Evaluación de la producción de Trietil Citrato y Tributil citrato a partir de la esterificación ácida del ácido cítrico con Etanol y 1-Butanol

Abstract

This document presents the kinetic study in the production of triethyl citrate and tri-1-butyl citrate production via esterification of citric acid. Initially, it is described the current and potential use of these citrates in several industrial applications, particularly in the PVC industry. Afterwards, a kinetic study of the esterification reaction of citric acid with ethanol and 1-butanol using methanesulfonic acid and ion exchange Amberlyst 70™ as catalyst was developed. In this study, the temperature, the feed molar ratio of acid/alcohol and the catalyst concentration in the reactive mixture were used as process variables. Based upon experimental results, a set of parameters for a pseudo-homogeneous model were regressed, and the model agrees well with experiments. Finally, a batch reactor model for production of tri-1-butyl citrate was developed and validated with industry scale data.

En este documento se presenta el estudio cinético para la producción de citrato de trietilo y citrato de tri-1-butilo por esterificación del ácido cítrico. Inicialmente, se describe el uso actual y potencial que tienen estos citratos en diversas aplicaciones industriales, especialmente en la industria del PVC. Posteriormente, se realizó un estudio cinético de la reacción de esterificación del ácido cítrico con etanol y 1-butanol, catalizado con ácido metanosulfónico y la resina de intercambio iónico Amberlyst 70®. En este estudio, se tomaron como variables del proceso la temperatura, la relación molar de alimentación ácido/alcohol y la concentración del catalizador en la mezcla reactiva. Con base en los datos experimentales se determinaron los parámetros cinéticos de un modelo pseudohomogéneo que describe adecuadamente los perfiles cinéticos, y su dependencia con las variables del proceso. Por último, se desarrolló un modelo reactor batch para la producción de citrato de tri-1-butilo por lotes, y se validó con datos de la escala industrial.