Acetato de Etilo a partir de Bioetanol

Davy Process Technology (adquirida por Johnson Matthey) ha desarrollado un proceso que permite producir acetato de etilo y un valioso subproducto de flujo de hidrógeno, directamente a partir de etanol. El proceso aprovecha el actual enfoque industrial sobre los recursos renovables y la expansión en la producción de la fermentación del etanol y rompe el enlace de materia prima con los precios volátiles del petróleo.

El etanol seco es deshidrogenado para producir un flujo de acetato de etilo crudo. Este es selectivamente hidrogenado para eliminar determinados subproductos que no se pueden separar por destilación. La innovadora sección de refinación luego divide el azeótropo para producir un producto de acetato de etilo de alta pureza. El etanol que no ha reaccionado se recicla a la unidad de deshidratación en el que se combina con etanol fresco y seco.

Este proceso, que ha sido reconocido por numerosos premios incluyendo el Premio de Honor Kirkpatrick, permite obtener un producto de alta pureza. El subproducto de hidrógeno puede proporcionar a los productores una materia prima clave para los procesos posteriores adicionales, la pureza y la presión se pueden ajustar a las necesidades subsiguientes.

Una planta de 50.000 TPA está en funcionamiento en Sudáfrica y una planta adicional usando como materia prima, etanol de fermentación, está en la fase de diseño.

24 Agosto 2017

Productos quimicos a partir del etanol

Las tecnologías para la producción de productos químicos a partir del etanol son bien conocidas y se han utilizado comercialmente durante varias décadas. La producción de etileno por deshidratación de etanol, por ejemplo, se utilizo ampliamente en los Estados Unidos y Europa occidental durante la primera mitad del siglo 20, y en Brasil, Peru y la India durante los años 1950s y 1960s. 

 

A partir de entonces, el proceso de craqueo por vapor, que emplea con fracciones de petróleo y líquidos del gas natural como materia prima, se convirtio en el método dominante de producción de etileno a gran escala en todo el mundo. Como consecuencia de la disminución de los precios del petróleo en los años 1980 y 1990 y la amplia disponibilidad de olefinas del craqueo a vapor, la mayoría de los procesos que utilizan el etanol como materia prima ya no podían competir con sus correspondientes rutas  petroquímica y la industria química a base de etanol entró en declive.

Con el reciente auge en el mercado del etanol combustible, especialmente en Brasil y los Estados Unidos, la producción de productos químicos a partir de etanol ha atraído un renovado interés . Las preocupaciones ambientales sobre el uso de los recursos  basados ​​en fósiles y el concepto de sostenibilidad han ampliado también el interés mundial en fuentes renovables, tanto para materias primas químicas como para energía. 

En el caso de etanol bioderivado, los costos de producción se redujeron significativamente en los últimos años como resultado de mejoras en la productividad y economías de escala. Estos, junto con la promesa de las nuevas tecnologías de biomasa celulósica barata, podría hacer al etanol una materia prima competitiva para los productos químicos en el futuro.

Este informe presenta un análisis técnico y económico de la producción de productos químicos a partir del etanol, con un enfoque especial en el etileno, ácido acético y acetato de etilo. Hemos desarrollado diseños conceptuales y los estimados de costos asociados para la producción de cada uno de estos tres productos a partir de etanol. 

• Para el etileno y ácido acético, utilizamos modelos económicos para examinar la competitividad del proceso a base de etanol vis-à-vis con las rutas existentes petroquímicas. 
• Para el acetato de etilo, se compara la economía del proceso convencional de esterificación del ácido acético y etanol, con los de un proceso de deshidrogenación reciente desarrollado por Davy Process Technology. 

Las conclusiones generales se resumen a continuación:

• La producción de etileno a partir de etanol puede ser competitiva en costos con  los de craqueo a vapor a capacidades pequeñas de planta. Sin embargo, con base en las tendencias históricas de precios, una planta de deshidratación que compra etanol y vende etileno a precios normales de mercado sería sólo marginalmente rentable. La economía mejoraría si la planta de etileno pudiera ser integrada con la planta de etanol, o si el bioetileno pudiera ser vendido con un premio sobre el etileno petroquímico.
• Tanto los costos de capital como los de producción de la ruta a base de etanol para producir ácido acético son actualmente muy superiores a los del proceso de carbonilación del metanol.
• La tecnología de Davy para producir el acetato de etilo a partir del etanol por deshidrogenación es muy competitivo económicamente con el proceso de esterificación convencional.

Process Economics Program Report 235 

Marcos Cesar  - SRI
Noviembre 2007