CT&F Ciencia, Tecnología & Futuro (Jan 2011)
TECHNICAL AND ECONOMIC EVALUATION OF THE SEPARATION OF LIGHT OLEFINS (ETHYLENE AND PROPYLENE) BY USING p-COMPLEXATION WITH SILVER SALTS
Abstract
ABSTRACT Conventional processes for separation of ethylene and propylene until reaching petrochemical grade are energy intensive. Therefore, alternative separation methods, such as chemical affinity based technologies, are an interesting alternative for designing more sustainable processes. p-Complexation of the silver ion (Ag+) is one of these technologies. In this study, p-complexation is compared to the conventional technologies from process and economic points of view, in order to determine whether they are feasible to be implemented at industrial scale in both grass-roots and existing units. Based on the results, the most promissory techniques to be applied are the Bulk Fluid Liquid Membrane -Membranas Liquidas Fluidas (BFLM- According to terms in English)- in hollow fiber modules to separate ethylene/ ethane, and absorption with an AgNO3 solution to separate propylene/propane. In addition, the implementation of hybrid processes, by combining conventional and chemical affinity technologies, provides a higher saving in the production cost when applied to revamp existing units to reduce required energy or increase processing capacity.RESUMEN Los procesos convencionales usados en la separación de etileno y propileno hasta grado petroquímico tienen un alto consumo de energía; por lo cual los procesos alternativos de separación, tales como las tecnologías basadas en afinidad química, son una alternativa interesante en el diseño de procesos má;s sostenibles. La formación de complejos-p entre olefinas livianas y el ión plata (Ag+) es una de esas tecnologías. En este estudio, dicha tecnología es comparada con las tecnologías convencionales mediante una evaluación desde el punto de vista de proceso y económica, con el fin de determinar si son factibles de ser implementadas a escala industrial. Con base en los resultados, las técnicas má;s promisorias para ser aplicadas son la utilización de membranas líquidas -Membranas Liquidas Fluidas (BFLM- según términos de inglés)- en módulos de fibras huecas para separar etileno/etano, y la absorción en solución de AgNO3 para separar propileno/propano. Adicionalmente, la implementación de procesos híbridos combinando las tecnologías convencionales y de afinidad química, provee un mayor ahorro en los costos de producción cuando se aplican en la modificación de unidades existentes, bien sea para disminuir la energía requerida o aumentar la capacidad de procesamiento.RESUMO Os processos convencionais usados na separação de etileno e propileno até o grau petroquímico têm um alto consumo de energia, por isso os processos alternativos de separação, tais como as tecnologias baseadas em afinidade química, são uma alternativa interessante no desenho de processos mais sustentá;veis. A formação de complexos-p entre olefinas leves e o íon prata (Ag+) é uma dessas tecnologias. Neste estudo, dita tecnologia é comparada com as tecnologias convencionais mediante uma avaliação desde o ponto de vista do processo e do econômico, com o objetivo de determinar se é factível de ser implantada a escala industrial. Com base nos resultados, as técnicas mais promissoras para serem aplicadas são a utilização de membranas líquidas - Membranas Líquidas Fluidas (BFLM - de acordo com a terminologia do inglês) - em módulos de fibras ocas para separar etileno/etano, e a absorção em solução de AgNO3 para separar propileno/ propano. Adicionalmente, a implantação de processos híbridos combinando as tecnologias convencionais e de afinidade química, fornece uma maior economia nos custos de produção quando são aplicados na modificação de unidades existentes, seja para diminuir a energia necessá;ria ou para aumentar a capacidade de processamento.
