Fischer Tropsch: combustible sólido para combustible líquido


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El Fischer Tropsch sintetizar un combustible líquido

Palabras clave: pescador, Tropsh, proceso de licuefacción, combustibles sólidos, líquidos, carbón, carbón, biomasa, crudo sintético, gas de síntesis, combustible sintético, biocombustible, biocombustibles.

El proceso de Fischer Tropsch es un proceso de licuefacción bastante complejo de un combustible sólido o gaseoso. En otras palabras, se proporciona un combustible líquido de un gas o de combustible sólido.

El interés del proceso de licuefacción es obvio, aquí 2 sus principales argumentos:

- Un combustible líquido tiene en general un poder calorífico volumen más interesante, Es decir que la misma energía potencial químico tendrá un volumen mucho menor cuando el combustible está en un líquido sólido y más por el gas. Esto permite fácil almacenamiento y transporte.
Ejemplo: para la misma energía almacenada, pellets de madera están a punto 3,5 veces más volumen que el petróleo.

- Un combustible líquido suele ser mucho más fácil de encender y permite una regulación de la energía mucho más fácil.. Lo que puede ser un criterio fundamental en ciertos campos de energía, como el transporte, por ejemplo.

El proceso Fischer-Tropsch (según Wikipedia)

El proceso de Fischer-Tropsch es una reacción química de monóxido de carbono y la catálisis de hidrógeno para convertir el hidrocarburo. Los catalizadores más comunes son el hierro o cobalto.

El valor de la conversión es para producir combustible líquido sintético, Syncrude, a partir de carbón, madera o gas. El proceso de conversión de Fischer-Tropsch es muy eficiente en términos de rendimiento, sino que requiere una inversión considerable, lo que hace que sea económicamente vulnerables a las fluctuaciones a la baja en el barril de petróleo. Por otra parte, la etapa de producir gas de síntesis (una mezcla de CO y H2) presenta un rendimiento bastante mediocre, penalizando la eficiencia general del proceso.

Ecuación Fischer-Tropsch

La síntesis de Fischer-Tropsch como descubierto por sus dos inventores es la siguiente:

CH4 1 + / 2O2 -> 2H2 + CO

(2n 1 +) + H2 nCO -> CnH (2n 2 +) + nH2O

La mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno se denomina gas de síntesis o gas de síntesis. La producción resultante (crudo sintético o crudo sintético) se refina para obtener el combustible sintético deseado.

Wikipedia tiene este proceso (según Wikipedia)

La invención de la fecha de proceso de Fischer Tropsch 1925 y se atribuye a dos científicos alemanes, Franz Fischer y Hans Tropsch, que trabajan para Kaiser Wilhelm Instituto del (Alemania). Este proceso se basa en la reducción catalítica de óxidos de carbono con hidrógeno para convertir el hidrocarburo. Su interés es producir a partir de carbón o gas, aceite sintético (crudo sintético) que luego se refina para proporcionar el combustible líquido sintético (SynFuel).

El origen alemán: 124 000 barriles por día sintéticos en 1944 ...

Este proceso fue desarrollado y operado por Alemania, pobres en las colonias de petróleo y sus derivados, pero rica en carbón para producir combustible líquido, que fue muy utilizada por los alemanes y los japoneses durante la Segunda Guerra Mundial. De este modo se instaló la primera planta piloto de Ruhrchemie AGS 1934 1936 y en el industrializado.

A principios de 1944, el Reich produjo unos barriles 124 000 / día de combustible de carbón, lo que representó más del 90% de sus necesidades de combustible de aviación y más de 50% de la necesidad total de los países en los combustibles.

El combustible resultante era todavía menor calidad (y especialmente la consistencia) de que el combustible de origen de petróleo, el ingeniero ha estado utilizando, por tanto, la inyección de agua para compensar los números de octano relativamente bajos. Saber más: inyección de agua en el Messerschmitt.

Esta producción de vino de 18 plantas de licuefacción directa, sino también a las pequeñas fábricas 9 FT, que produjeron algunos 14 000 barriles / día.

... Pero también en Japón

Japón también trató de producir combustibles de carbón, la producción se llevó a cabo principalmente por la carbonización a baja temperatura, algo eficaz, pero proceso simple.

Sin embargo, la empresa Mitsui compró una licencia del Fischer Tropsch Ruhrchemie para construir tres fábricas en Miike, Amagasaki y Takikawa, que nunca llegó a su capacidad nominal, lo que se debe a problemas de diseño.

En los años 1944 114 000 Japón produjo toneladas de combustible de carbón, pero sólo 18.000 de ellos se hicieron de acuerdo con el proceso de FT. 1944 1945 y entre las fábricas de Alemania y Japón fueron gravemente dañados por los bombardeos aliados, y la mayoría se desmanteló después de la guerra.

El abandono de la tecnología después de la guerra, excepto en África del Sur

Los científicos alemanes que desarrollaron el proceso de FT fueron capturados por los estadounidenses y siete de ellos enviados a los Estados Unidos como parte de la Operación Paperclip. Sin embargo después de la estructuración del mercado del petróleo y la fuerte caída de los precios, los Estados Unidos abandonaron la búsqueda y el Fischer-Tropsch cayó en desuso.

En años 1950, sin embargo, se encontró interés en África del Sur: países con abundantes recursos de carbón, ha construido minas altamente mecanizadas (Sasol) que las unidades de suministro de CTL, cuya producción se basa en dos síntesis de Fischer-Tropsch separada:
- Método Arge (desarrollado por Lurgi Ruhrchemie-) para la producción de hidrocarburos de alto punto de ebullición, tal como diesel y ceras.
- Proceso Synthol para la producción de hidrocarburos a los puntos de ebullición más bajos, tales como gasolina, acetona y alcoholes.

La producción suficiente para abastecer a sus combustibles para transporte.

Todavía se utiliza actualmente

En 2006, estas unidades cubren alrededor de un tercio de las necesidades de Sudáfrica, y Sasol se ha convertido en uno de los expertos mundiales en la materia.

Después de la primera crisis del petróleo 1973, lo que provocó el aumento de los precios del petróleo crudo, varias empresas e investigadores han tratado de mejorar el proceso básico de Fischer-Tropsch, que ha dado lugar a una variedad de procesos similares agrupados en la síntesis componente o química Fischer-Tropsch Fischer-Tropsch.

Un B-52 robar carbón en los EE.UU.

Desde 2000 años, por lo tanto el proceso de encontrar un interés económico. Así, el Departamento de Defensa de Estados Unidos defendió en septiembre 2005 el desarrollo de la industria petrolera de Estados Unidos basado en la explotación de los recursos energéticos de carbón para producir combustible a través del proceso de Fischer-Tropsch y por lo tanto no depender de los recursos naturales externos para sus propias necesidades.



Desde 2006, una Fuerza Aérea de los Estados Unidos B52 lleva a cabo pruebas con el combustible Fischer-Tropsch, mezcladas con 50% o puro. Por ahora, es un éxito que permitirá a los militares de EE.UU. para recuperar la independencia para el combustible estratégico militar.

éconologiques y aplicaciones sostenibles

El hecho de licuar carbón o gas no cambia nada, o muy poco, al efecto invernadero y el agotamiento de los recursos fósiles, de hecho; de carbono se dará a conocer pronto o más tarde en la atmósfera y se utiliza el recurso natural no renovable.

Otra muy distinta es mediante el proceso Fischer-Tropsch a partir de biomasa, el biogás o incluso residuos orgánicos industriales.

Por lo que el principio general de la reacción de Fischer-Tropsch se ha diversificado en gran medida desde el principio, y dio a luz a los procesos genéricos más y denominaciones tales como CTL (carbón a líquidos), GTL (gas a líquidos) pero sobre todo BtL (biomasa a Líquido). Este último sector de especial interés econológico.

Muchas organizaciones, incluyendo CEA, están trabajando para mejorar los procesos de conversión, de hecho, la eficiencia energética global de esta tecnología también sigue siendo un punto débil.

Ejemplo, la licuefacción de residuos industriales por una empresa alemana (publicado en noviembre Autoplus 2005)

Fischer Tropsch en autoplus

Saber más:

- Licuefacción de la biomasa por CEA
- Otra licuefacción de carbón: el proceso Makhonnine
- La mezcla de energía, solución de energía del futuro?


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