Estudio del proceso de extracción líquido-líquido con gasolina de mezclas etanol-agua para la producción de gasohol

Abstract

Separation process is a field extensively studied in chemical engineering because of its importance to obtain pure products and reuse unreacted raw materials promoting costs reduction. The liquid-liquid extraction is used when you need to separate temperature-sensitive materials, azeotropes or higher purity is the objective, this process also achieves separations with lower energy requirements. A fairly widespread paradigm is the near depletion of fossil fuels, we do not know the date for sure but it is important to study all the alternatives in advance and test their technical, economic and social feasibility, and an option widely studied is the replacement of fossil fuels with biofuels obtained from biomass. One such biofuel is ethanol, obtained mainly from sugarcane and corn, and it can be used as a gasoline additive and forming what is known as gasohol, that is generally a mixture of 10% by weight of ethanol with rest of gasoline and that has been observed helps in reducing greenhouse gases. With a ratio between the flow of solvent and feed of 3, and starting with a mixture of 50% by weight of ethanol in water, it is possible to reach a concentration of up to 6.1 in the extract stream.

Los procesos de separación son un campo ampliamente estudiado de la ingeniería química debido a su importancia para obtener los productos purificados y poder reusar materiales que no reaccionaron completamente contribuyendo así a la reducción de los costos. La extracción líquido-líquido se usa cuando se necesita separar materiales sensibles a la temperatura, mezclas azeotrópicas o se tienen requerimientos más altos de pureza, este proceso además logra las separaciones con menores requerimientos energéticos. Un paradigma bastante difundido es el próximo agotamiento de los combustibles fósiles, el tiempo no se conoce con certeza, pero es importante analizar todas las alternativas posibles con antelación y ver su factibilidad técnica, económica y social, y una alternativa ampliamente estudiada es el reemplazo de estos con biocombustibles generados a partir de biomasa. Uno de estos biocombustibles es el bioetanol, obtenido principalmente de la caña de azúcar y el maíz, y que se puede usar como aditivo para gasolinas formando lo que se conoce como gasohol, que es una mezcla generalmente del 10% en peso de etanol con el resto de gasolina y que se ha observado ayuda en la disminución de gases de efecto invernadero. Con una relación entre el flujo de solvente y la alimentación de 3 y comenzando la extracción de una mezcla de 50% en peso de etanol en agua se puede alcanzar una concentración de hasta 6.1 en la corriente de extracto.