EL DME: PROXIMO REGALO DE LOS YACIMIENTOS DE GAS DE CAMISEA
PARTE II
En la primera entrega de este tema informamos que el DME es muy parecido al GLP y por lo tanto puede reemplazarlo parcialmente.
El DME constituye una tecnología emergente para el empleo de gas natural. El DME es un combustible que emplea la infraestructura que ya existe para el GLP, ya que se manipula igual que el GLP.
Con relación a la densidad energética, es decir de cuanta energía se dispone por unidad de volumen se tiene la siguiente información.
El DME constituye una tecnología emergente para el empleo de gas natural. El DME es un combustible que emplea la infraestructura que ya existe para el GLP, ya que se manipula igual que el GLP.
Con relación a la densidad energética, es decir de cuanta energía se dispone por unidad de volumen se tiene la siguiente información.
El Dimetil Eter DM, es un GLP sintético.
Se puede comparar al DME contra otros combustibles como el Diesel y el GLP a los que puede reemplazar parcialmente.
El DME es un excelente sustituto del gas licuado (GLP), cuyos mercados son enormes y crecientes, además de ser utilizado con eficiencia en turbinas para la producción de energía eléctrica.
El DME puede distribuirse y puede almacenarse usando la tecnología de manipulación del GLP, lo que significa que el DME no necesita costosos barcos cisternas de LGN o terminales de LGN. Una vez que se convierte el gas natural a DME, éste proporcionará una nueva ruta competitiva para el transporte de gas natural comparado con la cadena de LGN.
El DME tiene tres grandes aplicaciones, que son reemplazo parcial de GLP, en Generación de Energía y como reemplazo del diesel, esta última aplicación todavía está en fase de demostración.
El DME puede distribuirse y puede almacenarse usando la tecnología de manipulación del GLP, lo que significa que el DME no necesita costosos barcos cisternas de LGN o terminales de LGN. Una vez que se convierte el gas natural a DME, éste proporcionará una nueva ruta competitiva para el transporte de gas natural comparado con la cadena de LGN.
El DME tiene tres grandes aplicaciones, que son reemplazo parcial de GLP, en Generación de Energía y como reemplazo del diesel, esta última aplicación todavía está en fase de demostración.
El año 2014 se estima que hubo una demanda mundial de metanol muy cercana a 60 millones de toneladas métricas, de las cuales se obtuvo cerca de 6 millones de toneladas de Di Metil Eter. La mayoría de la producción mundial DME se encuentra actualmente en China. Japón cuenta con instalaciones de producción, y están previstas nuevas e importantes adiciones de capacidad o en construcción en Trinidad y Tobago, América del Norte, Indonesia y Uzbekistán. La primera planta BioDME del mundo está en Suecia.
El DME se puede mezclar en una proporción 20% de DME y 80% GLP, sólo hace sentido económico cuando se importa el GLP, ya que se aplican precios de paridad de importación al GLP y el DME se vuelve competitivo.
Las tecnologías de producción de DME básicamente se dividen en dos tipos: Manufactura de Metanol a partir de gas natural y luego síntesis de Metanol a DME; síntesis directa de DME a partir de gas de síntesis obtenido del gas natural.
Para el caso de la síntesis directa de DME a partir del Gas Natural se presenta el diagrama de procesos de uno de los procesos patentados que fue evaluado hace varios años por los alumnos de diseño de plantas de la carrera de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Ingeniería:
El DME se puede mezclar en una proporción 20% de DME y 80% GLP, sólo hace sentido económico cuando se importa el GLP, ya que se aplican precios de paridad de importación al GLP y el DME se vuelve competitivo.
Las tecnologías de producción de DME básicamente se dividen en dos tipos: Manufactura de Metanol a partir de gas natural y luego síntesis de Metanol a DME; síntesis directa de DME a partir de gas de síntesis obtenido del gas natural.
Para el caso de la síntesis directa de DME a partir del Gas Natural se presenta el diagrama de procesos de uno de los procesos patentados que fue evaluado hace varios años por los alumnos de diseño de plantas de la carrera de Ingeniería Química de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Ingeniería:
El Esquema de Procesos consta de las siguientes etapas:
Receptor de Gas de Alimentación, Separación de Líquidos, Medición de Gas y Reducción de Presión
Demetanización
Separación
Primer Tren de Reactores;
Primer Grupo de Condensadores
Absorción y Remoción de Ácido Acético y Agua;
A continuación se presenta la simulación que se realizó por un grupo de diseño.
Receptor de Gas de Alimentación, Separación de Líquidos, Medición de Gas y Reducción de Presión
Demetanización
Separación
Primer Tren de Reactores;
Primer Grupo de Condensadores
Absorción y Remoción de Ácido Acético y Agua;
A continuación se presenta la simulación que se realizó por un grupo de diseño.
Se presenta también un diagrama de procesos a partir de gas de síntesis tal como fue simulado por otro grupo de diseño de plantas de la FIQT de la UNI.
Este proceso de obtención de DME a partir de gas de síntesis consta de las siguientes reacciones químicas:
CO + 2H2 ==> CH3OH (1) Reacción de síntesis de Metanol
2CH3OH ==> CH3OCH3 + H2O (2) Reacción de deshidratación
H2O + CO ==> H2 + CO2 (3) (Shift reaction)
En caso que solo la reacción (1) sea llevada a cabo, se le llamará reacción de síntesis de metanol. La reacción de síntesis de metanol tiene una limitación de equilibrio, y una alta presión (80 a 120 kg/cm2) es necesaria para obtener la conversión requerida. En el proceso de una sola etapa, sin embargo, la reacción (2), la cual es significativamente superior en términos de equilibrio, procede sucesivamente dentro del mismo reactor para consumir el metanol como el producto de la reacción, de esa manera el equilibrio de la reacción (1) es compensado. Como resultado, la síntesis de DME resulta ser fácil comparada con el proceso convencional de síntesis de metanol. Es decir, el proceso de una sola etapa incrementa la conversión de CO/H2.
La mezcla reaccionante está compuesta por CO y H2 sin reaccionar, productos de reacción (metanol, DME, CO2) y pequeñas cantidades de subproductos como alcanos.
Para obtener la mayor cantidad de DME posible en la reacción se usa una mezcla de catalizador de síntesis de metanol, un catalizador de deshidratación y un catalizador de water shift en la primera reacción de la etapa para producir DME crudo, y usa el catalizador de deshidratación y/o de water shift en la segunda reacción de la etapa para convertir la mayor parte del metanol remanente en el DME.
Para remover el CO2 resultante a partir del gas no reaccionado se centraron en la solubilidad y la capacidad de absorción del CO2 en DME, y descubrieron que el CO2 es eficientemente removido del gas reaccionado reciclando una parte del DME, el cual fue separado del CO2 y también de los gases no reaccionados en separador S2 y usado como un absorbente de CO2.
Comentario Final
Con cargo de regresar a este tema en el futuro, ya que el DME no sólo puede reemplazar al GLP sino también al diesel (de manera parcial), la pregunta sería como lograr implantar el DME sin que el precio del GLP se convierta en uno de paridad de importación, lo que podría ocurrir tan pronto el Perú nuevamente sea un importador neto de GLP.
La respuesta podría ser pasar una Ley parecida a la de los biocombustibles que obligue a mezclar el GLP para envasado (que esta subsidiad con el Fondo de Estabilización de Precios de Combustibles) con el DME. Al mismo tiempo se puede licitar al sector privado un contrato de suministro de DME a partir de Gas de Camisea que corresponda el 20% de la demanda de GLP para envasado. De esta forma una entidad privada podría asumir la inversión y no habría razón de mercado que justifique el pasar de un precio de paridad de exportación en el GLP a un precio de paridad de importación.
Finalmente se recomienda ver un video sobre el descubrimiento del DME como combustible por la empresa Haldor Topsoe en youtube https://www.youtube.com/watch?v=QqY4euAix3M. No olvidar colocar subtítulos .
CO + 2H2 ==> CH3OH (1) Reacción de síntesis de Metanol
2CH3OH ==> CH3OCH3 + H2O (2) Reacción de deshidratación
H2O + CO ==> H2 + CO2 (3) (Shift reaction)
En caso que solo la reacción (1) sea llevada a cabo, se le llamará reacción de síntesis de metanol. La reacción de síntesis de metanol tiene una limitación de equilibrio, y una alta presión (80 a 120 kg/cm2) es necesaria para obtener la conversión requerida. En el proceso de una sola etapa, sin embargo, la reacción (2), la cual es significativamente superior en términos de equilibrio, procede sucesivamente dentro del mismo reactor para consumir el metanol como el producto de la reacción, de esa manera el equilibrio de la reacción (1) es compensado. Como resultado, la síntesis de DME resulta ser fácil comparada con el proceso convencional de síntesis de metanol. Es decir, el proceso de una sola etapa incrementa la conversión de CO/H2.
La mezcla reaccionante está compuesta por CO y H2 sin reaccionar, productos de reacción (metanol, DME, CO2) y pequeñas cantidades de subproductos como alcanos.
Para obtener la mayor cantidad de DME posible en la reacción se usa una mezcla de catalizador de síntesis de metanol, un catalizador de deshidratación y un catalizador de water shift en la primera reacción de la etapa para producir DME crudo, y usa el catalizador de deshidratación y/o de water shift en la segunda reacción de la etapa para convertir la mayor parte del metanol remanente en el DME.
Para remover el CO2 resultante a partir del gas no reaccionado se centraron en la solubilidad y la capacidad de absorción del CO2 en DME, y descubrieron que el CO2 es eficientemente removido del gas reaccionado reciclando una parte del DME, el cual fue separado del CO2 y también de los gases no reaccionados en separador S2 y usado como un absorbente de CO2.
Comentario Final
Con cargo de regresar a este tema en el futuro, ya que el DME no sólo puede reemplazar al GLP sino también al diesel (de manera parcial), la pregunta sería como lograr implantar el DME sin que el precio del GLP se convierta en uno de paridad de importación, lo que podría ocurrir tan pronto el Perú nuevamente sea un importador neto de GLP.
La respuesta podría ser pasar una Ley parecida a la de los biocombustibles que obligue a mezclar el GLP para envasado (que esta subsidiad con el Fondo de Estabilización de Precios de Combustibles) con el DME. Al mismo tiempo se puede licitar al sector privado un contrato de suministro de DME a partir de Gas de Camisea que corresponda el 20% de la demanda de GLP para envasado. De esta forma una entidad privada podría asumir la inversión y no habría razón de mercado que justifique el pasar de un precio de paridad de exportación en el GLP a un precio de paridad de importación.
Finalmente se recomienda ver un video sobre el descubrimiento del DME como combustible por la empresa Haldor Topsoe en youtube https://www.youtube.com/watch?v=QqY4euAix3M. No olvidar colocar subtítulos .