Ing Quimica

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CAPITULO 4
INGENIERIA DEL PROYECTO
4.1 PROPIEDADES DE MATERIAS PRIMAS Y PRODUCTOS
En el presente proyecto, el gas natural boliviano será la materia prima principal en el diseño
del reformador primario para la producción de gas de Síntesis por reformación con vapor de
agua para su posterior conversión en el reactor de F-T a petróleo sintético o líquido sintético.

Los reformadores enplantas de hidrógeno típicamente operan a temperaturas de hasta (1145
ºK) a la salida del gas de proceso. A esta temperatura la presión a la salida del reformador es
limitada por las consideraciones metalúrgicas de los tubos, a un valor de 350 Psig (24.5 bar),
que corresponde a una presión de alimentación de alrededor de 400 Psig (29 bar), implicando
una caída de presión de 50Psig (4.5 bar).De acuerdo a esto, en muchas plantas de hidrogeno los reformadores son diseñados con una
presión de 350 Psig en el gas de síntesis producido. Aunque esto disminuye la conversión de
la reacción de reformación, la economía global de la planta es favorecida por tales presiones
(Xu y Froment, 1989b) [1], (Tindall y King, 1994) [2].

El reformado de CH4 con vapor usa generalmente catalizador deníquel y es operado
alrededor de 30 bar. Ref. “Fuel processing Technology, (julio, 1996)[3]”.

Composición del gas natural (tratado).

La composición del gas natural boliviano que se empleará en el presente proyecto es la
siguiente:

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TABLA 33
COMPOSICIÓN DEL GAS NATURAL
(P = 23.47 bar, T = 62 ºF)
Nº Compuesto Peso Molecular % Molar
Yi
16.04
93.55
0.9355
CH4
1
30.07
4.200.0420
C2H6
2
44.10
0.84
0.0084
C3H8
3
58.12
0.01
0.0001
i-C4H10
4
58.12
0.03
0.0003
n-C4H10
5
72.15
0.01
0.0001
i-C5H12
6
72.15
0.01
0.0001
n-C5H12
7
44.01
0.06
0.0006
CO2
8
28.01
1.29
0.0129
N2
9
17.0642
100.00 1.0000
Fuente: Superintendencia de hidrocarburos.
(www.superhid.gov.bo)
Para las condiciones de presión y temperatura arriba mencionadas, sedeterminó por el
software Chemcad, lo siguiente:

Temperatura de burbuja; TBurb. = - 153.330 ºF
Temperatura de rocío;

TRoc. = - 79.567 ºF.

Como se observa, a la temperatura de 62 ºF el gas natural a utilizarse en la alimentación de la
planta se encuentra en estado de vapor recalentado, verificándose de esta manera que el gas
natural ya fue tratado y se caracteriza porque se considera comogas natural seco, pues gran
cantidad de sus condensables fueron extraídos.

El cambio de gas natural a líquidos es un proceso químico realizado para la producción de
carburante líquido sintético. A través de esta tecnología (GTL) del gas natural, se obtienen
diesel oil, jet fuel y naftas, combustibles ambientalmente limpios o ecológicos.

El método ha emplear (síntesis de Fischer-Tropsch),fue seleccionado debido a los buenos
resultados ecológicos, es decir el combustible resultante será incoloro, inodoro y de muy baja
toxicidad. El número de cetano será mayor al del diesel convencional (diesel de importación)
permitiendo una gran mejora en la combustión, además que no se necesitará cambios
mecánicos en los vehículos para el uso de este combustible. (Ver Tabla 34)

17TABLA 34
PROPIEDADES DEL DIESEL SINTETICO
Y DIESEL CONVENCIONAL
PROPIEDAD

Diesel Sintético

Diesel
Convencional

Gravedad API a 60°F
Aromáticos (%vol. total)
Poliaromáticos (% vol.)
Oleofinas (%vol.)
Saturados (%vol.)
Cont. de azufre, % peso
Número de cetano (CN)
Índice de cetano (CI)

51.9
>99
< 1 ppm
73.6
74.1

35.86
28.3
1.4
70.3
0.03
46.7
46.6

EspecificaciónNorteamericana
(ASTM D 975)
Max. 35
Max. 0.05
Min. 40
Min. 40

Especificación
Europea
(CEN 590)
Max. 36
Max. 11
Max.0.035
min. 51
-

Fuente: Oil & Gas Journal; Marzo 12, 2001; pág. 71
“Special Report—GTL: Progress and Prospect [13]”

Los combustibles de Diesel alternativos han mostrado una tendencia de reducción aún mayor
de las emisiones de óxidos nitrosos y partículas sólidas....