Progettazione di un Processo di Disidratazione del Bio-Acido Acetico: Analisi Comparativa = Design of a Bio-Acetic Acid Dehydration Process: Comparative Analysis

L’acido acetico è un composto di grande rilevanza industriale, con impieghi che spaziano dal settore alimentare a quello farmaceutico e chimico. Convenzionalmente, esso è prodotto attraverso processi chimici intensivi che utilizzano materie prime di origine fossile, come la carbonilazione del metanolo. Questo studio si propone di approfondire una via alternativa e sostenibile per la produzione di acido acetico, ossia la fermentazione a partire da CO2 e H2 mediante batteri acetogeni. Un aspetto cruciale per la realizzazione di un processo di questo tipo è la progettazione di un’opportuna sezione di downstream. L’obiettivo è ottenere acido acetico glaciale con una purezza in peso superiore al 99,9% a partire da una soluzione acquosa altamente diluita al 10% in peso di acido. Sono state analizzate tre differenti strategie di disidratazione, ossia la distillazione azeotropica, la distillazione estrattiva e l’estrazione liquido-liquido. I solventi selezionati sono rispettivamente l’acetato di isobutile, l’adiponitrile e il metil-ter-butil etere. Per ogni processo è stata effettuata una simulazione utilizzando il software Aspen Plus®. Sulla base dei risultati ottenuti, sono stati valutati i costi operativi e di capitale associati a ciascuna tecnologia. L’analisi comparativa dei tre processi suggerisce che l’estrazione con solvente è il processo di disidratazione più efficiente, in quanto comporta la minore spesa energetica, ma è anche il più complesso da un punto di vista impiantistico. Infine, la fattibilità del processo di estrazione con solvente è stata valutata anche per soluzioni in ingresso alla sezione di purificazione più diluite, determinando come varia il prezzo minimo di vendita per kg di acido ottenuto al diminuire della concentrazione iniziale.