Perfil tecnológico: biografía

1 de abril de 2017 | Por Soluciones Intratec

Esta columna se basa en “Producción de ácido adípico de base biológica a partir de glucosa: análisis de costos”, un informe publicado por Intratec. Se puede encontrar en: www.intratec.us/analysis/adipic-acid-production-cost.

El ácido adípico es uno de los ácidos dicarboxílicos alifáticos de mayor importancia comercial. Se produce a gran escala principalmente para abastecer la cadena de producción del nailon 6,6. Otras aplicaciones incluyen la fabricación de recubrimientos, lubricantes sintéticos, fibras, plásticos, plastificantes y resinas de poliuretano.

En el proceso descrito en los siguientes párrafos, el ácido adípico se produce a partir de glucosa mediante un proceso catalítico de dos pasos (Figura 1).

Figura 1. Aquí se muestra la producción de ácido adípico de origen biológico a partir de glucosa mediante un proceso catalítico de dos pasos.

Síntesis de ácido glucárico. Se mezcla una solución de glucosa con agua de proceso y se calienta antes de alimentarla al reactor de oxidación. El oxígeno se suministra a la reacción alimentando aire comprimido al fondo del reactor. La parte superior del reactor se alimenta a un tambor de eliminación, una corriente líquida se recicla al reactor y la mayor parte del material gaseoso recuperado se recicla al compresor de aire. El producto del fondo del reactor se enfría y se filtra, y se recupera el ácido glucárico en forma de sólido. Luego se introduce en secadores rotativos para eliminar el agua. El ácido glucárico seco se transporta al mezclador de alimentación de hidrodesoxigenación.

Síntesis de ácido adípico. El ácido glucárico se disuelve en ácido acético y se calienta antes de alimentarlo al reactor de hidrodesoxigenación. El ácido glucárico reacciona con hidrógeno a alta presión, produciendo ácido adípico y agua. La corriente superior del reactor, una corriente rica en hidrógeno, se condensa parcialmente para eliminar los subproductos ligeros, que se queman como combustible. La corriente gaseosa se recicla al compresor de hidrógeno. El flujo de productos del reactor se expande en un turbogenerador, produciendo electricidad. Su salida a baja presión se dirige a un tambor de eliminación en el que se recupera una fase gaseosa rica en hidrógeno y se recicla al compresor de hidrógeno y una fase líquida, compuesta principalmente de ácido acético, agua y ácido adípico, se dirige a un cristalizador. . Luego, la salida de este cristalizador crudo se filtra y se alimenta a un secador rotatorio para recuperar el ácido adípico crudo. Las aguas madre del filtro y el ácido acético evaporado del secador se mezclan y se alimentan a un sistema de destilación extractiva para eliminar el contenido de agua del ácido acético para que pueda reciclarse al mezclador de alimentación de hidrodesoxigenación. El ácido adípico crudo aún debe disolverse en agua y luego someterse a una mayor cristalización, filtración y secado para alcanzar una pureza de grado de fibra.

La producción de ácido adípico se ha basado predominantemente en ciclohexano y, en menor medida, fenol. Los cambios en el mercado de hidrocarburos y las crecientes preocupaciones ambientales han dado lugar al desarrollo de rutas de producción alternativas de ácido adípico a partir de recursos renovables, como el azúcar y los ácidos grasos (Figura 2).

Figura 2. Existen múltiples vías de producción para el ácido adípico.

Utilizando datos del tercer trimestre de 2013, se estima que los costos variables (materias primas y servicios públicos) para la fabricación de ácido adípico de grado de fibra a partir de glucosa en los EE. UU. rondan los 1.100 dólares por tonelada de producto, lo que representa una parte importante de los costos de producción.

Editado por Scott Jenkins.

Nota del editor: El contenido de esta columna es proporcionado por Intratec Solutions LLC (Houston; www.intratec.us) y editado por Chemical Engineering. Los análisis y modelos presentados se elaboran sobre la base de información disponible públicamente y no confidencial. El contenido representa únicamente las opiniones de Intratec. Puede encontrar más información sobre la metodología para preparar el análisis, junto con los términos de uso, en www.intratec.us/che.