Bioproceso. Escogencia de la ruta

Resumen.

El siguiente trabajo se hizo con la finalidad de escoger la mejor alternativa para el diseño de la planta para la producción de acetato de vinilo, tomando como punto partida tres de las rutas más comunes (partiendo de reactivos diferentes cada una de ellas) en la industria para la obtención del producto deseado, teniendo como criterios decisorios la comparación entre los costos de los reactivos, características propias de la reacción y el  impacto ambiental, dando como resultado la escogencia de la ruta número tres,  luego de esto  teniendo en cuenta la valoración inicial del diseño preliminar y una búsqueda bibliográfica del equipo de diseño se organizan los datos para crear un diagrama de flujo preliminar o también conocido como   el diagrama de bloques (BFD) a partir de la información más básica conocida del proceso.

Introducción

Escogencia de la ruta.

Como primera medida se tomaron los conceptos mas relevantes de cada una de las rutas que se nos proporcionó, de la siguiente manera:

Primera ruta.

Tiene como reactivos el acido acético y el acetileno, se basa en la reacción:

[pic 1]

Es una reacción endotérmica con un , la condición de operación es de fase gaseosa en un rango de temperaturas entre 170-250°C y el catalizador es impregnado sobre carbón vegetal, con una selectividad de ácido de 99% y 93% para el ácido acético. La conversión del acetileno esta en un rango del 60-70%. Los problemas de alto costo y de seguridad del acetileno han hecho que este proceso no sea muy utilizado hoy en día. [pic 2][pic 3]

Segunda ruta.

Esta se lleva a cabo en dos etapas, en primer lugar el acetaldehído reacciona con anhidrido acético para formar diacetato de etileno en fase liquida, en un rango de 120-140°C utilizando como catalizador FeCl3. En la segunda etapa el diacetato de etileno se descompone a 120°C con un catalizador acido para formar el producto deseado. (tenga en cuenta que este proceso se puede confiar en meterías primas renovables)

Primera etapa:

[pic 4]

Segunda etapa:

[pic 5]

Reacción global:

[pic 6]

Tercera ruta.

Los procesos modernos para la síntesis de acetato de vinilo operan en fase gaseosa con como catalizador, se presenta una reacción secundaria altamente no deseada, que es la combustión de acetileno a CO2, con un catalizador mas moderno compuesto de Pd/Au la selectividad podría llegar a un 94%, el etileno a una conversión de 98% y el acido acético de un 99%, para la eliminación del CO2 se usa por lo general una solución de KOH caliente y este afecta negativamente la economía global.[pic 7]

Reacción deseada:

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