Diseño de una planta para la producción de 60.000 t/año de tetrahidrofurano a partir de 1,4-butanodiol

Abstract

El tetrahidrofurano (THF) es un compuesto orgánico heterocíclico, que consta de una cadena de cuatro carbonos, cuyos extremos se encuentran unidos a un átomo de oxígeno. El THF, principalmente, se obtiene a partir de 1,4-butanodiol (BDO), por una reacción de ciclación con pérdida de agua, en presencia de catalizadores ácidos, como la zeolita ZSM-5. La producción de THF resulta interesante por sus aplicaciones como medio solvente, y por servir de intermedio para la producción de polímeros como el politetrametilen-éter-glicol (PTMEG). Utilizando el software de simulación de procesos ASPEN Plus, y herramientas que dicho programa proporciona, se realizó un diseño preliminar que consigue más de 60000 t/año de THF (pureza del 99.9 % w/w), utilizando un reactor de lecho poroso multitubular, y una destilación azeotrópica (dos columnas a diferente presión). Este diseño conlleva un beneficio económico que podría ser incluso mejorable si se prosiguiese con el estudio del proceso.

Tetrahydrofuran (THF) is an heterocyclic organic compound consisting of a four-carbon chain, the ends of which are attached to an oxygen atom. THF is mainly obtained from 1,4-butanediol (BDO) by a water-losing cyclization reaction in the presence of acid catalysts such as zeolite ZSM-5. Production of THF is interesting due to its applications as a solvent medium and as an intermediate for the production of polymers such as polytetramethylene ether glycol (PTMEG). Using the process simulation software ASPEN Plus, and tools provided by this program, a preliminary design was made, that achieves more than 60000 t/year of THF (purity of 99.9 % w/w), using a multitubular packed bed reactor, and an azeotropic distillation system (two columns at different pressures). This design has an economic benefit that could even be enhanced by further study of the process.