acido levilinico

Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología

GRADO EN INGENIERÍA DE LA ENERGÍA

Trabajo de Fin de Grado

ESTUDIO TECNO-ENERGÉTICO DE LA PRODUCCIÓN DE
ÁCIDO LEVULÍNICO A PARTIR DE CELULOSA MEDIANTE UN
PROCESO COMBINADO: DESCOMPOSICIÓN HIDROTÉRMICA
Y DESHIDRATACIÓN CON CATALIZADORES
HETEROGÉNEOS

Susana Alcaraz Argumánez

Director: Juan Antonio Melero Hernández

GRADO EN INGENIERÍADE LA ENERGÍA

Trabajo de Fin de Grado

El presente trabajo, titulado “Estudio tecno-energético de la producción de ácido
levulínico a partir de celulosa mediante un proceso combinado: descomposición
hidrotérmica y deshidratación con catalizadores heterogéneos”, constituye la memoria
correspondiente a la asignatura Trabajo Fin de Grado que presenta Dª. Susana Alcaraz
Argumánez como parte de suformación para aspirar al título de Graduada en
Ingeniería de la Energía. Este trabajo ha sido realizado con la colaboración del Grupo
de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Rey Juan Carlos, bajo la dirección
del profesor Juan Antonio Melero Hernández.

Y para que así conste, firmamos el presente certificado en Móstoles, a 19 de Septiembre
de 2013.

Fdo. D. Juan Antonio Melero HernándezÍndice

1.

RESUMEN ...................................................................................................................................... 1

2.

INTRODUCCIÓN........................................................................................................................... 3
2.1.

Ácido levulínico: Aplicaciones............................................................................................... 6

2.2.

Tecnologías de producción de ácido levulínico: Retos de futuro ............................................ 7

3.

OBJETIVOS Y PLAN DE TRABAJO ......................................................................................... 11

4.

SOLUCIÓN TÉCNICA/RESULTADOS: Estudio tecno-energético........................................... 13
4.1.Introducción: Definición y alcance del estudio ..................................................................... 13

4.2.

Diseño del proceso ................................................................................................................ 14

4.2.1. Diagrama de bloques ........................................................................................................... 15
4.2.2.Diagrama de flujo del proceso: Descripción del proceso .................................................... 16
4.3.

Análisis energético del proceso ............................................................................................. 19

4.3.1.

Integración energética del proceso ................................................................................ 19

4.3.2.

Aporte energéticoexterno ............................................................................................. 38

5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................ 46

6.

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 47

7.

APÉNDICES................................................................................................................................. 49
7.1.

Datos de simulación en Aspen Plus....................................................................................... 49

7.2.

Datos de simulación con Thermoflow 22 .............................................................................. 62

1. Resumen

1. RESUMEN
Lasituación energética actual se caracteriza por una gran dependencia de las materias primas
fósiles, que conllevan problemas de abastecimiento y contribución al cambio climático. El camino
hacia un desarrollo sostenible y de renovabilidad de los recursos hace que sea necesaria la búsqueda y
utilización de nuevas fuentes, donde la biomasa y, en particular, la biomasa lignocelulósica se presenta
como...