Abstract:
El presente proyecto se basa en un estudio de factibilidad para la producción de alcoholes grasos, utilizando ácidos grasos como materia prima. Se estudian las distintas tecnologías de producción. Posteriormente, se realiza un estudio de mercado para evaluar la conveniencia de la instalación de la planta productora en Argentina, analizando la oferta y demanda, y se realiza una justificación preliminar del proyecto. A partir de esto, se selecciona la capacidad de producción de la planta. También, se detallan las propiedades de materia prima a utilizar, y condiciones de pureza del producto a obtener.
A partir de ello, se selecciona el método Lurgi como el más conveniente para producir alcoholes grasos. Se define el sistema de reacción, empezando por una esterificación rápida sin catálisis, seguida por una hidrogenación catalizada con cromito de cobre. Se seleccionan las condiciones de operación, que resultan alta presión y temperatura.
Una vez definidas estas características, se plantean balances de masa preliminares, para evaluar el consumo de reactivos y la producción. Se definen subsistemas, y se estudian diagramas tecnológicos ejemplo de cada uno.
A continuación, se lleva a cabo el diseño del reactor, donde ocurre tanto la esterificación como la hidrogenación. Se definen las ecuaciones cinéticas y modelos termodinámicos y, a partir de ellos, se modela el sistema del reactor. Se definen las dimensiones y material, así como condiciones térmicas de operación. Por último, se presentan las posibilidades de sistemas de control.
Se prosigue con el diseño del sistema de purificación, que incluye el acondicionamiento de hidrógeno, eliminación de impurezas, acondicionamiento de catalizador y obtención de la calidad deseada en el producto. Se diseñan las torres de destilación correspondientes para realizar el correcto fraccionamiento de los alcoholes grasos, y se definen sus características constructivas.
Una vez establecido el esquema general de la planta, se prosigue a realizar la integración energética. Se basa en el método Pinch, y consiste en aprovechar la carga térmica de algunas corrientes para acondicionar otras. Aquellas corrientes en las que no sea posible alcanzar las condiciones del proceso mediante este método, se les suministra o extrae energía mediante corrientes auxiliares. Se definen los intercambiadores de calor involucrados, así como los fluidos auxiliares a utilizar. Adicionalmente, se determinan los equipos auxiliares necesarios para el proceso en general: bombas, calderas, centrífugas, torres de enfriamiento, eyectores, entre otros. Por último, se calcula el requerimiento energético total de la planta.
A partir del diseño completo de la planta, se lleva a cabo un análisis económico del proyecto. Se evalúan los costos de inversión (CapEx), los costos de operación (OpEx), y finalmente, la rentabilidad de la producción de alcoholes grasos. Se compara el beneficio obtenido con el que se obtendría si se comercializara directamente la materia prima, es decir, los ácidos grasos. Además, se realiza un análisis de sensibilidad de la variación de la rentabilidad del proyecto, respecto al cambio en el precio de venta de los alcoholes, el costo de materia prima y la inversión.
En última instancia, se plantea la gestión ambiental del proyecto, que incluye un análisis global en su conjunto y un análisis detallado de sus principales componentes. Se detallan los aspectos e impactos ambientales generados en la planta que son de mayor importancia en el presente proyecto. Se define la política ambiental de la empresa junto con sus objetivos y metas correspondientes, estableciendo límites para los objetivos ambientales más importantes.
Mail de los autores Francisco Galbán <glabanfrancisco14@gmail.com>; Milena Muro <milenamuro14@gmail.com>; Josefina Torreani <josefina.torreani.sanchez@gmail.com>
