Journal de génie chimique avancé

Abstrait

Mesure de l'équilibre de phase du système n-butane/eau/n-butanol pour le développement d'un procédé d'extraction de biobutanol économe en énergie

Hiroshi Machida, Akio Watanabe et Hirotoshi Horizoe

L'utilisation du biobutanol comme carburant alternatif présente de nombreux avantages par rapport au bioéthanol, comme un pouvoir calorifique élevé, une faible absorption d'humidité et une faible corrosion, bien que le biobutanol nécessite une énergie de déshydratation élevée en raison de sa faible concentration initiale (environ 1 à 3 % en poids). Pour développer un procédé de déshydratation économe en énergie utilisant l'extraction d'hydrocarbures légers, le solvant butane a été sélectionné comme solvant approprié en raison de ses propriétés telles que l'absence de point azéotrope ou la solubilité élevée du butanol. Les données d'équilibre de phase d'un système n-butane/eau/n-butanol ont été déterminées à l'aide d'un appareil de mesure d'équilibre de phase à haute pression et les paramètres du modèle NRTL ont été régressés. Le procédé proposé pour la déshydratation du butanol comprend la colonne d'extraction et la colonne de distillation. Dans la colonne d'extraction, le butanol est concentré à 90 %, après quoi le butane et le butanol sont séparés dans la colonne de distillation. Un système de recompression de vapeur a été introduit pour la récupération de chaleur. Le butanol anhydre est récupéré au fond de la colonne de distillation. La consommation énergétique d'un procédé de déshydratation de biobutanol a été évaluée à l'aide du modèle développé et montre 5 MJ/kg de biobutanol à partir de la concentration initiale en n-butanol de 2 % en poids jusqu'à la récupération finale de 99,9 % en poids de biobutanol.