ssssssssssssss

1. Tema 4. Utilización del monóxido de carbono en la industria 1
Introducción
El monóxido de carbono sólo (CO) o mezclado con hidrógeno es una materia prima económica y
de gran utilidad para la industria química. Se obtiene por combustión del carbón, gas natural o
hidrocarburos procedentes del petróleo.
C + H2O CO + H2
C + 1/2O2 CO
CO + H2O CO2 + H2
CnH2n+2 + n/2 O2 n CO + (n+1) H2
CnH2n+2 + n H2O n CO + (2n+1) H2
n CO + n H2O n CO2 + n H2
Junto a su empleo en la síntesis de productos valiosos tales como:
- Metanol (gas de síntesis) para formaldehído y ácido acético.
- Fosgeno
- Ácido acrílico o propenoico por carbonización de acetileno (C2H2 + CO + H2O; esta reacción ha perdido
importancia industrial por el alto coste del acetileno)
También se emplea en procesos generales como:
- Hidroformilación
- Carbonilación (proceso Reppe; Ac. propiónico y butanol)
- Reacción de Koch
2.- Preparación industrial de metanol
CO + 2 H2 CH3OH; ΔH = -92kJ/mol
Esquema del proceso de fabricación del metanol

2. Tema 4. Utilización del monóxido de carbono en la industria 2
Tabla 4.1.- Aplicaciones del metanol (en %)
Mundo
Formaldehído 35
terbutil metil éter1 27
Ácido acético 10
Halometanos2 7
Tereftalato de dimetilo2 2
Metilaminas2 4
Metacrilato de metilo2 3
Disolventes 4
Otros3 8
Uso total (en 106 Tm) 40
1
Utilizado para aumentar el índice de octanos de las gasolinas. 2 Agente metilante; 3 uso como combustible
2.1.- Preparación de formaldehído a partir de metanol
♠ Deshidrogenación catalítica de metanol
Ag
CH3OH (g) HCHO + H2; H = 84 kJ/mol
600 oC
aire H = -159 kJ/mol
H2O; H = - 243 kJ/mol
♠ Oxidación de metanol
MoO3-Fe2O3
CH3OH + 0,5 O2 HCHO + H2O; H = -159 kJ/mol
400 oC
2.2.- Preparación industrial de ácido acético a partir de metanol
[CO + 2H2]
Rh-I
CH3OH + CO
55%
23% PdCl2
CH3COOH CH3CHO CH2=CH2 + 1/2 O2
CuCl2
26% oxidación de etanol
otros procedimientos oxidación de butano
fermentación

3. Tema 4. Utilización del monóxido de carbono en la industria 3
Tabla 4.2.- Uso del ácido acético (% en peso)
Mundo
Acetato de vinilo 49
Anhídrido acético y derivados1 23
Acetato de butilo y de isopropilo 11
Disolvente2 9
Ácido cloroacético (ClCH2COOH) 3
Otros (acetatos metálicos; acetato de etilo3) 4
Uso total (en 106 Tm) 8,3
1: agente acetilante (ejemplo: síntesis de la aspirina y acetato de celulosa)
2: disolvente para la obtención de ácido tereftálico y su éster dimetílico
3: disolvente para pinturas y barnices
4.- Hidroformilación de olefinas
O
H CH2-CH2-CH2-CH3 (80)
HCo(CO)3
CH2=CH-CH3 + CO + H2 CH3-CH-CH3 (20)
150 oC C
300 atm H O
ΔH = -147 KJ/mol (enfriador tubular)
5.- Aplicación de los productos oxo
5.1.- Alcoholes oxo
5.2.- Ácidos carboxílicos oxo
5.3.- Productos de condensación aldólica
O
CH3CH2CH2C-H OH
NaOH; 100 oC
tatomería CH3(CH2)2-C-CH-CHO
ceto-enólica H CH2
CH3CH2CH CH-O-H CH3
H2O
5 atm; H2
CH3(CH2)2CH2-CH-CH2OH CH3(CH2)2CH=C-CHO
CH2-CH3 Ni (o Cu)
CH2-CH3
Palstificante obtenido desde 2-etilhexanol y ácido ftálico
CH2CH3
COO-CH2-CH-(CH2)3-CH3
COO-CH2-CH-(CH2)3-CH3
CH2CH3
Diagrama de la utilización del monóxido de carbono en la industria

4. Tema 4. Utilización del monóxido de carbono en la industria 4
Resinas de fenol-formaldehído,
Formaldehído (35%) urea-formaldehído y
melamina-formaldehído
2H2 t-Butilmetileter (27%): aditivo para aumentar el I.O. de gasolinas
Metanol1 Acido acético (10%): acetatos para polímeros
Agente metilante (16%): clorometano, metilamina, esteres metílicos
Disolvente (4%)
Combustible (8%)
Fracciones RNH2
del petróleo Cl2 Isocianatos Poliuretanos
Fosgeno (CCl2O)
R-OH
Policarbonatos
CO H2 Disolventes
Butanol Esteres butílicos
Plastificantes
Hidroformilación Butanal O2
Gas natural Acido butanoico Esteres
de propeno Isobutanal
o carbón
c. aldólica H2 Lubricantes
2-Etilhexanol Esteres Plastificantes
Liq. dieléctrico
CH2=CH2 + CO + H2O conservante (sal de Ca como fungicida en
panadería)
CH3CH2COOH
catalizador sales de Ca y Na para piensos
Carbonilación esteres (monómeros para plásticos; ej.
propionato de vinilo
de Reppe
CH2=CH2-CH3 + CO + H2O
CH3CH2CH2CH2OH
catalizador
1. A) Proceso BASF: 350 °C, 350 atm, Cr2O3-ZnO como catalizador. B) Proceso ICI: CO muy puro, 250
°C, 100 atm, CuO-ZnO-Al2O3 como catalizador