La síntesis de Fischer-Tropsch es un proceso de suministro de combustibles y productos para la industria química a partir de gas de síntesis. El gas de síntesis proviene, por ejemplo, de la gasificación de biomasa o de sólidos fósiles. Originalmente, la síntesis Fischer-Tropsch se usaba para licuar el carbón. Su mecanismo básico de reacción aún no se ha aclarado por completo.
Las reacciones más importantes en la síntesis de Fischer-Tropsch son la reacción Fischer-Tropsch, la formación de alcohol, la formación de olefinas y la formación de parafinas. La reacción Fischer-Tropsch describe la síntesis de monóxido de carbono y dos moléculas de hidrógeno para formar alcanos y agua.
Los parámetros importantes del proceso de síntesis de Fischer-Tropsch son la temperatura y la presión. Una temperatura más alta conduce a productos de cadena más corta, pero también a la formación de hollín y, por tanto, a la inactivación de los catalizadores. Un aumento de la presión lleva a una mayor conversión. Otra forma de influir en la composición de los productos resultantes es elegir los catalizadores. Cuando se utilizan catalizadores de cobalto, la reacción Fischer-Tropsch es el proceso principal. El uso de catalizadores de hierro conduce a un mayor número de otras reacciones. Para el suministro de combustibles líquidos, las reacciones más interesantes son las que no producen productos de cadena muy corta o de cadena muy larga. La elección de la temperatura, la presión y los catalizadores tiene, por tanto, un efecto directo en la eficiencia económica del proceso. Dependiendo del rango de temperatura, la síntesis Fischer-Tropsch se divide en síntesis Fischer-Tropsch de baja temperatura (LTFT) y síntesis Fischer-Tropsch de alta temperatura (HTFT).
La HTFT tiene lugar a 300-350 °C usando catalizadores de hierro. Los principales productos son los hidrocarburos de cadena corta como la gasolina o las olefinas. El HTFT no es adecuado para la biomasa porque a altas temperaturas, debido al contenido de metales alcalinos en la biomasa, se producen reacciones entre éstos y los catalizadores, que de este modo se desactivan.
El LTFT utiliza un rango de temperatura entre 200 °C y 240 °C, utilizando principalmente catalizadores de hierro y cobalto. Principalmente se forman hidrocarburos de cadena larga lineal (ceras). El LTFT es adecuado para la biomasa.
La síntesis Fischer-Tropsch produce una amplia gama de productos que se pueden seguir procesando para obtener gasolina cruda, diesel Fischer-Tropsch y ceras. Con la síntesis Fischer-Tropsch se pueden producir combustibles sin azufre ni aromáticos a partir de diversas materias primas. Debido a los hidrocarburos de cadena larga, puede ser necesario un posterior craqueo. Por último, se procede a la destilación y/o rectificación.
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