Proyecto BioTfueL – Biocombustibles 2G por conversión termoquímica
FICHA DEL PROYECTO
Socios
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Presupuesto
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112,7 millones de euros (33,3 millones
de financiación pública)
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Materias primas
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Biomasa lignocelulósica (paja,
residuos forestales, cultivos energéticos dedicados)
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Plataforma
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Termoquímica – Gas de Síntesis
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Tecnologías
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Torrefacción, gasificación y síntesis
Fischer-Tropsch
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Productos
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Diésel y combustible de aviación
renovables
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Capacidad objetivo
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200,000 toneladas métricas al año
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Fecha para lanzamiento al mercado
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2020
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Localización de las unidades de
demostración
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Pretratamiento: centro de producción
de Sofiprotéol en Venette (Francia).
Gasificación, purificación y síntesis:
centro de producción de Total en Dunkirk (Francia).
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INFORMACIÓN GENERAL
Total está
trabajando en dos grandes proyectos para adaptar sus instalaciones convencionales
con tecnologías de biorrefino. El primero es la transformación de la reefinería
de La Mède en una planta de HVO (hidrobiodiesel o aceites
vegetales hidrotratados). Los planes fueron anunciados en abril de 2015 e
implican una inversión de 200 millones de euros para producir 500.000 toneladas
métricas al año de diésel renovable de alta calidad. El segundo es la
iniciativa tratada en esta entrada: el proyecto BioTfueL.
Lanzado por
Total junto con cinco socios, BioTfueL está enfocado en desarrollar y llevar al
mercado una cadena de tecnologías para convertir biomasa en biocombustibles de
segunda generación a través de la vía termoquímica. El proceso puede también
convertir materias primas fósiles mezcladas con biomasa para asegurar un suministro
continuo sin depender de posibles variaciones estacionales en la disponibilidad
de los recursos biomásicos. Los biocombustibles de alta calidad que se
generarán usando esta cadena de proceso, estarán libres de azufre y compuestos
aromáticos y serán técnicamente adecuados para uso en todos los tipos de
motores diésel y de aviación. El objetivo del consorcio es producir 200.000
toneladas métricas al año de diésel y combustible de aviación renovables a
partir de un millón de toneladas de biomasa en el año 2020. El proyecto
BioTfueL también tiene el propósito de estudiar la posibilidad de ubicar
unidades de pretratamiento en regiones con abundancia de recursos biomásicos a
fin de que su densificación sea lo más temprana posible dentro del proceso de
producción.
Después de cinco
años de actividades de I+D, el proyecto entró en una nueva fase que conlleva la
construcción de las unidades de demostración que se espera que estén en funcionamiento
a finales de este año. El pretratamiento se llevará a cabo en el centro de
producción de Sofiprotéol en Venette mientras que las ulteriores etapas serán
realizadas en el centro de producción de Total en Dunkirk. Dichas unidades de
demostración validarán la viabilidad técnica y económica de las tecnologías a
la vez que optimizarán su eficiencia energética e impacto ambiental. Al término
del proyecto, la cadena de procesos estará lista para su transición a una
producción a escala industrial.
Figura 1. Proceso BioTfueL (extraída de la página web de Total)
EL PROCESO
1. Pretratamiento de la biomasa
La biomasa es
pretratada, secada y pulverizada de tal manera que pueda ser inyectada bajo
presión en un gasificador mediante fluidización y transporte neumático. El pretratamiento
específico a utilizar es la torrefacción, un proceso térmico suave (250-300ºC) llevado
a cabo en atmósfera inerte a presión atmosférica y con un tiempo de residencia
de entre 20 y 60 minutos. El producto obtenido debe ser fácil de triturar sin perder
grandes cantidades de masa y homogéneo.
2. Gasificación
Una vez que la
biomasa pretratada ha sido pulverizada, se transporta al gasificador. Allí, se
expone a muy altas temperaturas (1,200 - 1,600ºC) en presencia de oxígeno para
ser convertido en gas de síntesis. Las reacciones de gasificación tienen lugar
a una presión de entre 30 y 42 bares y conseguir una conversión de más del 99%
lleva menos de dos segundos. Se ha seleccionado un gasificador de flujo de
arrastre presurizado debido a que ofrece alto niveles de capacidad de tratamiento,
gran flexibilidad en cuanto a materias primas se refiere y un gas de síntesis
muy puro. El gas deja el reactor por su parte inferior y se enfría con agua
hasta los 220ºC. Esta tecnología de gasificación de ThyssenKrupp Industrial
Solutions (PRENFLO) ya se utiliza
de manera comercial para tratar materias primas de origen fósil. Sin embargo,
se requieren cambios significativos para posibilitar la inyección de biomasa en
el gasificador, tanto sola como mezclada con combustibles fósiles en proporciones
variables.
3. Limpieza y acondicionamiento del gas
Para ser
convertido en combustible líquido, el gas de síntesis debe ser muy puro y tener
la composición química correcta. De hecho, el gas de síntesis producido en el
gasificador tiene una razón H2/CO baja (0,5-0,7) si se compara con
el requisito (casi 2) del reactor Fischer-Tropsch (FT), de ahí que una parte se
trate mediante la reacción “Water Gas Shift” (WGS). El CO2 formado
se elimina junto con el H2S y otras impurezas usando una unidad “Acid
Gas Removal” (AGR). Como el catalizador FT requiere niveles muy bajos de
impurezas, se necesita un paso de purificación final mediante lechos
protectores (quimisorción).
4. Síntesis Fischer-Tropsch (FT) y
procesado final
El proceso FT
convierte el gas de síntesis purificado en una mezcla de hidrocarburos. Este
paso antecede a la etapa de hidrocraqueo e hidroisomerización que dan lugar a
los productos finales: principalmente destilados medios (diésel y combustible
de aviación) y nafta. A diferencias de las tres etapas previas, no se llevará a
cabo trabajo de I+D sobre el proceso FT durante el proyecto BioTfueL, ya que
está disponible comercialmente. La tecnología es el proceso GaselTM (desarrollado
por FP Energies nouvelles, ENI y Axens). Dicha tecnología utiliza un
catalizador de cobalto, maximizando la producción de destilados medios en un
reactor de columna burbujeante.
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REFERENCIAS
1 www.total.com/en/energy-expertise/projects/biomass/biotfuel-converting-plant-wastes-into-fuel
(consultado el 13 de junio).
2 www.ifpenergiesnouvelles.com/News/Specific-issues/Second-generation-biodiesel-and-biojet-fuel-IFPEN-partner-of-BioTfueL-project (consultado el 14 de junio).3 J.-C. Viguié et al.: “BioTfueL Project: Targeting the Development of Second-Generation Biodiesel and Biojet Fuels”. Oil & Gas Science and Technology – Rev. IFP Energies nouvelles, Vol. 68 (2013), No. 5, pp. 935-946.
