Procesul Fischer-Tropsch
Procesul Fischer-Tropsch este un proces chimic industrial utilizat pentru a produce combustibili sintetici sau ulei sintetic din amestecuri gazoase de monoxid de carbon și hidrogen („ gaz de sinteză ”, în engleză syngas) în prezența unui catalizator .
Procesul
Punct de vedere chimic, constă într - o reducere de monoxid de carbon (CO) de hidrogen (H2) în condiții de temperatură între 170-220 ° C și o presiune de 1-10 atmosfere . [1] Reacția se efectuează pe un pat catalitic format din oxid de cobalt , cobalt metalic, oxid de magneziu și dioxid de toriu susținut de pământul diatomeu . În acest fel, este posibil să se obțină hidrocarburi caracterizate printr-o dimensiune diferită a lanțului de carbon și un grad diferit de saturație. Prin înlocuirea oxidului de cobalt cu oxidul feric , se obțin în principal hidrocarburi cu greutate moleculară mică .
Ecuația chimică care guvernează în general formarea alcanilor este
- nCO + (2n + 1) H 2 → C n H 2n + 2 + nH 2 O
în timp ce cel referitor la formarea alchenelor este
- nCO + 2nH 2 → C n H 2n + nH 2 O.
Mecanismul de reacție implicat implică formarea inițială a unui complex cobalt-carbonil (catalizatorul propriu-zis) care reacționează ulterior cu hidrogenul pentru a forma un carbinol . Două molecule de carbinol dau apoi o reacție de condensare formând un produs care reacționează cu monoxid de carbon și hidrogen pentru a produce cobalt-carbonil și un nou complex metalic alchilat . Mecanismul este de tip „ lanț ” și pentru fiecare ciclu există o alungire a lanțului alchil până la punctul în care are loc reacția de rupere, ceea ce duce la formarea cobalt-carbonilului original, a apei și a hidrocarburii finale.
De la 1 m 3 de amestec CO + H2 130-140 g sunt obținute din amestec de hidrocarburi, cu o eficiență de greutate de 61.9-66.7%. Benzinele obținute au un număr octanic redus (maximum 40) și, prin urmare, sunt necesare tratamente suplimentare, cum ar fi reformarea catalitică sau adăugarea de agenți anti - lovire . Fracția de fierbere ridicată este un combustibil excelent pentru motoarele diesel .
Istorie
Chimistii germani Franz Fischer și Hans Tropsch , cercetători de la Institutul Kaiser Wilhelm , au brevetat procesul în 1925 . Prima fabrică pilot a fost construită în Germania în 1934 , în timp ce aplicarea la scară industrială a avut loc în 1936 . Procesul Fischer-Tropsch a jucat un rol important în Germania nazistă în perioada celui de-al doilea război mondial , furnizând energie prin gazificarea cărbunelui și evitând astfel nevoia de a recurge la stocuri de petrol străine. [2]
În Africa de Sud , în urma embargoului petrolier din perioada apartheidului , compania Sasol s-a născut în anii 1950 cu scopul de a exploata gazificarea rezervelor interne mari de cărbune pentru a produce combustibili care să poată satisface nevoile naționale prin procesul Fischer. Chiar și astăzi Sasol este foarte activ în cercetarea și aplicarea acestei tehnologii.
În 1993 , la Bintulu ( Malaezia ), Shell a construit o fabrică care produce gazul de sinteză necesar implementării procesului Fischer-Tropsch pornind de la gazul natural ; această tehnologie este definită Gaze-Lichide pentru a o deosebi de Cărbune-Lichide exploatate inițial în Germania și Africa de Sud. Utilizarea gazelor naturale a devenit acum predominantă.
Notă
- ^ Stocchi , p.287
- ^(EN) AN Stranges, industria de combustibil sintetic din Germania 1927-45 Depusă la 24 septembrie 2015 în Internet Archive ., AIChE 2003 Spring National Meeting
Bibliografie
- E. Stocchi, Chimie industrială - Organic vol. 2, Torino, Edisco, ISBN 978-88-441-2034-4 .
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Procesul Fischer-Tropsch
linkuri externe
- (EN) fischer-tropsch.org .
- ( RO ) Gaz către lichide - o schimbare de paradigmă sau o oportunitate în marjă? ( PDF ), pe shell.com . Adus la 18 decembrie 2007 (arhivat din original la 12 august 2011) .
| Controlul autorității | LCCN (EN) sh85048604 · GND (DE) 4154472-9 |
|---|
