INDICE:

INTRODUCCION:
Los alcoholes se utilizan como productos químicos intermedios y disolventes en las
industrias textiles, colorantes, detergentes, perfumes, alimentos, bebidas,
cosméticos, pinturas y barnices.
También se usan como productos de limpieza, aceites y tintas de secado rápido,
anticongelantes, agentes espumígenos y en la floración de minerales.
En la actualidad el uso y aplicación de los alcoholes en la vida diaria son muchos
debido a su gran
Relevancia y aplicación que van desde uso industrial hasta un uso en el hogar.
Por consiguiente en el siguiente informe se detalla algunas características de forma
general para la obtención del n-butanol y del metanol, como así también sus
aplicaciones industriales e impacto ambiental.
Los alcoholes son productos muy importantes en la actualidad es por ello que sus
aplicaciones son más esenciales, es por ellos que se debe tener precaución al
momento de manipular estos productos químicos ya que así, como son muy
importantes son altamente inflamables y son muy dañinos para la salud.
CAPITULO 1: OBTENCION DEL N-BUTANOL
1) Materia Prima:
N-Butiraldehido:
El n-butiraldehido, se obtiene a partir de una reacción de hidroformilación de
propeno.
También el N-Butiraldehido puede obtenerse a partir de la oxidación de un alcohol
primario utilizando como agente oxidante el ácido crómico (H2CrO4). La oxidación
de un alcohol primario, en nuestro caso el butanol, produce un aldehído, sus
principales usos son la fabricación de resinas, plásticos, perfumes, esencias,
pinturas, entre otros.

Glicerol, almidones y azúcares en general:

Glicerol: Todo el glicerol producido en el mundo hasta 1949, provenía de la industria
del jabón. Actualmente, el 70 % de la producción de glicerol le pertenece a los
Estados Unidos, y proviene de los glicéridos (grasas y aceites naturales), y el resto
de la producción de glicerina sintética (subproducto del propileno), la producción de
ácidos grasos y ésteres de ácidos grasos (biodiésel).
Se producía mediante saponificación de las grasas, como un subproducto de
la fabricación del jabón.
Almidón: El almidón, o fécula, es una macromolécula compuesta de dos
polisacáridos, la amilosa (en proporción del 25 %) y la amilopectina (75 %). Es
el glúcido de reserva de la mayoría de los vegetales. Gran parte de las propiedades
de la harina y de los productos de panadería y repostería pueden explicarse
conociendo las características del almidón.
Azucares: Se denomina técnicamente azúcares a los glúcidos que generalmente
tienen sabor dulce, como son los
diferentes monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, aunque a veces se usa
incorrectamente para referirse a todos los carbohidratos.
En cambio, se denomina coloquialmente azúcar a la sacarosa, también llamado
azúcar común o azúcar de mesa. La sacarosa es un disacárido formado por una
molécula de glucosa y una de fructosa, que se obtiene principalmente de la caña de
azúcar o de la remolacha azucarera.
Los azúcares son elementos primordiales, y están compuestos solamente
por carbono, oxígeno e hidrógeno.
 2) Proceso para la Obtención de n-butanol
2.1) A partir del n-butiraldehído:
La principal fuente comercial de 1-butanol es el n-butiraldehído ,obtenido a partir de
la reacción Hidroformilación de propeno . En este procedimiento se obtiene una
mezcla de n-butiraldehido e isobutiraldehído ; Esta mezcla se separa inicialmente y
los isómeros de aldehıdo individuales se hidrogenan, o la mezcla de aldehıdos
isoméricos se hidrogena directamente y la mezcla de producto de alcohol n-
isobutilico e isobutılico se separa por destilación.

DIAGRAMA DE BLOQUE A PARTIR DE LA HIDROFORMILACIÓN

DEL PROPENO
2.2) A partir de glicerol, manita, almidones y azúcares:
El alcohol n-butílico se obtiene por fermentación de glicerol , manita , almidones y
azúcares en general, utilizando Bacillus butylicus, a veces sinergizado por la
presencia de Clostridium acetobutyricum, sintéticamente, a partir de acetileno .
Fermentación de almidón (sólo en la antigua U. Soviética).

Por cada Kg de almidón fermentado se obtienen 240Kg de butanol, 120 Kg de

acetona, 50 Kg de etanol y 450 Kg de CO2 y agua.

DIAGRAMA DE FLUJO A PARTIR DE AZÚCARES

 3) Usos industriales del n-butanol:
Disolventes-para pinturas, resinas, tintes, etc.
Plastificantes-mejorar un material plástico procesos
Producto químico intermedio – de butil ésteres o éteres butílicos, etc.
Cosméticos, como maquillaje de ojos, lápices labiales, etc.
Aditivo de la gasolina

4) Impacto Ambiental:
CAPITULO 2: OBTENCION DEL METANOL
1) Materia Prima:
1.1) Madera:
La madera es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación,
encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener
troncos que crecen año tras año, formando anillos concéntricos correspondientes al diferente
crecimiento de la biomasa según las estaciones, y que están compuestos por fibras
de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Los componentes principales de la madera son la celulosa, un polisacárido que constituye alrededor
de la mitad del material total, la lignina (aproximadamente un 25 %), que es un polímero resultante
de la unión de varios ácidos y alcoholes fenilpropílicos y que proporciona dureza y protección, y
la hemicelulosa (alrededor de un 25 %) cuya función es actuar como unión de las fibras. Existen otros
componentes minoritarios como resinas, ceras, grasas y otras sustancias.

1.2) Gas de Síntesis:

Es un combustible gaseoso obtenido a partir de sustancias ricas en carbono
(hulla, carbón, coque, nafta, biomasa) sometidas a un proceso químico a alta temperatura. Contiene
cantidades variables de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2). Existen algunos metodos de
producción:

Gas de alumbrado o gas de hulla: Se produce por pirólisis, destilación o pirogenación de la hulla en
ausencia de aire y a alta temperatura (1200-1300 °C), o bien, por pirólisis del lignito a baja
temperatura. En estos casos se obtiene coque (hulla) o semicoque (lignito) como residuo, que se usa
como combustible aunque no sirve para la industria del hierro. Este gas fue utilizado como
combustible para el alumbrado público (luz de gas) a finales del siglo XIX, hasta mediados del siglo
XX. Contiene un 45 % de hidrógeno, 0% de metano, 8 % de monóxido de carbono y otros gases en
menor proporción.

Gas de coque o gas de coquería: Se obtiene por calentamiento intenso y lento de la hulla (hulla
grasa) con una combinación de aire y vapor, a alta temperatura, en las coquerías. Aparte
del coque sólido fabricado, de gran interés para la industria siderúrgica y la síntesis de acetileno, se
forma un gas que contiene hidrógeno, monóxido de carbono, nitrógeno y dióxido de carbono).

Gas de generador de gasógeno o gas de aire: Se obtiene haciendo pasar aire a través de una capa
gruesa de gránulos de carbóno de coque incandescente. A mayor temperatura, mayor proporción de
monóxido de carbono y menor proporción de dióxido de carbono. Tiene escaso poder calorífico,
mucho menor que el gas de agua, debido principalmente a la dilución con el nitrógeno atmosférico.
Gas de agua: Se obtiene haciendo pasar vapor de agua sobre coque a alta temperatura. Su llama es
de color azul por lo que también se llama gas azul. Este gas se puede transformar
en metanol o alcanos, empleando catalizadores heterogéneos apropiados.5 Esta reacción es
fuertemente endotérmica por lo que requiere temperaturas muy altas.

1.3) Hidrocarburos Gaseosos, Líquidos o Carbón:

1.3.1) Hidrocarburos Gaseosos
Hidrocarburos gaseosos: Muy volatil e inflamable. Debido a su gran volumen y dificil
licuefaccion, se suelen quemar en la propia refineria.
Se suelen vender en botellas de 12.5kg(color naranja).
Se comercializa en botellas de acero de 11 y 35k. Uso doméstico.
En los hidrocarburos gaseosos encontramos: Metano, etano, butano y propano

1.3.2) Hidrocarburos Líquidos

Se emplea en motores de explosión. Cuando se utiliza en motores de dos tiempos
es necesario mezclando con un 2% de aceite.
Utilizado en motores de aviación.
Empleado en motores diesel y calefacciones.
En los hidrocarburos líquidos encontramos: Gasolina, Queroseno, Gasóleo,
Fuelóleo, etc.

1.3.3) Carbón
El carbón o carbón mineral es una roca sedimentaria de color negro, muy rica
en carbono y con cantidades variables de otros elementos,
principalmente hidrógeno, azufre, oxígeno y nitrógeno, utilizada
como combustible fósil. La mayor parte del carbón se formó durante el
período Carbonífero (hace 359 a 299 millones de años). Es un recurso no
renovable.
 2) Procesos para la Obtención del metanol:
En la obtención de metanol, podemos encontrar diferentes métodos, observando
como la industria ha ido avanzando con el paso del tiempo hacia fines más
ecológicos. En este apartado mostraremos los diferentes métodos que se han usado
y que se usan para la producción de este compuesto.

2.1) A partir de astillas de madera:

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 alquitrán de madera, un destilado acuoso (ácido piroleñoso) que
contiene un 7-9% ácido acético, 2-3% metanol y un 0.5% acetona, etc.

2.2) A partir de gas de síntesis:

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, llevándose 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 más usados ZnO o Cr2O3.
Los procesos productivos se diferencian en la obtención del gas de síntesis (CO +
H2), ya que éste se puede obtener de distintas formas. Hoy en día, el proceso que
más 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 subterráneos. Las reacciones de ambos procesos se presentan a
continuación:
DIAGRAMA DE FLUJO (A PARTIR DE GAS DE SINTESIS)

En el proceso BASF (35% de la producción) se trabaja a 320-380 ºC y a

presiones muy elevadas de 340 atm con un catalizador de Cr2O3-ZnO. La
reacción es exotérmica y necesita refrigeración; los gases que salen del
reactor se enfrían para condensar el metanol formado, y los no condensados
se reciclan. Con un solo paso por el reactor se consigue una conversión en
torno al 15%, por lo que se utilizan varios reactores.

El metanol se purifica por destilación fraccionada, para separar los

subproductos, y se obtiene con un 99% de pureza.
2.3) A partir de Hidrocarburos gaseosos, líquidos y carbón:
A nivel industrial, los procesos que más se usan (mediante gas natural, carbón o
mezcla de hidrocarburos líquidos) son los propuestos por Lurgi Corp. e Imperial
Chemical Industries Ltd. (ICI).
Proceso Lurgi:
El proceso Lurgi (denominado proceso de baja presión) trabaja para obtener
metanol a partir de hidrocarburos gaseosos, líquidos o carbón, diferenciándose 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 demás, tienen
características similares.

DIAGRAMA DE FLUJO (A PARTIR DE HIDROCARBUROS Y

CARBÓN)

El proceso consta de tres etapas bien diferenciadas:

Reforming
Es en esta etapa donde se produce la diferencia en el proceso en función del tipo de
alimentación.
En el caso de que la alimentación sea de gas natural, este se desulfuriza antes de
alimentar el reactor. Aproximadamente la mitad de la alimentación entra al primer
reactor, el cual está alimentado con vapor de agua a media presión. Dentro del
reactor se produce la oxidación parcial del gas natural. De esta manera se obtiene
H2, CO, CO2 y un 20% de CH4 residual.
Gas Natural + Vapor de Agua CO + CO2 + H2

Esta reacción se produce a 780 °C y a 40 atm.

El gas de síntesis más el metano residual que sale del primer reactor se mezcla con
la otra mitad de la alimentación (previamente desulfurizada). Esta mezcla de gases
entra en el segundo reactor, el cual está alimentado por O2. Este se proviene de una
planta de obtención de oxígeno a partir de aire.
CH4 + CO + CO2 + O2 CO + CO2 + H2

Esta reacción se produce a 950 °C.

En caso de que la alimentación sea líquida o carbón, ésta es parcialmente oxidada
por O2 y vapor de agua a 1400-1500 °C y 55-60 atm. El gas así formado consiste en
H2, CO con algunas impurezas formadas por pequeñas cantidades de CO2,
CH4, H2S y carbón libre. Esta mezcla pasa luego a otro reactor donde se
acondiciona el gas de síntesis eliminándose el carbón libre, el H2S y parte del CO2,
quedando el gas listo para alimentar el reactor de metanol.
Síntesis
El gas de síntesis se comprime a 70-100 atm. y se precalienta. Luego alimenta al
reactor de síntesis de metanol junto con el gas de recirculación. El reactor Lurgi es
un reactor tubular, cuyos tubos están llenos de catalizador y enfriados exteriormente
por agua en ebullición. La temperatura de reacción se mantiene así entre 240-270
°C.

Una buena cantidad de calor de reacción se transmite al agua en ebullición

obteniéndose de 1 a 1.4 Kg. de vapor por Kg. de metanol. Además se protege a los
catalizadores.

Destilación
El metanol en estado gaseoso que abandona el reactor debe ser purificado. Para
ello primeramente pasa por un intercambiador de calor que reduce su temperatura,
condensándose el metanol. Este se separa luego por medio de separador, del cual
salen gases que se condicionan (temperatura y presión adecuadas) y se recirculan.
El metanol en estado líquido que sale del separador alimenta una columna de
destilación alimentada con vapor de agua a baja presión. De la torre de destilación
sale el metanol en condiciones normalizadas.

3) Usos industriales del metanol:

Las principal aplicación del metanol es la producción de productos químicos puesto
que es un sustituto potencial del petróleo.
En la actualidad se está utilizando cada vez más en el tratamiento de aguas
residuales.Las aguas residuales contienen altos niveles de amoníaco. Mediante un
proceso de degradación de bacterias, este amoníaco es convertido en
nitrato.Mediante un proceso llamado desnitrificación, se remueve el nitrato mediante
una combinación de tratamientos químicos y degradación de bacterias. El metanol
es una molécula simple que sirve como fuente ideal de carbón para las bacterias
usadas en la desnitrificación. Aceleradas por la adición del metanol, las bacterias
anaerobias convertirán rápidamente el nitrato en nitrógeno, el cual es liberado en la
atmósfera.
En la producción de biodiesel, combustible alternativo de combustión limpia
elaborado a partir de elementos naturales y biodegradables.
Se utiliza en la manufactura del formaldehído, del ácido acético y de una variedad
de productos químicos intermedios que forman la base de una gran cantidad de
derivados secundarios como son los cloro metanos, el metacrilato de metilo, las
metilaminas y el dimetil tereftalato.Estos últimos se utilizan en la fabricación de una
amplia gama de productos incluyendo enchapados, tableros aglomerados,
espumas, resinas y plásticos.
El resto de la demanda del metanol está en el sector del combustible,
principalmente en la producción de MTBE(metil t-butil éter), aditivo para mejorar la
combustión de combustibles sin plomo, que se mezcla con gasolina para reducir la
cantidad de emisiones nocivas de los vehículos de combustión.El metanol surge
como combustible alternativo ante la toxicidad de las emisiones de las naftas y la
destrucción de la capa de ozono.También se está considerando la producción de
gasoil-metanol para disminuir las emisiones de partículas, que producen smog y son
el origen de problemas respiratorios. Esta mezcla reduce en un 50% la emisión de
partículas.
El metanol también se está utilizando en menor escala como combustible para las
celdas de combustible.
Cristalización, precipitación y limpieza de sales halide alcalinas metálicas.
Precipitación de resinas de poliestireno y cloropreno.
Limpieza y secado de fracciones de carbón en polvo.
Disolventes de pintura.
Limpieza de superficies metálicas.
Limpieza de resinas de intercambio iónico.
Extracción de humedad y resinas de maderas.
Agente extractor en la industria petrolera, química y alimenticia.
Combustible para cocinas de camping y soldadores.
Líquido anticongelante y limpia parabrisas para automóviles.
Anticongelante para deshidratación de oleoductos.

4) Impacto Ambiental:
De acuerdo con la Agencia de Protección de Estados Unidos (USEPA por sus siglas
en inglés), la contaminación atmosférica ha alcanzado límites peligrosos para la
salud humana y el ambiente, y los vehículos motorizados son los principales
causantes de esta contaminación.
Por su parte, la Asociación de Recursos Renovables de Canadá señala que agregar
un 10 por ciento de etanol al combustible reduciría hasta en un 30 por ciento las
emisiones de monóxido de carbono (CO) y entre 6 y 10 por ciento las de dióxido de
carbono (CO2); asimismo habría una reducción en la formación de ozono.
La emisión de agentes contaminantes de automóviles que funcionen con metanol
contendía 20 por ciento de dióxido de carbono y 10 por ciento de los diferentes
hidrocarburos que actualmente emiten los vehículos que utilizan gasolina.
Empleando metanol, los autos eliminarían casi por completo las emisiones de
partículas en suspensión y compuestos tóxicos tales como: óxido de nitrógeno (NO),
ozono (O3), hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono (CO), dióxido de
carbono (CO2) y dióxido de azufre (SO2) entre otros.
Tanto en las mezclas con etanol, como en las que se emplean grandes porcentajes
de metanol, la generación de ozono es mucho menor.
Una desventaja de estos alcoholes es la mayor producción de vapor de agua, que
calienta la atmósfera, y menor cantidad de sulfatos, que la enfrían, por lo que
contribuirían en mayor medida a provocar el “efecto invernadero".
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