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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.