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Producción de DME a partir de metanol

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by

Domingo Bobó

on 21 November 2013

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Transcript of Producción de DME a partir de metanol

Mercado y capacidad de producción adoptada

Crecimiento del uso del metanol para la producción DME a nivel mundial

Usos del DME:

Combustible para motores Diesel.
Sustituto del GLP.
Propelente
Adhesivos
Materias primas industriales

Éter más sencillo.
Punto de ebullición: -24 ºC
Punto de Fusión: -141ºC
Densidad: 1.88 Kg/m3
Peso molecular: 46.06 g/mol

Propiedades a 10 ata (Fase Liquida)
Temperatura de ebullición: 45.5 ºC
Densidad: 573.7 Kg/m3

Producto: Dimetil éter (DME)

El objetivo del presente proyecto es realizar
los estudios de factibilidad técnica y económica de una planta productora de Dimetileter (DME) a partir de Metanol.

Objetivo

Alcohol más sencillo.
Punto de ebullición: 65 ºC
Punto de Fusión: -97 ºC
Densidad: 786.8 Kg/m3
Peso molecular: 32.04 g/mol

Propiedades a 10 ata:
Temperatura de ebullición:137.1
Densidad: 651 kg/m3
Materia Prima: Metanol

La planta de producción de DME estará situada en la Ciudad de San Lorenzo (Santa Fe),
teniendo en cuenta que la planta de producción de metanol se encuentra ubicada allí, entre otros factores considerados.


Localización de la planta

Producción de DME a Partir de Metanol
Autores
Barrientos, César Matías

Bobó, Domingo Eduardo
Coordinador
Romero, Roberto
Descripción del Proceso

La producción de DME se realiza mediante deshidratación catalítica de metanol sobre un catalizador a base de zeolitas de naturaleza ácida. La reacción principal es:

2 CH3OH → (CH3)2O + H2O

Se identificaron rápidamente algunos problemas operativos en lo que tiene que ver en particular con los intercambiadores de calor. Como se explico anteriormente los calores necesarios son elevados, además la elevada temperatura de ingreso al reactor y de salida del mismo. Esto tiene como consecuencia que el consumo de vapor y de agua de enfriamiento, estimado para la planta, tengan valores muy altos, lo que se traduce en costos de proceso.
Analizando la capacidad de producción de otras plantas de DME se puede estimar una producción rentable sin mayores cálculos, encontrándose entre estas:

- Companhia Ultragaz S.A (Bra) 30.000 ton/año
- Total (Nilgata-Japón) 80.000 ton/año
- Energía Co. 50.000 ton/año

En base a los datos encontrados se decide que la producción de la planta será de
50.000 ton/año.
La forma de trabajo a adoptar será en régimen continuo con no más de dos paradas anuales de 15 días, lo que lleva a un funcionamiento de 330 días al año.
Como principal mercado se elige el
mercado asiático
,
ya que allí
el consumo de DME como combustible aumenta sosteniblemente.


Estudio Económico
Inversión total
US$ 15.145.300
Inversión fija
US$ 14.443.816
Inversión de trabajo
US$ 701.484
Inversión en equipos
US$11.910.896
Inversión en obras civiles
US$2.532.920
Análisis Económico
Flujo de caja
US$ 8.104.413
Periodo de Repago
1 año 9 meses y 11 días
Tasa Interna
de Retorno
53%
US$ 27.128.255
Valor Actual
Neto
Conclusiones Técnicas
La propuesta desarrollada es el cruce de las corrientes de ingreso y egreso al reactor de deshidratación, de manera que exista un flujo calórico entre las mismas que disminuya las necesidades de acondicionamiento. Se logró así intercambiar 3 x 106 Kcal/h.
Este calor intercambiado equivaldría a 5.800Kgvapor/h, para lo cual se requeriría un consumo adicional de combustible de 500m3/h. El consumo extra de combustible representaría un costo adicional de US$14.400 por mes, es decir, aproximadamente US$160.000 anuales.
Conclusiones económicas
Los valores del VAN y de la TIR, expresan la gran viabilidad del proyecto.
En caso de que el precio del producto no permita ingresar al mercado competitivo asiático, este podría reducirse a 800 US$/ton, el cual sería un 20% menor al precio promedio en el mercado externo. De esta forma el período de repago se extendería a 2 años y 6 meses, lo que aún sigue siendo muy aceptable considerando el horizonte de planeamiento de 10 años.

Como se ha explicado a lo largo del proyecto el DME es una excelente alternativa de combustible y es de suma importancia continuar con los estudios de dicho proceso de producción.
Otro punto importante a estudiar y desarrollar es el uso de DME producido como combustible principal en la planta, es decir, tanto para la caldera como para el horno. Y finalmente la autosuficiencia energética de la planta llegaría con generadores de corriente que utilicen el DME como combustible.
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