Higher alcohol biofuels production from levulinic acid: Technical evaluation and energy integration

Resumen

El alto consumo de combustibles fósiles conlleva al aumento de concentración de gases contaminantes y de efecto invernadero en la atmósfera. Alcoholes superiores como butanol y pentanol obtenidos a partir de biomasa lignocelulósica pueden usarse como biocombustibles en motores de encendido por compresión. En el presente trabajo se considera el proceso de producción de 2-butanol y 2-pentanol a partir de ácido levulínico obtenido a partir de la transformación de biomasa lignocelulósica. El objetivo ha sido diseñar conceptualmente un proceso a través de una ruta termoquímica técnicamente viable y energéticamente eficiente. Se realizó una simulación con Aspen Plus V14, usando UNIQUAC como modelo termodinámico, la cual permitió establecer características preliminares que tendría la planta de operaciones, sus condiciones de operación, los equipos necesarios y enfocándose en una mejora de la eficiencia energética en el proceso. La ruta de reacción seleccionada incluye reacciones de formación de gas de síntesis seguida del proceso de Fischer-Tropsch. Lo cual requiere el uso de diferentes equipos de reacción y separación. Entre estos equipos se ha integrado el calor requerido logrando un ahorro de energía de ca. 32%. Los resultados encontrados son el diseño conceptual de una planta de conversión de ácido levulínico que junto con la integración energética permiten producir con alto rendimiento y pureza los alcoholes 2-butanol y 2-pentanol con un ahorro de energía significativo.