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ANALISIS DE LA PRODUCCIÓN DE CITRATO DE ETILO EN UNA COLUMNA REACTIVA CON PARED DIVIDIDA
Resumen
Los esteres obtenidos a partir de ácido cítrico (que a su vez se obtiene por fermentación de azucares) se usan como solventes y plastificantes de origen natural. Sin embargo los altos costos de producción de los citratos, en particular el citrato de etilo, limitan su competitividad ante productos de origen petroquímico. Colombia es uno de los mayores productores de acido cítrico del continente, sin embargo la sostenibilidad de esta industria se ha visto afectada por los bajos precios ofrecidos por el mercado asiático. Una forma de competir con dichos mercados es la generación de productos de mayor valor agregado y de funcionalidad especifica, como los citratos. A pesar de su mayor biocompatibilidad, biodegradabilidad y baja toxicidad, los citratos aun tienen un nicho de aplicación reducido debido a sus altos costos. En este sentido, y para aumentar la competitividad y sostenibilidad de los derivados del acido cítrico, es necesario desarrollar tecnologías de alta eficiencia que aumenten los rendimientos de los procesos tradicionales, reduciendo a la vez el consumo energético y los costos de capital. En esta misma dirección, la intensificación de procesos ha demostrado ser una herramienta efectiva en la reducción de los costos de operación de la industria química en los últimos años. Principalmente, se han logrado reducciones considerables de los consumos energéticos, el número de equipos y el tamaño de las corrientes de reciclo. Entre las tecnologías mas exitosas de la integración de procesos se destacan las columnas ¿Petlyuk¿ o columnas con pared dividida, en las cuales se han demostrado ahorros energéticos entre el 30% y el 50% respecto de los sistemas de destilación convencionales. Así mismo, la destilación reactiva ha demostrado reducir el número de equipos necesarios para las etapas de separación y reacción, y vencer las limitaciones termodinámicas como las azeotropía y el equilibrio químico, con la consecuente reducción del tamaño de las corrientes de reciclo entre equipos. Se espera, que la integración del concepto de destilación reactiva con el de columna de pared dividida permita ahorros energéticos similares a los alcanzados en columnas sin reacción. Sin embargo, para evaluar una columna reactiva con pared dividida, es necesario realizar el diseño conceptual e implementar un modelo en un simulador comercial para evaluar dicha tecnología. Finalmente se realizará una propuesta de optimización preliminar de la operación para lograr los ahorros máximos de energía. Tomando en cuenta lo anterior, el objeto fundamental del proyecto es realizar el diseño conceptual de un proceso de producción de citrato de trietilo, a partir de ácido cítrico y alcohol etílico, empleando un sistema de columna de destilación reactiva con pared dividida. Para esta tarea se requiere de la determinación experimental de equilibrios de fase y cinéticas de reacción química, la adecuación de un modelo de equilibrio para calcular las etapas de reacción y separación simultánea, la evaluación técnica de la configuración propuesta y la comparación técnica con las tecnologías de destilación reactiva y los métodos de producción tradicionales.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA DEL PROGRAMA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, LA CREACIÓN Y LA INNOVACIÓN EN POSGRADOS DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2013-2015
Modalidad:Modalidad 2: Nuevos proyectos de investigación, creación o innovación
Responsable