Trabajo de Practica de Campo

8/18/2019 Trabajo de Practica de Campo

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1 Practica de Octavo

TRABAJO DE INVESTIGACION

PLANTA DE GAS DE SINTESIS – AMONIACO – UREA - NITRATO DE AMONIO

1. INTRODUCCION

El gas natural es conocido como una mezcla de hidrocarburos gaseosos que se ha formado

y acumulado en el interior de la tierra y es producto de la descomposición de la materia

orgánica de animales y vegetales sepultados durante millones de años.

Se utiliza como combustible y materia prima de la industria petroquímica. Sus moléculas de

hidrocarburos varían la composición real de un determinado gas se obtiene y aprecia por

medio de análisis cualitativos y cuantitativos en la cual estos análisis enumeran los

componentes presentes y el porcenta!e de cada componente en la composición total siendo

el "etano el componente principal del gas natural. En donde las principales cadenas

petroquímicas de este hidrocarburo son el "etano el Etano y las #aftas utilizadas como

materia prima en la industria petroquímica para el crecimiento y desarrollo de importantes

cadenas industriales como son la te$til y del vestido% la automotriz y del transporte% la

electrónica% la de construcción% la de los plásticos% la de los alimentos% la de los fertilizantes%

la farmacéutica y la química entre otras además también es utilizado para la obtención delgas de síntesis a través de varias tecnologías como el reformado de vapor de agua

&$idación parcial '&( )eformado autotérmico o el )eformado combinado en la cual cada

una de estas tecnologías tiene un fin que es la producción de *as de síntesis +diversas

mezclas de monó$ido de carbono e hidrógeno, el cual es utilizado para fabricar productos

químicos. Sin embargo la aplicación más importante del gas de síntesis es la preparación del

amoniaco +#-, logrado a través del método de -aber cuyo método consiste en la reacción

de nitrógeno e hidrógeno con la ayuda de un catalizador después de la producción de

amoniaco la segunda aplicación en importancia del gas de síntesis es la obtención de

metanol.


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2. ANTECEDENTES

El amoniaco libre fue preparado por primera vez en /001 por 2. 'riestly y 3. 4ertholletusando carbonato de amonio. 'ara /516 amoniaco fue recuperado de plantas de producción

de coque y productoras de gas como un producto secundario de la pirólisis de carbón. 7

principios de /866 la empresa 7merican 3yanamid fue formada produciendo cianamida de

calcio a partir de carburo de calcio y nitrógeno a /66693.

7lrededor de /866 :ritz -aber comenzó las investigaciones en el equilibrio de la reacción de

amoniaco y la evaluación de los efectos de temperatura +'roducción de amoniaco a partir de

sus elementos #; e -;,.

En /865 47S: y -aber realizaron un acuerdo para traba!ar en una planta de producción a

escala industrial traba!ando con el grupo de ud?igshafen +6 ton por día,

3. OBJETIVOS3.1. OBJETIVO GENERAL

@nvestigar sobre la información que se tiene de 'lantas de *as de Síntesis 7moniaco Area

#itrato de 7monio.

3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS• 3onocer la &btención del *as de Síntesis 7moniaco Area y #itrato de 7monio.

• Beterminar >a 'roducción diaria del *as de Síntesis 7moniaco Area y #itrato de

7monio.

• @dentificar los Asos que se tienen del *as de Síntesis 7moniaco Area y #itrato de

7monio.


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4. MARCO TEORICO4.1. PLANTA DE GAS DE SINTESIS

>as principales cadenas petroquímicas son las del gas natural las olefinas ligeras

+etileno propileno y butenos, y la de los aromáticos. >a cadena del gas natural se inicia con

el proceso de reformación con vapor por medio del cual el metano reacciona

catalíticamente con agua para producir el llamado gas de síntesis.

*as de síntesis se refiere generalmente a una mezcla de monó$ido de carbono e hidrógeno.

>a proporción de hidrógeno al monó$ido de carbono varía segCn el tipo de alimentación el

método de producción y el uso final del gas.

4.1.1. OBTENCION DEL GAS DE SINTESIS

>a elección de la tecnología de )eformado influirá en la eficiencia térmica de la planta y en

el costo +instalación, del reformador planta de &; +si es necesaria, y la sección de :ischer D ropsch. Ano de los desafíos más grandes es la optimización de la energía de

integración entre las secciones de generación y conversión de Syngas. 'ara convertir el gas


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natural +en su mayoría 3-1, a Syngas +una mezcla de -; y 3&, se debe tener en cuenta

las siguientes tecnologías de reformado.

Refor!"#$% de gas natural o de hidrocarburos livianos en presencia de vapor de agua.

+El más barato y sencillo,.

O'!"#$% parcial de hidrocarburos en presencia de o$igeno puro con o sin vapor de

agua +se puede usar una gran cantidad de compuesto como materia prima,.

G!(#f#"!"#$% de coque o carbón.

1. REFORMADO POR VAPOR DE AGUA

El reformado con vapor es un método para la obtención de hidrógeno a partir de

hidrocarburos y en particular gas natural. Este proceso requiere de una gran cantidad de

energía para realizar el reformado y en el caso de algunos combustibles se necesita

una remoción de contenidos de azufre y otras impurezas. Este proceso consiste en

e$poner al gas natural de alto contenido de metano con vapor de agua a alta temperatura

y moderada presión. Se obtienen como resultado de la reacción química hidrógeno y

dió$ido de carbono y dependiendo la mezcla reformada también monó$ido de

carbono este proceso tiene un rendimiento de F=G y en el caso de que el gas natural

contenga azufre este debe ser eliminado mediante la desulfuración. El proceso se lleva a

cabo mediante dos reacciones la primera es la reacción de Hater *as Shift entre el agua y

el metanoI

Esta primera reacción de reformado tiene lugar entre 566D866J 3 a una presión de

;=bar obteniéndose un gas rico en dió$ido de carbono e hidrógeno y en menor cantidad

monó$ido de carbono. Se elimina primeramente el monó$ido por medio de las reacciones

de cambio de alta a ba!a temperatura a 166 y ;66 J3 respectivamente y se produce una

mezcla gaseosa de -; 3&; -;& y un poco de 3& y 3-1. Bespués de esta etapa se

realiza una Cltima purificación mediante el proceso 'ressure S?ing 7dsorption +'S7, el


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cual permite obtener hidrógeno puro al 88.88G cuyo contenido energético es mayor que del

gas natural del cual precede.

Ana de sus principales venta!as es la no utilización de una planta de &;. Sin embargo

puesto que estos reformadores son más costosos que los '&( y reformadores

autotérmicos e$iste un tamaño mínimo de planta sobre el cual la economía de escala de

una planta criogénica de &; en combinación con un '&( ó reformador autotérmico es más

barato que el reformador por vapor de agua.

&tras desventa!as de este tipo de reformadores sonI

Ana relación de Syngas -; K 3& L 1 que se considera muy alta en comparación a la

óptima requerida en la sección de :M.

3onversión de 3-1 ba!a debido a la operación a má$ima temperatura.

Nelocidad de consumo de agua muy alta.

2. O)IDACI*N PARCIAL +PO))

>as plantas de o$idación parcial se utilizan para formar hidrógeno monó$ido de carbono

dió$ido de carbono y agua a partir de los residuos +hidrocarburos altamente viscosos

líquidos, del proceso de refinado. >os productos pueden utilizarse como gas de síntesis gas

combustible o alimentadores para la recuperación del o$ígeno.

An suministro de o$ígeno individualizado para la o$idación parcial +'&(, ofrece los

siguientes beneficiosI

Ana reutilización de los residuos más limpia y eficaz

Ana base económica más amplia en la refinería

"ayor fle$ibilidad a través de una gama de productos más amplia

"anipulación de compuestos de alimentación refinados con largo alcance.


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Bebido a la ausencia de catalizador el reformador opera a L/166 J3. Estas

temperaturas altas y la falta de catalizadores otorgan las siguientes desventa!as a estos

reformadores con relación a los autotérmicosI

:ormación de hollín +carbonilo, y altos niveles de amoniaco y -3# +ácido

cianhídrico, para los cuales se utilizará un scruber +absorbedor, para limpiar el gas.

7ltos consumos de &;

Bebido a la ausencia de la reacción gasMagua el 3-1 no convertido como el

producido por las reacciones de :M no pueden ser recirculadas al reformador sin 3&;

del gas.

Bependiendo de la energía necesaria en la planta el Syngas del reformador puede ser

enfriado con agua o por la producción de vapor en un intercambiador de calor.

D#!,r!! 'e f/o 'e %! 0!%! 'e G!(#f#"!"#$%

3. REFORMADO AUTOTRMICO


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El reformado autotérmico es una combinación de la o$idación parcial +'&(, y la de

reformado por vapor +S),. >a temperatura se regula usando el calor que genera la

combustión como fuente de energía en la reacción de reformado con vapor de agua.

En el reformado autotérmico el hidrocarburo reacciona con el vapor de agua y con el aire

para producir un gas rico en hidrógeno. >as reacciones de reformado por vapor +S), y de

o$idación parcial +'&(, tienen lugar de forma con!unta. 3on la correcta combinación de

alimentación de entrada +fuel aire y vapor, el calor de reacción de la o$idación parcial es

suficiente para que se dé la reacción de reformado por vapor.

3omo ocurre en los otros métodos de reformado se hace necesario un reactor H*S y unaetapa de purificación de la corriente de hidrógeno para eliminar los ó$idos de carbono

+3&,.

>os reformadores autotérmicos típicos emplean un lecho catalizador de metales

nobles y operan en un rango de temperaturas que oscila entre 56693 y los /6693.

3omparándolos con los reformadores por vapor la venta!a de operar a tan elevadas

temperaturas hace que los sulfuros del fuel no sean tan venenosos para el catalizador. 7un

así debido al elevado contenido en azufre del queroseno +166MF66 ppm, la desulfuraciónprevia del combustible sigue siendo necesaria ya que no e$iste ningCn catalizador para este

método capaz de soportar estos niveles de contaminación sin envenenarse. &tra venta!a

de este método de obtención es que los tiempos de respuesta son menores que los

del reformado por vapor.

>os inconvenientes que presenta este método tienen que ver el primero de ellos con el

tamaño de todo el equipo en con!unto. 7l llevar asociado un sistema de recuperación del

calor el equipo es muy grande y costoso. 'or otra parte es difícil vaporizar la alimentaciónsi es de hidrocarburos pesado y que pase de forma uniforme sobre todo el lecho

catalizador.


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Este método presenta la venta!a de que al no ser necesario un aporte de calor al sistema

el coste de funcionamiento y operación se reduce considerablemente frente a los otros

sistemas de reformado.

7un así el reformado autotérmico es una de las tecnologías que más se están estudiando

en los Cltimos tiempos para la producción in situ de hidrógeno para aplicaciones

móviles puesto que combina las venta!as e inconvenientes del reformado con vapor y

la o$idación parcial.

Refor!'o !or#"o

Bel reformador por o$idación parcial el autotérmico utiliza un catalizador para reformar el

gas natural a Syngas en presencia de vapor y &;.

Bebido a las condiciones de operación +sal.O /666J3 apro$., y el uso de vapor +relación

vapor K carbón +S K 3, normalmente más de /., el Syngas está libre de hollín y posee una

porción mínima de amoniaco y -3#.


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4. REFORMADO POR COMBINACION O POR DOS ETAPAS

7l combinar un reformador de metano con vapor +S"), y un reformador autotérmico +7),puede ser obtenida una me!or utilización de la energía que usando por separado estas

tecnologías. 'ara combinar el traba!o que realiza un reformador de vapor y un autotérmico

se debe considerar que se obtendrá un relativo incremento de energía en comparación a las

otras tecnologías.

Bependiendo del grado de energía de integración y las condiciones de operación la

eficiencia térmica para esta tecnología en una planta de *> será me!orada alrededor de /

o ; G. 7unque este tipo de reformador es menos costoso que el reformador con vapor ymás que el autotérmico la selección se basará en el costo del gas natural debido a que

este reformador es menos costoso que el reformador con vapor y más que el autotérmico.

Refor!'o 0or Co#%!"#$% $ 'e 'o( e!0!(


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4.1.2. USOS DEL GAS DE SINTESIS

*as de síntesis es un intermediario importante. >a mezcla de monó$ido de carbono y el

hidrógeno se utiliza para producir metanol.

Se utiliza para sintetizar una gran variedad de hidrocarburos que van desde los gases a

nafta al aceite de gas utilizando la tecnología de :ischer ropsch.

El proceso :ischer ropsch puede ofrecer una ruta alternativa para la obtención de

olefinas y productos químicos.

>a reacción de hidroformilación +&$o síntesis, se basa en la reacción del gas de síntesis

con olefinas para la producción de &$o aldehídos y alcoholes.

*as de síntesis es una importante fuente de hidrógeno que se utiliza para producir

amoníaco. El amoníaco es el anfitrión de muchos productos químicos como la urea

nitrato de amonio e hidracina. Bió$ido de carbono un subproducto de gas de síntesis

reacciona con amoníaco para producir urea.


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4.1.3. OBTENCION DE GAS DE SINTESIS MEDIANTE EL PROCESO FISC5ER-

TROPSC5


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4.2. PLANTA DE AMONIACO

4.3. PLANTA DE UREA

4.4. PLANTA DE NITRATO DE AMONIO

4.6. PLANTA DE AMONIACO – UREA EN BOLIVIA6. BIBLIOGRAFIA

COMO SE OBTIENe%

PRODUCCION DIARIA

USOS DE CADA UNO


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ht t p: / /pet r oqui m ic a p e ru.blo g spot. c om / 2011/07/ pro c e s o -d e -c r a qu e o.ht m l

BARBERII E!ra"# E.: El $o%o Ilustrado publicaci editada por el

'epartame#to de Relacio#es $(blicas )ago*e# +.A. tercera edici ,aracas

diciembre 1.

http://petroquimicaperu.blogspot.com/2011/07/proceso-de-craqueo.htmlhttp://petroquimicaperu.blogspot.com/2011/07/proceso-de-craqueo.htmlhttp://petroquimicaperu.blogspot.com/2011/07/proceso-de-craqueo.htmlhttp://petroquimicaperu.blogspot.com/2011/07/proceso-de-craqueo.htmlhttp://petroquimicaperu.blogspot.com/2011/07/proceso-de-craqueo.html


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• "ateos Puiroga Baniel y otros +2unio ;66F,. Q#uevas tecnologías y

productos basados en el gas de síntesisR.Cuadernos deEnergía +n9/,.

• httpIKKiqtma.uva.esKestudiosKasigKeiq;K"aiteK4@4Kgrupo7pare!a/biblio

grafia.pdf

• F#("7er-Tro0("7 (8%7e(#(9 0ro"e(( "o%(#'er!#o%( !(e' o%

0erfor!%"e of #ro%-!(e' "!!8(( 7!oy )a!e 2uan ). @nga and

4urtron -. Bavis Center for Applied Energy Research. University of

Kentucky. 357 !ron "orks #ike$ %e&ington$K' ()5**$ U+A. A,o de

pu-licacin *//7.

• 0iapositivas del 0eparta1ento de !ngeniería 2uí1ica y 2uí1ica

!norgnica Universidad de Canta-ria 4+#A!6.

#df idrgeno$ gas de síntesis y derivados

!nstituto #etro8uí1ico Argentino

http9:::.:ikipedia.co19gasdesintesis

2uí1ica !ndustrial. #rof. Ronald ;r8ue<

http9:::.:ikipedia.co19usodelgas

http://iqtma.uva.es/estudios/asig/eiq2/Maite/BIB/grupoA_pareja1_bibliografia.pdfhttp://iqtma.uva.es/estudios/asig/eiq2/Maite/BIB/grupoA_pareja1_bibliografia.pdfhttp://iqtma.uva.es/estudios/asig/eiq2/Maite/BIB/grupoA_pareja1_bibliografia.pdfhttp://iqtma.uva.es/estudios/asig/eiq2/Maite/BIB/grupoA_pareja1_bibliografia.pdf


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