A pesar de que SASOL ha estado operando las grandes instalaciones de carbón a líquidos en el sur de África desde la década de 1950, la siguiente planta comercial fue de gas de ExxonMobil a metanol y a la planta de gasolina en Nueva Zelanda en 1985. Esto fue seguido por Shell ,primer gran escala (más de 10.000 barriles diarios) planta de GTL en Malasia en 1993. De 1994 a 2005, ninguna nueva planta de GTL en gran escala se encargó, a través de una serie de proyectos piloto y las unidades fueron construidas en las refinerías de petróleo existentes. Durante ese período de tiempo, sin embargo, vio una serie de anuncios importantes sobre los proyectos en Qatar y un número de otros países ricos en gas.
Conversión de gas natural a liquidos como diesel
Los productos finales con mayor frecuencia para los proyectos GTL han sido diesel, las existencias de lubricantes base y productos petroquímicos.
Es particularmente importante en los países en desarrollo donde los camiones y autobuses – en lugar de los vehículos a gasolina privado – dominan los sistemas de transporte.
En una refinería de petróleo, el proceso de destilación de la temperatura separa largas cadenas de hidrocarburos líquidos (C15 y superiores aceites crudos) en cadenas más pequeñas, que separa diesel, gasolina, nafta, queroseno, y los gases más ligeros del petróleo crudo. Desafortunadamente, este proceso relativamente sencillo conserva la mayor parte de las impurezas del petróleo crudo original en los productos resultantes. La eliminación de estas impurezas es costosa y requiere de sofisticadas unidades de proceso. Las impurezas, especialmente de azufre, no se quitan, que son finalmente liberados a la atmósfera (como SOx y NOx) procedentes de motores diesel de los autobuses, camiones y generadores de energía.
GTL tiene como objetivo producir diesel y otros combustibles de transporte por «ir hacia otro lado», o uniéndose a los hidrocarburos ricos en metano en la longitud requerida de los compuestos del combustible diesel y otros mediante el uso de reacciones catalizador. Los procesos GTL también pueden ser modificados para producir otros líquidos tales como la nafta (materia prima para la petroquímica), aceites lubricantes y GLP. O bien puede ser vendido a un precio premium directamente al mercado o mezclado para mejorar la calidad del producto baja en los grados superiores.
Muchos en la industria consideran al GTL como el «santo grial» de la tecnología del gas. Las principales razones de esta búsqueda son los deseos de:
- Aprovechar los aproximadamente 3.000 billones de pies cúbicos de reservas de gas del mundo de 6.100 billones de pies cúbicos considera remota o trenzado con facilidad o no económicamente de acceso a los mercados ya sea por gasoductos o GNL.
- Beneficios económicos de la gran cantidad de gas producido en asociación con líquidos de hidrocarburos, ya sea crudo o líquidos de gas natural que se pierde tiempo quemado en la atmósfera debido a la falta de opciones viables de transporte de gas.
- Producir combustibles limpios para reducir al mínimo los impactos ambientales que también puede ser mezclado para mejorar la calidad de los combustibles convencionales sin ninguna pérdida en la economía de combustible o el rendimiento del motor.
- Producir las poblaciones de lubricante de alta calidad de base exigido por los motores modernos.
- Diversificar las fuentes de energía, producción de combustibles para el transporte de gas, y en menor medida, carbón.
Todas las tecnologías GTL se basan en el proceso químico original de Fischer-Tropsch. Este proceso convierte una mezcla de gas de síntesis de hidrógeno y CO llamado gas de síntesis a los productos intermedios ya encadenado, como el combustible líquido y diversos productos petroquímicos. Esto se logra utilizando hierro-níquel,-, así como los catalizadores a base de cobalto.
Suponiendo que una planta de 2.000 b/d puede ser construido y explotado económicamente, sería necesario un campo de gas con reservas de menos de 200 millones de pies cúbicos más de 25 años. Usando un promedio de 101 MMpcd por 10.000 barriles, y suponiendo que la mayoría de la producción es diesel equivalente, el proceso de conversión GTL requiere 101,000 MMBtu para producir 58,250 MMBtu de producto. (Un barril de diesel contiene 5.825 MMBtu.) Dicho de otra manera, el 42% de la fuente de entrada de gas de la energía se consume en el proceso para fabricar el producto de energía de salida de líquido, lo que resulta en la eficiencia global de alrededor del 58%.
Los últimos años han sido difíciles para los promotores de lGTL. La mayoría de las plantas que se propone en Qatar se han cancelado (ConocoPhillips y Marathon en Qatar, y todas las plantas de Nigeria otros) o convertidos en proyectos de GNL (plantas de ExxonMobil en Qatar). Otras plantas, tales como Oryx GTL de Sasol en Qatar han tenido serios problemas de proceso y están operando muy por debajo de sus capacidades. El Proyecto de Shell Pearl es seguir adelante, pero su costo de capital puede ser mucho mayor de lo inicialmente estimado.
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