Appunti metanolo

METANOLO  

Il  metanolo  (CH3OH)  è  un  alcool,  liquido  in  condizioni  normali,  che  bolle  a  64.7°C.  

La  differenza  tra  crescita  della  capacità  produttiva  di  metanolo  e  aumento  della  domanda  ha  costretto  

alla  chiusura  numerosi  impianti  e  in  particolare  le  strutture  basate  su  una  tecnologia  arretrata  e  ubicate  

nelle  zone  dove  il  costo  della  materia  prima  è  più  alto.  La  capacità  installata  è  rimasta  costantemente  di  

circa  il  10%  al  di  sopra  della  capacità  di  assorbimento  del  mercato.  

Il  metanolo  viene  prodotto  quasi  esclusivamente  per  essere  utilizzato  o  commercializzato  come  

intermedio  nell’industria  chimica.  Viene  comunque  utilizzato  anche  direttamente  come  solvente.  Tra  i  

prodotti  derivati  dal  metanolo,  i  più  importanti  sono  la  formaldeide  e  il  MTBE  (metil-­‐ter-­‐butil-­‐etere),  che  

assorbono  oltre  il  60%  della  produzione  mondiale.  

[CENNI  SU  FORMALDEIDE  

Le  aldeidi  sono  composti  organici  che  recano  nella  loro  struttura  il  gruppo  funzionale  formile,  indicato  

con  -­‐CHO.  

Il  loro  nome  deriva  da  "alcol  deidrogenato",  che  è  una  delle  possibili  modalità  di  preparazione.  Il  gruppo  

C=O  viene  detto  genericamente  carbonile  (o  "gruppo  carbonilico").  Nelle  aldeidi  un  gruppo  carbonilico  è  

legato  a  un  atomo  di  idrogeno  e  ad  un  radicale  alchilico  (a  due  atomi  di  idrogeno  nella  formaldeide,  che  è  

l'aldeide  più  semplice).  L'atomo  di  carbonio  legato  all'atomo  di  ossigeno  ha  ibridazione  sp2,  questo  fa  sì  

che  sia  al  centro  di  un  triangolo  grossomodo  equilatero  sul  cui  piano  giacciono  l'ossigeno,  l'idrogeno  e  

l'atomo  direttamente  legato  al  gruppo  carbonile.  In  chimica  organica  alchile  (o  gruppo  alchilico)  è  il  

nome  generico  del  gruppo  funzionale  corrispondente  ad  un  alcano  privato  di  un  atomo  di  idrogeno.  I  

gruppi  alchilici  prendono  il  nome  dai  corrispondenti  alcani  e  hanno  formula  generale  -­‐CnH2n+1.  Il  

composto  più  semplice  della  serie  è  il  metanale,  o  formaldeide,  (HCHO)  che  viene  usata  come  mezzo  di  

conservazione  e  come  battericida.  In  soluzione  acquosa  al  37%  è  commercialmente  nota  anche  con  il  

nome  di  formalina.  Le  aldeidi  vengono  prodotte  su  scala  industriale  a  partire  dai  seguenti  processi:  

1.  idroformilazione  di  olefine  (o  oxosintesi)  

2.  deidrogenazione  di  alcoli  primari  (un  alcol  si  dice  primario,  secondario  o  terziario  quando  il  carbonio  a  

cui  è  legato  l'-­‐OH  è  rispettivamente  primario,  secondario  o  terziario;  se  secondari  ho  formazione  di  

chetone)  CH3OH    CH2O  +  H2  

!

3.  ossidazione  di  olefine.  

La  formaldeide  in  soluzione  acquosa  reagisce  facilmente  con  l'ossigeno  dell'aria,  che  la  ossida  ad  acido  

formico.  METANO  CH4    METANOLO  CH3OH    FORMALDEIDE  CH2O    ACIDO  FORMICO  CH2OOH    

! ! ! !

ANIDRIDE  CARBONICA  CO2]  

La  carica  usata  per  la  produzione  di  metanolo  è  costituita  nella  maggior  parte  dei  casi  da  gas  naturale,  

anche  se  ultimamente  ha  avuto  un  certo  peso  sul  mercato  del  metanolo  la  tendenza  a  utilizzare  gas  di  

sintesi  ottenuto  dalla  gassificazione  del  carbone.  

Tutte  le  tecnologie  impiegate  per  la  produzione  del  metanolo  su  scala  industriale  richiedono  la  presenza  

di  tre  unità  di  processo:  

1. preparazione  del  gas  di  sintesi    la  carica  idrocarburica  è  prima  depurata,  per  esempio  dallo  

!

zolfo,  quindi  convertita  ad  alta  temperatura  in  gas  di  sintesi  e  infine  compressa  alla  pressione  

di  sintesi.  Per  la  conversione  del  gas  sono  disponibili  diverse  tecnologie  (usualmente  

denominate  con  il  termine  reforming),  come  il  processo  a  stadio  singolo  in  reattore  tubolare,  il  

reforming  a  doppio  stadio  e  il  reforming  autotermico  (ATR,  AutoThermal  Reforming)  

2. sintesi  del  metanolo    il  gas  di  sintesi  è  convertito  in  metanolo  grezzo,  contenente  acqua  e  

!

piccole  quantità  di  sottoprodotti  

3.  purificazione  (per  distillazione)  del  metanolo    provvede  alla  rimozione  dell’acqua  e  dei  

!

sottoprodotti.  La  configurazione  tradizionale  consta  di  un  sistema  a  due  colonne  (una  colonna  

di  stabilizzazione  per  la  rimozione  dei  gas  disciolti  e  dei  sottoprodotti  leggeri  e  una  di  

concentrazione  per  separare  il  metanolo  dall’acqua)  

e  di  una  sezione  di  servizio    comprende  l’unità  di  tratta-­‐  mento  dell’acqua,  il  sistema  dell’acqua  di  

!

raffredda-­‐  mento,  il  generatore  di  vapore  ausiliario,