etanol

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Etanol. El etanol es un líquido de Tb = 78,3 ºC, Tf = -114 ºC y soluble en agua en todas proporciones. La producción mundial de etanol, obtenida desde etileno, es de 2,6x10 6 Tm, de las cuales 0,59x10 6 ; 0,58x10 6 y 0,11x10 6 Tm por año estuvieron localizadas en USA, Europa Occidental y Japón respectivamente. En estos mismos países la producción de etanol por fermentación fue de 5,6x10 6 ; 0,56x10 6 y 0,16x10 6 Tm al año, respectivamente. Actualmente por fermentación de productos agrícolas se obtienen alrededor de 24x106 Tm de etanol por año. Las materias primas son: mosto de uva, melazas residuales de la fabricación de sacarosa, almidón hidrolizado de patata, de maíz, o de otros cereales, líquidos residuales de industrias de alimentos o caldos procedentes de la hidrólisis de materiales celulósicos (paja, tallos, residuos forestales...). La mayoría de las plantas se encuentran en Brasil, India y USA si bien Japón, Méjico, Sudáfrica y varios países de Europa Occidental son también productores. El primer país productor de etanol por fermentación es Brasil (a partir de caña de azúcar). La concentración dl etanol así obtenido es del 15%, por lo que la destilación posterior para obtener etanol es muy costosa. El etanol de síntesis se ha obtenido industrialmente a partir de etileno según dos procesos: Por hidratación indirecta adicionando ácido sulfúrico y posterior hidrolisis del éster sulfúrico obtenido y

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etanol, obtencion

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Etanol.El etanol es un lquido de Tb = 78,3 C, Tf = -114 C y soluble en agua en todas proporciones. La produccin mundial de etanol, obtenida desde etileno, es de 2,6x106Tm, de las cuales 0,59x106; 0,58x106y 0,11x106Tm por ao estuvieron localizadas en USA, Europa Occidental y Japn respectivamente. En estos mismos pases la produccin de etanol por fermentacin fue de 5,6x106; 0,56x106y 0,16x106Tm al ao, respectivamente.Actualmente por fermentacin de productos agrcolas se obtienen alrededor de 24x106 Tm de etanol por ao. Las materias primas son: mosto de uva, melazas residuales de la fabricacin de sacarosa, almidn hidrolizado de patata, de maz, o de otros cereales, lquidos residuales de industrias de alimentos o caldos procedentes de la hidrlisis de materiales celulsicos (paja, tallos, residuos forestales...). La mayora de las plantas se encuentran en Brasil, India y USA si bien Japn, Mjico, Sudfrica y varios pases de Europa Occidental son tambin productores. El primer pas productor de etanol por fermentacin es Brasil (a partir de caa de azcar).

La concentracin dl etanol as obtenido es del 15%, por lo que la destilacin posterior para obtener etanol es muy costosa.El etanol de sntesis se ha obtenido industrialmente a partir de etileno segn dos procesos:

Por hidratacin indirecta adicionando cido sulfrico y posterior hidrolisis del ster sulfrico obtenido y Por hidratacin directa cataltica. Si bien el primero de estos ha dejado de utilizarse por ser muy contaminante.En el proceso indirecto los gases que contienen etileno (su porcentaje puede variar entre el 35 y el 95%) se hacen reaccionar en un sistema de torres de absorcin con cido sulfrico del 98% a unos 60 C y 20 atm. Utilizando Ag2SO4como catalizador. Los esteres sulfricos obtenidos se diluyen con agua y se calientan con vapor de agua, a unos 90 C, para hidrolizar el ster sulfrico a etanol. La selectividad del proceso es del 86%. El etanol se purifica por destilacin y el cido se concentra para reutilizarlo. En este ltimo paso se forman pequeas cantidades de SO2. El principal inconveniente de este procedimiento son los problemas de corrosin debidos al cido sulfrico y que es un proceso muy co2ntaminante. En USA no utilizan este procedimiento desde 1974 y en Europa desde 1980.

Ag2SO460 C; 20 atmCH2= CH2 + H2SO4 C C2H5O--HSO3

90o CC2H5O-HSO3 + H2O C2H5OH

Si se utiliza una mezcla de alquenos (etileno, propeno y 2-metilpropeno) procedente del craqueo de las naftas, se va aumentando gradualmente la concentracin de cido sulfrico con lo que el 2-metilpropeno reacciona primer, seguido del propeno y finalmente el etileno.En el proceso directo la hidratacin se realiza en fase gaseosa sobre catalizadores cidos generalmente H3PO4fijado sobre un soporte slido de SiO2o sobre una resina. Las condiciones de trabajo son 300 C y 70 atm (para favorecer el equilibrio a la derecha) y tiempos cortos de reaccin para evitar la formacin de productos secundarios (ter dietlico y oligmeros). La conversin del etileno slo es de 5% y la selectividad del 97%; el alcohol se condensa y los gases se reciclan mltiples veces para alcanzar su rendimiento econmico (97%), para lo cual es necesario o una alta pureza de etileno o una eliminacin de gases para evitar un aumento de gases inertes en el reciclado.

H3PO4300oC; 70 atmCH2= CH2 + H2O C2H5OH

El etileno obtenido por destilacin tiene un 4% de agua (Tbaz = 78,15 (C). Para obtener etanol absoluto se aade benceno y destilan los siguientes azetropos:

1. Etanol-benceno-agua (7,5% de agua) con una Tb = 64,8 C; (22,8% EtOH; 53,9 % benceno; 23,3% H2O) hasta que se elimina todo el agua.2. Etanol-benceno (80% de benceno) con una Tb = 68,2 C hasta total eliminacin de benceno, y3. Etanol absoluto a 78,3 C.Otro mtodo consiste en hacer circular etilnglicol a contracorriente en la columna de destilacin, el cual fija el agua. Los restos de agua que quedan se eliminan aadiendo Mg y destilando en ausencia de aire o pasndolo a travs de tamices moleculares (zeolitas sintticas) que retiran el agua y se regeneran calentndolas. Un mtodo para detectar trazas de agua en el etanol consiste en aadir CaC2y CuSO4que forman, respectivamente, acetileno y acetiluro de cobre rojo muy visible.Actualmente se estn desarrollando nuevas tecnologas para obtener etanol por carbonilacin de metanol. Igualmente se estn optimizando los procesos de fermentacin.El etanol se usa como desinfectante, disolvente y aditivo para gasolina para aumentar el ndice de octanos. Hay una demanda creciente de etanol para carburante, en mezclas para gasolina hasta el 15%, que se est incrementando en algunos pases importadores de petrleo. Adems el etanol es un producto de partida para obtener etanal, cido actico, esteres etlicos y cloroetano, todos ellos intermedios para distintas fabricaciones; siendo los dos ms importantes el acetato de etilo y el cloroetano (anestesia local y agente etilante).