Química

Proceso Fischer-Tropsch

Publicado por Mónica González

El proceso Fischer-Tropsch es un método mediante el cual se obtienen combustibles líquidos tales como gas oil, gasolina, queroseno etc. a partir de monóxido de carbono  e hidrógeno gaseosos. Este procedimiento fue ideado por los químicos alemanes Hans Tropsch y Franz Fischer, en el entorno del año 1920.

Unos años más tarde, este proceso fue muy importante en Alemania, ya que debido al desencadenamiento de la Segunda Guerra Mundial, conseguir petróleo o sus derivados se tornó muy difícil para este país, y por el contrario, el carbón era muy abundante, de manera que se pudo obtener el CO a partir del carbón (a través de un procedimiento llamado gasificación) y mediante el proceso Fischer Tropsch, sintetizar hidrocarburos.

El proceso Fischer Tropsch también fue muy usado en Sudáfrica, en los años 1950, cuando este país sufrió escasez de petróleo debido al boicot internacional. En este país también existen grandes cantidades de carbón, que fueron aprovechadas para sintetizar combustibles con este procedimiento. Las plantas sintetizadoras de combustibles mediante proceso FT están funcionando actualmente en este país, produciendo el 41% del combustible consumido por automotores.

Las reacciones que suceden en este proceso son las siguientes:

Para producir parafinas:

Para producir olefinas:

Ambas son reacciones que liberan gran cantidad de calor, es decir, son altamente exotérmicas.

También ocurren algunas reacciones paralelas, no deseadas como:

Formación de metano:

Formación de alcoholes:

Formación de carbono sólido:

El  procedimiento Fischer Tropsch  se realiza bajo condiciones de alta temperatura y presión, para aumentar el rendimiento del proceso. La reacción se acelera mediante catalizadores de hierro o cobalto.

Las principales reacciones del procedimiento tienen varias etapas, que incluyen al principio al adsorción de monóxido de carbono sobre el catalizador, luego el comienzo de la polimerización al formarse un grupo metilo, y más tarde la polimerización para obtener el hidrocarburo.

Las ventajas de este proceso consisten en la baja proporción de azufre encontrada en el gas oil obtenido a través del proceso FT (lo cual es favorable para el medio ambiente) y el alto contenido de cetano, que se debe a su baja proporción de compuestos aromáticos.

Sin embargo, los mismos productos obtenidos con el proceso FT, también puedes obtenerse de manera más simple  a partir del refinamiento de petróleo. Las plantas necesarias para realizar el proceso FT tienen un alto costo de instalación, y además tienen un impacto negativo sobre el medio ambiente, dado que la emisión de CO2 en este tipo de plantas es muy alta, casi el doble de lo emanado en una planta de refinamiento de petróleo.

De modo que la utilización del proceso FT sólo tiene cuando el petróleo es caro o escaso y  se cuenta con una gran fuente de carbón o gas natural. Una de las ventajas para los países que deciden obtener combustibles mediante esa vía, es la independencia energética respecto de los países ricos en petróleo. En contrapartida, habría que considerar el efecto negativo ambiental.

Existe otro procedimiento mediante el cual se pueden obtener hidrocarburos líquidos a partir de CO  e hidrógeno, y es la licuefacción directa del carbón, proceso que tiene aproximadamente las mismas ventajas y desventajas que el proceso FT.

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