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Ruta 2. Producción de propilenglicol a partir de óxido de propileno La producción de propilenglicol a partir de óxido de propileno se lleva a cabo por hidrólisis en fase líquida con un exceso de agua en la presencia de una pequeña concentración de ácido sulfúrico el cual actúa como catalizador. La reacción que se lleva a cabo es la siguiente:

La reacción tiene lugar a una velocidad razonable a temperaturas cercanas a la ambiente, pero el aumento de temperatura puede ser apreciable en un reactor por lotes, debido a que el calor de reacción es 36.400 Btu/ kmol de óxido de propileno a 68 ° F. Para mantener la reacción en la fase líquida, es importante controlar la temperatura de la mezcla de reacción, ya que el óxido de propileno posee un bajo punto de ebullición (T = 93,7 ° F). Un gran exceso de agua se utiliza para este propósito. Además, se añade metanol para evitar la separación de fase debido a que el óxido de propileno no es completamente soluble en agua. La reacción se puede modelar con una ley de velocidad de primer orden en la concentración de óxido de propileno:

−r A=k C A Donde CA Corresponde a la concentración de óxido de propileno Con una constante de velocidad dada por:

k =A e

−E RT

Los valores para el factor preexponencial y la energía de activación son los siguientes Cuadro 1. Factores para cálculo de la constante de reacción. Reacción Factor preexponencial Energía de activación -1 (s ) (Btu/lbmol) 1 4,711x109 32 400 Cuadro 2. Valores para los calores específicos de los compuestos de reacción Componente Calor específico (Btu/lbmol°F) Óxido de Propileno 35

Agua Propilenglicol Metanol

18 46 19.5

Proceso Para fabricar un lote de propilenglicol a partir de óxido de propileno, se realiza el siguiente procedimiento 

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Se carga una mezcla de de óxido de propileno, agua y metanol, a 77 ° F, al reactor durante 30 min. Se inicia la reacción mediante la adición de 0,1% en peso de ácido sulfúrico en 1min a la mezcla y se permite que la mezcla reaccione durante 30 min. Se añade de hidróxido de sodio en 1 min para inactivar la reacción y neutralizar el catalizador. Se esperan aproximadamente 10 min para la reacción de neutralización. A continuación, se transfiere el efluente neutralizado a un proceso de destilación. El propilenglicol se recupera en una torre de destilación de 15 platos con condensador total.

Características de los equipos  

Reactor Batch con un volumen de 400 ft3 (D= 8.0 ft, H= 8.0ft). Columna de destilación de 15 platos con condensador total.

Precios comerciales de materia prima Los precios obtenidos para el Óxido de Propileno y Metanol fueron obtenidos por la importadora de químicos Sonntag&Rote ubicada en Costa Rica, por otro lado los precios para el Ácido Sulfúrico e Hidróxido de Sodio fueron proveídos por la empresa Shijiazhuang Xinlonfwei Chemical ubicada en China y corresponde a la empresa con mayores exportaciones de estos productos a nivel mundial. Cuadro 3. Precios de materia prima expresados en $/ton Materia Prima Precio $/ton Óxido de Propileno 1 589.4 Metanol 10 062.5 Ácido Sulfúrico 86.7 Hidróxido de Sodio 58.7 Ventajas del proceso  La reacción se efectúa fácilmente a temperatura ambiente.  El óxido de propileno es fácilmente biodegradable.

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Los desechos del proceso no requieren un tratamiento especial debido a que el óxido de propileno tiene una toxicidad baja, se puede desechar en ríos pues posee una vida media en estos de 3 días, y en lagos de 18 días. El proceso no produce acumulaciones en sistemas biológicos o ambientales.

Desventajas del proceso 

Hay que mantener un control de la temperatura del proceso pues el óxido de propileno posee un punto de ebullición bajo.

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Bibliografía CEFIC 2009. (2009). Directrices para la distribución de óxido de propileno. Colombia. Chan, A., & Seider, W. (2004). Batch Manufacture of Propylene Glycol. Philadelphia. PROCOMER. (2015, Setiembre). Retrieved Setiembre 28, http://servicios.procomer.go.cr/estadisticas/inicio.aspx

2015,

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