres comerciales protegidos mediante patente como Demeon® D (AkzoNobel) o DuPont™ DYMEL® A propellant (DuPont).

Antecedentes Históricos

El gran mercado para el DME es Asia, donde la capacidad ha crecido continuamente y seguirá creciendo con la construcción de nuevas plantas, para el mercado domestico de combustible. Esto ha tenido una mayor incidencia en China, debido al rápido crecimiento económico y a una fuerte inversión en metanol y plantas de DME. La capacidad de producción anual y la producción eran de solo 31,8 y 20 TPA (toneladas por año), respectivamente, en 2002, pero este número se ha ido incrementando a 480 y 320 MTPA (toneladas métricas por año) en 2006.

La compañía Japón DME, Ltd., en 2007 anuncio planes para establecer, junto a Venture Company la producción de DME, la construcción de una planta de producción de DME con una capacidad de 80.000 TPA junto Mitsubishi Gas Chemical. La planta comenzó su funcionamiento en Junio del 2008, con una capacidad de producción expandible hasta unos 100.000 TPA.

El mercado potencial para las importaciones de DME es como sustituto del LPG (gas licuado de petróleo), en Asia se espera a que se desarrolle de los 18 MMTPA (toneladas métricas por año) en 2012 a 27 MMTPA para el 2030.

Las primeras plantas comerciales de DME han sido construidas a base del proceso de síntesis de 2 pasos, el cual consiste en purificar y reformar el metanol utilizado para luego dar paso a la síntesis de DME. Las empresas que utilizan este tipo de tecnología incluyen a Topsoe, Lurgi, Toyo, y MGC. Por otro lado las compañías Kogas y JFE Holdings han desarrollado el proceso en 1 paso, el cual produce DME directamente de la síntesis de gas natural. Tanto Kogas y JFE, han adoptado tecnologías de reactores de lecho fijo y lechos suspendidos respectivamente.

En Corea, Kogas ha desarrollo el proyecto de DME usando 10 TPD en una planta de demostración en el año 2005. Se involucraron, en este proyecto 3 compañías y 4 instituciones de investigación. En mayo de 2008, la prueba de funcionamiento de la planta dio inicio y perduro así por 9 meses de operación, con lo cual se dio a término exitosamente. Kogas realizo la prueba de funcionamiento 3 veces, con el objetivo de validar la tecnología de 1 etapa del proceso de síntesis de DME.

Kogas ha desarrollado un proceso en el cual el syngas es producido a partir de gas natural con una propiedad auto térmico reformado, y luego convertirlo en DME en un solo reactor.

En relación a los países asiáticos, como China, India y Japón, la principal motivación para el desarrollo del DME como combustible es garantizar la seguridad en el abastecimiento energético, visto que estos países son altamente dependientes de las importaciones de petróleo.

Entre las iniciativas de aplicación comercial identificadas en la base Chemical Business

News Base, se destacan diversos proyectos de plantas industriales en China y en Japón para la producción a gran escala.

En Brasil, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y Petrobras, a través de sus respectivas unidades tecnológicas (INT - Instituto Nacional de Tecnología y CENPES) vienen conduciendo, desde 2002, actividades de investigación relativas al desarrollo de tecnología para la obtención de DME en una etapa. Esas actividades están enlazadas por una red de instituciones compuesta por IME, UFRJ, PUC-Río y, más recientemente, la universidad de Salvador-UNIFACS.

El movimiento de protección de la tecnología referente al uso del DME como combustible genera curiosidad, no solamente en las empresas que actúan en el área de petróleo y gas, sino también en empresas químicas,

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