He aquí una idea: el futuro de la ingeniería química pasa por la biotecnología.

Bueno, quizá sea un poco exagerado. La ingeniería química "tradicional" aún tiene mucho que decir: nos quedan años para dejar de depender el petróleo, para no basar nuestra capacidad productiva en los fertilizantes; nos queda mucho trabajo que hacer en la optimización de procesos químicos o en la síntesis de catalizadores más eficientes. Hay posibilidades que aún se están empezando a explorar en cuanto al aprovechamiento de residuos y la recreación de procesos bajo un punto de visto más eficiente.

Sin embargo, si habéis tenido algún contacto con la ingeniería bioquímica os habréis dado cuenta del increíble potencial con el que contamos: procesos más limpios, más rápidos y eficientes; reducción en el uso de disolventes y ahorro más que sustancial en los consumos energéticos son solo algunas de las ventajas que esta rama nos ofrece.

Pero ¿de qué estamos hablando? ¿Qué es la ingeniería bioquímica?

Un proceso biotecnológico es complejo, pues puede comprender todas las etapas desde que se identifica genoma útil y se diseña un organismo mediante ingeniería genética hasta que éste se utiliza en la producción a escala industrial. La ingeniería bioquímica es indispensable en este proceso y a lo largo de la serie de artículos que comienza aquí intentaremos entender por qué.

El gas natural es una fuente de energía no renovable formada por una mezcla de gases que se encuentra frecuentemente en yacimientos de petróleo, disuelto o asociado con el petróleo o en depósitos de carbón.

El endulzamiento o desacidificación del gas se hace con el fin de eliminar el H2S y el CO2 del gas natural. El H2S y el CO2 son gases que pueden estar presentes en el gas natural, son altamente corrosivos en presencia de agua, y especialmente el H2S  puede ocasionar problemas en el manejo y procesamiento del gas. El H2S y el CO2 se conocen como gases ácidos, porque en presencia de agua forman dichos ácidos.

Los procesos más usados para el endulzamiento de gas natural son aquellos donde se usan soluciones acuosas de alcanolaminas. Entre las más utilizadas se encuentra la dietanolamina (DEA). Aunque también con el objetivo de aumentar la absorción y reducir el gasto energético se han utilizado mezclas de alcanolaminas primarias (monoetanolamina, MEA) con alcanolaminas secundarias (DEA), o con alcanolaminas terciarias.

El diagrama de flujo de dicho es proceso es el siguiente:

 

Diagram_of_the_Gas_Sweetening_Process

Figura 1. Diagrama de flujo sobre la desacidificación de gas natural

 

El gas contaminado (corriente 1) entra por la parte inferior de la columna (absorber, “amine contactor”) y fluye hacia la parte superior de la torre donde sale como gas limpio o gas dulce, sin H2S ni CO2, (corriente 3). En la torre los gases ácidos se absorben con la solución líquida de alcanolaminas que entra en contracorriente. La solución líquida de alcanolaminas pasa hacia la parte superior de la torre como amina pobre y sale por la parte inferior como amina rica en gases ácidos (“Rich Amine”).

El steam reforming es un proceso para la obtención de hidrógeno a partir de hidrocarburos, principalmente a partir de gas natural. Es el más extendido a nivel industrial para la producción de H2 en refinería y petroquímica.

Este proceso consta de una serie de etapas, donde ocurre la reacción básica de reformado con vapor. El hidrocarburo reacciona con vapor de agua a alta temperatura para dar monóxido de carbono  (CO) e hidrógeno (H2). En sucesivas etapas, el CO será convertido a dióxido de carbono  (CO2) y la correspondiente separación de H2 de la corriente de salida.

La unidad de H2 mediante steam reforming, se divide en las siguientes secciones:

  • Pretratamiento de la carga. HDS (Hidrodesulfuración)
  • Reacción de reformado
  • Conversión de CO
  • Recuperación de calor residual y generación de vapor
  • Purificación del gas. Unidad de PSA

Su distribución puede verse en el siguiente diagrama de bloques:

 

Figura 1. Diagrama de bloques proceso de producción de hidrógeno mediante steam reforming. [Elaboración Propia]

 

El gas de carga, que como se ha comentado anteriormente suele ser normalmente Gas Natural, puede contener azufre, el cual es un serio contaminante de los catalizadores de la zona de reacción. Para evitar el envenenamiento de dichos catalizadores, el azufre es eliminado mediante un pre-tratamiento previo a la entrada del proceso. El gas natural se mezcla con H2 de reciclo y mediante un proceso de hidrodesulfuración se elimina el posible azufre contaminante que pueda tener la corriente de entrada al proceso.

Contenido

4 Nuevos materiales: reemplazando lo convencional

PAG Trabajo de Investigación

5 Materiales fotocrómicos
12 Materiales termocrómicos
18 CZTS
23 Elastómeros avanzados
28 Caucho nitrilo-butadieno carboxilado (XNBR)
32 Espuma de titanio
37 Seda de araña

PAG Ejemplo de Vida

40 Johann Rudolf Glauber

 

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