Deshidratación de etanol mediante destilación azeotrópicaEstudio del equilibrio de mezclas con hidrocarburos presentes en la gasolina y su aplicación

Abstract

La creciente preocupación medioambiental obliga a buscar alternativas menos contaminantes a las fuentes de energía clásicas. Una de estas alternativas es el uso de bioetanol como carburante en vehículos de transporte. El principal problema, aparte de su elevado coste comparado con el petróleo, es que el contenido máximo de agua que puede contener para ser usado como combustible ha de ser bajo y que la separación del agua producida en el proceso de fermentación no puede llevarse a cabo mediante destilación convencional ya que el agua y el etanol forman un azeótropo. Por este motivo debe utilizarse otro método como la destilación azeotrópica. Tradicionalmente se ha utilizado como agente separador para este proceso distintos hidrocarburos como benceno, ciclohexano o tolueno, para obtener etanol absoluto. Teniendo en cuenta que estos hidrocarburos son componentes habituales de la gasolina y que, por otro lado, en Europa la legislación actual permite un contenido máximo de etanol en las gasolinas de un 5% (vol), una opción que podría resultar provechosa es el uso de gasolina como agente separador en un proceso de destilación azeotrópica, sin necesidad de separar posteriormente el etanol del agente de separación. Por tanto, en este trabajo se propone el uso de distintos hidrocarburos para obtener bioetanol de agua para ser usado como combustible. De este modo, se podría eliminar el agua y obtener una mezcla de gasolina y bioetanol que podría utilizarse directamente como combustible. El presente estudio es una investigación preliminar sobre la viabilidad del método propuesto. Para ello se ha determinado experimentalmente el equilibrio líquido-vapor y el líquido-líquido-vapor isóbaro a 101.3 kPa de cinco sistemas agua ¿etanol ¿hidrocarburo. De entre todos los compuestos que pueden formar parte de la gasolina se han seleccionado los siguientes hidrocarburos: º 2 hidrocarburos lineales: heptano y hexanoº 1 hidrocarburo cíclico: ciclohexanoº 1 hidrocarburo ramificado: isoctanoº 1 hidrocarburo aromático: tolueno. Los resultados experimentales del equilibrio de los cinco sistemas agua-etanol-hidrocarburo muestran que todos paseen una región heterogénea grande, aumentando ésta con el número de carbonos y disminuyendo con las ramificaciones, las ciclaciones y, especialmente, con la aromaticidad del hidrocarburo. Además, presentaban todos un aceótropo ternario cuya composición y temperatura también ha sido determinada. Los resultados obtenidos se han recogido en cinco trabajos, cuatro de ellos publicitados en ¿Fluid Phase Equilibria ¿y uno en ¿Industrial & Engineering Chemistry Research.