Estudio de la separación por destilación de la corriente producto en un proceso de producción de n-butanol por condensación aldólica de etanol

Abstract

Este trabajo persigue aplicar una metodología de diseño conceptual de trenes de destilación a una mezcla de acetaldehído, etil acetato, etanol, agua, n-butanol y n-hexanol, altamente no ideal y con seis azeótropos presentes. Dicha mezcla se presenta en el marco de la obtención de biobutanol a través de la reacción de Guerbet, usando etanol como materia prima. Este proceso está captando cierta atención a nivel de investigación dadas las prometedoras características del n-butanol como biocombustible, superando en varios aspectos al tradicional etanol. La motivación de este trabajo viene a raíz de la ausencia de un diseño conceptual sólido en gran parte de los artículos publicados en los últimos años que atajan este asunto, en los cuales se llevan a cabo grandes simplificaciones para reducir la complejidad de la separación, lo que genera una pérdida de fiabilidad importante en el diseño de sus respectivos trenes de destilación. Para llevar a cabo el diseño conceptual de la separación, se genera una herramienta informática en Matlab, la cual permite computar los pasos a seguir descritos por la metodología.

This work seeks to apply a conceptual design of distillation systems methodology to a mixture containing acetaldehyde, ethyl acetate, ethanol, water, n-butanol and n-hexanol, highly non ideal and with six azeotropes present. The mixture comes as a part of the Guerbet reaction framework, which aims to obtain biobutanol from renewable ethanol. Said process is gaining attention to some degree due to the promising properties of n-butanol as a biofuel, surpassing the traditional ethanol in many aspects. This study is motivated by the inexistence of a solid conceptual design in most of the articles related to this theme published in the past few years. These aforementioned works usually make excessive simplifications as a means to reduce the separation complexity, consequently diminishing the reliability of their designs. A computer tool is created in Matlab in order to achieve the conceptual design of this work. The tool makes it possible to compute all the steps outlined by the methodology.