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ESCUELA MILITAR DE INGENIERA
MCAL. ANTONIO JOS DE SUCRE
BOLIVIA
PROPUESTA DE UNA PLANTA DE PRODUCCIN DE
AROMTICOS, BENCENO, TOLUENO Y XILENO EN GRAN CHACOTARIJA.
LUIS CARLOS TORRICO BARRIOS
JULIO ADRIAN PADILLA CRUZ
MARCO ANTONIO ROMERO ACOSTA
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SANTA CRUZ - 2013
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ESCUELA MILITAR DE INGENIERA
MCAL. ANTONIO JOS DE SUCRE
BOLIVIA
PROPUESTA DE UNA PLANTA DE PRODUCCIN DE
AROMTICOS, BENCENO, TOLUENO Y XILENO EN GRAN CHACO
TARIJA.
Integrantes:
Luis Carlos Torrico Barrios s3030-9
Julio Adrian Padilla Cruz s2410-4
Marco Antonio Romero Acosta s2238-1
Materia:
Legislacin petrolera
Gurpo:
4
Semestre:
10mo.
Docente:
Cnl. Erick Daza
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Santa cruz, 27 de agosto de 2013
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NDICE
1. INTRODUCCIN .......................................................................................... 1
2. ANTECEDENTES ......................................................................................... 2
3. OBJETIVO .................................................................................................... 2
3.1. OBJETIVO GENERAL .................................................................................. 3
3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS ......................................................................... 3
4. DESARROLLO ............................................................................................. 3
4.1. QU ES EL PROCESO GTL O GAS TO LIQUIDS .........Error! Bookmark not
defined.
4.2. RESERVAS GASIFERA DE BOLIVIA .......................................................... 5
5. PROCEDIMIENTO ........................................................................................ 6
5.3. CRONOGRAMA DE INVERSIN: GTL 10.000 BPD .................................... 9
5.4. RESULTADO ECONOMICOS ..................................................................... 10
5.5. JUSTIFICACIN ECONMICA .................................................................. 12
6. MARCO LEGAL .......................................................................................... 13
7. CONCLUSIONES ....................................................................................... 14
8. OPINION PERSONAL ................................................................................ 15
BIBLIOGRAFA ..................................................................................................... 16
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PROPUESTA DE UNA PLANTA DE PRODUCCIN DE AROMTICOS,
BENCENO, TOLUENO Y XILENO EN GRAN CHACO TARIJA.
1. INTRODUCCIN
Para que el Pas se involucre en la industria petroqumica se deben tomar en
cuenta varias alternativas, una de estas es la implementacin de una planta para
la produccin de compuestos Aromticos BTX. Estos compuestos se utilizan
ampliamente como disolventes, como ingredientes bases para otros productos
qumicos o como aditivos.
La capacidad efectiva para la instalacin de la planta de produccin de
aromticos dependera de la disponibilidad de insumos derivados de la planta
separadora de lquidos en construccin Gran Chaco en Tarija, la cual debiera
ponerse en marcha durante el 2014
Las tecnologas correspondientes a la industria de produccin de btx son de
conocimiento general entre los tcnicos bolivianos expertos en transformaciones
qumicas, tal como los estudios realizados en la GNI en los aos 2006 al 2010. Sin
embargo, habr necesidad de licitar la contratacin de empresas especializadas
para que elaboren los documentos IPC (ingeniera, procura y construccin) para
su posterior instalacin.
Finalmente, celebramos que por fin se haya hecho realidad el complejo
petroqumico, aunque esto se realiza con tres aos de demora; como dice el
adagio popular ms vale tarde que nunca Slo esperamos que los mecanismos
de control y supervisin de la parte boliviana funcionen desde el primer da para
garantizar la ejecucin del Complejo Petroqumico
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2. ANTECEDENTES
Lo que en la industria petroqumica se conoce como hidrocarburos aromticos,
bajo la denominacin de fraccin BTX, es un conjunto de molculas que
podramos considerar como derivados bsicos de benceno y formado por
benceno, tolueno, orto-xileno, meta-xileno, para-xileno y etil-benceno.
Desde un punto de vista histrico, este conjunto de molculas formaron parte
fundamental de la fraccin ligera del alquitrn producido en la destilacin seca de
la hulla y recibieron la denominacin genrica de aromticos, constituyendo la
materia prima bsica de la industria carboqumica.
Durante la segunda parte del siglo XIX y hasta los aos 40 del siglo XX, la
industria carboqumica, asociada siempre a la siderrgica, de donde obtena
fundamentalmente sus materias primas, experiment en Europa y EE.UU. un
desarrollo espectacular.
Hacia finales de los aos 40, tiene lugar en EE.UU. la primera obtencin de
hidrocarburos aromticos procedentes del petrleo al inventarse el reformado
cataltico de naftas; con esta tecnologa se buscaba elevar el nmero de octano
que exigan las gasolinas de aviacin.
Haba nacido la moderna petroqumica basada en naftas del petrleo y procesos
catalticos.
La progresin de la petroqumica es tan rpida que ya en los aos 60 se asiste a
la prctica desaparicin, por conversin de materias primas, de la antes poderosa
industria carboqumica.
Actualmente, la petroqumica basada en naftas de petrleo aporta ms del 96% de
la produccin mundial de B.T.X. y permite soportar una muy diversificada y enconstante crecimiento industria petroqumica.
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3. OBJETIVO
3.1. OBJETIVO GENERAL
Realizar la propuesta de una planta de produccin de aromticos en Gran chaco
Tarija, para producir 75.000t de benceno, 120.000t de tolueno y 61.000t de xilenos
al ao para satisfacer la demanda interna (1.023t el 2012) y desarrollar la
produccin de estireno, PS, solventes, fibras, resinas y cauchos.
3.2. OBJETIVOS ESPECFICOS
Analizar los hidrocarburos en Bolivia.
Analizar el lugar de funcionamiento de una planta de industrializacin.
Analizar y presentar la industrializacin de un derivado del petrleo.
4. DESARROLLO
4.1. HIDROCARBUROS AROMATICOS
Benceno
Fue descubierto en 1825 por el cientfico ingls Michael Faraday, C6H6, como uno
de los componentes de un aceite que recogi de las tuberas del gas del
alumbrado. Su composicin era C6H6, dada con smbolos modernos, y tena un
punto de fusin de 5 C y un punto de ebullicin de 80 C.
Hoffmann, en 1845, lo encontr en el alquitrn de hulla, que es todava la fuente
principal del benceno y sus derivados. Se observ pronto que el benceno se
comporta como el compuesto del que derivan un nmero enorme de compuestos,
que haban sido aislados en la naturaleza o haban sido preparados en el
laboratorio, con los famosos colorantes de alquitrn.
Una tonelada de carbn transformada en coque en un horno produce unos 7,6
litros de benceno. En la actualidad se obtienen del petrleo grandes cantidades de
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benceno, ya sea extrayndolo directamente de ciertos tipos de petrleo en crudo o
por tratamiento qumico del mismo.
Tolueno
Tambin conocido con el nombre de metilbenceno, sigue la frmula C6H5CH3. Seusa como materia prima, siendo sta bastante importante pues a partir de ella se
consigue obtener importantes compuestos, como por ejemplo, los derivados
bencnicos, cido benzoico, fenoles, caprolactama, sacarinas, y el conocido
diisocianato de tolueno (TDI) a partir del cual se fabrica poliuretano, diferentes
colorantes y perfumes, medicinas, detergentes y el TNT entre otras cosas.
El nombre proviene de un blsamo conocido como Tol (blsamo de Tol), que se
extrae a partir del rbol Myroxylon balsamum, pues fue de ah de donde se
consigui a travs de procesos de destilacin seca, conseguir el tolueno por
primera vez, en el ao 1844.
Podemos encontrarlo en su forma natural, formando parte del petrleo crudo,
adems de en el mencionado rbol del Tol. Pero se puede sintetizar y producirlo
a partir de la manufacturacin de la gasolina, as como tambin de otros tipos de
combustibles partiendo del petrleo, o tambin en la produccin del coque
partiendo del carbn. Encontramos presencia de tolueno en los humos
procedentes de los cigarros.
Xileno
Denominado, por su composicin, dimetilbenceno, es un hidrocarburo aromtico
obtenido normalmente por destilacin del carbn fsil y de las fracciones ms
pesadas del petrleo o bien por reforming de la nafta.
Los xilenos se encuentran en los gases de coque, en los gases obtenidos en la
destilacin seca de la madera (de all su nombre: Xilon significa madera en griego)
y en algunos petrleos. Tienen muy buen comportamiento a la hora de su
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combustin en un motor de gasolina y por esto se intenta aumentar su contenido
en procesos de reformacin cataltico.
Obtenido en el proceso de reformado cataltico de las naftas del petrleo. Son
lquidos voltiles, miscibles en alcohol, ter y otros disolventes orgnicos
comunes, y muy pocos solubles en agua.
4.2. RESERVAS GASIFERA DE BOLIVIA
La Reservas de gas natural en Bolivia alcanzan a 19,9 TCF y cubren la demanda
interna y externa. El pas cuenta adems con 487.593,5 miles de barriles de
condensado (asociado a la produccin de gas natural) y 18.650,56 miles de
barriles de petrleo (Mbbl) entre reservas probadas, probables y posibles.
Del total de los 19,9 TCF, se deduce una oferta de, al menos, 15,5 TCF, si se
toma en cuenta parmetros internacionales que consignan la estimacin del 100
% de las reservas probadas, ms 50 por ciento de las reservas probables y 10 por
ciento de las reservas posibles, 9,94 TCF (100% de reservas probadas), 1,9 TCF
(50 % las reservas probables), 0,63 TCF (10% de reservas posibles); asimismo,
0,53 TCF de recursos contingentes, 0,82 TCF de campos sin certificar en
produccin y 1,72 de nuevos prospectos exploratorios en ejecucin.
Hasta el ao 2026, la expansin del mercado interno y el cambio de la matriz
energtica requerir 3,1 TCF para masificar el uso del gas domiciliario y el Gas
Natural Vehicular (GNV), poner en marcha las Plantas de Extraccin de Licuables
del gas natural de Ro Grande y Gran Chaco e impulsar todos los proyectos de
industrializacin en el pas, como la planta de fabricacin de rea con 0,4 TCF,
transformacin de gas en diesel (GTL) con 0,6 TCF, y el proyecto de
procesamiento de hierro en el Mutn con 0,6 TCF.
YPFB Corporacin se ha planteado dos grandes desafos: implementar el Plan de
Inversiones 2011 2015 con una inversin de $us. 9.351,4 millones. Slo este
ao, se program una ejecucin de $us 1.814 millones, de los cuales $us 1.163
sern destinados por prioridad al desarrollo de una agresiva campaa de
exploracin y explotacin para incrementar reservas y produccin nacional.
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Bolivia posee un inmenso potencial hidrocarburfero. El Plan de Exploracin de
YPFB ha establecido el potencial Gasfero de 54 TCF y el potencial Petrolfero
de 1.409 MMBbl. Al presente, el pas cuenta con 68 reas bajo reserva, entre
libres y reservadas, en zonas tradicionales y no tradicionales donde se estn
desarrollando tareas de exploracin y explotacin de hidrocarburos.
5. PROCEDIMIENTO
5.1 METODOS DE OBTENCION DE AROMATICOS
Las principales fuentes de obtencin de hidrocarburos aromticos son el alquitrn
de la hulla y el petrleo. Cuando se calienta la hulla en ausencia de aire se
descompone dando tres productos principales que son: gas de coquera, alquitrnde hulla y el coque. El gas de coqueras est constituido fundamentalmente por
metano (32%) e hidrgeno (52%) se purifica hacindolo pasar a travs de unas
columnas y luego se utiliza como combustible domstico e industrial. El coque que
es carbono casi puro, se emplea en la reduccin del mineral de hierro en los altos
hornos. El alquitrn de hulla se somete a un proceso de destilacin fraccionada y a
procesos de separacin qumica con el fin de recuperar los constituyentes
aromticos y heterocclicos que contiene.
De esta manera y en diferentes intervalos de destilacin se obtienen una primera
fraccin de la que se extrae por destilacin fraccionada la mezcla BTX, as como
etilbenceno. En las siguientes fracciones y por extraccin con NaOH se obtiene
fenoles y un residuo. Finalmente en las siguientes fracciones y por procesos de
cristalizacin se obtienen naftaleno y fenantreno.
La otra fuente fundamental de aromticos la constituye el petrleo. El propio
petrleo en cada yacimiento contiene hidrocarburos aromticos en cantidades
variables, aunque en algunos yacimientos este contenido es bastante
considerable. Los principales compuestos aromticos que se obtienen del petrleo
son el benceno, tolueno y xilenos, y en menor medida, naftaleno y antraceno. La
mayor parte de las mezclas BTX que se producen en las refineras se suelen
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obtener por los procesos de reformado cataltico y craqueo al vapor
fundamentalmente.
Algunos compuestos aromticos se encuentran presentes en la naturaleza,
obtenindose a partir de sustancias de origen vegetal y con frecuencia constituyen
una fuente de derivados aromticos especficos. Ejemplos de algunos de ellos, los
tenemos en algunos colorantes que ms se han empleado desde la antigedad
como son el prpura de Tiro que se extraa de un molusco, el Murex brandaris
(caailla), y el azul ndigo que se extraa de las distintas especies de la planta del
ndigo, concretamente de la Indigofera tinctoria y cuyas estructuras se sealan a
continuacin:
Asimismo se pueden tambin considerar otros derivados como son las
naftoquinonas y las antraquinonas. Un ejemplo de estas ltimas lo constituye un
pigmento conocido como cido carmnico, que es el pigmento principal de la
cochinilla, que es un colorante escarlata que se obtienen despus de secar y
pulverizar las cochinillas de la especie Coccus cacti y que tambin se emplea en la
industria alimentaria (yoghurts) y en la cosmtica.
La primera sntesis del benceno fue realizada por M. Berthelot en 1868, el cual
obtuvo haciendo pasar acetileno a travs de un tubo de porcelana calentado al
rojo. Una importante sntesis de laboratorio para obtener anillos aromticos, es la
deshidrogenacin de derivados del ciclohexano, empleando como catalizadores S,
Se y Pd.
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Puesto que los derivados del ciclohexano se pueden obtener por va sinttica,
este procedimiento nos permite un mtodo para preparar sustancias aromticas
especficas.
5.2. LOS SIGUIENTE DATOS FUERON RESULTADO DE UN ESTUDIO
PROYECTO PILOTO PARA UNA PLANTA DE OBTENCION DE AROMATICOS
(BTX)
Ubicacin
Tarija
Capacidad de produccin
Para esta planta se propone una capacidad de produccin de 75.000 tma de
benceno, 120.000 tma de tolueno y 61.000 tma de xilenos, sin embargo, estas
capacidades deben ser ajustadas en funcin a la disponibilidad de butano o
gasolinas de la planta de separacin de lquidos de gran chaco.
Inversin
Se estima una inversion de us$312mm
Demanda de productos aromticos en el mercado nacional
La demanda de aromticos BTX en el mercado interno es mnima, ya que durante
la gestin 2012 se situ en 1.023 tm.
La produccin de aromticos de esta Planta estar destinada a satisfacer la
demanda del mercado interno, desarrollando la industria nacional en la produccin
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de estireno, poliestireno, solventes, fibras, resinas y cauchos, y los excedentes se
destinarn para la exportacin, los cuales tienen gran demanda en la actualidad.
Proceso seleccionado para la obtencin de aromaticos
El proceso de obtencin de aromticos a partir de GLP est basado en la
deshidro-ciclodimerizacin, el cual es favorecido por temperaturas superiores a
425C y en catlisis cida, y se representa en el siguiente esquema:
Propano + Butano --- > Olefinas --- > Oligmeros --- > Naftenos --- > Aromticos +
nH2
Este proceso consiste en la deshidrogenacin del propano y butano a olefinas,
siendo la limitante la velocidad del proceso; una vez formada las olefinas estas seoligomerizan y ciclan para formar naftenos. Finalmente se deshidrogenizan los
naftenos a compuestos aromticos correspondientes. A continuacin ilustramos el
proceso de obtencin de compuestos aromticos a partir de nafta.
5.1. CRONOGRAMA DE INVERSIN: GTL 10.000 BPDno va, falta
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Cronogramadeinversin,MMUS$Inversi
n %Inversin
MMdl
FlujoanualdeaportesAo1 Ao2 Ao3
Porcentajeanualdeinversin 4
50% 46%AportespropiosGTLBolivia 19.6% 4.
49.4 45.4
AportespropiosYPFB 20.4% 4.
51.4 47.3MontosFinanciados 60% 302.4 12.
151.2 139.1
TotalAportes(incluyendoIDC) 100% 2
2
232
5.2. RESULTADO ECONOMICOSfalta
Resultados econmicos, 10.000 BPD (1), TIR para gas a 2,5 dls/1000 PC y 80%
mercado interno.
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Resultados econmicos, 10.000 BPD (2) TIR para gas a 5 dls/1000 PC y 25%
mercado interno.
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Precio del gas: A menor precio del gas, mayor es la rentabilidad del proyecto.
Mercado interno vs. Mercado de Exportacin: A menor porcentaje de ventas en
el mercado interno, mayor es la rentabilidad. Si se exporta un 75%, se podra
pagar el gas a 5 dls/1000 PC, igual a precio de exportacin de gas.
El Modelo de Evaluacin Econmica del proyecto asume que el precio de
venta de diesel al consumidor en el mercado interno se mantiene constante a
3,72 bs/lt durante 20 aos. Por lo tanto el precio ex-planta del diesel GTL
tambin es constante para el mercado interno, y menor que el precio
internacional del diesel: a mayor exportacin, mayores ganancias.
5.3. JUSTIFICACIN ECONMICA falta
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Con el GTL nos convertiremos en exportador de un producto de gran valor
agregado y de altsima demanda mundial. En la siguiente graficas la demanda
mundial de petrleo seguir creciendo:
a) El dficit de diesel para el ao 2008 estar prximo a los 10.000 barriles por
da.
b) Bajo criterios conservadores en el aumento de consumo de diesel, durante
el periodo 2006-2010 la importacin de diesel provocar un efecto
econmico negativo de aproximadamente 1014 MM $US.
c) La planta de GTL de 2.500 BPD se instalara en el lapso de 2 aos:rpida
disminucin del subsidio.
d) La planta de 10.000 BPD iniciara su produccin a mediados del 2010,
eliminando para siempre la importacin de diesel.
e) La instalacin de varias plantas en diferentes ubicaciones, todas ellas
tcnica y econmicamente factibles, permitir un desarrollo ms equitativode las diferentes regiones del pas.
f) A futuro iniciaremos la exportacin de un diesel ecolgico de alta demanda
mundial.
6. MARCO LEGAL esto esta bn ..
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Siendo la explotacin gasfera de inters nacional, el Estado debe participar en
todas las actividades de la cadena productiva, incluyendo la industrializacin del
gas natural.
El marco legal de la bsqueda de la mayor equidad en la distribucin y disfrute de
los beneficios econmicos de la industrializacin del gas natural, se fomentar un
desarrollo equilibrado entre las diferentes regiones del pas, y el mximo
aprovechamiento de las reas circundantes de las ubicaciones donde se asienten
los proyectos de industrializacin del gas natural y sus reas de influencia, por
parte de los pobladores, generando beneficios directos a las comunidades
originarias y a la sociedad civil organizada.
Por lo siguientes:
Artculo 135 de la Constitucin Poltica del Estado.
Ley de Hidrocarburos 3058.
Ley N 1182 del 17 de Septiembre de 1990.
Estatutos de YPFB.
El Memorando de Entendimiento entre YPFB y GTLB.
El Informe Escrito Sobre los Resultados del Memorando de EntendimientoEntre YPFB y GTL Bolivia S.A.
En su integridad, se encuentra completamente respaldada por la legislacin del
estado plurinacional de Bolivia.
7. CONCLUSIONES falta
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a) El precio del Diesel en Bolivia es subvencionado y controlado por el SIRESE
del Gobierno, que limita un anlisis que estara ligado al precio internacional
del crudo, que sin embargo en caso de exportacin si se veran modificaciones
incluyendo una estimacin del comportamiento del precio de la materia prima y
del Diesel.
b) El Diesel obtenido por el Proceso GTL presenta mejores caractersticas
tcnicas para su uso como carburante y es menos contaminante.
c) En Bolivia la demanda de Diesel se ve fuertemente relacionada con la
Superficie cultivada de productos agrcolas industriales y con el PIB de
transporte y almacenamiento; en el caso del Per esta demanda est
relacionada principalmente con PBI del Sector extractivo y el Parque automotor
de Diesel.
d) Se ha determinado que la demanda, en cada caso tiene una fuerte correlacin
(a con las respectivas variables encontradas.
e) EN Bolivia, existe capacidad para incrementar la oferta de Diesel, pero esto
an no es suficiente para cubrir la demanda que actualmente cubren las
importaciones.
f) Segn los resultados existe una demanda insatisfecha tanto en Bolivia como
en el Sur Peruano. Un Proyecto GTL, para la produccin de destilados medios
es capaz de cubrir, en el orden de los 13,000 MBBL/Ao, equivalente a 34,000
BPD, al ao 2015.
g) Se podra analizar la posibilidad de exportacin de diesel para el mercado el
Paraguay.
h) La industrializacin del gas a precios ms bajos que la exportacin, genera
ms ingresos totales para el Estado en su conjunto. Adems genera msfuentes de trabajo: Multiplicacin de la actividad econmica, transferencia de
tecnologa, desarrollo equilibrado e infraestructura industrial.
8. OPINION PERSONAL falta
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El proyecto de transformacin de gas a lquidos en el territorio boliviano tendra
como objetivo principal cerrar las importaciones de diesel que se destina
esencialmente al complejo agroindustrial de Santa Cruz, dice el informe de la
Plataforma que destaca que el 70 por ciento de la produccin de la planta de GTL
estara orientada hacia el mercado interno y el 30 por ciento restante a la
exportacin.
Cabe destacar que el producto acabado, el diesel ecolgico y los subproductos
que son la nafta y la gasolina de aviacin (jet fuel) producidos por este tipo de
plantas, tienen alta demanda internacional por la calidad de refinacin y los pocos
contaminantes que generan en relacin a los lquidos de refineras tradicionales,
agrega. Actualmente, el proyecto de GTL est en la fase de prefactibilidad.
BIBLIOGRAFA
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Gas toLiquids (GTL) anOverview; A: Ramirez; Revisit: INGENIERIA
QUIMICA, especial 2003.
Conversin de Hidrocarburos Gaseosos a lquidos; R. Aga Van Zeebroeck;
Revista: INGENIERIA QUIMICA, October 2002.
Anuario 2002 Instituto Nacional de Estadstica- Bolivia.
A new era for gas to liquids technology; Gerald Parkinson; Revista:
CHEMICAL ENGINEERING July 2002.
www.gtl.bolivia.com.