Naturaleza y Tecnología
DISEÑO ASISTIDO POR OPTIMIZACIÓN MULTIOBJETIVO DE UN REACTOR NO ISOTÉRMICO DE LECHO FIJO HETEROGÉNEO PARA LA PRODUCCIÓN DE METANOL A PARTIR DE SYNGAS
Resumen
El metanol es un compuesto de gran relevancia industrial, utilizado como disolvente y precursor químico de una diversidad de compuestos de interés. A nivel global, su demanda ha crecido significativamente, con China como principal productor. En México, la producción nacional es insuficiente, generando una fuerte dependencia de las importaciones. Ante esta problemática, se planteó el diseño conceptual de un reactor heterogéneo para la síntesis de metanol a partir de gas de síntesis (syngas), empleando un catalizador Cu/ZnO/Al₂O₃ en configuración esférica. El modelo desarrollado considera transferencia de masa interna y externa, así como un enfoque no isotérmico. Se llevó a cabo una optimización multiobjetivo que incluyó la minimización del costo total anual TAC y la maximización de la conversión de CO₂. Los resultados muestran que existe una competencia clara entre eficiencia y costos: el diseño más económico logra una conversión del 73%, mientras que el de mayor conversión (100%) implica un incremento de costo de hasta 10 veces. Un diseño intermedio tipo ASFASF permite alcanzar una conversión del 97% con costos moderados y dimensiones adecuadas. El análisis de perfiles térmicos y de presión confirma la seguridad operativa del sistema propuesto. Esta investigación demuestra la viabilidad técnica de fortalecer la producción de metanol mediante diseño y optimización de reactores adecuados a las condiciones industriales.
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PDFReferencias
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