Proceso Fischer

Proceso Fischer-Tropsch El esunp np r o c es oq uí mi c opar op al apr o duc c i óndehi dr oc ar bur os pr ocesoFi scher Tr opsch  l í qui dos( g as ol i na,k er os eno,gas oi l yl ubr i c ant es )apar t i rde gasdes í nt es i s( CO yH2) .Fue i n v en t ad op orl o sal e ma ma ne sFr sF a nzFi s c he ryHansTr opsche nl o sa ño s1 92 0,

Í ndi ce [ oc ul t ar ]

1Qu í mi c a

•

o

1. 1Reac c i ones

o

1. 2Ci nét i c a

o

1. 3Pr oduc t os

o

1. 4Reac t or es

•

2Pl ant asFi s c her T r ops c henel mundo

•

3Ut i l i dad

•

4Hi s t or i a

•

5Ot r asempr es asac t i v asenl ai nv es t i gac i ónydes ar r ol l odepr oc es os Fi s cher T r ops ch

•

6Enl ac ese xt er nos

•

7Ref er enc i as edi t ar ] Química[

Reacci ones[ edi t ar ] Lasr eac c i onespr i nc i pal esson:   ( Pr o du cc i ó ndep ar a fi na s)   ( Pr od uc c i ó nd eo eo l e fina s) Set r a t aenamb osc as osd er e ac c i o ne smu mu ye x ot é r mi c as ,e sde ci r ,q uel i b er a nu nagr a n c ant i daddec al or . Re ac c i o ne ss e c un da r i a s ,i n de s ea da s :

  ( Pr od uc c i ó nd emet ano)   ( Pr od uc c i ó nd eal c ohol es)   ( De po si c i ónd ec a r bo nos ól i d o) L ar e ac c i ó ns el l e v aac ab os ob r ec at al i z ador esdec obal t oohi er r o.   Par aunbuen r endi mi ent os er equi er eal t apr es i ón( t í pi c ament e20-30bar )yt emper at ur a( 200-350° C) . Po re nc i mad el o s4 00° Cl af o r ma c i ó nd eme t a nor e s ul t ae x c e s i v a .

Ci nét i ca[ edi t ar ] Lasr eac c i onespr i nc i pal esdeFi s c her T r ops c hs onenr eal i d adr eac c i ones depol i mer i z ac i ón,c on si s t ent esenc i n copas osbás i c os : 1 .Ad s or c i ó nd eCO s o br el as u pe r fi c i ed el c a t a l i z a do r 2.I ni c i ac i óndel apol i mer i z ac i ónmedi ant ef or mac i ónder adi c al met i l o  ( por d i s oc i a ci ó nd el CO eh i d r o gen ac i ón ) 3 .Po l i me r i z a c i ó np orc o nd en s ac i ó n( a di c i ó nd eCO yH2  yl i ber ac i óndeagua) 4.Ter mi naci ón 5 .De s or c i ó nd el p r o du c t o Lav el oc i dadder eac c i ónes t ál i mi t adaporl ac i nét i c ayenpar t i c ul arporel pas ode pol i mer i z ac i ónporc ondens ac i ón. Ladi s t r i buc i óndep es o smo l e c ul a r e s  e ne lp r o du c t opu ed es e rp r e di c h oa pr o x i ma da me nt e porelmo de l odeAn de r s o nSc h ul z Fl o r y:

dondeW  e sl af r a c ci ó ne np es od ep r od uc t oc onn  át omosdecar bonoya  esl a n  pr obabi l i daddec r ec i mi ent od ec adena,f unc i óndel asc ondi c i onesder eac c i ón ( c at al i z ador ,t emper at ur a,pr es i ónycompos i c i óndel gas ) .

Productos[ edi t ar ] El pr oduc t oobt eni doal as al i dadeunr eac t ordeFi s c her T r ops c hc ons i s t eenuna me zc l adehi dr o ca r b ur o sc onun ad i s t r i b uc i ó nmu yamp l i adepe so smo l e cu l a r e s,qu e v a nd es del o sg as esha s t al a sc er a sp as an dopo rl ag as ol i n a,e lk e r o se noyel g as ól e o. Lanat ur al ez aypr opor c i óndel ospr oduc t osdependedel t i poder eac t oryde c at a l i z ad or .Enge ne r al l o sp r o ce so squ eop er a naa l t at e mp er a t u r apr o du ce nu na ma y or í adegas ol i naso l ef í ni c asmi ent r asquel osdebaj at e mper at ur adansobr et odo gas ól eospar af í ni c os .

Si empr ee sn ec es ar i au nae t a paul t e r i o rd ehi dr ot r at ami ent op ar aq uel o spr od uc t o s al c anc enl ac al i d ade xi gi dapo re l mer c ado.

React or es[ edi t ar ] Al ol ar godel ahi s t or i as ehanut i l i z adoc uat r ot i pospr i nc i pal es der e a c t o r e si ndus t r i al espar ades ar r ol l arl asr e ac ci onesFT : •

Rea ct o rt u bul a re nl e ch ofi j o .Sa so ld eno mi n a as ur eac t ordees t et i poyl o  Ar ge  o pe r aa2 20 2 60° Cy2 03 0b ar .

•

Reac t ordel ec hoc i r c ul ant e( l l a madoSy   p orSa s ol ) ,o pe r a doa3 50° Cy2 5 n t h ol bar .Pr oduc es obr et odogas ol i naol ef í ni c a.

•

Rea ct o rd el e ch ofl ui d i z ad o( ) ,s i mi l arenoper ac i ón Sa s o l Ad v a n c e dSy n t h o l alSy   per odemenort amañopar ami smacapaci daddepr oducci ón. n t h ol

•

Reac t or" s l ur r y " ,enel queel c at al i z adors eenc uent r aensus pens i ónenunl í qui do ( ame nu doc er a sp r o du ci d aspo rl ap r o pi ar e ac c i ón )e ne lc ual s ebu r bu j eae lg as des í nt es i s .Nor mal ment ees t osr eac t or est r abaj anab aj at emper at ur apar a p r o du c i ru nmá x i mod ep r o du c t o sd ea l t op es omo l e c ul a r .

edi t ar ] Plantas Fischer-Tropsch en el mundo[

Ubicación

Empresa

Fecha de arranque

Origen del gas de síntesis

Hasta 2004: Carbón Berlín (Alemania)

Luftwaffe

1943

Dese 2004: !as natural

"e#una ("u$fri#a) "as%l "&nfuels

19'9

Carbón

Bintulu (alasia)

"ell

1993

!as natural

%ssel Ba& ("u$fri#a)

*etr%"A

1993

!as natural

+,r&-+ (.atar )

"as%l Ce/r%n & .atar *etr%leum

200'

!as natural

s#ra/%s ( ieria)

Ce/r%n & ieria *C

en #%nstru##ión

!as natural

+*earl+ (.atar )

"ell & .atar *etr%leum

en #%nstru##ión

!as natural

,r%s (%n%lia nteri%r  Cina)

5itai

en #%nstru##ión

Carbón

Da t o sac t u al i z a do sao c t u br ede20 07

edi t ar ] Utilidad[ El gas oi l obt eni domedi ant eel pr oc es oFi s cher T r ops ch( abr e vi adoFT)t i enel as v e nt a j a sd ea pe na sc o nt e ne ra z u f r e  ( c onl oc ual r es pe t adef or manat ur al l asdur as r e gl a me nt a ci o ne se nv i g ore nEu r o pa )yt en eru na l t oí ndi c edec et ano,   g r ac i asas u baj oc ont en i doenar omát i c os .Porel l o,esunc ombus t i bl ec onf ác i l s al i daal mer c ado. Si ne mb ar g o,t an t oe lg as oi l c omol ag as ol i n ayl o so t r o sp r od uc t o sFTp ued en o bt en er s edef o r mamá ss en ci l l ayba r a t ame di a nt eelr efi nodepe t r ól eo.Laspl ant as FTs o nc a r a sd ec o ns t r u i rypr e s en t a nt o dau nas e r i ed ep r o bl e ma sme di o amb i e nt a l e s . Suus os ej us t i fi c as ól os i el pe t r ól eoespar t i c ul ar ment ec ar ooes c as oys edi s ponede unaf uent eal t er nat i v adehi dr oc ar bur osbar at aoc er c ana,porej empl o:c a r b ó n,gas n a t u r a l ,   de s ec h osv eg et a l e sor e s i d uo sp es a do sd er e fi ne r í a s . Lapr oduc c i óndegas ol i naygas oi l apar t i rdec ar bónv í ael pr oc es oFTs er í apos i t i v a d es dee lp un t od ev i s t adel ai n de pen de nc i ae ne r gé t i c ap ar al o sp aí s esqued i s po ne n decar bónynodepe t r ól eo,per os er í anegat i v aenc uant oal i mpac t osobr ee lcambi o c l i mát i c o.Laemi s i ónt o t al deCO2  pa r ae lc ombu s t i b l eobt en i d od ec ar b ónv i aFTe s a pr o x i ma da me nt edo sv ec ess u pe r i o ral adel mi s mot i p od ec ombu s t i b l eobt e ni d o me di a nt er e finodepe t r ó l eo .El CO2  n oe semi t i d oe nl ar e ac c i ó nd eFTe ns ími s ma s i noenl ae t apapr e vi adegas i fi c ac i ónyenl apos t er i orc ombus t i óndel g asdes í nt es i s noc on ve r t i do.Si bi enel pr oc es odegas i fi c ac i ónt eór i c ament eper mi t el ac ap t ur ay s e cue s t r od el CO2,ad í adeh oy( 2 006 )a únn oe x i s t en i n gun ap l an t ad eg as i fi c ac i óna es cal ai ndus t r i al quei nc l uy aes t aopc i ón.Sól os is eut i l i z a bi omasac o moma t e r i apr i ma p ue deel p r o ce soFTa l c an za ru nn i v e ld ee mi s i o ne sdega se sdeef e ct oi n v er na de r o c ompar abl esoi nc l us oi nf er i or esal asdel pet r ól eo. El pr oc es oFTn oesl aúni c av í apar ac on v er t i rc ar bónenc ombus t i bl esl í qui dos .La al t er nat i v apr i nc i pal esl al i c uef ac ci óndi r ec t adel c ar bón,   quesuf r edemásomenosl as mi s ma sde s v en t a j a squ el av í aFT . Encuan t oal FTapar t i rdegasnat ur al ,s ól oesr ent abl eec onómi c ament esi al gún obs t ác ul oi mpi del ac omer c i al i z ac i óndi r ec t adel gas .El l ooc ur r eporej empl oen y ac i mi ent ospequeñoss i t uadosl ej osdel ost er mi nal esdel i c uef ac c i ón.

edi t ar ] Historia [

El pr o ce soFi s c her T r o ps c h( a br e v i a doFT)f u ep at e nt a dop orl o sa l e ma ne sF r a n z Fi s c he ryHansTr opsch  en1925,l l e v adoaes c al api l o t oporv ezpr i mer a porRuhr chemi eAG  en1 93 4ei n du s t r i a l i z a doe n1 93 6.Ex p er i me nt óg r a na ug ee n l aAl emani anazipor queel es t al l i dodel aSegundaGuer r aMundi alv ol v i ódi f í c i l el a c ce soaf u ent e se x t e r i o r e sd epe t r ó l eomi e nt r a sq uee lp aí spr o du cí amu ch oc ar b ón , c on v er t i bl eengasdes í nt es i smedi ant eel pr oc es odegas i fi cac i ón.El p r oc es oFTt ení a uns er i oc ompe t i dorenl al al i c uef ac ci óndi r ec t adel c ar bón,i mpul s adaporI GF ar b en, ques edes ar r ol l óaúnmá sdepr i s a.Apr i nc i p i osde1944el Rei c hp r oduc í aapar t i rde c a r b ónu no s1 24 . 0 00b ar r i l e s / d í ad ec o mb us t i b l e s ,q ues u po ní a nmá sd el 9 0% d el k e r o se nod ea v i a ci ó nymá sd el 50 %d el c omb us t i bl et o t a lde lp aí s([ 1] ) .Es t a pr oduc c i ónpr o v ení asobr et odode18pl ant asdel i c uef ac c i óndi r ec t aper ot ambi énde 9p equ eñ aspl a nt a sFT ,qu ea po r t a ba nu no s1 4. 0 00b ar r i l e s/ d í a . Japón  t a mbi énhi z oungr anes f uer z oporpr odu ci rc ar bur ant esapar t i rdel c ar bón.La v í apr i nc i pal el egi daporJ apónf uel ac ar boni z ac i ónabaj at emper at ur a,p r o c es opo c o efi c i ent eper osi mpl e.Noobs t ant e,l aempr es aMi t s ui c ompr óunal i c en ci adel pr oc es o FTaRu hr c h emi eyc on s t r u y ót r e spl a nt a senMi i k e ,Ama ga s ak i yT a k i k a wa ,q uenu nc a a l c a n z ar o ns uc ap ac i d adno mi n al d eb i d oapr o bl e ma sdedi s e ñ o.En1 94 4J a p ón pr oduj o114. 000t onel adasdecombus t i bl eapar t i rdel c ar bón,per osól o18. 000de el l aspr o vi ni er ondel aspl ant asFT . En t r e19 44y1 94 5l a spl a nt a sal e ma na syj a po ne s asf u er o nmu yda ña da spo rl o s b omb ar d eo sal i a do syl ama y o r í af u er o nd es ma nt e l a da sd es p ué sdel ag ue r r a .L os c i e nt í fi c osal e man esqu eha bí a nt r a ba j a doenel pr o ce soFTf u er onca pt ur ad ospo rl o s a me r i c ano sys i e t ed ee l l o sen v i a do sat r a ba j a re nEE. UU.e ne lmar c od el a Op er a c i ó n Paper c l i p.El p r o gr a mae s t a do un i d en s es o br el as í n t e s i sFTf u eas uv e zab an do na do en1953. Apar t i rdel osaños1950l at ec nol ogí aFTr enac i óenl aSudáf r i c adel apar t hei d  qu e, par ahac erf r ent eaunembar goi n t er nac i onal depet r ól eo,r ec ur r i óas usgr andes r es er v asdecar bón.Laempr es aSout hAf r i c anSy nt he t i cOi l Lt d.(Sasol )f u ef u nd ada c onel obj et i v oex cl us i v odepr oduc i rhi dr oc ar bur osl í qui dosapar t i rdel c ar bón.Sas ol d es ar r o l l ósu spr o pi o spr o ce so syco ns t r u yóungr anc ompl e j oFTe n Sa so l bu r g  ( Sas ol 1)en1955.Dadoel é xi t odees t apl ant a,apr i nc i p i osdel osaños1980o t r asdos p l an t a s( Sa so l2ySa so l3 )f u er oni n au gur a da senSecunda.Ho ydí a( d at o sd e2 00 3) Sa s ol p r o du c ee l4 1% d el o sc omb us t i b l e sdeau t o mo c i ó nc o ns u mi d ose nSu dá f r i c a . Lasc r i s i sdel pet r ól eo  de1973y1980empuj ar onaal gunospaí sesyempr esas oc c i dent al esai n ves t i gardenue vol asf uent esal t er nat i v asdec ombus t i bl es l í qui dos .Sh el l   f uel aquel l ev ómásl ej osel des ar r ol l o,c ons t r uy endoapr i nc i pi osdel os 1990unapl ant aFTenBi nt ul u( Mal as i a)b as a dae ns up r o pi op r o c es o .Ene s t ec a s oe l

g asdes í n t e si snopr o v i en ed ec ar b óns i n od el r ef o r mad od eg asna t u r a lp orl oqu es e h ab l ad eGas adi s t i ngui r l odelCoal r a ct i c ad oe nAl e man i ay t oLi qui ds,par t oLi qui dsp Sudáf r i c a. Enge ne r a ll o saño s19 90f u er o nu naer adepe t r ó l e ob ar at oqu ef r e nól ama y or í ade l osdes ar r ol l osenf uent esal t er nat i v asal pet r ól eo,ent r eel l osl as í nt es i sFT .Al aument arel pr ec i odel pe t r ól eoapar t i rde2000,el i nt er éshar ena ci dou nav ezmásy n ume r o sa se mpr e sa sa nu nc i a nnu ev osde sa r r o l l o sop r o y ec t o si n du s t r i a l e s.El má s a v an za doese lp r o y ec t oGas " Or y x "e nQa t a r ,ba sa doenl at e cno l o gí aFT t oLi qui ds  d eSa so l ,c uy oar r an qu ee s t ápr e v i s t op ar ae lv e r a node20 06.

Otras empresas activas en la investigación y desarrollo de edi t ar ] procesos Fischer-Tropsch[ •

Sy nt r ol eum  ( Es t a do sUn i d os )

•

Rent ech  ( Es t a do sUn i d os )

•

Axens   ( Fr anc i a)

•

Da v y   ( Re i n oUn i d o)

•

Chor en( Al e ma ni a )

•

I CC( Ch i n a)

•

St at oi l   ( No r u eg a)

•

Exx onMobi l   ( Es t a do sUn i d os )

edi t ar ] Enlaces externos[ •

Fi s cher T r o ps ch. or g,b as ededo c ume nt o sde s de19 20ha s t al aac t u al i d ad( e n i ngl és )

edi t ar ] e!erencias [ •

Mat eo sQu i r o ga ,Da ni e lyot r o s( J un i o20 06 ) .« Nu ev a st e cn ol o gí a sypr o du ct o s b as ado senel g asd es í n t e si s ». ( nº 13) . Cu a de r n o sdeEn e r g í a 

•

Li ,YongWang:" Cl e anDi e se lPr o du ct i onf r o m Co al Ba se dSy ng asv i aFi s c he r   p o ne nc i a T r o ps c hSy n t h es i s :T e c hn ol o gySt a t u san dDe ma nd si nCh i n a", p r e se nt a daenl aI 00 4. nt er nat i onal Pi t t s bur ghCoal Conf er enc e,2

•

Wi l l i ams ,Rober tH.( Di c i embr e2003) .«Ac ompa r i s onofdi r e ctandi ndi r ec t l i quef ac t i ont ec hnol ogi esf ormak i ngfl ui df uel sf r om c oal ».Ener g yf orSus t ai nabl e   ( nº4 ) . umenVI I Dev el opmentvol

•

Spat h,P . L.yDa yt on,D. C. :Pr e l i mi n ar ySc r e en i n g— T e c hn i c a la ndEc o no mi c As s e s s me nto fSy n t h es i sGa st oF ue l sa ndCh emi c a l swi t hEmp ha s i so nt h e Po t ent i al f orBi omas s Der i v edSy ngas,   i n f o r med el Na t i o na lRe ne wa bl eEn er g y L ab or a t o r y( EE. UU. ) .Di c i e mb r ede20 03 .