Estudio del proceso de obtención de etanol anhidro mediante adosorción por oscilación de presión (PSA)

Abstract

In this paper a study of the process of adsorption of water on zeolite is performed to dehydrate ethanol. We study how different parameters affect the process, such as pressure adsorption and desorption pressure and other factors. To decrease the complexity of the parametric study is divided into two parts, first the adsorption step is studied and secondly the desorption step studied. Moreover 4 models developed in Aspen Adsorption steady state to study the process under different operation schemes PSA cycle. One represents the scheme operating in the industry. During the adsorption process there is no heating or cooling, therefore, the energy requirements to evaluate and to compare the different schemes in a model where Aspen Plus from Aspen Adsorption results are entered and energy consumption is determined in unfolds distillation step. The parametric study allows a wider process which is applied during the configuration of the schemes studied knowledge. By modifying the configuration of the industrial cycle and consider two steps to equalize the pressure manages to get 35% more product per unit time with such purity, and the process is 42%

En el presente trabajo se realiza un estudio del proceso de adsorción de agua sobre zeolita para deshidratar el etanol. Se estudia cómo afectan al proceso distintos parámetros, como la presión de adsorción y la presión de desorción entre otros factores. Para disminuir el grado de complejidad del estudio paramétrico se divide en dos partes, por un lado se estudia la etapa de adsorción y por otro lado se estudia la etapa de desorción. Por otro lado se desarrollan 4 modelos en Aspen Adsorción en estado estacionario para estudiar el proceso bajo distintos esquemas de operación del ciclo PSA. Uno de ellos representa al esquema que opera en la industria. Durante el proceso de adsorción no existe calentamiento o enfriamiento, por lo tanto, para evaluar los requerimientos energéticos y poder comparar los distintos esquemas se desarrolla un modelo en Aspen Plus en donde se introducen los resultados de Aspen Adsorción y se determina el consumo energético en la etapa de destilación. El estudio paramétrico permite un conocimiento más amplio del proceso lo cual es aplicado durante la configuración de los distintos esquemas estudiados. Al modificar la configuración del ciclo industrial y considerar dos etapas para igualar la presión se logra conseguir 35% más producto por unidad de tiempo con semejante pureza, y el proceso es 42% más eficiente energéticamente.