i Industrializaci n del Gas Natural Boliviano o Saul J

i Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o Saul J. Escalera* e-mail: skalera@entelnet.bo Introducci´n o En los ultimos tres a˜ os, propios y ex´ n tra˜ os, gurus y laicos, han escrito sobre n el tema del gas natural (GN), tan controvertido para todos los bolivianos. Pero, la mayor´ s´lo se refiere al gas natuıa o ral transportado para ser utilizado como combustible, mientras han sido muy pocos los que han versado sobre su utilidad para fabricar derivados petroqu´ ımicos y fertilizantes nitrogenados. De lo que se trata aqu´ es de dar ı a conocer las caracter´ ısticas y bondades que tiene el gas natural como materia prima para la elaboraci´n de proo ductos derivados de alto valor agregado, como fertilizantes, materias semielaboradas para la producci´n de pl´sticos o a (parafinas, olefinas y alcoholes org´nia cos) y diesel oil. Tambi´n es utilizado e para la reducci´n directa del fierro en las o plantas sider´ rgicas que pueden tener un u impacto socio econ´mico importante soo bre nuestro pa´ como una alternativa ıs, viable a la venta del gas natural crudo a los vecinos de Bolivia. mezcla de hidrocarburos, principalmente metano (CH4 ). Casi por lo general incluye etano, propano y otros hidrocarburos m´s pesados, al igual que algunos gases a inertes y posibles compuestos de azufre. Adem´s, generalmente contiene impurea zas como vapor de agua, gas carb´nico, o nitr´geno, sulfuro de hidr´geno y helio o o [2]. El gas natural puede encontrarse asociado con el crudo a ser extra´ de un ıdo pozo, o estar libre (no-asociado) cuando se encuentra solo en un yacimiento. El gas natural se define de acuerdo con su composici´n y sus propiedades fisicoo qu´ ımicas que son diferentes en cada yacimiento y su procesamiento busca enmarcarlo dentro de unos l´ ımites de contenido de componentes bajo una norma de calidad establecida. Los tipos m´s comunes a de gas natural que ocurren en el mundo son los siguientes [5]: Gas ´cido: Gas que contiene m´s de a a 6 mg/m3 de H2 S. Gas dulce: Gas que contiene menos del 6 mg/m3 de H2 S. Gas h´ medo: Gas con contenido de u humedad mayor a 14 cm3 de agua por m3 de gas. Gas seco: Gas con contenido menor a 14 cm3 de agua por m3 de gas. Gas rico: Gas que contiene una cantidad significativa de compuestos m´s pea 518 El Gas Natural y su Composici´n o Se conoce como gas natural a una corriente gaseosa compuesta por una * Ph.D., Profesor Em´rito UMSS e Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 · i i i i Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 Universidad, Empresa y Sociedad · 519 sados que el etano, alrededor de 95 cm3 de C3+ por m3 de gas. Gas pobre: Gas que contiene pocas cantidades de propano y m´s pesados. a El Cuadro 1 presenta un detalle de la composici´n promedio del gas natural o como mezcla de varios lugares de Bolivia y de la Provincia Carrasco en Cochabamba. Es importante notar que el GN boliviano est´ excento de sulfuro de a hidr´geno, y otros hetero´tomos, esto es o a importante porque la presencia de azufre en el gas es altamente indeseable por los problemas de corrosi´n y contaminaci´n o o que ocasiona. Asimismo, la presencia de altas cantidades de di´xido de carbono, o CO2 , como en Carrasco, puede ser muy ofensivo para ciertas ´reas de consumo o a para las reacciones que involucren procesos de conversi´n del gas en otros proo ductos. Por lo tanto, su remoci´n es altao mente aconsejable; para este efecto existen varios procedimientos muy efectivos, incluyendo la utilizaci´n de tamices moo leculares y algunos adsorbentes basados en amidas. regional sudamericana. El Cuadro 2 presenta un desglose de las reservas de GN del pa´ certificadas por la firma Goldıs, yer & MacNaughton de USA [4]: Para fines de comparaci´n debe meno cionarse que Argentina tiene 25,7 TFC de reservas, le sigue Per´ con 13,3 TFC, u Brasil con 8,1 TFC y Chile tiene apenas 4,4 TFC. Las reservas de GN est´n concentraa das en el sudeste de Bolivia (v.g. Tarija y Chuquisaca), pero, cabe destacar que s´lo el 14 % del ´rea con potencial o a gas´ ıfero ha sido explorada en territorio boliviano. Luego, si se contin´ a con una u exploraci´n intensiva hasta cubrir por lo o menos un 50 % del territorio nacional, se estima que las reservas pueden aumentar en 3 veces m´s de lo que ahora se tiene, a es decir hasta 150 TFC, lo que colocar´ ıa a Bolivia en una posici´n muy expectao ble en el concierto americano [1]. El cintur´n de posibles reservas de gas o natural se encuentran en toda la zona de contrafuertes andinos hacia el oriente del pa´ Por ejemplo, en la zona de ıs. Bulo Bulo, en Carrasco Tropical del Departamento de Cochabamba, se han encontrado reservas promisorias de gas natural que a´ n no han sido desarrolladas u [1]. La Figura 2 muestra el mapa con las a ´reas territoriales de posibles reservas de gas natural que existen en Bolivia. Reservas de Gas Natural en Bolivia La Figura 1 muestra la progresi´n de o reservas de GN encontradas en Bolivia desde el a˜ o 1992 hasta el 2002 [7]: n A Enero de este a˜ o, las reservas de n gas natural boliviano entre P1 (Probadas) + P2 (Probables) alcanzaban a 52.3 trillones de pies c´ bicos (TCF). Estas u reservas representan menos del 1 % del mundo, pero sit´ an a nuestro pa´ en u ıs el 4to. lugar en Am´rica (20 %). Bolie via tiene las mayores reservas libres de Am´rica Latina (46 %) y es primero del e Cono Sur, siendo una potencia gas´ ıfera Fertilizantes Nitrogenados en base al Gas Natural La industria del procesamiento de gas natural ocupa un segmento importante en el sector de los hidrocarburos, en especial en el campo de los fertilizantes donde se busca transformar el metano i i i i 520 · Saul J. Escalera: Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o Componente (Sustancia) Metano Etano Propano Butanos M´s pesados a Di´xido de carbono, CO2 o Mezcla ( % Vol.) 88,36 7,17 1,57 0,19 0,63 1,14 Carrasco ( % Vol.) 84,25 6,89 2,74 1,13 0,68 3,99 (*) Suarez, comunicaci´n privada 1997 o Cuadro 1: Componentes del Gas Natural en Bolivia(∗ ) Figura 1: Progresi´n de Reservas de GN en Bolivia o A. RESERVAS PROBADAS: 28.7 TFC Reservas Comprometidas: 11.1 TCF (39 %) ∗ Contrato GSA Brasil 7.9 ∗ Contrato TERM. Cuiaba 1.2 ∗ Contrato Argentina 0.6 ∗ Mercado Interno 1.4 Reservas Disponibles: 17.6 TFC (61 %) B. RESERVAS PROBABLES: 26.2 TCF Cuadro 2: Reservas de Gas Natural en Bolivia en TCF a Enero 2003. del gas para producir productos de mayor valor agregado para una amplia gama de aplicaciones en la agroindustria. Amoniaco en Base al Gas Natural La producci´n de amoniaco y sus deo rivados a partir de metano reformado es i i i i Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 Universidad, Empresa y Sociedad · 521 ´ Figura 2: Area de Posibles Reservas del GN en Bolivia (seg´n Sainz, 2003) u un proceso muy conocido en el mundo, y muchos pa´ ıses poseedores de gas natural siempre han comenzado su industrializaci´n con una planta de amoniao co. Por ejemplo, Per´ erigi´ su primera u o planta de amoniaco en Talara (Piura) en 1973, aunque despu´s por problemas de e suministro de gas fue sacado de servicio en 1991; esta planta fue relocalizada en La Dorada, Departamento de Caldas, de Colombia. El proceso de fabricaci´n de amoniaco o utilizando gas natural y vapor de agua como materias primas se desarrolla en cinco etapas definidas que son las siguientes [8]: Descarbonizaci´n. Etapa en la o cual, utilizando un lecho adsorbente de etanolamidas, se retira el di´xio do de carbono que pueda contener el gas natural. Reforma. En esta etapa el gas natural se hace reaccionar con vapor de agua en presencia de un catalizador de n´ ıquel. El gas natural as´ reformado produce tres ı mol´culas de hidr´geno y una de e o mon´xido de carbono. o CH4 + H2 O → 3H2 + CO Esta reacci´n es muy eficiente con o rendimientos mayores al 90 %. Conversi´n del CO y purificao ci´n del gas. Etapa en la cual en o un lecho catalizador de ´xido de hieo rro, el mon´xido de carbono se cono vierte en di´xido de carbono, que o luego es retirado a trav´s de una e soluci´n de Catacarb en una torre o de absorci´n, dejando al hidr´geno o o molecular libre de impurezas. i i i i 522 · Saul J. Escalera: Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o Metanaci´n. En esta etapa, las o trazas de mon´xido y di´xido de o o carbono son transformadas en metano a trav´s de un lecho de catae lizador de n´ ıquel. Esta etapa es importante debido al car´cter de vea neno que tienen los ´xidos de caro bono en el paso siguiente de s´ ıntesis del amoniaco. Compresi´n y s´ o ıntesis del amoniaco. En esta etapa, el hidr´geno o proveniente del gas reformado se mezcla con aire comprimido como fuente de nitr´geno molecular, o produciendo una mezcla gaseosa en una proporci´n molar de 1 a 3. o Luego, esta mezcla es comprimida hasta una presi´n de 320 kg/cm2 o (200 MPa) y sometida a una temperatura de 400oC para hacerla reaccionar en un lecho catalizador de ´xido de hierro y promotores o para formar dos mol´culas de amoe niaco, seg´ n la siguiente reacci´n: u o La Figura 3 muestra el proceso de fabricaci´n de amoniaco. o Es importante mencionar que el amoniaco es tambi´n utilizado para produe cir derivados como las aminas, primarias (colectores para la flotaci´n de mineo rales de fierro), secundarias y terciarias (extractores solventes para refinar cobre y uranio) y cuaternarias (usadas en la formulaci´n de enjuagues de cabello y o emulsificadores asf´lticos para pavimena to de calles). Quimbol de Cochabamba importa aminas las hidrogena y las convierte en cuaternarias para producir cremas de cabello. La Figura 4 muestra la variedad de derivados que se pueden fabricar a partir del amoniaco (NH3 ) y la Figura 5 muestra la forma c´mo se fabrican fertilizano tes combinados NPK [4]. Estrategia de Producci´n de Fertio lizantes en Bolivia En las d´cadas del 70 y 80, la empree sa estatal YPFB contrat´ a consultores o extranjeros para la elaboraci´n de por o lo menos 4 estudios de factibilidad para la industrializaci´n del GN boliviano. o Por razones de una falta de definici´n o de una pol´ ıtica nacional estos proyectos fueron postergados. El Foro sobre el uso del GN en Bolivia, realizado en la ciudad de La Paz del 29 al 30 de enero de 2004, sac´ como conclusiones que estos o proyectos de YPFB deber´ ser reacıan tualizados. Se debe construir la planta de 1.000 TM/d´ cerca del salar de Uyuni, donde ıa se producir´ amoniaco a partir de GN rea formado, que combinado con el P de las fosforitas de Cochabamba y el K del salar de Uyuni producir´ fertilizantes coma binados NPK. (ver Figura 5). La tec- N2 + 3H2 → 2N H3 Esta reacci´n tiene un rendimiento o mayor al 90 %. El amoniaco (NH3 ) as´ formado con ı un rendimiento del 90 % ya es totalmente comerciable como fertilizante, pero puede ser utilizado como materia prima para producir urea haci´ndolo reaccioe nar con el di´xido de carbono que proo viene de la misma planta; otro derivado que se puede producir es el nitrato de amonio. Tanto la urea como el nitrato de amonio son fertilizantes ampliamente conocidos en la industria agr´ ıcola mundial. Tambi´n puede ser utilizado como e materia prima para producir nitrato de amonio (NH4 NO3 ) compuesto muy usado como explosivo en labores mineras. i i i i Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 Universidad, Empresa y Sociedad · 523 Figura 3: Proceso de Fabricaci´n del Amoniaco (seg´n Salgado, 1997) o u Figura 4: Derivados del Amoniaco. i i i i 524 · Saul J. Escalera: Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o Figura 5: Fabricaci´n de Fertilizantes NPK. o nolog´ de producir fertilizantes NPK es ıa muy conocida y no exige el pago de regal´ por patentes. La ubicaci´n de la ıas o planta en Uyuni es estrat´gica por dos e razones; Porque se ubica en la zona donde est´n las materias primas principaa les para fabricar fertilizantes NPK, que permitir´ que la planta se manıa tenga econ´micamente competitiva. o Porque esta planta permitir´ tamıa bi´n desarrollar el salar para extraer e e industrializar los elementos Li, Na y Mg, componentes abundantes en el salar y que hasta ahora est´n dora midos. En efecto, se conoce muy bien que el Salar de Uyuni es un verdadero emporio de riqueza mineral. Fuera de las grandes reservas que existen de Sodio (m´s de a 1.000 millones de TM como NaCl) y de Litio (8 millones de TM como LiCl), este lago contiene Potasio (110 millones de TM como KCl), y en mucho menor proporci´n Magnesio como MgCl2 . La conso trucci´n de un gran Complejo Industrial o Qu´ ımico en esta regi´n potenciar´ la o ıa econom´ de Potos´ que actualmente es ıa ı la zona de mayor depresi´n econ´mica o o que hay en Bolivia. Mercado para los Fertilizantes Bolivianos Tradicionalmente, Bolivia nunca ha sido un mercado atractivo para el rubro de fertilizantes. En efecto, la demanda de fertilizantes nitrogenados en 2000 fue de 30.000 TM/a˜ o y se espera que para n el a˜ o 2010 apenas llegue a los 50.000 n i i i i Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 Universidad, Empresa y Sociedad · 525 TM/a˜ o. Por lo tanto, los mercados nan turales para los fertilizantes nitrogenados que producir´ Bolivia son el MERıa COSUR y la Comunidad Andina, CAN. El mercado peque˜ o para fertilizann tes en Bolivia se debe a que los precios son prohibitivos, especialmente para nuestros campesinos. En efecto, una tesis defendida el mes de diciembre de 2003 en la carrera de Ing. Industrial de la UMSS demostr´ que una bolsa de 50 o kg. de urea cuesta 23 d´lares en Bolivia, o mientras que en el Per´ y Brasil la misu ma bolsa cuesta 13 d´lares. Con la fabrio caci´n de fertilizantes en Uyuni, el precio o de la urea no deber´ pasar de 10 d´laıa o res la bolsa de 50 kg., beneficiando a todos los agricultores bolivianos, peque˜ os n y grandes, elev´ndose considerablemena te el consumo interno. En los pa´ que ıses componen el MERCOSUR, al que tambi´n pertenece Bolivia, la demanda de e fertilizantes nitrogenados es a´ n mayor, u debido a que Brasil, Argentina y Paraguay tienen una agricultura intensiva. Esto se debe a que los fertilizantes nitrogenados son muy importantes en la agricultura continental (soya, caf´, banano, e arroz, ca˜ a de az´ car, algod´n, tabaco y n u o pastos). Por lo tanto, la planta industrial boliviana que proponemos deber´ ser dia se˜ ada para abastecer estos dos grandes n mercados a los que pertenece Bolivia. Una producci´n de 1.000 TM/d´ de o ıa NPK en Uyuni no solo cubrir´ la deıa manda nacional sino que satisfar´ la ıa demanda de la CAN (Per´ , Ecuador, u Colombia y Venezuela) y el MERCOSUR (Brasil, Argentina, Uruguay, Paraguay y Chile) donde se estima que la demanda para la pr´xima d´cada ser´ de o e a alrededor de 3 millones de TM/a˜ o tal n como se puede ver en Cuadro 3 [4]. Estrategia Nacional para Fertilizantes Con lo anterior, quedar´ demostrado ıa que la industrializaci´n del GN boliviano o para producir fertilizantes es t´cnica y e econ´mica factible y ser´ una hermosa o a realidad para producir bienes de valor agregado y crear empleo y riqueza en casa, que es lo que m´s falta hace en Bolia via. Es importante que el Gobierno Nacional contrate el estudio de factibilidad de la instalaci´n de una planta de fero tilizantes en Uyuni que permita fabricar amoniaco, nitrato de amonio, urea y combinados NPK. Se estima que la planta de 1.000 TM/d´ de amoniaco requeıa rir´ de una inversi´n de casi 100 milloa o nes de d´lares y podr´ cubrir el d´ficit o a e que tiene el pa´ en materia de fertilizanıs tes y dar´ una apreciable contribuci´n a o al desarrollo de los diferentes rubros de la agroindustria nacional y al fortalecimiento de su papel exportador, especialmente de soya [8]. Adem´s, la industrializaci´n del GN a o en Bolivia permitir´ el establecimienıa to de industrias derivadas que garanticen una rentabilidad econ´mica atraco tiva para los inversionistas nacionales o extranjeros. Pero, m´s importante a´ n, a u impulsar´ el establecimiento de otras ıan industrias y actividades comerciales de soporte en el pa´ creando as´ mayores ıs, ı posibilidades de trabajo permanente para la gente de la regi´n. o Producci´n de Fierro y Acero o con Gas Natural Reformado La directa correlaci´n que existe eno tre el consumo del acero y el desarrollo i i i i 526 · Saul J. Escalera: Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o Mercado Bolivia Colombia CAN Mercosur ∗ 2000 (Miles TM/a˜ o) n 30 400 800 2.000 2010 (Miles TM/a˜ o) n 50 500 1.000 3.000 Escalera, 2002 Cuadro 3: Consumo Anual de Fertilizantes en Sudam´rica(*) e econ´mico de un pa´ es un hecho firo ıs memente establecido en el mundo. Consecuentemente, las perspectivas del crecimiento futuro de la econom´ boliviaıa na estar´ estrechamente ligadas al deıan sarrollo sider´ rgico, especialmente si el u pa´ cuenta con el Mutun, que tiene reıs servas de 4.000 millones de toneladas de mineral con una ley del 50 % Fe, 26 % de s´ ılice y 0,05 % P, siendo el segundo yacimiento m´s grande de Sud Am´rica, a e despu´s de Serra dos Carajas en el Brae sil [3]. Por otra parte, un ´ ındice muy elocuente de la relaci´n de la siderurgia con o la econom´ general de un pa´ es la relaıa ıs ci´n entre el consumo del acero y el proo ducto bruto interno. Es as´ que, tanto en ı los pa´ ıses desarrollados y con tradici´n o de producci´n sider´ rgica, como en cao u si todos los pa´ en desarrollo deseosos ıses de dar una base s´lida a sus programas o de industrializaci´n y de ocupaci´n de o o mano de obra, el conseguir el abastecimiento fluido de acero se ha convertido en el eje de una pol´ ıtica moderna. Proyectos Bolivianos para Producir Fierro y Acero Utilizando Gas Natural Reformado En la d´cada de los 70, Banzer e gast´ alrededor de 11 millones de d´lao o res americanos para la elaboraci´n de 4 o estudios de factibilidad con consultoras americanas para la producci´n de fierro o y acero utilizando las enormes reservas de hematita del Mutun. Pero, por una falta de definici´n de una Pol´ o ıtica Nacional Sider´ rgica estos proyectos fueu ron indefinidamente postergados. Parecen haber existido motivos para esta falta de definici´n, como ser: o (a) La falta de definici´n de SIDERSA o para lograr una pol´ ıtica sider´ rgica u nacional produjo innumerables estudios, en ocasiones contradictorios, con una gran dispersi´n de esfuero zos y fondos econ´micos sin arrio bar a definiciones sobre el camino m´s adecuado para la explotaci´n a o de nuestros recursos ferr´ ıferos. (b) El mantenimiento de los objetivos argentinos y paraguayos a la importaci´n de Bolivia de solo concentrao dos de fierro. Desde el punto de vista del inter´s de Bolivia, la sola exe portaci´n de materia prima no es o deseable y no justifica econ´micao mente el riesgo de una elevada inversi´n. o Consecuentemente, las perspectivas del crecimiento futuro de la econom´ ıa boliviana estar´ estrechamente ligadas ıan al desarrollo sider´ rgico, en base a las u reservas del Mutun, acopladas con las grandes cantidades de gas natural (GN) que posee el pa´ ıs. i i i i Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 Universidad, Empresa y Sociedad · 527 (c) El bajo consumo boliviano de hierro y acero (apenas de 100.000 tons/a˜ o en la actualidad), compan rado con los pa´ ıses vecinos, lo que no hace atractiva la inversi´n de cao pital en la instalaci´n de hornos de o fundici´n y de acer´ en el pa´ o ıa ıs. (d) La situaci´n de una sobre-oferta o mundial de hierro y acero, por la constante baja en el consumo de estos materiales en los pa´ altamenıses te desarrollados, v.g. Jap´n, USA, o Europa, hecho que induce a bajar los precios mundiales de estos materiales. Pero, las razones expuestas no deber´ ser el fundamento primario paıan ra no desarrollar una siderurgia nacional. La historia nos demuestra que los pa´ europeos (v.g. Alemania, Francia ıses e Italia) comenzaron con producciones modestas de hierro y acero s´lo para sao tisfacer sus necesidades internas y reci´n e luego se proyectaron al mercado internacional. Lo mismo ocurri´ en el Brasil, o Argentina y Chile hasta no hace poco; s´lo en Venezuela se proyect´ desde el o o principio una siderurgia para la exportaci´n. o Tratamiento Metal´ rgico Previo a u la Reducci´n Directa del Fierro o Todos los estudios realizados sobre el Mutun demuestran que la mena tiene un contenido de 50 % Fe, 26 % de s´ ılice y 5 %P. Esta calidad de mena es pobre en contenido de fierro y bastante alta en contenido de s´ ılice y de f´sforo. Geneo ralmente, las acer´ exigen concentraıas dos de una ley de 68 % Fe, por lo que casi siempre las menas de fierro tienen que ser beneficiadas previamente para ser enviadas al horno de reducci´n y ese o es el caso del Mutun. El proceso de beneficio no es dif´ ıcil, comienza con una reducci´n de tama˜ o (trituraci´n y moo n o lienda) de la mena entregada por la mina, seguido de una clasificaci´n (tamizao ci´n) a un rango de -100+270 mallas, lao vado y separaci´n por flotaci´n cati´nica o o o de la s´ ılice con aminas primarias (derivadas del gas natural) como colectores, recuperando la hematita del fondo de las celdas de flotaci´n, tal como se ve en la o Figura 6 [3]. Reducci´n Directa del Fierro con o Metano Reformado Tradicionalmente, la reducci´n del mio neral peletizado se realiza por reacci´n o directa con gas natural reformado por el proceso MIDREX. Este proceso inventado en M´xico por Hojalata y L´mina e a S.A., es muy conocido y muchos pa´ ıses como USA, Canad´, Ucrania, M´xico y a e Venezuela producen actualmente alrededor de 100 millones de TM por a˜ o de n fierro y acero con esta tecnolog´ [3]. En ıa el proceso, el mineral de fierro reacciona con gas natural reformado como reductor en tres etapas bien definidas (ver Figura 7): Reforma. En esta etapa el gas natural se hace reaccionar con vapor de agua en presencia de un catalizador de n´ ıquel. El gas natural as´ reformado produce tres ı mol´culas de hidr´geno y una de e o mon´xido de carbono. o CH4 + H2 O → 3H2 + CO Esta reacci´n es muy eficiente con o rendimientos mayores al 90 %. i i i i 528 · Saul J. Escalera: Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o Figura 6: Producci´n de Concentrados de Fierro. o Reducci´n Directa de Fierro. o En esta etapa, tanto el hidr´geno o molecular y el mon´xido de carbono o son utilizados directamente para reducir el ´xido de fierro en un horno o de retorta a 1.600◦C mediante las siguientes reacciones: F e2 O3 + 3H2 → F e◦ + H2 O F e2 O3 + CO → F e◦ (4 − 5 %C) + CO2 quiri´ la tecnolog´ para comerciao ıa lizarla mundialmente a partir de la d´cada de los 80. e Colada Continua y Laminado. En esta etapa el fierro es colado, enfriado y enviado a laminaci´n, dono de se producen perfiles o planchas de fierro para su uso en diversos procesos industriales. Este proceso produce el llamado “fierro esponja” con un contenido de carbono entre 4 a 5 % y fue desarrollado por HYLSA de M´xico en e la d´cada de los 60 y posteriormene te la norteamericana MIDREX ad- Lo interesante de este proceso es que produce una escoria rica en contenido de P2 O5 que generalmente es comercializado como fertilizante. i i i i Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 Universidad, Empresa y Sociedad · 529 Producci´n de Acero o El fierro esponja producido es sometido a un proceso de aceraci´n que consta o de dos etapas bien definidas [3]: Acer´ En esta etapa el fierro ıa. esponja es cargado en un horno el´ctrico de arco con electrodos de e grafito. Operando a una temperatura de 800 grados C, se insufla ox´ ıgeno (aire comprimido) para rebajar el contenido de carbono del fierro a menos del 2 %, con un rendimiento mayor al 90 %. F e◦ (4 − 5 %C) + O2 → F e − C(2 %C) + CO2 Aceros TESA de Oruro compra palanquilla de Paraguay y Argentina y la transforma en los aceros especiales mencionados para cubrir la demanda nacional de producci´n de equipos de miner´ o ıa y otros. Aqu´ hay que resaltar el heı cho de que Paraguay produce fierro y acero con mineral de fierro que compra del Mut´ n en Bolivia (unas 100 mil u TM/a˜ o), mientras que Bolivia no pron duce ni un kilogramo de esos materiales, y el consumidor nacional tiene que pagar $US 0.80/Kg de hierro de construcci´n o que, en realidad, es el precio de un Kg. de acero bruto en Brasil o Venezuela. Costos de Inversi´n o Colada Continua. El acero que sale del horno es colado, enfriado y enviado a lingote, donde se produce palanquilla (acero bruto) en lingotes de 4 m de largo por 10 cm de grosor. Alternativamente, se producen perfiles de aceros especiales en la misma planta. La Figura 7 muestra el proceso de reducci´n directa del fierro por efecto del o gas natural reformado y la Figura 8 el proceso de producci´n de acero. o La palanquilla producida en la acer´ ıa es comerciable mundialmente para ser utilizada como materia prima en la producci´n de aceros especiales con la introo ducci´n de metales aleatorios espec´ o ıficos. Por ejemplo, el acero inoxidable contiene 17 % de cromo; el acero para fabricar brocas de alta velocidad tiene 18 % de tungsteno y 4 % de cromo; el acero Haldfield contiene 12 % de manganeso y el acero Maraging tiene 18 % de n´ ıquel y 7 % de cobalto. Todos estos aceros son caros, y se utilizan para fabricar equipos pesados de construcci´n y de miner´ [6]. o ıa Seg´ n los expertos, la inversi´n para u o producir un mill´n de TM/a˜ o por el o n proceso MIDREX llega alrededor de los $US 640 millones. En el caso Boliviano la mayor parte del fierro y acero producidos tendr´ que ser exportado porque a el consumo nacional es de apenas 100 mil toneladas a˜ o para los dos producn tos combinados. A´ n as´ es importante u ı, mencionar que debemos seguir adelante con el proyecto porque el precio que se paga en Bolivia por un kilogramo de hierro de construcci´n ($US 1,0) es en o realidad el precio que tiene un kilogramo de acero especial en el Brasil o en Venezuela. No podemos seguir gravando onerosamente la econom´ del pueıa blo boliviano, especialmente si tenemos yacimientos de hierro que son t´cnica y e econ´micamente viables de explotar [3]. o Estrategia Nacional Sider´ rgica u Bolivia debe dise˜ ar una estrategia n nacional sider´ rgica que permita reacu tivar los proyectos de la d´cada de los e i i i i 530 · Saul J. Escalera: Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o Figura 7: Proceso de Reducci´n Directa del Fierro. o 70. El mineral de fierro del Mut´ n, junu to a las grandes cantidades de gas natural que tenemos hacen que la viabilidad t´cnica y econ´mica de producir fierro y e o acero en Bolivia sea alta, aprovechando el gasoducto que ya est´ construido para a transportar gas al Brasil. Se deber´ replantear la instalaci´n del a o Complejo Sider´ rgico del Mut´ n utiliu u zando el Proceso MIDREX y aprovechando el GN que se transporta por las cercan´ hacia el Brasil. Como las reserıas vas de hematita en el Mut´ n son granu des (4.000 millones de TM), instalando una planta que procese 10 mil TM/d´ ıa (una de las m´s grandes del mundo) a tendr´ ıamos materia prima para producir fierro y acero para casi mil a˜ os [3]. Esta n raz´n deber´ ser el fundamento princio ıa pal para desarrollar una siderurgia nacional, convirtiendo a Bolivia en el principal productor y distribuidor de Fierro y Acero del continente sudamericano en el futuro. La planta para producir un mill´n de o TM/a˜ o de fierro y acero garantizar´ al n ıa consumidor boliviano un precio de $US 0,45 por Kg. de hierro, muy por debajo del precio de mercado actual. No debemos seguir gravando onerosamente la econom´ del pueblo boliviano, porque ıa podemos producir hierro de construc- i i i i Acta Nova; Vol. 2, N◦ 4, diciembre 2004 Universidad, Empresa y Sociedad · 531 Figura 8: Proceso de Producci´n de Acero. o ci´n y aceros baratos, hecho que geneo rar´ un mayor consumo de fierro y aceıa ro en el pa´ Esto beneficiar´ principalıs. a mente a las industrias de la construcci´n, de la miner´ y otras que utilizan o ıa aceros especiales en grandes cantidades. Finalmente, es tiempo de que las empresas que invirtieron en Bolivia en el negocio del GN aporten soluciones urgentes y creativas de su industrializaci´n o en el pa´ Esto deber´ hacerse estableıs. ıa ciendo una Pol´ ıtica de Estado para la Explotaci´n del Gas Natural en el pa´ o ıs, bajo un sistema justo de regal´ e imıas puestos que no desaliente la inversi´n, y o que paulatinamente se convierta al GN boliviano en productos de valor agregado para crear empleos fijos e indirectos en el pa´ y elevar el PIB nacional. ıs Referencias [1] L. Alblas. Evaluation of oil and gas potential of Bolivia. Private Communication via e-mail ldalblas@wirehub.nl former senior geologist at Chaco S.A. in Santa Cruz from 2001 to 2002, Access january 2004. [2] L. Andia. Aspectos generales del gas natural y sistemas de producci´n y o i i i i 532 · Saul J. Escalera: Industrializaci´n del Gas Natural Boliviano o transporte. En Memorias del Simposio sobre el rol del Ingeniero Qu´mico ı en el uso del gas natural en Bolivia, Cochabamba, Agosto 29, 1997. [3] S.J. Escalera. Changolla: Perspectivas de la siderurgia regional. Trabajo presentado en el Seminario-Panel organizado por la Universidad Mayor de San Sim´n y realizado en Cochao bamba entre el 13 y 14 de Mayo de 1993, 1993. [4] S.J. Escalera. Industrializaci´n del o gas natural boliviano - ventajas para bolivia. Ponencia en el Primer Congreso Nacional de Estudiantes de Ing. Industrial, Cochabamba, Julio, 2002. [5] H. Galvis. Variables que determinan la calidad del gas natural. Memorias del Simposio sobre tecnolog´ ıa del gas natural. Medell´ Colombia, ın, Noviembre 2 al 10, 1995. [6] R.A. Higgins. Engineering Metallurgy, Vol. 1, Cap. XIII:Alloy Steels. Fifth Edition. Hodder & Stoughton, Suffolk, Great Britain, 1987. [7] V.H Sainz. Comunicaci´n Prio vada v´ ıa correo electr´nico o vsainz2@comcast.net Consultor Independiente en Fort Collins, Colorado, USA, acceso Mayo, 2003. [8] P. Salgado y H. Miranda. Instalaci´n de un complejo de nitrogenados o en la dorada, caldas. Trabajo t´cnie co presentado en el XIX Congreso Colombiano de Ingenier´ Qu´ ıa ımica, Medell´ 6 al 8 Agosto, 1997. ın, [9] R. Suarez. Comunicaci´n Privada, o Agosto, 1997. i i i