Caso Fischer-Tropsch

El proceso Fischer-Tropsch es un proceso químico industrial utilizado para producir combustibles sintéticos o aceite sintético a partir de mezclas gaseosas de monóxido de carbono e hidrógeno (" syngas ") en presencia de un catalizador.

Químicamente el proceso consiste en una reducción de monóxido de carbono (CO) por hidrógeno (H2) en condiciones de temperatura entre 170 - 220 °C y presión de 1 - 10 atmósferas. La reacción se lleva a cabo sobre un lecho catalítico que consiste en óxido de cobalto, cobalto metálico, óxido de magnesio y dióxido de torio soportado por harina fósil. De esta manera es posible obtener hidrocarburos caracterizados por diferente magnitud de la cadena de carbono y diferente grado de saturación. Al reemplazar el óxido de cobalto con óxido férrico, se obtienen predominantemente hidrocarburos de bajo peso molecular. La ecuación química que rige en general la formación de alcanos es mientras que la relativa a la formación de alquenos es El mecanismo de reacción involucrado incluye la formación inicial de un complejo de carbonilo de cobalto (el catalizador real), que posteriormente reacciona con hidrógeno para formar un carbinol. Dos moléculas de carbinol dan una reacción de condensación formando un producto que reacciona con monóxido de carbono e hidrógeno produciendo cobalto - carbonilo y un nuevo complejo metálico alquilado. El mecanismo es de tipo "cadena" y para cada ciclo hay un alargamiento de la cadena alquílica hasta el punto en que tiene lugar la reacción de ruptura que conduce a la formación del cobalto original: carbonilo, agua e hidrocarburo final. A partir de 1 m 3 de co + H 2 mezcla se obtienen 130 - 140 g de mezcla de hidrocarburos, con un rendimiento en peso de 61.9-66.7%. La gasolina obtenida tiene un índice de octano bajo (máximo 40) y por lo tanto son necesarios otros tratamientos como el reformado catalítico o la adición de antidetonantes. La fracción de alta ebullición es un excelente combustible para motores Diesel.

Los químicos alemanes Franz Fischer y Hans Tropsch, investigadores del Instituto Kaiser Wilhelm, patentaron el proceso en 1925. La primera planta piloto se construyó en Alemania en 1934, mientras que la aplicación a escala industrial tuvo lugar en 1936. El proceso Fischer-Tropsch jugó un papel importante en la Alemania nazi durante la Segunda Guerra Mundial, proporcionando energía a través de la gasificación del carbón y evitando así la necesidad de recurrir a reservas de petróleo extranjeras. En Sudáfrica, tras el embargo de petróleo durante el período del apartheid, la compañía Sasol nació en la década de 1950 con el objetivo de explotar la gasificación de grandes reservas nacionales de carbón para producir combustibles que pudieran satisfacer las necesidades nacionales a través del proceso Fischer - Tropsch. Sasol sigue siendo muy activo en el campo de la investigación y la aplicación de esta tecnología. En 1993, en Bintulu (Malasia), Shell construyó una planta que produce el gas de síntesis necesario para implementar el proceso Fischer - Tropsch a partir del gas natural; esta tecnología se llama Gas - a - Líquidos para distinguirlo de Carbón - a - Líquidos originalmente explotados en Alemania y Sudáfrica. Actualmente el uso de gas natural se ha vuelto prevalente.

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