FormaldehidoEl formaldehdo, HCHO, tambin conocido como formalina, formol, aldehdo frmico, metanal, es el primer miembro de las series de los adehdos alifticos.Es uno de los qumicos orgnicos ms importantes utilizado hoy en da en una gran cantidad de actividades y aplicaciones.El formaldehdo fue preparado por primera vez por el qumico ruso A.M. Butlerov en 1859 como el producto de una tentativa, al parecer poco afortunada, para sintetizar el glicol metilenico por hidrlisis del diacetato de metileno. Aunque Butlerov no supo que no haba obtenido el formaldehdo, su descripcin de las propiedades fsicas y qumicas del compuesto, incluyendo el aislamiento del paraformaldehido y la sntesis de la hexametilenotetramina son indudablemente obra suya.A.W. Hofmann sintetiz el formaldehdo deliberadamente en 1868 por la reaccin del metanol y el aire en presencia de un catalizador de platino (al poner en contacto una corriente de aire cargada de alcohol metlico con un espiral de platino incandescente).En 1886 Loew invent el mtodo de obtencin con catalizador de cobre, y en 1910 Blank patent el procedimiento del catalizador de plata.La produccin industrial comenz en Alemania en 1888 y en los EEUU en 1901. Sin embargo la produccin se hizo solamente en escala limitada antes que aparecieran las resinas fenlicas comerciales en 1910. Desde hace varios aos se fabrican cantidades crecientes de formaldehdo por la oxidacin del gas natural y de los hidrocarburos alifticos inferiores.A la temperatura ordinaria el formaldehdo es un gas incoloro, inflamable, de olor muy irritante. Es soluble en el agua y los disolventes orgnicos usuales, pero insoluble en el ter de petrleo.En la prctica, este compuesto se suministra bajo la forma de soluciones acuosas a concentraciones diversas (37-50% en peso). Son lquidos incoloros, de olor picante, miscibles con agua. Contienen alcohol metlico (hasta un 15 %) y trazas de cido frmico y cido actico.Peso molecular30.03
Punto de fusion-92C
Punto de ebullicion (760mm Hg)-19.5C
Densidad (20C)1.09 gr/cm3
Densidad de vapor1.075
Tension de vapor
-88C10mm
-70.6C40mm
-57.3C100mm
-33C400mm
Limite de explosividad (%vol) en aire
Limite inferior7,00%
Limite superior73,00%
Temperatura de auto ignicion300-430C
Puesto que el formaldehdo puro es un gas a las temperaturas
ordinarias y no puede manejarse fcilmente en ese estado, se
comercializa principalmente en forma de solucin acuosa (por lo
general con 37% de HCHO en peso) y del polmero slido hidratado,
para-formaldehdo (CH2O)n.H2O Puesto que el formaldehdo puro es un
gas a las temperaturas ordinarias y no puedemanejarse fcilmente en
ese estado, se comercializa principalmente en forma de solucin
acuosa (por lo general con 37% de HCHO en peso) y del polmero slido
hidratado, para-formaldehdo (CH2O)n.H2O.Propiedades del
FormaldehdoPropiedades qumicas del formaldehdoEl formaldehdo es un
compuesto extremadamente reactivo. Se polimeriza muy fcilmente,
incluso en fro, dando polmeros insolubles que enturbian las
soluciones acuosas. Para evitar este inconveniente se les aaden
estabilizantes, particularmente alcohol metlico.Los oxidantes
reaccionan enrgicamente con el formol. La mayora de las reacciones
de oxidacin conducen a la formacin de cido frmico, y la oxidacin
completa da lugar a anhdrido carbnico y agua.A pesar de su fuerte
reactividad, es un compuesto relativamente estable. El calor no lo
descompone sensiblemente ms que por encima de 300 C, con formacin
de xido de carbono e hidrgeno. Esta descomposicin est favorecida
por ciertos catalizadoresFormaldehdo anhdroA las temperaturas
ordinarias, el formaldehdo puro es un gas incoloro que posee olor
fuertemente picante y muy irritante para las mucosas de los ojos,
nariz y garganta.Podemos encontrarlo en estado gaseoso a presin
atmosfrica desde los 19,2C. Es un gas inflamable siendo su calor de
combustin a 25C es de 561,5 KJ/mol y su temperatura de ignicin
430C. Mezclado con el aire es explosivo, a 20C los lmites entre los
que el formaldehdo mezclado con el aire explota son 7% y 72% en
volumen.Es incoloro, sofocante e irritante. Este gas se polimeriza
a temperaturas ordinarias, en estado puro no se polimeriza entre
los 80C y los 100C comportndose como un gas ideal.El formaldehdo
gaseoso se disuelve fcilmente en agua, con la cual, reacciona para
formar una mezcla en equilibrio del monohidrato disuelto,
metanodiol, y una serie de hidratos polmeros de peso molecular
bajo, que tienen una frmula del tipo HO (CH2O)nH. El gas es
fcilmente soluble en alcoholes, glicoles, amidas y otros
disolventes polares, con lo que forma solvatos.A temperaturas bajas
se condensan en un lquido transparenta y mvil, que con el tiempo se
convierte en un polmero slido reversible: el polioximetileno.
Cuando se calienta el lquido hasta la temperatura ordinaria en un
tubo cerrado, se polimeriza rpidamente con produccin de 15
Kcal/mol.Se lo encuentra en estado lquido entre los 118C y los 20C.
A menores temperaturas se solidifica formando una pasta blanca.Es
menos denso que el agua (0,8153 gr/cm3 a 20C y 0,9172 gr/cm3 a
80C). Tambin se polimeriza en este estado siendo este proceso
afectado por la presencia de humedad y pequeas cantidades de cido
frmico.A bajas temperaturas es miscible en cualquier proporcin con
solventes no polares como el tolueno, cloroformo, etc.Los solventes
polares como ciertos alcoholes, aminas o cidos, catalizan la
polimerizacin del formaldehdo o reaccionan con el para formar
glicoles y sus derivados.El gas completamente anhdro en cierto modo
estable a la presin atmosfrica a temperaturas de 80/100 C; pero a
temperaturas ms bajas se polimeriza poco a poco. La polimerizacin
es fuertemente acelerada por indicios de compuestos polares, como
cidos, lcalis y agua, A temperaturas de 400 C o ms, se descompone
qumicamente con velocidad apreciable, en monxido de carbono e
hidrgeno.En general, los solvatos del formaldehdo son qumicamente
reversibles y la composicin reacciona como una solucin de
formaldehdoSolucin de formaldehdoLas propiedades del formaldehdo
acuoso dependen de que en el estado disuelto est polimerizado e
hidratado. Puesto que suele manejarse como solucin la composicin y
las propiedades del sistema formaldehdo-agua tiene especial
importancia. Las investigaciones realizadas han demostrado que el
formaldehdo disuelto es esencialmente una mezcla en equilibrio. Sin
embargo, el espectro de absorcin ultravioleta indica que hay
pequeas cantidades del monmero no hidratado en algunas condiciones
de temperatura y concentracin.Es estado de equilibrio depende de la
concentracin y temperatura. En concentraciones del 2% o menos el
formaldehdo est prcticamente de glicol metilnico, en
concentraciones mayores, la solucin contiene proporciones
crecientes de polmeros hidratados, y aumenta el grado de
polimerizacin al aumentar la concentracin del formaldehdo
disuelto.La rapidez con que se alcanza el equilibrio, despus de un
cambio de temperatura o concentracin, es pequea a temperaturas
bajas y exige ms de dos das a 0C .Las soluciones concentradas (ms
de 30% de HCHO) tienen que conservarse calientes si se quiere
evitar la precipitacin. Los alcoholes, como el metanol aumentan la
estabilidad de la solucin, por la formacin de hemiacetales. La
presin parcial del formaldehdo en equilibrio con la solucin es baja
y es una funcin de la concentracin del glicol de la concentracin
del glicol metilnico ms que del contenido total del formaldehdo.Las
molculas de formaldehdo estn en un grado considerables asociadas al
estado gaseoso y la presin parcial del gas puede considerarse cono
la presin de descomposicin del hidrato disuelto. Estos factores
explican el hecho de que las soluciones de formaldehdo pueden
concentrarse por evaporacin al vaco a temperatura baja, mientras
que la destilacin a presin y temperatura elevada hace posible
obtener destilados concentrados partiendo de soluciones diluidas.
Por destilacin a presiones ordinarias sin rectificacin, el residuo
en el destilador est siempre algo ms concentrado que la solucin
destilada. La condensacin fraccionada de los vapores de solucin en
ebullicin da como resultado un aumento de formaldehdo en el vapor
no condensado, ya que el agua es el componente menos voltil de la
mezcla.El formaldehdo monomrico fsicamente disuelto (CH2O) est solo
presente en soluciones acuosas a concentraciones de hasta el 0,1%
en peso.Las soluciones de formaldehdo en agua contienen formaldehdo
en la forma de glicoles (Oligmeros del metilenglicol) de acuerdo a
la siguiente reaccin de polimerizacin:HOCH2OH + n
CH2OHO(CH2O)n+1HMetilenglicol + FormaldehdoOligmeros del
metilenglicolSi la solucin se encuentra a temperatura y presin
ambiente, dentro de los glicoles el metilenglicol (HOCH2OH) es el
que se en encuentra en mayor proporcin (Ntese que el metilenglicol
es una molcula de formaldehdo a la que se le ha adicionado una
molcula de agua) y los glicoles de mayor nmero de molculas de
formaldehdo incorporadas se encuentran en menor proporcin. El
siguiente grfico ilustra lo recin explicado.La barra a la cual le
corresponde n = 1 indica que en una solucin acuosa al 40% en peso
de formaldehdo a 35C , el 26,8% del peso de formaldehdo agregado al
agua se encuentra como metilenglicol, HOCH2OH.La barra a la cual le
corresponde n = 2 indica que en una solucin acuosa al 40% en peso
de formaldehdo a 35C , el 19,4% del peso de formaldehdo agregado al
agua se encuentra como HO(CH2O)2H.PROPIEDADES QUMICAS DEL
FORMALDEHDOEl formaldehdo es sumamente activo y se combina
qumicamente con casi todos los tipos de compuestos orgnicos, con
excepciones de las parafinas. Puede emplearse en forma de monmero
anhdro, solucin o polmeros con resultados equivalentes.Por reduccin
el formaldehdo se convierte en metanol, la oxidacin da cido frmico
o gas carbnico. La reaccin de Cannizzaro en solucin acuosa da cido
frmico y metanol en proporcin equimolares:2 HCHO + H2OHCOOH + CH3OH
Esta reaccin es acelerada por los lcalis que explica el aumento
gradual en la acidez de las soluciones comerciales en
almacenamiento prolongado.El formaldehdo reacciona consigo mismo en
condensacin del tipo de aldol para dar los hidroxialdehdos
inferiores, hidroxicetonas y hexosas. Esta reaccin es autocataltica
y es favorecida por condiciones alcalinas.El general, las
principales reacciones qumicas del formaldehdo con otros compuestos
implican la formacin de derivados de metilol o metileno. Las
policondensaciones conducen a la formacin de resinas de peso
molecular elevado en las cuales las molculas del otro reactivo estn
enlazadas por los grupos metilenos. Los catalizadores alcalinos
favorecen la formacin de derivados del metilol, mientras que los
cidos suelen favorecer la produccin de metileno. Los derivados del
metilol son probablemente los productos primarios de la reaccin,
pero en muchos casos son muy activos y sufren reacciones de
condensacin para formar derivados metilnicos incluso en condiciones
alcalinas.Con catalizadores cidos, el formaldehdo y los alcoholes,
los glicoles y los compuestos alifticos polihidroxilados reaccionan
para dar formales (teres de metileno), mientras que en condiciones
neutras o alcalinas se producen hemiacetales inestables. El
formaldehdo reacciona con los halogenuros de hidrgeno y los
alcoholes para dar teres a-halomticos.Otros compuestos alifticos
con tomos de hidrgeno activos forman tambin derivados del metilol
con catalizadores alcalinos.El fenol y muchos sustituidos forman
compuestos del metilol (alcoholes fenlicos), que sufren una
policondensacin para dar resinas de fenol - formaldehdo. El grupo
metilol entra en las posiciones orto y para sobre el ncleo
bencnico; si estas posiciones estn bloqueadas no pueden producirse
las condensaciones nucleares ordinarias.Los catalizadores cidos
conducen a una policondensacin inmediata y en general no permiten
el aislamiento de los derivados del metilol sencillos, que es a
menudo posible se emplea lcalis.El amonaco y las aminas se
condensan fcilmente con el formaldehdo para dar derivados de
metilenos sencillos o cclicos, pero las aminas terciarias no
reaccionan.La reaccin de Mannich implica la condensacin de amonaco,
una amina primaria o una amina secundaria, por lo general en forma
de clorohidrato con formaldehdo y un compuesto que posee uno o
varios tomos activos de hidrgeno.Cuando se calienta el formaldehdo
con aminas o sales de amonio en condiciones cidas, se reducen los
productos primarios de metilaminas:NH4Cl + 2 HCHOCH3NH2.HCl +
HCOOHCH3NH2.HCl + 2 HCHO(CH3)2NH.HCl + HCOOH(CH3)2NH.HCl + 2
HCHO(CH3)3N.HCl + HCOOHLas amidas dan derivados de metilol
relativamente estables en condiciones alcalinas. Las metilureas o
ureas por condensacin producen resinas de urea-formaldehdo. La
melamina reacciona de manera anloga a la urea y da derivados de
polimetilol y resinas.Los hidrocarburos no saturados y aromticos
reaccionan con el formaldehdo en presencia de cidos fuertes. La
reaccin con oleofinas suele dar como resultado la formacin de
1,3-glicol o un alcohol no saturado en forma de ster o formal.USOS
Y APLICACIONES DEL FORMALDEHDOEl uso que se le da al formaldehdo
puede ser dividido en tres grandes grupos:Fabricacin de resinasLa
mayor parte de la produccin de formaldehdo a sido destinada a la
fabricacin de resinas, en Alemania esta aplicacin representaba en
1980/81 el uso del 40% (200.000 tn/ao) de la produccin (500.000
tn/ao) y en Argentina en 1999 el 85% (33.000 tn/ao) de la
produccin.Estas resinas son usadas como adhesivos para la
fabricacin de elementos de madera unidos que comprenden tablas de
aglomerado, tablas de fibras, y madera terciada.Las resinas de
fenol-formaldehdoson usadas como componentes para el moldeo. Sus
propiedades trmicas y elctricas permite que sean usadas en
componentes elctricos y e automviles. La fabricacin de madera
terciada es el mayor mercado para las resinas de
fenol-formaldehdo.Las resinas de urea-formaldehdoson tambin usadas
como componentes de moldeo y como componentes hmedos que otorgan
resistencia al papel. La fabricacin de tablas de aglomerado es el
mayor mercado para las resinas de urea-formaldehdo.Las resinas de
melamina-formaldehdoson usadas como lminas decorativas, componentes
para moldeo de utensilios usados para comer.Aplicaciones de las
resinasMelamnicas:frmica
Fenlica:terciados
Ureica:placasComo materia prima para otros productosEl Instituto
Petroqumico Argentino clasifica los productos qumicos como bsicos,
intemedios y finales. El formaldehdo es clasificado como un
producto intermedio, pues es usado como materia prima para la
fabricacin de diversos productos, siendo los mas importantes las
resinas antes mencionadas. Sin embargo existen otros productos
fabricados a partir del formaldehdo dentro de los cuales se
encuentran los siguientes:1,4 Butenodiol:Se fabrica a partir del
formaldehdo y del acetileno, y se lo utiliza para producir
tetrahidrofurano (THF) que es usado para producir elastmeros de
poliuretano. Sin embargo, este uso del formaldehdo se ve amenazado
por procesos alternativos para producir butenodiol que no lo
necesitan como materia prima.Resinas de acetatos:Son producidas a
partir del formaldehdo anhdro, y son plsticos usados por sobre todo
en la industria automotriz.Fertilizantes:Estos productos pueden ser
lquidos concentrados, soluciones lquidas o
slidos.Paraformaldehdo:El formaldehdo gaseoso puedes ser generado a
partir del paraformaldehdo calentndolo. Es usado en la fabricacin
de resinas con bajo contenido de agua. Tambin es usado en la
fabricacin de resinas de fenol-formaldehdo, urea-formaldehdo y
melamina-formaldehdo.NTA y EDTA:Son componentes de detergentes
modernos fabricados a partir del formaldehdo.Otros:Colorantes,
papel, material fotogrfico, productos para embalsamar, perfumes,
vitaminas y drogas.En la industria textil, se emplea el formaldehdo
para mejorar la resistencia a arrugarse y la resistencia a
encogerse de los tejidos de rayn por tratamiento en condiciones
cidas.En la industria papelera, el formaldehdo encuentra aplicacin
para aumentar la tenacidad bajo la accin de la humedad, la
resistencia a encoger, la resistencia a las grasas, y tambin para
aumentar la resistencia al agua de los papeles de revestido de
alimentos.En la industria fotogrfica, el formaldehdo endurece e
insolubiliza la superficie de las pelculas y los papeles
sensibilizados.Uso directoComo desinfectante:desinfeccin de
hospitales e industrias alimenticias (Ej: criadero de pollos).Como
conservante:En la industria de la cosmtica.El tratamiento de la
madera con formaldehdo gaseoso seco en condiciones cidas
proporcionan un grado elevado de resistencia al encogimiento, pero
la accin del catalizador cido hace que la madera se vuelva
quebradiza.El cuero y las pieles pueden curtirse por la accin del
formaldehdo en presencia de sales amortiguadoras, que mantienen una
neutralidad aproximada.Tambin es empleado como bactericida,
fungicida y agente de embalsamamiento, y desodorante.OBTENCIN DE
FORMALDEHDOEl formaldehdo ha sido fabricado y contina siendo
fabricado a partir del metanol.Al final de la segunda guerra
mundial en Estados Unidos se produca el 20% del formaldehdo en fase
gaseosa por oxidacin no cataltica del propano y del butano. Este
proceso produca un amplio espectro de co-productos que requeran un
costoso proceso de separacin por lo que el proceso a partir del
metanol es preferido.La mayora del formaldehdo comercializado es
producido a partir del metanol y el aire.Como la mezcla aire
metanol es inflamable en una concentracin de metanol que vara del
6% a 25% o del 9% al 37% en volumen de acuerdo a la presin y
temperatura en la que se encuentre la mezcla.En la produccin de
formaldehdo a partir del metanol, la materia prima es el gas de
sntesis que se obtiene del metano.CH4 + H2OCO + 3 H23 CH4+ CO2+ 2
H24 CO + 8 H22 H2+ COCH3OHCH2OH + O2HCHO + H2OCH3OHHCHO + H2El
proceso puede ser llevado a cabo de dos maneras:Por sobre el lmite
superior (con exceso de metanol en la mezcla aire metanol). Estos
procesos se llevan a cabo con catalizadores de plata.Por debajo del
lmite inferior (con exceso de aire). Estos procesos se llevan a
cabo con catalizadores de xidos de metales, generalmente
catalizadores de acero - xido de molibdeno.A continuacin se
desarrollan estas dos maneras de obtener formaldehdo y se mencionan
algunas variantes dentro de cada una de ellas.Proceso con
catalizador de plata.En las primeras plantas de la fabricacin de
formaldehdo el metanol era oxidado por medio del uso de
catalizadores de cobre, que han sido casi completamente
reemplazados por catalizadores de plata. La reaccin cataltica de
oxidacin ocurre a presin atmosfrica y a una temperatura que ronda
entre los 600C y 650C y puede ser representada por dos reacciones
que ocurren simultneamente.CH2OH + O2HCHO + H2O DH = -156
KJCH3OHHCHO + H2 DH = 85 KJEntre el 50% y el 60% es formado por la
primera reaccin, que es exotrmica, y el resto por la segunda
reaccin, que es endotrmica.En resultado neto de ambas reacciones es
una reaccin exotrmica.El monxido y dixido de carbono y el cido
frmico son subproductos causados por otras reacciones.En el proceso
hay prdidas fsicas y pequeas cantidades de metanol en el producto
final por lo que el rendimiento global del metanol vara entre el
86% y 90% en peso. Es decir del metanol que ingresa a la planta
entre un 86% a un 90% en peso del mismo se transforma en
formaldehdo.Se genera una mezcla de alimentacin soplando aire en un
recipiente con metanol calentado, generando as gases que se mezclan
luego con vapor de agua. La mezcla pasa por un sobrecalentador
yendo luego hasta el catalizador de plata donde se produce la
reaccin antes mencionada.La mezcla de gases que sale del reactor
contiene formaldehdo, metanol, hidrgeno, gases inertes provenientes
del aire y otros subproductos en menor proporcin.La mezcla es
rpidamente enfriada en un generador de vapor de agua y luego en un
intercambiador de calor con agua. Posteriormente ingresa por la
parte inferior de una torre de absorcin.En la torre de absorcin el
formaldehdo y el metanol pasan al agua que fluye en
contracorriente, separndose de los gases inertes del aire, hidrgeno
y otros que se encuentran en pequeas proporciones.La mezcla lquida
formada por el formaldehdo junto con el metanol en agua es o
enviada a una torre de destilacin fraccionada (rectificacin) donde
el metanol es recuperado para ser reutilizado en el reactor y se
obtiene el formaldehdo en solucin acuosa a una concentracin del 55%
en peso. Esta es enfriada en un intercambiador de calor con
circulacin de agua y luego atraviesa un equipo de intercambio inico
donde se limita el cido frmico residual a las admisibles,
especificadas por el productor.El catalizador de plata tiene una
vida til satisfactoria, de tres a ocho meses y luego de esta, el
catalizador puede ser recuperado. Este es fcilmente contaminado por
el azufre.La reaccin ocurre en condiciones esencialmente adiabticas
con un gran aumento de la temperatura en la superficie de entrada
del catalizador.El control del la temperatura es predominantemente
por balance trmico en la forma de exceso de metanol o exceso de
vapor de agua, o ambos, en la alimentacin. Si la planta busca
obtener un producto entre el 50% y el 55% de formaldehdo y no mas
del 1,5% de metanol, la cantidad de vapor de agua que puede
agregarse a la mezcla es limitada.El gas eliminado en la torre de
absorcin contiene un 20% (en moles) de hidrgeno y tiene un alto
poder calorfico (2420 Kj/m3). Con el incremento del costo de los
combustibles y el incremento de la importancia del medio ambiente,
este gas es quemado con dos propsitos: generacin de vapor y la
eliminacin de emanaciones de compuestos orgnicos y de monxido de
carbono a la atmsfera.El formaldehdo acuoso corroe los aceros al
carbono, pero el formaldehdo en fase gaseosa no. Por lo tanto todas
las partes de los equipos en contacto con soluciones calientes de
formaldehdo deben estar fabricadas con aceros inoxidables.
Tericamente el reactor y los equipos anteriores pueden estar
fabricados de acero al carbono, pero en la prctica son usadas
aleaciones para proteger el catalizador, que es muy sensible a la
contaminacin de los metalesVariantes de este procesoSi un producto
diluido (conteniendo de 40% al 45% de formaldehdo y de 1% a 1,5% de
metanol) es aceptable, entonces el vapor en la mezcla de
alimentacin puede ser aumentado de manera tal que la relacin
metanol aire siga siendo superior a la del lmite superior de
inflamabilidad y todo el metanol presente reacciona formando
formaldehdo, de esta manera no se requiere de la torre de
destilacin logrndose significativos ahorros en energa (pus la torre
de destilacin necesita ser calentada con vapor) y en la inversin
requerida para instalar la planta.
Otra vairante del proceso es reutilizar el gas eliminado en la torre de absorcin envindolo al reactor. Este adicional de gas junto con vapor provee la masa necesaria para el balance trmico evitando la combustin del metanol sin necesidad de exceso de metanol y todo el metanol reaccionar en el catalizador para formar formaldehdo. Con este proceso se obtiene un producto con un 50% de formaldehdo y 1% de metanol sin necesidad de la torre de destilacin.
La recuperacin del metanol puede ser obviada en un sistema de oxidacin de dos etapas donde por ejemplo, parte del metanol es transformado en un catalizador de plata, el producto es enfriado, se agrega exceso de aire, y el metanol restante es transformado en un catalizador con oxidos de ciertos metales. En este caso el primer catalizador (de plata ) trabaja por sobre el lmite de inflamabilidad superior y el segundo catalizador (de xidos de metales) trabaja por debajo del lmite inferior de inflamabilidad gracias al exceso de aire.
Proceso con catalizadores con xidos de metales.La oxidacin del metanol a formaldehdo con catalizador de pentxido de vanadio fue el primero de estos catalizadores y fue patentado en 1921, seguido en 1933 por la patente de un catalizador de acero - xido de molibdeno, el cual es el mas usado actualmente. Estos catalizadores han sido mejorados por el agregado de xido de otros metales y mtodos de activacin y preparacin. En 1952 fue puesta en operacin la primera planta usando un catalizador de acero - xido de molibdeno. Se estima que el 70% de la capacidad productiva instalada usa este catalizadores formados por xidos de metales.A diferencia con el proceso con catalizador de plata, todo el formaldehdo es obtenido por medio de reacciones exotrmicas a presin atmosfrica y a una temperatura entre los 300C y los 400C. Con un apropiado control de la temperatura una conversin del metanol mayor a un 99% puede ser mantenida. Los subproductos no deseados son monxido de carbono y cido frmico. En el proceso hay prdidas fsicas y pequeas cantidades de metanol en el producto final por lo que el rendimiento global del metanol vara entre el 88% y 92% en peso, levemente superior al que se puede obtener en un proceso con catalizadores de plata.El metanol es vaporizado y mezclado con aire y gas eliminado de la torre de absorcin ingresando luego en el reactor donde atraviesa los tubos del catalizador, es aqu donde se produce la reaccin qumica. El calor liberado en la reaccin es utilizado para evaporar el fludo de transmisin de calor, luego este es condensado para generar vapor. De esta forma se controla la temperatura del reactor.El producto abandona el reactor por la parte inferior de este, es enfriado antes de ingresar a la torre de absorcin por la parte inferior de esta.La concentracin final de formaldehdo en el producto es controlada por el caudal de agua que ingresa a la torre de absorcin por la parte superior de esta. Se llega a obtener un producto con una concentracin de formaldehdo superior al 55% y menos del 1% de metanol. El cido frmico es removido por intercambio de iones.La ausencia de una torre de recuperacin de metanol es una ovbia ventaja sobre el mtodo convencional con catalizador de plata.Los catalizadores con xidos de metales tienen una vida til que vara entre 12 y 18 meses. Son, comparados con los catalizadores de plata mas resistentes a los contaminantes. Se requiere con estos, cambios menos frecuentes pero el tiempo necesario para cambiarlos es mayor.Contrariamente con lo que sucede en una planta que usa catalizadores de plata, no se justifica econmicamente incinerar el gas liberado en la torre de absorcin para generar vapor. Este gas est esencialmente compuesto por nitrgeno y oxgeno con componentes combustibles (dimetileter, monxido de carbono, formaldehdo y metanol) que representan solo un pequeo porcentaje del total. Sin embargo, las presiones que sufren las empresas por mantener el medio ambiente hacen necesaria su incineracin.Desarrollo de nuevos procesos.Ha habido grandes esfuerzos de investigacin para el desarrollo de nuevos procesos de obtencin de formaldehdo, estos esfuerzos no han an generado tecnologas aplicables industrialmente por ninguno de los mtodos que a continuacin se comentan:Obtencin del formaldehdo a partir del metano por oxidacin parcial. Lo que motiva el estudio de este proceso es la posibilidad de bajar los costos de las materias primas dado que se evitara el proceso de obtener el metanol que se obtiene del metano.
Obtencin de formaldehdo por deshidrogenacin del metanol el cual produce formaldehdo anhdrido o altamente concentrado. Para ciertos usuarios de formaldehdo, la minimizacin de agua en la alimentacin reduce los costos totales de energa, generacin de efluentes y prdidas al proveer condiciones ms deseables de reaccin.
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