ATAGUA PRODUCCI N DE ETANOL 2012
EN LA AGRO-INDUSTRIA
AZUCARERA
RODOLFO ESPINOSA SMITH
Coordinador, Programa de
Investigación Industrial
PRODUCCION DE ETANOL
REACCION (BIOQUIMICA) :
DE TRANSFORMACION
GLUCOSA
EN SOLUCION
SEPARACION Y CONCENTRACION
DE PRODUCTO (DESTILACION):
ETANOL
EN SOLUCION
PRODUCTO
TRATAMIENTO / DISPOSICION:
SUBPRODUCTOS
Producción de Etanol: Reacción Básica
C12H22O11+H2O
C6H12O6
C6H12O6
Sacarosa
C6H12O6
Glucosa
100g
Glucosa
Fructosa
2C2H5OH + 2CO2
Etanol
51g
Dióxido de Carbono
49g
0.511 g ETOH
Re n dim iento estequiomé trico :
g Azúcar Fermentabl e
Re n dim iento Re al
0.46 g ETOH
g Azúcar Fermentabl e
R.E.Ingeniería
•Diseño y montaje de plantas
•Biotecnologia
BIO-COMBUSTIBLES
Bio-Diesel, Bio-Etanol: Términos
redundantes…
Con excepción delHidrógeno, todos los
combustibles
son
de
origen
biológico, incluyendo los combustibles
fósiles.
Otros términos de moda:
Ecológico, Verde, Orgánico, Natural, Limpio
(?), etc.
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•Biotecnologia
…MITOS Y REALIDADES…
MITO:
CON LOS BIOCOMBUSTIBLES SE OBTIENE UNA COMBUSTION LIMPIA
REALIDAD:
LA COMBUSTION DE COMPUESTOS CARBONADOS SIEMPRE
PRODUCE CO2 ( UNO DE LOSGASES DE INVERNADERO ) Y
AGUA.
UNA COMBUSTION INEFICIENTE ( DEPENDE DE MUCHOS
FACTORES, ALGUNOS AJENOS A LA NATURALEZA DEL
COMBUSTIBLE ) PUEDE PRODUCIR OTROS COMPUESTOS:
•
CO (GAS VENENOSO )
•
NO2
•
NO3
EL ÚNICO COMBUSTIBLE VERDADERAMENTE “LIMPIO” ES EL
HIDRÓGENO.
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•Biotecnologia
COMBUSTIÓN
N2,O2 + C,H
CO2 + H2O + N2
Aire
Comburente
CombustibleDióxido
de carbono
Agua
Nitrógeno
molecular
MALA COMBUSTIÓN
N2,O2 + C,H
CO2 + CO + NOX + CnHm
… SI HAY IMPUREZAS
N2,O2 + C,H,S,…
CO2 + SOX,…etc.
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CO2
O2
....durante el día
BIO-COMBUSTIBLES VS.
COMBUSTIBLES FÓSILES
Combustible
Gasolina
Etanol:
Diesel:
Biodiesel
Poder calorífico
Btu / gal.
Octanaje
124,000
84,000
131,000117,000
86-95
98-100
-- --- --
Km.
95
70
100
89
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•Diseño y montaje de plantas
•Biotecnologia
CONSUMO ENERGÉTICO DEL MUNDO
• El consumo global de energía primaria es
de 78,000 millones de barriles de petróleo
crudo equivalente (BPCE)
• La producción mundial de etanol es de
150 millones de BPCE
– 93% del cual lo producen EE.UU (de maíz) y
Brasil (de caña de azúcar), en cantidadesequivalentes c/u.
ETANOL…
Alcohol Absoluto: Etanol 100% (100oGL=200oProof)
Alcohol Potable: …. En bebidas alcohólicas
Alcohol Desnaturalizado: con un aditivo que lo hace
“No Potable”
Alcohol Neutro: Etanol sin congenéricos
Congenéricos: subproductos de la fermentación
Alcohol de Alto Grado (HG): < 100 ppm congenéricos
Alcohol combustible (MFG ) < 500 ppm de agua
pero con Congenéricos hasta 7%
Gasohol:mezcla de gasolina con etanol
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Producción del ETANOL…
MATERIAS PRIMAS:
• Caña de azúcar: jugo,meladura,melaza
• Remolacha azucarera: jugo, melaza
• Granos:
Maíz, sorgo, cebada, avena…etc.
• Frutas
• Tubérculos: papa, mandioca, yuca
• Celulosa/hemicelulosa:
hojas, grama, madera
R.E.Ingeniería
•Diseño y montaje de plantas•Biotecnologia
…Producción del ETANOL…
• Durante la fermentación de melaza, se
forman otros productos además del
etanol. En el proceso de
destilación, se pueden remover esos
productos ajenos llamados
colectivamente “congenéricos “ hasta
llevar el producto a la calidad deseada
comercialmente ( desde alcohol “pesado”
hasta alcohol “neutro” y /o “absoluto”
PRODUCCION DE ETANOL EN INGENIO AZUCARERO
Destileríatradicional
BALANCE PRELIMINAR DEL PROCESO DE LA CAÑA DE AZUCAR Y DEERIVADOS
Caña disponible para
moler 100 TONS
Caña de azúcar
130 TONS (117
TONS/Ha)
Puntas y hojas
30 TONS
Proceso de
Fabrica
Gases de combustión
120 TONS
Agua de proceso
30 TONS
Aire de combustión
Azúcar Crudo
10.8 TONS
Excedente de
electricidad 1500
kWH
Excedente de
bagazo (50%
humedad) 4 TONS
Cachaza (80%
humedad) 3...
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