Industrialización Del Gas Natural Boliviano 5uk5i

Industrialización del GAS NATURAL BOLIVIANO

1

GAS NATURAL EN BOLIVIA • PREMISA 1

El Gas Natural es un recurso natural no renovable que Bolivia debe aprovechar ahora para establecer las bases de su ansiado desarrollo socioeconómico para bien de las generaciones futuras

• PREMISA 2

Su simple venta al extranjero como materia prima, si bien puede producir réditos económicos inmediatos al país, esto no constituye una acertada decisión, porque se está negociando con un bien no renovable que debe ser industrializado regionalmente para lograr productos de valor agregado, dando fuentes de trabajo a miles de bolivianos y aumentando sus ingresos impositivos.

Composición del Gas Natural Boliviano Tabla 1. Componentes del Gas Natural en Bolivia(*) Componente (Substancia) Metano Etano Propano Butanos Más pesados Dióxido de carbono

Mezcla Bolivia (% Vol) 90,36 7,17 1,57 Gas Natural: sinónimo 0,19 de METANO 0,63 H 1,14 H– C –H H

CVQ.

3

ALTERNATIVA PARA BOLIVIA: INDUSTRIALIZAR EL GAS NATURAL PARA OBTENER VALOR AGREGADO

FERTILIZANTES NITROGENADOS EN BASE AL GAS NATURAL

PROCESO 1. Reforma. (catalizador de Ni): CH4 + H2O 3 H2 + CO Rendimiento mayor a 90%. 2. Conversión del CO y purificación del gas. En lecho catalizador de óxido de Fe: CO + ½ O2 CO2

El CO2 es retirado dejando hidrógeno libre de impurezas 3. Metanación. Trazas de CO y CO2 se convierten en CH4 en un lecho de catalizador de níquel.

4. Compresión y síntesis del amoniaco. La mezcla de gases se comprime a presión de 320 kg/cm2 y sometida a temperatura de 400ºC en lecho catalizador de óxido de hierro, para dar: N2 + 3 H2

2 NH3

El amoniaco formado tiene rendimiento del 90%

ESQUEMA DE UNA PLANTA DE PRODUCCION DE NH3 CH4

Nitrógeno del aire

Metanación Unidad Reforma + CO natural del GN Gas

3H2 (gas) H2O (vapor)

Rendimiento es >90%

Reactor Catalítico (400º C y 200 MPa + Fe)

Amoniaco NH3

DERIVADOS FERTILIZANTES Gas natural reformado (3H2) + Aire comprimido (N2)

Más del 80% del NH3 producido se usa para fabricar fertilizantes

sales de amonio nitrofosfatos

Amoniaco NH3

nitratos de K, Na, Ca urea aminas

FERTILIZANTES COMERCIALES Amoniaco

Superfosfato

NH3

Ca(H2PO4)2

(del gas natural)

(de fosforitas)

N2 Silvita

KCl

P2O5 K2O Reactor

de Mezcla

(del salar)

Granulación

Fertilizante

NPK

Suelo artificial

DERIVADOS DE AMINA Gas natural reformado (3H2) + aire comprimido (N2) R1NH2

Amina primaria

R1R2NH

R1R2R3N

NH3

(amoniaco)

Amina secundaria Aminas primarias, secundarias y terciarias en metalurgia extractiva. Aminas cuaternarias en cremas de cabello y emulsificadores de afalto

Amina terciaria

R1R2R3N:H Amina cuaternaria

PROCESOS PETROQUIMICOS A PARTIR DEL GAS NATURAL

LA PETROQUIMICA La petroquímica es sólo una de las formas de industrializar el gas natural Mediante la petroquímica se obtienen principalmente las olefinas. Se entiende por olefinas: • El etileno • El propileno • Otros compuestos

Se entiende por poliolefinas: • El polietileno • El polipropileno

Existen dos tipos de petroquímica:

1. Petroquímica convencional: usa el etano (el 5% del gas) como materia prima.

2. Petroquímica de nueva tecnología: usa, además del etano, también el metano (el 90% del gas) como materia prima. Esta petroquímica es también conocida como: • MTO: methanol-to-olefines, • GTP: gas-to-poliolefines

APLICACIONES PETROQUIMICA A PARTIR DEL METANO ETILENO, PROPILENO

METANOL

METANO

ACIDO ACETICO DISOLVENTES PINTURAS BARNICES

GAS DE SINTESIS

NITRATO DE AMONIO

AMONIACO

BI FOSFATO DE AMONIO (DAP) UREA SULFATO DE AMONIO

APLICACIONES PETROQUIMICA A PARTIR DEL ETANO

POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE) POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE) PET

ETANO

POLIESTIRENO ABS, SAN

ETILENO

ESTIRENO

CAUCHO SBR RESINA POLIESTER FIBRAS POLIESTER

RESINA POLIESTER OXIDO DE ETILENO / GLICOLES DE ETILENO

CLORURO DE VINILO

PVC

FIBRAS POLIESTER

RUTAS DE PROCESO metano

CO/H2

Proceso OMC

Proceso FT

etileno etano, etc

olefinas alcoholes parafinas hidrocrackeo

metanol

Proceso

Olefinas(et ileno,propil eno)

PROCESO GTL (Transformación del Gas Natural en Diésel y Gasolina)

PROCESO G-T-L Este proceso permite transformar, mediante un proceso catalítico complejo, las moléculas de gas natural en “gas de síntesis” y seguido de un proceso catalítico se convierte en “petróleo sintético”. • El petróleo sintético contienen gas licuado, gasolinas, diesel oil, productos mas pesados. • Prácticamente este proceso es la conversión de gas natural en diese oil, jet fuel, etc. de buena calidad.

RUTA DE PROCESO Gas natural reformado

CO/3H2 Proceso FT parafinas

Diesel, gasolina, etc

hidrocrackeo

ESQUEMA DE UNA PLANTA DEL PROCESO FT gas natural

parafinas

Unidad Syngas

3H2 + + CO

Reactor Fischer Tropsch

H2O (vapor) El agua generada por el proceso será de millones de TM/año para el Chaco Tarijeño

Hidrocrackeo syncrudo Fraccionamiento

agua

calor (electricidad)

destilados medios diesel, gasolina, etc

VENTAJAS PARA BOLIVIA GTL resuelve el déficit de Diesel en Bolivia Se agrega valor al gas en Bolivia Mejor valorización del gas Boliviano (+300%) Abre la puerta para exportación de Diesel a otros países

INDUSTRIA PETROQUIMICA PLASTICOS A PARTIR DEL GAS NATURAL

RUTAS DE PROCESO A PARTIR DEL METANO metano + oxígeno

Metano + vapor de agua Generación de Syngas

Acoplamiento oxidativo

etileno, propileno, etc

RUTA 1

3H2 + CO Generación de metanol

Conversión del metanol

RUTA 2 etileno propileno, etc

RUTAS DE PRODUCCION 1. Acoplamiento Oxidativo

Proceso desarrollado por ARCO y comercializada por Lyondell Petrochemical. En un reactor de lecho fijo se coalimenta O2 y CH4, y catalizador MnO2 más compuestos de Li, Mg y B (promotores). Conversión tiene eficiencia de 25% y la selectividad total del carbono a etileno y propileno es de 44,5% y 65%, respectivamente [Nirula, 1996].

2. Conversión vía Metanol Union Carbide de USA desarrolló en década ‘80 una familia de catalizadores basados en tamices moleculares de aluminofosfatos, estos ofrecen mayor selectividad para producir olefinas de bajo carbono (cerca de 95% para C2-C4), además produce conversión casi completa del metanol [Nirula, 1996].

GAS REFORMADO COMO REDUCTOR DEL FIERRO EN LA INDUSTRIA DEL ACERO

RESERVAS DE FIERRO EN BOLIVIA • Mutun: Las reservas del yacimiento del Mutun han sido calculadas en 4.000 millones de TM de hematita (Fe2O3) con un contenido de 50% Fe, acompañado de 26% de sílice, 3% de Mn y 5% de P. Es una mena pobre, por lo que se impone que sea previamente beneficiada para obtener concentrados con una ley de 68% (A.D. Little, 1972)

• Changolla:

El yacimiento de Changolla en CBBA no representa una buena alternativa para la siderurgia boliviana, porque sus reservas son solo de 16 millones de TM con una ley de 43% Fe y ganga de 29% sílice y 0,03% P (Kaiser Engs., 1978)

ESQUEMA DE UNA PLANTA DE CONCENTRACION DE Fe Amina Primaria

Trituración -4 M

MIBC

Almidón

Molienda

Mutun

-100 M

-100+ 270 M

Clasificación -270 M

Finos a floculación selectiva

R1NH2

Flotación

Espuma SiO2 (a vidrio

Concentrado (68% Fe) (a fierro y acero)

TECNOLOGIA DEL FIERRO

• Reducción Directa del Fierro El 3H2 + CO producidos por reforma de gas natural y concentrado de Fe son puestos en horno de retorta a 1.600ºC para dar:

Fe2O3 + 3 H2

Fe2O3 + CO

2Feº + 3H2O

2Feº ( 4-5%C) + 2CO2

Este proceso produce “fiero esponja” con 4 a 5 %C. Desarrollado por HYLSA de México en la década de los 60 y luego adquirida por MIDREX en la década 1980 para comercializar en el mundo.

ESQUEMA DE UNA PLANTA DE REDUCCION DE FIERRO Concentrado de Fierro Gas natural Unidad

3H2 +

Reforma del GN + CO

Gases y Humos

Electrodeposición

Horno de Reducción Directa (1600º C)

Fierro Esponja

Laminación H2O (vapor)

Escoria Rica en P2O5

Perfiles de Fierro

TECNOLOGIA DEL ACERO •Producción de Acero El fierro esponja va a un horno eléctrico de arco con donde se insufla aire comprimido para bajar el contenido de carbono en el hierro. Esta mezcla es a una temperatura de 800ºC produce acero:

Fe (4-5%C) + O2

Fe—C (2%C) + CO2

Acero producido con rendimiento mayor al 90%, totalmente comerciable como palanquilla, que es utilizado como materia prima para producción de otros derivados del acero (v.g. acero inoxidable) Ejemplo Aceros TESA en Oruro.

TECNOLOGIA DEL ACERO Fierro esponja

O2 Aire Gases y humos

Electrodeposición Horno eléctrico (800º C)

Más del 80% del acero bruto producido se comercializa como palanquilla

Acero Bruto Colada continua

Perfiles de acero

Lingoteo

Palanquilla

ACEROS ESPECIALES Pellets de fierro + aire comprimido (O2) Acero al Mo Acero al W Acero al V

Acero al Mn

PALANQUILLA (Acero Bruto)

Acero al Cr

Aceros especiales

EN RESUMEN:

CIFRAS A TOMAR EN CUENTA  Exportación en bruto (como se lo esta haciendo ahora) reporta: 0% de valor agregado  Utilizando el gas para consumo interno como GNC reporta: 260% de valor agregado  Utilizado para la transformación de gas a líquidos GTL (Diesel y Gasolina) reporta: 400% de valor agregado  Utilizado el gas en Petroquímica reporta: 10.000% (diez mil %) de valor agregado  Utilizando el gas en siderurgia reporta: 10.000% (diez mil %) de valor agregado.  Utilizando el gas en producción de electricidad reporta: 400% de valor agregado.

Opciones para la Industrialización del Gas Natural El gas natural se puede industrializar de diversas maneras. Las principales son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. CVQ.

Procesar el gas para producir energía eléctrica Procesar el metano del gas para producir metanol Procesar el metano del gas para producir diesel Procesar el metano del gas para la reducción directa del mineral de hierro del Mutun y producir acero Procesar el metano del gas para producir poliolefinas (plásticos) con nueva tecnología petroquímica (GTP) Procesar el etano del gas para producir poliolefinas (plásticos) mediante la petroquímica convencional Procesar el metano del gas para producir DME: un sustituto del GLP Procesar el metano para producir amoniaco y 35 fertilizantes NPK.

Opciones en Gran Escala de Productos Derivados del METANO para el Mercado de Carburantes Las opciones de industrialización en gran escala del gas natural, rentables y con grandes mercados mundiales, que pueden tener un impacto grande en la economía y en el desarrollo del país son:

 Industrialización del metano vía F-T para producir DIESEL  Industrialización del metano para producir DME (substituto del GLP) vía Metanol  Industrialización del metano para producir OLEFINAS (vía metanol que es Petroquímica de nueva tecnología) CVQ.

36

Ciclo Productivo: Industrializa r el Gas Natural en Bolivia produce…

CVQ.

Puestos de trabajo

Financiamiento

Ahorro interno y aumento del PIB producen…

Bolivia Desarrollada

37

Metas Sociales: Industrias derivadas del Gas Natural

Desarrollo Relaciones Social Crecimiento del PIB nacional CVQ.

Mayores fuentes de trabajo 38

Gas Industrializado en el País… • Crece el PIB nacional • Se crean fuentes de empleo formal • Existe ahorro interno, aumenta ingreso per cápita • Excedentes van a sector productivo nacional

RESULTADO FINAL: ¡Disminuye la pobreza en Bolivia!

CVQ.

39

Industrialicemos el gas natural en nuestro país! 40

CVQ.

41