Síntese Metanol

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Single Cell Protein (SCP)
• Microorganismos: algas e fungos
• Substratos: n-parafinas, metano, metanol, 
dióxido de carbono
• Produtos: proteína, vários lipídios, 
carboidratos, vitaminas e minerais
Síntese de metanol
• BASF – 1923 (2o depois da amônia)
• Catalisador: ativo e seletivo
• Não deve produzir CH4 ou outros produtos 
Fischer-Tropsch
• Óxido de Zn e Cr
Síntese de metanol
• ICI – 1966
• Catalisador: Cu/ZnO/Alumina
• Características:  atividade; T; P
• T = 300oC P= 50-100bar
Síntese de metanol
PROCESSO BAIXA PRESSÃO
CUSTO DE CAPITAL MAIS BAIXO
MAIS BARATO OPERAR EM PRESSÃO MAIS BAIXA
MAIS EFICIENTE
Plantas modernas, capacidade maior do que 1000 ton CH3OH/dia
Catalisador ativo
Produção de metanol
CO + 2H2 CH3OH
CO2 + 3H2 CH3OH + H2O
CO + H2O CO2 + H2
Aspectos termodinâmicos
Ho298 = -90,64 kJmol-1
Ho298 = -49,47 kJmol-1
Ho298 = -41,17kJmol-1
Reação de deslocamento do gás de água
Termodinâmica da síntese de metanol – Variação 
da constante de equilíbrio Kp com a T e P
Efeito da temperatura na concentração de metanol no 
equilíbrio em diferentes pressões
Composição do gás de 
entrada: 
8%CO; 
8% CO2; 
57% H2; 
27% inertes.
Fluxograma típico de uma planta 
de metanol a baixa pressão
Reator da ICI para produzir metanol – vista dos 
distribuidores internos
C,D e E – cold shot nozzles
F – saída de catalisador
L – termopar
O – entrada de catalisador
Reator da ICI para produzir 
metanol com trocador de 
calor interno e cold shots
Síntese de metanol em um reator de quatro 
leitos por processo ICI a 50atm
Concentrações no equilíbrio:
35% de metanol a 250oC
8,2% de metanol a 300oC
Seletividade
3H2 + CO CH4 + H2O
4H2 + 2CO CH3OCH3 + H2O
4H2 + 2CO C2H5OH + H2O
Ho298 = -206,17 kJmol-1
Go298 = -142,25 kJmol-1
Ho298 = -204,82 kJmol-1
Go298 = -67,20 kJmol-1
Ho298 = -255,58kJmol-1
Go298 = -122,55 kJmol-1
CO + 2H2 CH3OH
CO2 + 3H2 CH3OH + H2O
CO + H2O CO2 + H2
Ho298 = -90,64 kJmol-1
Go298 = -25, 34 kJmol-1
Ho298 = -49,47 kJmol-1
Go298 = +3, 30 kJmol-1
Ho298 = -41,17kJmol-1
Go298 = -28, 64 kJmol-1
Usos do metanol
• 50% metanol oxidado para formaldeído 
Formaldeído + fenol = resina fenol-formaldeído
Formaldeído + uréia = resina uréia-folmaldeído
Formaldeído + melamina = resina melamina-formaldeído
Catalisador: óxido de Cr e Co
T= 400-425oC
P= atmosférica
Excesso de ar (?)
OH
C
H2
OH
C
H2
CH2
OH
CH2
C
H2
OH
H2C
H2
C
OH
CH2
OH O
HH
C
Fenol Aldeído fórmico
Monômeros
Resina de fenol-formaldeído
Resina fenólica, fórmica, baquelite
Usos do metanol
Hexametileno-tetramina
Agente de reticulação para resinas fenólicas
Intermediários para outros químicos
Usos do metanol
Catalisador de Co
T= 250oC
P= 70atm
Processo básico da BASF
Processo mais novo: catalisador de Rh
T= 150oC
P= atmosférica
Seletividade= 99%
Usos do metanol
Síntese do metil-tert-butil éter (MTBE)
10 vezes mais solúvel em água do que outros compontentes da gasolina 
(Problema?)
T= ~50oC
Catalisador sólido ácido
Isobuteno
Oxo-aldeídos e álcoois
Reação de hidroformilação
Produz aldeído com um carbono a mais do que a olefina reagente:
Catalisadores: complexos de Co e Rh
Processo industrial mais utilizado: hidroformilação de propeno
Produtos: n-butiraldeído e isobutiraldeído
Hidrogenado para n-butanolTransformado para 2-etil hexanol