Use of reactive distillation for triacetin production from crude glycerol

Siricharnsakunchai, Pimpatthar; Simasatitkul, Lida; Soottitantawat, Apinan; Arpornwichanop, Amornchai

doi:10.1016/b978-0-444-59507-2.50025-1

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“…A tabela 3 apresenta as principais características químicas e físicas da triacetina. COLUNA DE DESTILAÇÃO REATIVA PARA PRODUÇÃO DE TRIACETINA Uma alternativa para a questão de limitações impostas pelas reações de equilíbrio na acetilação do glicerol é a utilização de uma coluna de destilação reativa(GALAN et al, 2009) Siricharnsakunchai et al (2012). simularam o uso da coluna de destilação reativa para a produção de TAG, usando como matéria-prima glicerol bruto e ácido acético.…”

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“…Levando-se em conta que o glicerol bruto contém parcela significativa de metanol, esses autores utilizaram como parâmetro comparativo a relação molar de glicerol / metanol nos processos de reação e de separação. Com isso, avaliaram três cenários distintos, utilizando operações unitárias Dos três cenários expostos,Siricharnsakunchai et al (2012) mostraram que o segundo exige o maior gasto energético, por conta da purificação do glicerol bruto. Por outro lado, houve aumento na produção de TAG.…”

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Estudo de processo para a obtenção de triacetina a partir de glicerol

Pereira¹

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Com a disseminação da utilização de combustíveis renováveis, a produção de biodiesel aumentou muito nas últimas décadas. Em função disto, o glicerol, um subproduto dessa produção, tornou-se abundante no mercado químico, passando a ter um baixo valor de venda. Uma rota rentável para o beneficiamento do glicerol é a conversão dele em triacetina, via processo de acetilação. A triacetina é um importante acetato utilizado como aditivo de combustível, aditivo alimentar, produção de plásticos biodegradáveis, dentre outros. Por esse motivo, o presente trabalho tem como intuito estudar o processo de produção de triacetina a partir do glicerol, simulando duas diferentes topologias: uma delas combinando um reator de mistura perfeita e uma coluna de destilação e a outra envolvendo uma coluna de destilação reativa. Foram obtidas as energias livre de Gibbs para acetilação do glicerol e dos seus produtos para três modelos cinéticos, disponibilizados na literatura, usando como catalisador ácido acético em excesso, ácido sulfúrico e Amberlyst-15. O modelo com catálise de excesso de ácido acético apresentou os melhores resultados para os produtos, com baixos erros quando comparado aos dados de Gibbs apresentados na literatura. O sistema reacional foi representado por três reações de equilíbrio, nas quais são conduzidas acetilações sucessivas. A fim de se avaliar a influência da temperatura sobre a seletividade e a conversão nesse sistema, fez-se uma varredura em Matlab, num modelo matemático em batelada, simulado até se atingir o equilíbrio. Esse mapeamento mostrou que é interessante se trabalhar com temperatura próxima a 373 K, o que leva a razoável conversão e boa seletividade. As topologias de processo foram simuladas em AspenPlus, utilizando o NRTL como pacote termodinâmico. Configurações para a coluna reativa foram simuladas, realizando analises com a alimentação dos produtos sendo feita nos mesmo estágio de alimentação, em estágios diferentes e utilizando dois elementos de arraste na coluna reativa, acetado de isobutila e hexano. Essas simulações mostraram que o emprego de coluna de destilação reativa com alimentação em pratos diferentes proporcionaram conversão de quase 75% de glicerina e com consumo específico de utilidade quente e fria de 4,0 e 3,9 MJ•kg-1 , respectivamente. Essa foi a maior conversão nos sistemas estudados e, além disso, com os menores consumos específicos de energia. Palavras Chaves: Acetilação de glicerol. Biodiesel. Triacetina. Coluna de destilação reativa.

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