Diseño de un proceso sostenible para la producción y purificación de furfural a  partir de biomasa

Dávalos Yépez, Juan Sebastián; Guevara Giler, Melanie Salomé

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DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Tinoco Caicedo, Diana Lucía, Director	-
dc.contributor.author	Dávalos Yépez, Juan Sebastián	-
dc.contributor.author	Guevara Giler, Melanie Salomé	-
dc.creator	ESPOL.FCNM	-
dc.date.accessioned	2025-01-20T19:02:40Z	-
dc.date.available	2025-01-20T19:02:40Z	-
dc.date.issued	2024	-
dc.identifier.citation	Dávalos Yépez, J. S. y Guevara Giler, M. S. (2024). Diseño de un proceso sostenible para la producción y purificación de furfural a partir de biomasa. [Proyecto Integrador]. ESPOL.FCNM .	-
dc.identifier.uri	http://www.dspace.espol.edu.ec/handle/123456789/63051	-
dc.description	El hidrógeno verde aparece como una alternativa sostenible a los combustibles fósiles como vector energético. Sin embargo, su baja densidad dificulta su manipulación y transporte, requiriendo de portadores de hidrógeno orgánicos líquidos como el furfural para resolver este problema. Aun así, el proceso de tradicional de síntesis de furfural produce un azeótropo acuoso que hace que su purificación resulte una tarea demandante de energía. Por ende, este Proyecto propone un proceso sustentable para la producción y purificación de furfural mediante destilación reactiva de biomasa lignocelulósica seguida de extracción-destilación hibrida. El proceso fue diseñado y simulado en Aspen Plus V12.1, validando los datos de investigaciones anteriores. Se realizó un analisis exergético para evaluar el rendimiento energético, seguido de un analisis de sensibilidad para observar cuales condiciones de operación afectan más el rendimiento del proceso. Se condujo un analisis económico para determinar la factibilidad del proyecto. El proceso demostró la capacidad de producir 10.8 toneladas por hora de furfural 99.5% puro a una eficiencia exergética global de 78.35% y una razón de exergía destruida de 376 GW, donde los intercambiadores fueron las principales fuentes de ineficiencia. A estas condiciones el costo de producción fue $1.56 por kg de furfural, un valor actual neto de $159 M, y un retorno de inversión de 31%, con un periodo de recuperación de 2.4 años. Palabras clave: Destilación reactiva, extracción-destilación, MIBK, Exergía, LOHC	-
dc.format	application/pdf	-
dc.format.extent	45 página	-
dc.language.iso	spa	-
dc.publisher	ESPOL.FCNM	-
dc.rights	openAccess	-
dc.subject	Destilación reactiva	-
dc.subject	Extracción-destilación	-
dc.subject	MIBK	-
dc.subject	Exergía	-
dc.subject	LOHC	-
dc.title	Diseño de un proceso sostenible para la producción y purificación de furfural a partir de biomasa	-
dc.type	Ingeniero Químico	-
dc.identifier.codigoespol	T-114710	-
dc.description.city	Guayaquil	-
dc.description.degree	Escuela Superior Politécnica del Litoral	-
dc.identifier.codigoproyectointegrador	INGE-2484	-
dc.description.abstractenglish	Green hydrogen appears to be a sustainable alternative to fossil fuels as an energy carrier. However, its low density makes it difficult to handle and transport, requiring liquid organic hydrogen carriers such as furfural to alleviate this issue. Even so, the traditional furfural synthesis process produces an aqueous azeotrope, which makes its purification an energy intensive endeavour. Thus, this project proposes a sustainable process for furfural production and purification via reactive distillation of lignocellulosic biomass followed by hybrid extraction-distillation. The process was designed and simulated using Aspen Plus V12.1, validating data from previous works. An exergetic analysis was carried out to assess energetic performance, followed by a sensitivity analysis was also applied to observe which operating conditions affected the process performance the most. An economic analysis was applied in order to determine the project?s viability. The process showed the capacity to produce 10.8 tons per hour of 99.5% pure furfural at a global exergy efficiency of 78.35% and an exergy destruction rate of 376 GW, with most of the inefficiencies coming from the heat exchangers. At these conditions the cost of production was $1.56 per kg of furfural, a net present value of $159 M, and a return on investment of 31%, with a payback period of 2.4 years. Keywords: Reactive distillation, Extraction-distillation, MIBK, Exergy, LOHC	-
Appears in Collections:	Tesis de Ingeniería Química

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