El origen del refinado de queroseno a partir del carbón
El carbón es una sustancia sólida con un alto contenido en carbono pero sólo 5 en hidrógeno. El carbón es menos fácil de manipular y transportar que los combustibles líquidos (derivados del petróleo crudo).
Mediante la descarbonización y la hidrogenación, el carbón se puede convertir directa o indirectamente en combustible líquido apto para el transporte mediante coquización o pirólisis o licuefacción. Dado que el costo de convertir el carbón en combustible líquido es mayor que el costo de refinar el petróleo crudo, el precio relativamente bajo del carbón en bruto es la principal fuerza impulsora para poner en práctica la tecnología de licuefacción del carbón.
A medida que las reservas de petróleo disminuyen, es previsible que en algún momento en el futuro se necesiten combustibles líquidos alternativos. Dado que las reservas mundiales de carbón son extremadamente abundantes, la licuefacción del carbón es una de ellas.
Ya a principios de la década de 1970, debido al aumento de los precios internacionales del petróleo, países como Estados Unidos, Reino Unido y Japón comenzaron a desarrollar tecnología de licuefacción de carbón a gran escala. A partir de la década de 1980, la mayoría de los proyectos de licuefacción de carbón fueron archivados, con excepción de Sudáfrica. La razón es que Sudáfrica no tiene recursos de petróleo ni de gas natural, sólo abundantes recursos de carbón. Además, Sudáfrica estuvo sujeta a un embargo comercial que duró 30 años hasta mediados de la década de 1980, factores que contribuyeron a la adopción a gran escala de productos de licuefacción de carbón en Sudáfrica. El combustible para el transporte en Sudáfrica en los años 60 es el carbón.
Se han desarrollado muchos procesos diferentes de licuefacción "directa", pero están estrechamente relacionados en cuanto a las reacciones químicas que se producen. La principal similitud entre estos procesos de licuefacción es que primero se disuelve una gran cantidad de carbón pulverizado en un disolvente a alta temperatura y presión, y luego el carbón disuelto se hidrogena bajo la acción del hidrógeno y catalizadores. La licuefacción directa es actualmente el método de licuefacción más eficaz. En las condiciones adecuadas, la producción de petróleo licuado puede superar el 70 (carbón seco no mineralizado). La eficiencia térmica general (es decir, la proporción del poder calorífico de la materia prima de entrada convertida en el producto final, en unidades) de un proceso de licuación moderno suele ser de 60 a 70, si se tienen en cuenta las pérdidas de calor y otras entradas de energía distintas del carbón. cuenta. Estos procesos generalmente se han desarrollado hasta la unidad de desarrollo de procesos (dispositivo de desarrollo de procesos) o etapa piloto, y también se han resuelto los principales problemas técnicos. Sin embargo, todavía no se ha construido ni puesto en funcionamiento ninguna planta de demostración o comercial.
El único proceso operativo para la licuación "indirecta" de carbón es el proceso Sasol en Sudáfrica, del que se han construido tres plantas de producción. La única tecnología central para la licuefacción indirecta es la parte de síntesis, por lo que gran parte del trabajo reciente se ha centrado en desarrollar catalizadores avanzados que no se limiten a un proceso específico.
A partir de 1985, el interés en la licuefacción del carbón para producir combustibles para el transporte disminuyó debido a la caída de los precios del petróleo. Sólo Japón sigue investigando activamente procesos de licuefacción de carbón a gran escala y tiene en funcionamiento una planta a escala de 150 toneladas por día. A medida que China se ha convertido gradualmente en un importador neto de petróleo y las áreas potenciales de producción de petróleo están ubicadas en áreas remotas, China tiene un fuerte deseo de desarrollar la licuefacción de carbón. China está cooperando con Estados Unidos, Japón y Alemania para realizar estudios de viabilidad sobre la licuefacción del carbón.
La viabilidad de la licuefacción del carbón depende principalmente de la economía del proceso de licuefacción. Requiere grandes cantidades de carbón de baja calidad y bajo precio, mientras que el petróleo y el gas son escasos o caros. No obstante, los aumentos futuros en los precios del petróleo reavivarán un interés significativo en la tecnología de licuefacción del carbón y pueden conducir a una producción comercial de licuefacción de carbón a gran escala.