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SÍNTESIS DE FISCHER – TROPSCH** - Coggle Diagram
SÍNTESIS
DE FISCHER – TROPSCH
**
Franz Joseph Emil Fische
r
Fue un químico alemán nacido el 19 de marzo de 1877 en Friburgo de Brisgovia., fue nombrado director del Instituto Kaiser Wilhelm para la investigación sobre el carbón en 1913. Falleció el 1 de diciembre de 1947 en Múnich.
Junto con
Hans Tropsch
descubrió el llamado Proceso Fischer-Tropsch el cual produce hidrocarburos líquidos ligeros a partir de óxido de carbono. Para hacer este proceso hizo investigaciones sobre la fabricación de carburantes sintéticos.
REACCIONES
SECUNDARIAS
La reacción se lleva a cabo sobre catalizadores de cobalto o hierro. Para un buen rendimiento se requiere alta presión (típicamente 20 - 30 bar) y temperatura (200 - 350 °C). Por encima de los 400 °C la formación de metano resulta excesiva.
PRINCIPALES
Se trata en ambos casos de reacciones muy exotérmicas, es decir, que liberan una gran cantidad de calor.
Se trata de la tecnología mejor conocida para producir hidrocarburos a partir de gas de síntesis. Esta tecnología fue demostrada por primera vez en Alemania en 1902 por Sabatier y Senderens cuando hidrogenaron monóxido de carbono a metano utilizando catalizador de níquel. En 1926 Fischer y Tropsch consiguieron una patente para el descubrimiento de una técnica catalítica para convertir gas de síntesis a hidrocarburos líquidos similares al petróleo
IMPORTANCIA INDUSTRIAL
La síntesis de Fischer-Tropsch es un proceso químico para la producción de hidrocarburos líquidos como ser gasolina, keroseno, gasoil y lubricantes, a partir de gas de síntesis (CO y H2). El gasoil obtenido mediante el proceso Fischer-Tropsch tiene la ventaja de apenas contener azufre y tener un alto índice de cetano, gracias a su bajo contenido en aromáticos. es un combustible con fácil salida al mercado respetando de forma natural las duras reglamentaciones en vigor en Europa.
PRODUCTOS
El producto obtenido a la salida de un reactor de Fischer-Tropsch consiste en una mezcla de hidrocarburos con una distribución muy amplia de pesos moleculares, que van desde los gases hasta las ceras pasando por la gasolina, el keroseno y el gasóleo. La naturaleza y proporción de los productos depende del tipo de reactor y de catalizador. En general los procesos que operan a alta temperatura producen una mayoría de gasolinas olefínicas mientras que los de baja temperatura dan sobre todo gasóleos parafínicos.
REACTORES
TIPOS
• Reactor tubular en lecho fijo. Sasol denomina Arge a su reactor de este tipo y lo opera a 220-260 °C y 20-30 bar.
• Reactor de lecho circulante (llamado Synthol por Sasol), operado a 350 °C y 25 bar. Produce sobre todo gasolina olefínica.
• Reactor de lecho fluidizado (Sasol Advanced Synthol), similar en operación al Synthol pero de menor tamaño para misma capacidad de producción.
• Reactor "slurry", en el que el catalizador se encuentra en suspensión en un líquido (a menudo ceras producidas por la propia reacción) en el cual se burbujea el gas de síntesis. Normalmente estos reactores trabajan a baja temperatura para producir un máximo de productos de alto peso molecular.
UTILIDAD
El gasoil mediante el proceso FT tiene la ventajas de apenas contener azufre y tiene una gran facilidad de salida al mercado :check:
El gasoil como la gasolina y los otros productos FT pueden obtenerse de forma más sencilla y barata mediante el refinación de petróleo :red_cross:
Las plantas FT son caras de construir y presentan toda una serie de problemas medioambientales. :red_cross:
Su uso se justifica sólo si el petróleo es particularmente caro o escaso y se dispone de una fuente alternativa de hidrocarburos barata o cercana, por ejemplo: carbón, gas natural, desechos vegetales o residuos pesados de refinerías :check:
La producción de gasolina y gasoil a partir de carbón vía el proceso FT sería positiva desde el punto de vista de la independencia energética para los países que disponen de carbón y no de petróleo, pero sería negativa en cuanto al impacto sobre el cambio climático. :check: :red_cross:
La síntesis de Fischer-Tropsch (abreviado FT) fue patentada por los alemanes Franz Fischer y Hans Tropsch en 1925, llevado a escala piloto por vez primera por Ruhrchemie AG en 1934 e industrializada en 1936. Experimentó gran auge en la Alemania nazi porque el estallido de la Segunda Guerra Mundial volvió difícil el acceso a fuentes exteriores de petróleo mientras que el país producía mucho carbón, convertible en gas de síntesis mediante el proceso de gasificación.
CINÉTICA
Las reacciones principales de Fischer-Tropsch son en realidad reacciones de polimerización, consistentes en cinco pasos básicos
Polimerización por condensación
Terminación
Iniciación de la polimerización mediante formación de radical metilo
Desorción del producto
Adsorción de CO sobre la superficie del catalizador
