Perfil de tecnologia: Bio

1º de abril de 2017 | Por Intratec Solutions

Esta coluna é baseada em “Produção de ácido adípico de base biológica a partir de glicose – análise de custos”, um relatório publicado pela Intratec. Ele pode ser encontrado em: www.intratec.us/análise/adipic-acid-production-cost.

O ácido adípico é um dos ácidos dicarboxílicos alifáticos mais importantes comercialmente. É produzido em larga escala principalmente para abastecer a cadeia produtiva do náilon 6,6. Outras aplicações incluem a fabricação de revestimentos, lubrificantes sintéticos, fibras, plásticos, plastificantes e resinas de poliuretano.

No processo descrito nos parágrafos seguintes, o ácido adípico é produzido a partir da glicose através de um processo catalítico em duas etapas (Figura 1).

Figura 1. A produção de ácido adípico de base biológica a partir de glicose por meio de um processo catalítico de duas etapas é mostrada aqui

Síntese de ácido glucárico. Uma solução de glicose é misturada com água de processo e aquecida antes de ser alimentada no reator de oxidação. O oxigênio é fornecido à reação alimentando ar comprimido no fundo do reator. A sobrecarga do reator é alimentada para um tambor de extração, uma corrente líquida é reciclada para o reator e a maior parte do material gasoso recuperado é reciclada para o compressor de ar. O produto do fundo do reator é resfriado e filtrado, e o ácido glucárico é recuperado como um sólido. Em seguida, é alimentado em secadores rotativos para remover a água. O ácido glucárico seco é transportado para o misturador de alimentação de hidrodesoxigenação.

Síntese de ácido adípico. O ácido glucárico é dissolvido em ácido acético e aquecido antes de ser alimentado no reator de hidrodesoxigenação. O ácido glucárico reage com o hidrogênio em alta pressão, produzindo ácido adípico e água. A corrente superior do reator, uma corrente rica em hidrogênio, é parcialmente condensada para remover subprodutos leves, que são queimados como combustível. A corrente gasosa é reciclada para o compressor de hidrogênio. O fluxo de produto do reator é expandido em um turbogerador, produzindo eletricidade. Sua saída de baixa pressão é direcionada para um tambor knock-out no qual uma fase gasosa rica em hidrogênio é recuperada e reciclada para o compressor de hidrogênio e uma fase líquida, composta principalmente por ácido acético, água e ácido adípico, é direcionada para um cristalizador. . A saída deste cristalizador bruto é então filtrada e alimentada em um secador rotativo para recuperar o ácido adípico bruto. O licor-mãe do filtro e o ácido acético evaporado do secador são misturados e alimentados em um sistema de destilação extrativa para remover o conteúdo de água do ácido acético para que possa ser reciclado para o misturador de alimentação de hidrodesoxigenação. O ácido adípico bruto ainda deve ser dissolvido em água e depois submetido a posterior cristalização, filtragem e secagem para atingir a pureza do grau de fibra.

A produção de ácido adípico tem sido predominantemente baseada em ciclohexano e, em menor grau, em fenol. As mudanças no mercado de hidrocarbonetos e as crescentes preocupações ambientais resultaram no desenvolvimento de rotas alternativas de produção de ácido adípico a partir de recursos renováveis, como açúcar e ácidos graxos (Figura 2).

Figura 2. Existem múltiplas vias de produção para o ácido adípico

Usando dados do terceiro trimestre de 2013, os custos variáveis ​​(matérias-primas e utilidades) para a fabricação de ácido adípico de fibra a partir de glicose nos EUA são estimados em cerca de US$ 1.100/tonelada de produto, representando uma parcela significativa dos custos de produção.

Editado por Scott Jenkins

Nota do editor: O conteúdo desta coluna é fornecido pela Intratec Solutions LLC (Houston; www.intratec.us) e editado pela Chemical Engineering. As análises e modelos apresentados são elaborados com base em informação publicamente disponível e não confidencial. O conteúdo representa apenas as opiniões da Intratec. Mais informações sobre a metodologia de preparação de análises podem ser encontradas, juntamente com os termos de uso, em www.intratec.us/che.