Resumen

El acetato de etilo es uno de los compuestos químicos más producidos a nivel industrial ya que es uno de los disolventes orgánicos más ampliamente utilizados. Las importaciones de este para el año 2013 en Colombia alcanzaron las 3.000 toneladas. En este trabajo se muestra el proceso de obtención de acetato de etilo planteado por dos rutas diferentes, una química y una biológica (enzimática). Se realizaron comparaciones tecno-económicas y ambientales de las síntesis de este utilizando el paquete comercial Aspen Plus v8.2 (Aspen Technology, Inc., USA) para realizar la evaluación tecno-económica y el Algoritmo de Reducción de Residuos de la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. (EPA) para realizar la evaluación ambiental. Como resultados se obtuvo un menor costo en el producto por la vía química (2,77 USD/kg) en comparación con la biológica (8,55 USD/kg). Sin embargo, se observa que en términos del impacto ambiental el proceso por síntesis biológica presente mejores resultados con un índice de impacto ambiental calculado (PEI) con una reducción de aproximadamente del 98% a favor del proceso biológico. La ruta biológica es considerablemente más nueva por lo que aún requiere más investigación, pero la reducción del impacto ambiental que ofrece es un incentivo de su gran potencial para continuar intensificándola.

1. Introducción 

El acetato de etilo es un solvente orgánico cuyas áreas de aplicación incluyen recubrimiento de superficies, adelgazantes, saborizantes, tintas, resinas sintéticas, agentes adhesivos, quita esmaltes y películas fotográficas, entre otros, viéndose favorecido por su bajo costo, baja toxicidad y olor agradable [1,2]. Hoy en día la mayor parte de las instalaciones de producción de acetato de etilo se concentran en la región de Asia-Pacífico, la cual también es la región de mayor consumo del mismo en el mundo, debido principalmente al crecimiento del mercado de este en China. En 2013 los principales países productores de acetato de etilo fueron China, India, Reino Unido, Japón y Brasil. Se prevé que la producción de este compuesto superará los 3,5 millones de toneladas en 2015 [3]. Las importaciones de acetato de etilo para el año 2013 en Colombia alcanzaron las 3.000 toneladas [4]. 

La síntesis de los acetatos regularmente se realiza por la vía química y en los últimos años la vía biológica ha llamado la atención de la industria. La vía química se sintetiza en la industria principalmente a través de la clásica reacción reversible de esterificación de Fischer entre el etanol y el ácido acético [5]. Existen otros métodos o rutas de obtención, categorizados como rutas biotecnológicas, como una fermentación de materia prima lignocelulósica con microorganismos como el Kluyveromyces marxianus o a través de reacciones mediadas por catalizadores de carácter biológico como lo son las enzimas, en este caso específico son lipasas, las cuales se utilizan comúnmente en medios orgánicos como hexano y con concentraciones bajas de agua para asegurar el funcionamiento óptimo de la enzima [6, 7]. Sin embargo, debida a la alta contaminación asociada al uso de solventes orgánicos, se ha venido estudiando el uso de lipasas en medios libres de solvente, en donde el medio orgánico se genera alimentando un exceso del respectivo alcohol [7].

• Materias:Procesos químicos Destilación Compuestos químicos
• Subjects:Chemical processes Distillation Chemical compounds
• Palabras claves:Acetato de etilo, Destilación reactiva, Evaluación tecno-económica, Reacción enzimática, Síntesis biológica, Síntesis química
• Keywords:Biological pathway, Chemical pathway, Enzymatic reaction, Ethyl acetate, Reactive distillation, Techno-economic evaluation