Separación de la mezcla etanol/agua por sistemas reactivos en la producción de etanol anhidro

Abstract

Bioethanol used as a biofuel is obtained at very low concentration. In order to be used as fuel in gas blends, over 99% weight purity is required. Therefore, highly demanding energy separation and purification process are needed. Given this fact, this work presents the simulation and comparison of number of alternative methods for ethanol dehydration due to the reaction of water with ethylene oxide and propylene oxide. These methods consist in conventional reaction-separation and intensified processes such as reactive distillation, which is expected to be low power requirement, offer an alternative value added product (ethylene glycol and propylene glycol) and capable of reducing the global process steps in anhydrous ethanol production. An economic analysis was performed. This study supports that the best dehydration process is a reactive distillation with propylene oxide on dilute conditions.

El bioetanol utilizado como biocombustible se obtiene a una concentración muy baja. Para usarlo como carburante en mezclas con gasolina, se requiere una pureza superior al 99 % en peso. Por lo tanto, se necesitan procesos de separación y purificación altamente demandantes de energía. Dada esta circunstancia, en este trabajo se simulan y comparan una serie de métodos alternativos, para la deshidratación de bioetanol, a través de la reacción del agua con óxido de etileno y óxido de propileno. Estos métodos consisten en procesos convencionales de reacción/separación y procesos intensificados, destilación reactiva, del cual se espera sean de bajos requerimientos energéticos, ofrezca un producto alterno de valor agregado (etilenglicol y propilenglicol) y sea capaz de reducir las etapas de proceso en la producción de etanol anhidro. Se realiza un análisis económico. Dicho estudio avala que el mejor proceso de deshidratación es la destilación reactiva con óxido de propileno en condiciones diluidas