La licuefacción del carbón es un proceso de conversión del carbón en hidrocarburos líquidos : combustibles líquidos y petroquímicos . Este proceso a menudo se conoce como "Carbón a X" o "Carbón a X", donde X puede ser muchos productos diferentes basados en hidrocarburos. Sin embargo, la cadena de proceso más común es "Carbón a combustibles líquidos" (CTL). [1]
Antecedentes históricos
La licuefacción del carbón se desarrolló originalmente a principios del siglo XX. [2] El proceso CTL más conocido es la síntesis de Fischer-Tropsch (FT), que lleva el nombre de los inventores Franz Fischer y Hans Tropsch del Instituto Kaiser Wilhelm en la década de 1920. [3] La síntesis FT es la base de la tecnología de licuefacción indirecta de carbón (ICL). Friedrich Bergius , también químico alemán, inventó la licuefacción directa de carbón (DCL) como una forma de convertir el lignito en aceite sintético en 1913.
La licuefacción del carbón fue una parte importante del plan cuatrienal de Adolf Hitler en 1936 y se convirtió en una parte integral de la industria alemana durante la Segunda Guerra Mundial . [4] A mediados de la década de 1930, empresas como IG Farben y Ruhrchemie iniciaron la producción industrial de combustibles sintéticos derivados del carbón. Esto llevó a la construcción de doce plantas de DCL usando hidrogenación y nueve plantas de ICL usando síntesis de Fischer-Tropsch al final de la Segunda Guerra Mundial. En total, CTL proporcionó el 92% del combustible aéreo de Alemania y más del 50% de su suministro de petróleo en la década de 1940. [2] Las plantas de DCL e ICL se complementaron efectivamente entre sí en lugar de competir. La razón de esto es que la hidrogenación del carbón produce gasolina de alta calidad para la aviación y los motores, mientras que la síntesis FT produce principalmente diesel de alta calidad, aceite lubricante y ceras junto con algunas cantidades más pequeñas de gasolina de motor de menor calidad. Las plantas de DCL también estaban más desarrolladas, ya que el lignito, el único carbón disponible en muchas partes de Alemania, funcionaba mejor con la hidrogenación que con la síntesis de FT. Después de la guerra, Alemania tuvo que abandonar su producción de combustible sintético, ya que fue prohibido por la conferencia de Potsdam en 1945. [4]
Sudáfrica desarrolló su propia tecnología CTL en la década de 1950. La Corporación Sudafricana del Carbón, el Petróleo y el Gas ( Sasol ) se fundó en 1950 como parte del proceso de industrialización que el gobierno sudafricano consideraba esencial para el desarrollo económico y la autonomía continuos. [5] Sin embargo, Sudáfrica no tenía reservas nacionales de petróleo, y esto hizo que el país fuera muy vulnerable a la interrupción de los suministros provenientes del exterior, aunque por diferentes razones en diferentes momentos. Sasol fue una forma exitosa de proteger la balanza de pagos del país contra la creciente dependencia del petróleo extranjero. Durante años, su principal producto fue el combustible sintético, y este negocio disfrutó de una importante protección gubernamental en Sudáfrica durante los años del apartheid por su contribución a la seguridad energética nacional . [6] Aunque en general era mucho más caro producir petróleo a partir del carbón que del petróleo natural, la importancia política y económica de lograr la mayor independencia posible en esta esfera fue suficiente para superar cualquier objeción. Los primeros intentos de atraer capital privado, extranjero o nacional, no tuvieron éxito, y sólo con el apoyo del Estado pudo comenzar la licuefacción del carbón. CTL siguió desempeñando un papel vital en la economía nacional de Sudáfrica, proporcionando alrededor del 30% de su demanda nacional de combustible. La democratización de Sudáfrica en la década de 1990 hizo que Sasol buscara productos que pudieran resultar más competitivos en el mercado global; A partir del nuevo milenio, la empresa se centró principalmente en su negocio petroquímico, así como en los esfuerzos para convertir el gas natural en petróleo crudo ( GTL ) utilizando su experiencia en la síntesis de Fischer-Tropsch.
Las tecnologías CTL han mejorado constantemente desde la Segunda Guerra Mundial. El desarrollo técnico ha dado como resultado una variedad de sistemas capaces de manejar una amplia gama de tipos de carbón. Sin embargo, solo se han emprendido unas pocas empresas basadas en la generación de combustibles líquidos a partir del carbón, la mayoría de ellas basadas en tecnología ICL; el más exitoso ha sido Sasol en Sudáfrica. CTL también recibió un nuevo interés a principios de la década de 2000 como una posible opción de mitigación para reducir la dependencia del petróleo, en un momento en que el aumento de los precios del petróleo y las preocupaciones sobre el pico del petróleo hicieron que los planificadores reconsideraran las cadenas de suministro existentes de combustibles líquidos.
Métodos
Las tecnologías de licuefacción específicas generalmente se dividen en dos categorías: procesos de licuefacción directa (DCL) e indirecta (ICL). Los procesos directos se basan en enfoques como la carbonización , la pirólisis y la hidrogenación . [7]
Los procesos de licuefacción indirecta generalmente implican la gasificación del carbón a una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno , a menudo conocido como gas de síntesis o simplemente gas de síntesis . Mediante el proceso de Fischer-Tropsch, el gas de síntesis se convierte en hidrocarburos líquidos. [8]
Por el contrario, los procesos de licuefacción directa convierten el carbón en líquidos directamente sin tener que depender de pasos intermedios al descomponer la estructura orgánica del carbón con la aplicación de un disolvente donante de hidrógeno , a menudo a altas presiones y temperaturas. [9] Dado que los hidrocarburos líquidos generalmente tienen una relación molar hidrógeno-carbono más alta que los carbones, se deben emplear procesos de hidrogenación o de rechazo de carbono en las tecnologías ICL y DCL.
A escala industrial (es decir, miles de barriles / día), una planta de licuefacción de carbón normalmente requiere inversiones de capital multimillonarias. [10]
Procesos de pirólisis y carbonización
Existen varios procesos de carbonización. La conversión de carbonización ocurre típicamente mediante pirólisis o destilación destructiva . Produce alquitrán de hulla condensable , aceite y vapor de agua, gas sintético no condensable y un residuo sólido: carbón .
Un ejemplo típico de carbonización es el proceso de Karrick . En este proceso de carbonización a baja temperatura , el carbón se calienta a 680 ° F (360 ° C) a 1.380 ° F (750 ° C) en ausencia de aire. Estas temperaturas optimizan la producción de alquitranes de hulla más ricos en hidrocarburos más ligeros que el alquitrán de hulla normal. Sin embargo, cualquier líquido producido es principalmente un subproducto y el producto principal es el semicoque, un combustible sólido y sin humo. [2]
El proceso COED, desarrollado por FMC Corporation , utiliza un lecho fluidizado para el procesamiento, en combinación con el aumento de temperatura, a través de cuatro etapas de pirólisis. El calor es transferido por gases calientes producidos por la combustión de parte del carbón producido. Una modificación de este proceso, el proceso COGAS, implica la adición de gasificación de carbón. [11] El proceso TOSCOAL, un análogo a la proceso de petróleo de esquisto bituminoso TOSCO II del tratamiento en autoclave y proceso de Lurgi-Ruhrgas , que también se utiliza para la extracción de petróleo de esquisto , usos caliente reciclado de sólidos para la transferencia de calor. [11]
Los rendimientos líquidos de la pirólisis y el proceso de Karrick generalmente se consideran demasiado bajos para su uso práctico en la producción de combustible líquido sintético. [12] Los alquitranes de hulla y los aceites resultantes de la pirólisis generalmente requieren un tratamiento adicional antes de que puedan utilizarse como combustibles para motores; se procesan mediante hidrotratamiento para eliminar las especies de azufre y nitrógeno , después de lo cual finalmente se procesan en combustibles líquidos. [11]
En resumen, la viabilidad económica de esta tecnología es cuestionable. [10]
Procesos de hidrogenación
Uno de los principales métodos de conversión directa de carbón en líquidos mediante el proceso de hidrogenación es el proceso Bergius , desarrollado por Friedrich Bergius en 1913. En este proceso, el carbón seco se mezcla con aceite pesado reciclado del proceso. Normalmente se añade un catalizador a la mezcla. La reacción se produce entre 400 ° C (752 ° F) y 500 ° C (932 ° F) y una presión de hidrógeno de 20 a 70 MPa . La reacción se puede resumir de la siguiente manera: [7]
Después de la Primera Guerra Mundial se construyeron en Alemania varias plantas basadas en esta tecnología; estas plantas se utilizaron ampliamente durante la Segunda Guerra Mundial para suministrar combustible y lubricantes a Alemania. [13] El Proceso Kohleoel, desarrollado en Alemania por Ruhrkohle y VEBA , se utilizó en la planta de demostración con una capacidad de 200 toneladas de lignito por día, construida en Bottrop , Alemania. Esta planta operó de 1981 a 1987. En este proceso, el carbón se mezcla con un disolvente reciclado y un catalizador de hierro. Después del precalentamiento y la presurización, H 2 se añade. El proceso se lleva a cabo en un reactor tubular a una presión de 300 bar (30 MPa) y a una temperatura de 470 ° C (880 ° F). [14] Este proceso también fue explorado por SASOL en Sudáfrica.
Durante las décadas de 1970 y 1980, las empresas japonesas Nippon Kokan , Sumitomo Metal Industries y Mitsubishi Heavy Industries desarrollaron el proceso NEDOL. En este proceso, el carbón se mezcla con un disolvente reciclado y un catalizador sintético a base de hierro; Después del precalentamiento, H 2 se añade. La reacción tiene lugar en un reactor tubular a una temperatura entre 430 ° C (810 ° F) y 465 ° C (870 ° F) a una presión de 150-200 bar. El aceite producido es de baja calidad y requiere una mejora intensiva. [14] El proceso H-Coal, desarrollado por Hydrocarbon Research, Inc., en 1963, mezcla carbón pulverizado con líquidos reciclados, hidrógeno y catalizador en el reactor de lecho ebullado. Las ventajas de este proceso son que la disolución y la mejora del aceite se llevan a cabo en el reactor único, los productos tienen una alta relación H / C y un tiempo de reacción rápido, mientras que las principales desventajas son el alto rendimiento de gas (este es básicamente un proceso de craqueo térmico), alto consumo de hidrógeno y limitación del uso de aceite solo como aceite de caldera debido a las impurezas. [11]
Los procesos SRC-I y SRC-II (carbón refinado con solvente) fueron desarrollados por Gulf Oil e implementados como plantas piloto en los Estados Unidos en las décadas de 1960 y 1970. [14]
La Nuclear Utility Services Corporation desarrolló un proceso de hidrogenación que fue patentado por Wilburn C. Schroeder en 1976. El proceso involucró carbón pulverizado seco mezclado con aproximadamente 1% en peso de catalizadores de molibdeno . [7] La hidrogenación se produjo mediante el uso de gas de síntesis a alta temperatura y presión producido en un gasificador separado. El proceso finalmente produjo un producto crudo sintético, nafta , una cantidad limitada de gas C 3 / C 4 , líquidos livianos y de peso medio (C 5 -C 10 ) adecuados para su uso como combustibles, pequeñas cantidades de NH 3 y cantidades significativas de CO. 2 . [15] Otros procesos de hidrogenación de una sola etapa son el proceso de solvente donante Exxon, el proceso de alta presión de Imhausen y el proceso de cloruro de zinc Conoco. [14]
También hay varios procesos de licuefacción directa de dos etapas; sin embargo, después de la década de 1980 solo el Proceso de Licuefacción Catalítica de Dos Etapas, modificado del Proceso de H-Carbón; el proceso de extracción por solventes líquidos de British Coal ; y se han desarrollado el Proceso de Licuefacción de Carbón Pardo de Japón. [14]
Shenhua , una empresa minera china de carbón, decidió en 2002 construir una planta de licuefacción directa en Erdos, Mongolia Interior ( Erdos CTL ), con una capacidad de barriles de 20 mil barriles por día (3,2 × 10 3 m 3 / d) de productos líquidos que incluyen gasoil, gas licuado de petróleo (GLP) y nafta (éter de petróleo). Las primeras pruebas se implementaron a fines de 2008. En octubre de 2009 se inició una segunda y más larga campaña de pruebas. En 2011, Shenhua Group informó que la planta de licuefacción directa había estado en operaciones continuas y estables desde noviembre de 2010, y que Shenhua había realizado 800 millones de yuanes ($ 125,1 millones) en ganancias antes de impuestos en los primeros seis meses de 2011 en el proyecto. [dieciséis]
Chevron Corporation desarrolló un proceso inventado por Joel W. Rosenthal llamado Chevron Coal Liquefaction Process (CCLP). [17] Es único debido al estrecho acoplamiento del disolvedor no catalítico y la unidad de hidroprocesamiento catalítico . El aceite producido tenía propiedades únicas en comparación con otros aceites de carbón; era más ligero y tenía muchas menos impurezas de heteroátomos. El proceso se amplió hasta el nivel de 6 toneladas por día, pero no se probó comercialmente.
Procesos de conversión indirectos
Los procesos de licuefacción indirecta de carbón (ICL) operan en dos etapas. En la primera etapa, el carbón se convierte en gas de síntesis (una mezcla purificada de CO y H 2 gas). En la segunda etapa, el gas de síntesis se convierte en hidrocarburos ligeros mediante uno de los tres procesos principales: síntesis de Fischer-Tropsch, síntesis de metanol con posterior conversión a gasolina o productos petroquímicos y metanización . Fischer – Tropsch es el más antiguo de los procesos ICL.
En los procesos de síntesis de metanol , el gas de síntesis se convierte en metanol , que posteriormente se polimeriza en alcanos sobre un catalizador de zeolita . Este proceso, bajo el nombre de MTG (MTG para "Metanol a gasolina"), fue desarrollado por Mobil a principios de la década de 1970 y está siendo probado en una planta de demostración por Jincheng Anthracite Mining Group (JAMG) en Shanxi, China. Sobre la base de esta síntesis de metanol, China también ha desarrollado una fuerte industria de carbón a productos químicos , con productos como olefinas , MEG , DME y aromáticos .
La reacción de metanización convierte el gas de síntesis en sustituto del gas natural (SNG). La planta de gasificación de Great Plains en Beulah, Dakota del Norte es una instalación de carbón a SNG que produce 160 millones de pies cúbicos por día de SNG y ha estado en funcionamiento desde 1984. [18] Varias plantas de carbón a SNG están en funcionamiento o en proyecto en China, Corea del Sur e India.
En otra aplicación de gasificación, el hidrógeno extraído de un gas sintético reacciona con nitrógeno para formar amoníaco . Luego, el amoníaco reacciona con el dióxido de carbono para producir urea . [19]
Las instancias anteriores de plantas comerciales basadas en procesos indirectos de licuefacción de carbón, así como muchas otras que no se enumeran aquí, incluidas las que se encuentran en etapas de planificación y en construcción, están tabuladas en la Base de datos de gasificación mundial del Consejo de Tecnologías de Gasificación. [20]
Consideraciones ambientales
Por lo general, los procesos de licuefacción de carbón están asociados con importantes emisiones de CO 2 del proceso de gasificación o de la generación de calor y electricidad necesarios para el proceso en los reactores de licuefacción, [10] liberando así gases de efecto invernadero que pueden contribuir al calentamiento global antropogénico . Esto es especialmente cierto si la licuefacción del carbón se realiza sin tecnologías de captura y almacenamiento de carbono . [21] Existen configuraciones de bajas emisiones técnicamente viables de plantas CTL. [22]
El alto consumo de agua en la reacción de cambio de agua-gas o reformado de metano con vapor es otro efecto ambiental adverso. [10]
El control de emisiones de CO 2 en Erdos CTL , una planta de Mongolia Interior con un proyecto de demostración de captura y almacenamiento de carbono , implica inyectar CO 2 en el acuífero salino de la cuenca de Erdos, a una tasa de 100.000 toneladas por año. [23] [Se necesita una fuente de terceros ] A finales de octubre de 2013, se había inyectado una cantidad acumulada de 154.000 toneladas de CO 2 desde 2010, que alcanzó o superó el valor de diseño. [24] [se necesita una fuente de terceros ]
Por ejemplo, en los Estados Unidos, el estándar de combustible renovable y el estándar de combustible bajo en carbono , como el que se promulgó en el estado de California, reflejan una creciente demanda de combustibles con baja huella de carbono. Además, la legislación en los Estados Unidos ha restringido el uso de combustibles líquidos alternativos por parte de las fuerzas armadas solo a aquellos que se haya demostrado que tienen emisiones de GEI durante el ciclo de vida menores o iguales a las de su equivalente convencional basado en petróleo, como lo requiere la Sección 526 de la Independencia Energética y Ley de Seguridad (EISA) de 2007. [25]
Investigación y desarrollo de licuefacción de carbón
El ejército de Estados Unidos tiene un programa activo para promover el uso de combustibles alternativos, [26] y la utilización de vastas reservas nacionales de carbón de Estados Unidos para producir combustibles a través de la licuefacción de carbón tendría obvias ventajas económicas y de seguridad. Pero con su mayor huella de carbono, los combustibles de la licuefacción del carbón enfrentan el importante desafío de reducir las emisiones de GEI del ciclo de vida a niveles competitivos, lo que exige una investigación y un desarrollo continuos de la tecnología de licuefacción para aumentar la eficiencia y reducir las emisiones. Será necesario seguir una serie de vías de investigación y desarrollo, que incluyen:
- Captura y almacenamiento de carbono, incluida la recuperación mejorada de petróleo y los métodos de desarrollo de CAC para compensar las emisiones de la síntesis y la utilización de combustibles líquidos a partir del carbón.
- Mezclas de materias primas de carbón / biomasa / gas natural para la licuefacción del carbón: La utilización de biomasa neutra en carbono y gas natural rico en hidrógeno como co-alimentación en los procesos de licuefacción de carbón tiene un potencial significativo para llevar las emisiones de GEI del ciclo de vida de los productos combustibles a rangos competitivos.
- Hidrógeno procedente de energías renovables: la demanda de hidrógeno de los procesos de licuefacción de carbón podría suministrarse a través de fuentes de energía renovable, como la eólica, la solar y la biomasa, reduciendo significativamente las emisiones asociadas con los métodos tradicionales de síntesis de hidrógeno (como el reformado de metano con vapor o la gasificación de carbón), y
- Mejoras de proceso como la intensificación del proceso Fischer-Tropsch, procesos de licuefacción híbridos y tecnologías de separación de aire más eficientes necesarias para la producción de oxígeno (por ejemplo, separación de oxígeno basada en membranas de cerámica).
Desde 2014, el Departamento de Energía de EE. UU. Y el Departamento de Defensa han estado colaborando en el apoyo a nuevas investigaciones y desarrollos en el área de licuefacción de carbón para producir combustibles líquidos con especificaciones militares, con énfasis en el combustible para aviones, que sería rentable y de acuerdo con la Sección 526 de EISA. [27] Los proyectos en curso en esta área se describen en el área de Investigación y Desarrollo de Síntesis de Combustibles Avanzados del Laboratorio Nacional de Tecnología de Energía del Departamento de Energía de los Estados Unidos en el Programa de carbón y carbón-biomasa a líquidos .
Cada año, un investigador o desarrollador en conversión de carbón es recompensado por la industria al recibir el premio World Carbon To X Award . El ganador del premio 2016 es el Sr. Jona Pillay, director ejecutivo de Gasification & CTL, Jindal Steel & Power Ltd (India). El galardonado con el premio 2017 es el Dr. Yao Min, director general adjunto de Shenhua Ningxia Coal Group (China). [28]
En términos de desarrollo comercial, la conversión del carbón está experimentando una fuerte aceleración. [29] Geográficamente, la mayoría de los proyectos activos y las operaciones recientemente encargadas se encuentran en Asia, principalmente en China, mientras que los proyectos estadounidenses se han retrasado o cancelado debido al desarrollo de shale gas y shale oil.
Plantas y proyectos de licuefacción de carbón
Proyectos mundiales (no estadounidenses) de carbón a combustibles líquidos
Proyecto | Desarrollador | Ubicaciones | Tipo | Productos | Inicio de operaciones |
---|---|---|---|---|---|
Sasol Synfuels II (Oeste) y Sasol Synfuels III (Este) | Sasol (Pty) Ltd. | Secunda, Sudáfrica | CTL | 160.000 BPD; productos primarios gasolina y olefinas ligeras (alquenos) | 1977 (II) / 1983 (III) |
Planta de Licuefacción Directa de Carbón Shenhua | Grupo Shenhua | Erdos, Mongolia Interior, China | CTL (licuefacción directa) | 20.000 BPD; productos primarios combustible diesel, gas licuado de petróleo, nafta | 2008 |
Planta de Yitai CTL | Yitai Coal Oil Manufacturing Co., Ltd. | Ordos, Zhungeer, China | CTL | 160.000 tm / a de líquidos Fischer-Tropsch | 2009 |
Planta Jincheng MTG | Minería Co., Ltd. de la antracita de Jincheng | Jincheng, China | CTL | 300.000 t / a de metanol del proceso MTG | 2009 |
Sasol Synfuels | Sasol (Pty) Ltd. | Secunda, Sudáfrica | CTL | 3.960.000 (Nm 3 / d) de capacidad de gas de síntesis; Líquidos de Fischer-Tropsch | 2011 |
Planta CTL de Shanxi Lu'an | Shanxi Lu'an Co. Ltd. | Lu'an, China | CTL | 160.000 tm / a de líquidos Fischer-Tropsch | 2014 |
Planta de carbón a líquidos ICM | Corporación Industrial de Mongolia LLC (ICM) | Tugrug Nuur, Mongolia | CTL | 13.200.000 (Nm 3 / d) de capacidad de gas de síntesis; gasolina | 2015 |
Planta Yitai Yili CTL | Yitai Yili Energy Co. | Yili, China | CTL | 30.000 BPD de líquidos Fischer-Tropsch | 2015 |
Planta CTL de Yitai Ordos Fase II | Yitai | Ordos, Zhungeer-Dalu, China | CTL | 46.000 BPD de líquidos Fischer-Tropsch | 2016 |
Planta Yitai Ürümqi CTL | Yitai | Guanquanbao, Urunqi, China | CTL | 46.000 BPD de líquidos Fischer-Tropsch | 2016 |
Proyecto CTL Shenhua Ningxia | Shenhua Group Corporation Ltd | China, Yinchuan, Ningxia | CTL | 4 millones de toneladas anuales de diésel y nafta | 2016 |
Proyecto de carbón / etanol de Celanese | Celanese Corporation - PT Pertamina Joint Venture | Indonesia, Kalimantan o Sumatra | CTL | 1,1 millones de toneladas de carbón / año para producir etanol | 2016 |
Industrias limpias del carbono | Industrias limpias del carbono | Mozambique, provincia de Tete | Conversión de residuos de carbón en líquidos | 65.000 BPD de combustible | 2020 |
Proyecto Arckaringa | Altona Energy | Australia, Sur | CTL | 30.000 BPD Fase I 45.000 BPD + 840 MW Fase II | TBD |
Proyectos estadounidenses de carbón a combustibles líquidos
Proyecto | Desarrollador | Ubicaciones | Tipo | Productos | Estado |
---|---|---|---|---|---|
Energía de horquilla Adams - TransGas WV CTL | Sistemas de desarrollo de TransGas (TGDS) | Condado de Mingo, Virginia Occidental | CTL | 7,500 TPD de carbón a 18,000 BPD gasolina y 300 BPD LPG | Operaciones 2016 o posterior |
American Lignite Energy (también conocido como Coal Creek Project) | American Lignite Energy LLC (Carbón de América del Norte, Headwaters Energy Services) | Condado de MacLean, Dakota del Norte | CTL | 11,5 millones de toneladas anuales de carbón de lignito por 32.000 BPD de combustible indefinido | Retrasado / cancelado |
Proyecto Belwood Coal-to-Liquids (Natchez) | Rentech | Natchez, Misisipi | CTL | Coque de petróleo hasta 30.000 BPD de diésel ultralimpio | Retrasado / cancelado |
Proyecto de energía CleanTech | USA Synthetic Fuel Corp. (USASF) | Wyoming | Crudo sintético | 30,6 mm bbls / año de crudo sintético (o 182 mil millones de pies cúbicos por año) | Planificación / financiación no asegurada |
Proyecto Cook Inlet Coal-to Liquids (también conocido como Beluga CTL) | AIDEA y los recursos naturales de Alaska a los líquidos | Cook Inlet, Alaska | CTL | 16 millones de toneladas anuales de carbón por 80.000 BPD de diésel y nafta; CO 2 para EOR; 380 MW de generación eléctrica | Retrasado / cancelado |
Planta de gasificación Decatur | Energía segura | Decatur, Illinois | CTL | 1,5 millones de toneladas anuales de carbón IL con alto contenido de azufre que generan 10.200 barriles por día de gasolina de alta calidad | Retrasado / cancelado |
Planta East Dubuque | Rentech Energy Midwest Corporation (REMC) | East Dubuque, Illinois | CTL, poligeneración | 1,000 tpd de amoníaco; 2,000 BPD combustibles y químicos limpios | Retrasado / cancelado |
FEDC Healy CTL | Corporación de Desarrollo Económico de Fairbanks (FEDC) | Fairbanks, Alaska | CTL / GTL | 4,2-11,4 millones de toneladas anuales de carbón extraído de Healy; ~ 40k BPD de combustibles líquidos; 110 MW | Planificación |
Freedom Energy Diesel CTL | Freedom Energy Diesel LLC | Morristown, Tennessee | GTL | Indeterminado | Retrasado / cancelado |
Future Fuels Kentucky CTL | Future Fuels, propiedades del río Kentucky | Condado de Perry, Kentucky | CTL | No especificado. De carbón a metanol y otros productos químicos (más de 100 millones de toneladas de suministro de carbón) | Activo |
CTL "Refinería verde" de Hunton | Energía de Hunton | Freeport, Texas | CTL | Betún de petróleo crudo a 340.000 BPD de combustible diesel y para aviones | Retrasado / cancelado |
Proyecto de combustibles limpios de Illinois | Combustibles de carbón limpio estadounidense | Condado de Coles, Illinois | CTL | 4,3 millones de toneladas anuales de carbón / biomasa a 400 millones de libras esterlinas de gasóleo y combustible para aviones | Retrasado / cancelado |
Proyecto Energético Lima | USA Synthetic Fuel Corp. (USASF) | Lima, Ohio | IGCC / SNG / H 2 , poligeneración | Tres fases: 1) 2,7 millones de barriles de petróleo equivalente (BOE), 2) expandirse a 5.3 millones de BOE (3) expandirse a 8.0 millones de BOE (47 mil millones de cf / a), 516 MW | Activo |
Muchas estrellas CTL | Australian-American Energy Co. (Terra Nova Minerals o Great Western Energy), Crow Nation | Condado de Big Horn, Montana | CTL | Primera fase: 8.000 BPD líquidos | Activo (sin información nueva desde 2011) |
Proyecto de Energía y Combustible de Medicine Bow | Combustibles avanzados DKRW | Condado de Carbon, Wyoming | CTL | 3 millones de TPY de carbón por 11,700 BPD de gasolina | Retrasado / cancelado |
NABFG Weirton CTL | Grupo de biocombustibles de América del Norte | Weirton, Virginia Occidental | CTL | Indeterminado | Retrasado / cancelado |
Rentech Energy Midwest Facility | Rentech Energy Midwest Corporation (REMC) | East Dubuque, Illinois | CTL | 1.250 BPD diésel | Retrasado / cancelado |
Acuerdo de desarrollo conjunto Rentech / Peabody (JDA) | Rentech / Peabody Coal | Kentucky | CTL | 10,000 y 30,000 BPD | Retrasado / cancelado |
Rentech / Peabody Minemouth | Rentech / Peabody Coal | Montana | CTL | 10,000 y 30,000 BPD | Retrasado / cancelado |
Secure Energy CTL (también conocido como MidAmericaC2L | MidAmericaC2L / Siemens | Condado de McCracken, Kentucky | CTL | 10,200 BPD gasolina | Activo (sin información nueva desde 2011) |
Tyonek Coal-to-Liquids (anteriormente Alaska Accelergy CTL Project) | Acelergia, Tyonek Native Corporation (TNC) | Cook Inlet, Alaska | CBTL | Cantidad indefinida de carbón / biomasa a 60.000 BPD de combustible para aviones / gasolina / diésel y 200-400 MW de electricidad | Planificación |
CTL de combustible de EE. UU. | US Fuel Corporation | Condado de Perry / Condado de Muhlenberg, Kentucky | CTL | 300 toneladas de carbón en combustibles líquidos 525 BPD, incluido diesel y combustible para aviones | Activo |
Ver también
- Biomasa a liquido
- Synthetic Fuels Corporation , desaparecida corporación estatal de EE. UU.
- Programa de combustibles líquidos sintéticos
- Aceite no convencional
Referencias
- ^ Takao Kaneko, Frank Derbyshire, Eiichiro Makino, David Gray, Masaaki Tamura, Kejian Li (2012). "Licuefacción de carbón". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a07_197.pub2 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ a b c Höök, Mikael; Aleklett, Kjell (2010). "Una revisión del carbón a combustibles líquidos y su consumo de carbón" . Revista Internacional de Investigación Energética . 34 (10): 848–864. doi : 10.1002 / er.1596 .
- ^ Davis, BH; Occelli, ML (2006). Síntesis de Fischer-Tropsch . Elsevier. ISBN 9780080466750.
- ^ a b Stranges, AN (2000). Lesch, John E (ed.). Industria de combustibles sintéticos de Alemania, 1927-1945 . Dordrecht: Springer. págs. 147–216. doi : 10.1007 / 978-94-015-9377-9 . ISBN 978-94-015-9377-9.
- ^ Sasol. "Hitos históricos" . Perfil de la empresa Sasol . Sasol . Consultado el 5 de octubre de 2017 .
- ^ Spalding-Fecher, R .; Williams, A .; van Horen, C. (2000). "Energía y medio ambiente en Sudáfrica: trazando un rumbo hacia la sostenibilidad". Energía para el desarrollo sostenible . 4 (4): 8-17. doi : 10.1016 / S0973-0826 (08) 60259-8 .
- ^ a b c Speight, James G. (2008). Manual de combustibles sintéticos: propiedades, proceso y rendimiento . Profesional de McGraw-Hill . págs. 9-10. ISBN 978-0-07-149023-8. Consultado el 3 de junio de 2009 .
- ^ "Procesos de licuefacción indirecta" . Laboratorio Nacional de Tecnología Energética . Consultado el 24 de junio de 2014 .
- ^ "Procesos directos de licuefacción" . Laboratorio Nacional de Tecnología Energética . Consultado el 24 de junio de 2014 .
- ^ a b c d Höök, Mikael; Fantazzini, decano; Angelantoni, André; Snowden, Simon (2013). "Licuefacción de hidrocarburos: viabilidad como estrategia de mitigación del pico del petróleo" . Philosophical Transactions de la Royal Society A . 372 (2006): 20120319. Código Bibliográfico : 2013RSPTA.37220319H . doi : 10.1098 / rsta.2012.0319 . PMID 24298075 . Consultado el 3 de junio de 2009 .
- ^ a b c d Lee, Sunggyu (1996). Combustibles alternativos . Prensa CRC . págs. 166-198. ISBN 978-1-56032-361-7. Consultado el 27 de junio de 2009 .
- ^ Ekinci, E .; Yardim, Y .; Razvigorova, M .; Minkova, V .; Goranova, M .; Petrov, N .; Budinova, T. (2002). "Caracterización de productos líquidos de pirólisis de carbón subbituminoso". Tecnología de procesamiento de combustible . 77–78: 309–315. doi : 10.1016 / S0378-3820 (02) 00056-5 .
- ^ Stranges, Anthony N. (1984). "Friedrich Bergius y el auge de la industria alemana de combustibles sintéticos". Isis . 75 (4): 643–667. doi : 10.1086 / 353647 . JSTOR 232411 . S2CID 143962648 .
- ^ a b c d e La planta piloto SRC-I operó en Fort Lewis Wash en la década de 1970, pero no pudo superar los problemas de falta de equilibrio de disolventes (eran necesarias importaciones continuas de aromáticos polinucleares que contenían disolventes). Se programó la construcción de una planta de demostración SRC-I en Newman, KY, pero se canceló en 1981. Con base en el trabajo de 1913 de Bergius, se había observado que ciertos minerales en las cenizas de carbón tenían una actividad catalítica leve, y esto llevó al trabajo de diseño en una planta de demostración SRC-II que se construirá en Morgantown, WV. Esto también se canceló en 1981. Según el trabajo realizado hasta ahora, parecía deseable separar las funciones de disolución del carbón y de hidrogenación catalítica para obtener un mayor rendimiento de petróleo crudo sintético ; esto se logró en una planta piloto a pequeña escala en Wilsonville, Alabama, durante 1981-85. La planta también incluyó un eliminador de cenizas de solvente crítico para recuperar una cantidad máxima de producto líquido utilizable. En una planta comercial, el flujo inferior del desasador que contiene materia carbonosa sin reaccionar se gasificaría para proporcionar hidrógeno para impulsar el proceso. Este programa terminó en 1985 y la planta fue desguazada. Programa de tecnología de carbón más limpio (octubre de 1999). "Informe de estado de la tecnología 010: Licuefacción de carbón" (PDF) . Departamento de Comercio e Industria . Archivado desde el original (PDF) el 2009-06-09 . Consultado el 23 de octubre de 2010 . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Lowe, Phillip A .; Schroeder, Wilburn C .; Liccardi, Anthony L. (1976). "Simposio de Economías Técnicas, Síntesis y Energía del Carbón, Proceso de Licuefacción de Carbón Catalítico en Fase Sólida". Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos : 35. Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "Proyecto de carbón a líquidos de China Shenhua rentable" . Coalición Estadounidense de Combustibles. 8 de septiembre de 2011 . Consultado el 24 de junio de 2014 .
- ^ Rosenthal, et al., 1982. El proceso de licuefacción de carbón de Chevron (CCLP). Combustible 61 (10): 1045-1050.
- ^ "Planta de Synfuels de Great Plains" . Laboratorio Nacional de Tecnología Energética . Consultado el 24 de junio de 2014 .
- ^ "Procesos Carbon to X" (PDF) . Mundial de carbono para X . Consultado el 27 de noviembre de 2020 .
- ^ a b c "Base de datos mundial de gasificación del Centro de recursos del Consejo de tecnologías de gasificación" . Consultado el 24 de junio de 2014 .
- ^ Tarka, Thomas J .; Wimer, John G .; Balash, Peter C .; Skone, Timothy J .; Kern, Kenneth C .; Vargas, Maria C .; Morreale, Bryan D .; White III, Charles W .; Gray, David (2009). "Diésel asequible con bajo contenido de carbono a partir de carbón y biomasa nacionales" (PDF) . Departamento de Energía de los Estados Unidos , Laboratorio Nacional de Tecnología Energética : 21. Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ Mantripragada, H .; Rubin, E. (2011). "Evaluación tecnoeconómica de plantas de conversión de carbón a líquidos (CTL) con captura y secuestro de carbono". Política energética . 39 (5): 2808-2816. doi : 10.1016 / j.enpol.2011.02.053 .
- ^ "El avance del proyecto de demostración de CCS en el grupo Shenhua" (PDF) . China Shenhua Coal to Liquid & Chemical Engineering Company. 9 de julio de 2012 . Consultado el 24 de junio de 2014 .
- ^ Wu Xiuzhang (7 de enero de 2014). "Demostración de captura y almacenamiento de carbono de Shenhua Group" . Revista Cornerstone . Consultado el 24 de junio de 2014 .
- ^ "Pub.L. 110-140" (PDF) .
- ^ T., Bartis, James; Lawrence, Van Bibber (1 de enero de 2011). "Combustibles alternativos para aplicaciones militares" . Cite journal requiere
|journal=
( ayuda ) - ^ "Investigación y desarrollo de reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero que conducen a la producción de combustible a reacción basada en carbón-a-líquidos (CTL) de costo competitivo Número de solicitud: DE-FOA-0000981" . 31 de enero de 2014 . Consultado el 30 de junio de 2014 .
- ^ Página de inicio de carbono a X
- ^ Conversión de carbón de Serge Perineau a hidrocarburos de mayor valor: una aceleración tangible , Cornerstone Magazine , 11 de octubre de 2013.
- ^ "Base de datos mundial (no estadounidense) de plantas de gasificación propuestas" . Laboratorio Nacional de Tecnología Energética. Junio de 2014 . Consultado el 30 de junio de 2014 .
- ^ "Base de datos de plantas de gasificación propuestas en Estados Unidos" . Laboratorio Nacional de Tecnología Energética. Junio de 2014 . Consultado el 30 de junio de 2014 .
enlaces externos
- Procesos directos de licuefacción, sitio web oficial de NETL
- Procesos de licuefacción indirecta, sitio web oficial de NETL
- Programa de carbón y carbón-biomasa a líquidos, sitio web oficial de NETL
- Programa de investigación del Fondo de investigación para el carbón y el acero REVISIÓN DE LAS ACTIVIDADES MUNDIALES DEL CARBÓN A LÍQUIDOS DE I + D + I Y LA NECESIDAD DE MÁS INICIATIVAS DENTRO DE EUROPA (2,9 MB), 52 páginas, 2009
- Coal To Liquids en el sitio web oficial de World Coal-To-X