La sacarificación

En el caso de los productos de granos (como maíz), la extracción se reemplaza por la hidrólisis necesaria para obtener los sacáridos. Para los celulósicos (como lignocelulosa), además debe incluirse junto con la molienda un pretratamiento con vapor en medio ácido para liberar los azúcares.

En el caso de la caña de azúcar, se obtienen del proceso dos subproductos: vinaza y bagazo. El primero puede ser utilizado como fertilizante para las plantas de caña, mientras que al quemar al quemar el bagazo se genera electricidad suficiente para abastecer a todo el complejo industrial. En el caso de del maíz los subproductos se utilizan para la manufactura de alimentos para ganado.

La sacarificación consiste en la desintegración enzimática de las macromoléculas orgánicas para formar productos más simples conformados por estructuras con glucosa como componente elemental. A continuación se ejecuta la fermentación con levaduras, que transforman los azúcares obtenidos de la sacarificación en etanol. Finalmente debe refinarse la mezcla obtenida para separar el etanol de los componentes no transformados, delos restos de materia orgánica y del agua.

El etileno se produce en laboratorio por la destilación de etanol puro con un exceso de ácido sulfúrico concentrado, lavando la corriente de vapor destilada en una solución acuosa de hidróxido de sodio para remover el dióxido de azufre. El proceso se efectúa a 180°C y tiene como subproducto principal al dietileter, que debe ser removido por separado.

En el ámbito industrial, se utiliza un proceso de lecho fluidizado a 300°C, obteniéndose numerosos subproductos como éteres, aldehídos, cetonas e hidrocarburos superiores (polimerizados del etileno). El dietileter se reingresa al reactor para formar nuevamente etanol.

El calor necesario para la reacción endotérmica se provee con el calentamiento del aire y el catalizador. Es necesario regenerar periódicamente el catalizador para remover restos de carbono y otros compuestos. Esto puede efectuarse en un reactor independiente, donde se queman estos compuestos residuales aprovechando su energía en el calentamiento del catalizador.

La deshidratación de etanol para producir etileno se ha estudiado con diferentes catalizadores. La alúmina es uno de los materiales de mejor desempeño para esta reacción. Adicionalmente, varias zeolitas (principalmente la HZSM-5) y/o modificaciones de estas con metales (Cu, Zn, Mn, cationes La/Ce) y agentes superacídicos como el ácido trifluorometanosulfónico se han utilizado para la deshidratación del etanol a diferentes condiciones de reacción

...