Profilo tecnologico: biologico

1 aprile 2017 | Dalle soluzioni Intratec

Questo articolo si basa su "Produzione di acido adipico a base biologica dal glucosio - Analisi dei costi", un rapporto pubblicato da Intratec. Può essere trovato su: www.intratec.us/analysis/adipic-acid-production-cost.

L'acido adipico è uno degli acidi dicarbossilici alifatici più importanti dal punto di vista commerciale. Viene prodotto su larga scala principalmente per alimentare la filiera del nylon 6,6. Altre applicazioni includono la produzione di rivestimenti, lubrificanti sintetici, fibre, plastica, plastificanti e resine poliuretaniche.

Nel processo descritto nei paragrafi seguenti, l'acido adipico viene prodotto dal glucosio tramite un processo catalitico in due fasi (Figura 1).

Figura 1. Qui è mostrata la produzione di acido adipico di origine biologica dal glucosio tramite un processo catalitico in due fasi

Sintesi dell'acido glucarico. Una soluzione di glucosio viene miscelata con acqua di processo e riscaldata prima di essere alimentata al reattore di ossidazione. L'ossigeno viene fornito alla reazione alimentando aria compressa sul fondo del reattore. Il materiale di testa del reattore viene alimentato ad un tamburo di estrazione, un flusso liquido viene riciclato al reattore e la maggior parte del materiale gassoso recuperato viene riciclato al compressore d'aria. Il prodotto di fondo del reattore viene raffreddato e filtrato e l'acido glucarico viene recuperato come solido. Viene quindi alimentato agli essiccatori rotativi per rimuovere l'acqua. L'acido glucarico secco viene convogliato al miscelatore di alimentazione di idrodeossigenazione.

Sintesi dell'acido adipico. L'acido glucarico viene sciolto in acido acetico e riscaldato prima di essere alimentato al reattore di idrodeossigenazione. L'acido glucarico reagisce con l'idrogeno ad alta pressione, producendo acido adipico e acqua. Il flusso di testa del reattore, un flusso ricco di idrogeno, viene parzialmente condensato per rimuovere i sottoprodotti leggeri, che vengono bruciati come combustibile. Il flusso gassoso viene riciclato al compressore dell'idrogeno. Il flusso dei prodotti del reattore viene espanso in un turbogeneratore, producendo elettricità. La sua uscita a bassa pressione è diretta a un tamburo di estrazione in cui una fase gassosa ricca di idrogeno viene recuperata e riciclata al compressore dell'idrogeno e una fase liquida, composta principalmente da acido acetico, acqua e acido adipico, viene diretta a un cristallizzatore . L'uscita da questo cristallizzatore grezzo viene quindi filtrata e alimentata ad un essiccatore rotativo per recuperare l'acido adipico grezzo. Le acque madri dal filtro e l'acido acetico evaporato dall'essiccatore vengono miscelati e alimentati ad un sistema di distillazione estrattiva per rimuovere il contenuto di acqua dall'acido acetico in modo che possa essere riciclato al miscelatore di alimentazione di idrodeossigenazione. L'acido adipico grezzo deve essere ancora disciolto in acqua e quindi sottoposto a ulteriore cristallizzazione, filtrazione ed essiccazione per raggiungere la purezza del grado di fibra.

La produzione di acido adipico è basata prevalentemente sul cicloesano e, in misura minore, sul fenolo. I cambiamenti nel mercato degli idrocarburi e le crescenti preoccupazioni ambientali hanno portato allo sviluppo di percorsi di produzione alternativi per l’acido adipico da risorse rinnovabili, come zucchero e acidi grassi (Figura 2).

Figura 2. Esistono molteplici percorsi di produzione per l'acido adipico

Utilizzando i dati del terzo trimestre del 2013, i costi variabili (materie prime e servizi pubblici) per la produzione di acido adipico grado fibra dal glucosio negli Stati Uniti sono stimati intorno a 1.100 dollari/tonnellata di prodotto, rappresentando una parte significativa dei costi di produzione.

A cura di Scott Jenkins

Nota dell'editore: Il contenuto di questa rubrica è fornito da Intratec Solutions LLC (Houston; www.intratec.us) e curato da Chemical Engineering. Le analisi e i modelli presentati sono preparati sulla base di informazioni disponibili al pubblico e non riservate. Il contenuto rappresenta esclusivamente le opinioni di Intratec. Maggiori informazioni sulla metodologia per la preparazione dell'analisi possono essere trovate, insieme ai termini di utilizzo, su www.intratec.us/che.