Gas a líquidos
De gas a líquidos ( GTL ) es un proceso de refinería para convertir gas natural u otros hidrocarburos gaseosos en hidrocarburos de cadena más larga, como gasolina o combustible diesel . Los gases ricos en metano se convierten en combustibles sintéticos líquidos . Existen dos estrategias generales: (i) combustión parcial directa de metano a metanol y (ii) Fischer-Tropsch-procesos similares a los que convierten el monóxido de carbono y el hidrógeno en hidrocarburos. La estrategia ii va seguida de diversos métodos para convertir las mezclas de hidrógeno y monóxido de carbono en líquidos. La combustión parcial directa se ha demostrado en la naturaleza pero no se ha replicado comercialmente. Las tecnologías que dependen de la combustión parcial se han comercializado principalmente en regiones donde el gas natural es económico. [1] [2]
La motivación de GTL es producir combustibles líquidos, que se transportan más fácilmente que el metano. El metano debe enfriarse por debajo de su temperatura crítica de -82,3 ° C para licuarse a presión. Debido al aparato criogénico asociado, los buques tanque de GNL se utilizan para el transporte. El metanol es un líquido combustible que se maneja convenientemente, pero su densidad energética es la mitad de la de la gasolina. [3]
Se puede establecer un proceso GtL mediante el proceso Fischer-Tropsch, que comprende varias reacciones químicas que convierten una mezcla de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H 2 ) en hidrocarburos de cadena larga. Estos hidrocarburos son típicamente líquidos o semilíquidos e idealmente tienen la fórmula (C n H 2 n +2 ).
Para obtener la mezcla de CO y H2 requerida para el proceso de Fischer-Tropsch, el metano (componente principal del gas natural) puede someterse a oxidación parcial, lo que produce una mezcla de gas de síntesis sin procesar compuesta principalmente de dióxido de carbono , monóxido de carbono e hidrógeno . (ya veces agua y nitrógeno). [4] La relación de monóxido de carbono a hidrógeno en la mezcla de gas de síntesis sin procesar se puede ajustar, por ejemplo, usando la reacción de desplazamiento de gas de agua . La eliminación de impurezas, en particular nitrógeno, dióxido de carbono y agua, de la mezcla de gas de síntesis en bruto produce gas de síntesis puro (gas de síntesis).
El gas de síntesis puro se envía al proceso de Fischer-Tropsch, donde el gas de síntesis reacciona sobre un catalizador de hierro o cobalto para producir hidrocarburos sintéticos, incluidos los alcoholes.
A principios de la década de 1970, Mobil desarrolló un procedimiento alternativo en el que el gas natural se convierte en gas de síntesis y luego en metanol . El metanol reacciona en presencia de un catalizador de zeolita para formar alcanos . En términos de mecanismo, el metanol se deshidrata parcialmente para dar dimetiléter :
