Proc??s Fischer-Tropsch

De Viquip??dia

El proc??s Fischer - Tropsch ??s la reacci?? de productes intermitjos de combusti?? o gas de s??ntesi per la generaci?? de combustibles l??quids (alcans, alquens i/o alcohols) i ceres (wax). La reacci?? t?? lloc en un medi catalizat i pot ser duta a terme en fase l??quida, fase vapor o fase mixta l??quid - vapor.

L'inter??s actual en aquesta tecnologia ??s la possibilitat d'obtenir fracci?? di??sel a partir de carb?? o gas natural, essent aquest un pas intermig entre la depend??ncia del petroli i el futur de l'hidrogen.

Taula de continguts 1 Hist??ria 2 Reaccions 2.1 Gas de s??ntesi 2.2 Catalitzadors 2.3 Productes 2.3.1 Formaci?? d'alcans 2.3.2 Formaci?? d'alquens 2.3.3 Subproductes 3 Reactors 4 Condicions d'operaci?? 5 Mercat 5.1 SASOL 5.2 SHELL 6 Variants 6.1 Biomass - To - Liquid (BTL)

[edita] Hist??ria

En construcci??

[edita] Reaccions

[edita] Gas de s??ntesi

Els productes intermitjos usats com reactants s??n l'Hidr??gen (H₂) i el Mon??xid de Carboni (CO). La mescla d'aquests dos components s'anomena gas de s??ntesi. El gas de s??ntesi resulta de la combusti?? parcial de gas natural o del carb??.

Oscil??lant la pressi?? i temperatura del reactor de s??ntesi s'obtenen diferents relacions hidrogen/mon??xid (reacci?? Water-Gas-Shift o WGS).

• Combusti?? completa

CH₄ + O₂ = CO₂ + H₂O

• Combusti?? incompleta

CH₄ + O₂ = CO + H₂

• Reacci?? WGS

CO + H₂O = CO₂ + H₂

[edita] Catalitzadors

Els catalitzadors usats amb major freq????ncia s??n basats en Ferro i en Zinc. La reacci?? ??s de tipus heterog??nia.

Els catalitzadors basats en Ferro (Fe) s'usen per una major producci?? d'alcans. La reacci?? ??s de tipus fluiditzat, en qu?? el catalitzador ??s separat del producte en una etapa posterior.

Els catalitzadors basats en Zinc (Zn) s'usen per una major producci?? d'olefines o alquens. La reacci?? ??s de tipus llit fix, en qu?? l'alimentaci?? passa a trav??s d'un llit de catalitzador fixat. A la superf??cie del mateix ??s on t?? lloc la reacci??.

[edita] Productes

[edita] Formaci?? d'alcans

nCO + (2n + 1)H₂ = C_nH_{2n + 2} + nH₂O

[edita] Formaci?? d'alquens

nCO + (2n)H₂ = C_nH_2n + nH₂O

[edita] Subproductes

La reacci?? pot presentar la generaci?? de productes no desitjats tals com alcohols.

[edita] Reactors

La reacci?? Fischer - Tropsch pot ser duta a terme en tres tipus de reactors:

• Reactor tubular de llit fix (Packed Bed Reactor o PBR)
• Reactor de llit fluiditzat (Continue Stirred Tank Reactor o CSTR)
• Reactor de llit virculant (Straight-Through Transport Reactor o STTR)

[edita] Condicions d'operaci??

La reacci?? pot ser duta a terme en un interval de temperatura de 220 ??C a 350 ??C. La pressi?? acostuma a ser baixa, d'entre 5 i 30 bar. Les condicions depedran del producte desitjat, ja sigui per maximitzar la producci?? de parafines, olefines, alcohols o ceres.

[edita] Mercat

[edita] SASOL

L'acc??s redu??t de Sud-??frica al mercat del petroli va fer que s'investigu??s en la possibilitat d'obtenir gasolina, di??sel i olefines a partir de carb??. SASOL, antiga companyia estatal va implantar el proc??s i ha resultat la companyia m??s compromesa amb aquest tipus de reacci??.

Actualment basen la seva producci?? en el mercat de les ceres paraf??niques, productes usats com base per cosm??tics sint??tics.

[edita] SHELL

Shell est?? implantant plantes de producci?? de di??sel en pa??sos de la pen??nsula ar??biga per el millor transport de combustible en vaixells.

[edita] Variants

[edita] Biomass - To - Liquid (BTL)

Una bona opci?? de futur ??s la producci?? d'olefines i parafines a partir de biomassa. La biomassa pot ser de tipus vegetal (escor??a d'arbres) o procedent de residus s??lids urbans (RSU). La producci?? de combustibles resulta m??s eficient i s'aconsegueix reduir l'emissi?? de Di??xid de Carboni (CO₂).

El problema que presenta la tecnologia BTL ??s el llarg retorn de la inversi??, ra?? per la qual nom??s resulta una opci?? viable si ??s recolzada per les administracions del territori.