Furfural Modificado

"Año de la lucha contra la corrupción e impunidad"
Escuela Profesional de Ingeniería Química
Tema:
OBTENCION DEL FUSFURAL A PARTIR DE LA CASCARA DE ARROZ
Asignatura:
Diseño de Plantas química I
Catedrático:
Msc. Dante Castro Coronado
Autor:
Pazo Saba Yubitza Gianella
Piura, junio,2019
ESTUDIO TECNICO Y ECONOMICO DE LA OCTENCION DEL
FUSFURATO A PARTIR DE LA CASCARA DE ARROZ
I. CAPITULO I: ESTUDIO DE MERCADO

1.1 DESCRIPCIÓN DEL PRODUCTO
En 1821 se produce el descubrimiento del furfural, por el químico alemán

Dobereiner. De 1835 - 1840 Emmet observó que el furfural puede ser obtenido
de muchas fuentes vegetales. En 1840 Stenhous se asignó la fórmula correcta
empírica, CsH.02, del furfural y se reconoció la tendencia a la formación de
resinas del furfural. En 1845 Fownes propuso el nombre "furfurol" ( furfur =
salvado, oleum = oil).
Durante los últimos años ha aumentado la preocupación por el uso de los
residuos provenientes de la industria química y deshechos provenientes de la
práctica agropecuana.
Somos un país productor de arroz con una producción de 2 139 052 TM al año,
el pilado de éste tiene como residuo cascarillas de arroz con 470 591 TM, el cual
constituye un 22% en las zonas arroceras, un residuo cuya utilidad en el Perú no
está muy difundida. Dado el gran volumen de cascarilla de arroz se convierte en
un problema ambiental, una alternativa es industrializarlo, uno de los productos
obtenidos es el furfural.
El furfural es un líquido aceitoso ligeramente amarillento, su característica
principal es su olor irritante como las almendras, en contacto con el aire éste
fácilmente se polimeriza cambiando de color a rojo o marrón. Es estable al calor,
en ausencia de materiales catalíticos y oxígeno.
El furfural que se utiliza en el Perú es importado de países de Europa y Estados

Unidos, por lo que el objetivo de este trabajo es: Proponer una alternativa de
uso de la cascarilla de arroz; residuo lignocelulósico abundante como
subproducto de la industria molinera; como materia prima en la obtención de
furfural, evaluar los factores que influyen en la obtención de furfural: relación
carga de cascarilla : volumen de solución ácida, % de ácido, tiempo de reacción,
analizar el comportamiento del cloruro de metileno como solvente para la
separación del furfural y su posterior purificación.
1.2 USOS
a) Refinación de Aceites Lubricantes. La solubilidad característica y su fácil recuperación
por destilación a vapor permite que el furfural sea usado en la refinación de aceites
lubricantes. El furfural tiene la única propiedad de disolver componentes aromáticos u
otras olefinas insaturadas. Actualmente, las compañías productoras de aceites
lubricantes de petróleo y aceites vegetales usan furfural como solvente selectivo en un
proceso de extracción líquido - líquido, para obtener aceites refinados con un índice de
viscosidad elevado. Los extractos resultantes de este proceso de tratamiento, ricos en
hidrocarburos aromáticos se cometcializan como diferentes productos.
b) Agente decolorador. El furfural puede ser usado como un agente decolorador en la
refinación de resinas de madera.
C) La purificación del butadieno. Fue desarrollado durante la Segunda Guerra Mundial
en los Estados Unidos, en la manufactura de caucho sintético. Por destilación extractiva,
con furfural, butadieno o isopreno puede ser separado de otros hidrocarburos C4 y Cs
respectivamente.
d) Síntesis Química. El furfural es utilizado como reactivo químico en la producción del
alcohol furfurílico y derivados tales como el furano y el methylfurano vía hidrogenación,
reducción y descarbonilación de furfural como un recurso industrial para la producción
de un amplio rango de derivados. Otros derivados tales como el amino furfural, ácido
furoico, alcohol metilfurfurílico son producidos en un solo paso del furfural.
OTROS USOS:
Fabricación de hexametilenodiamina, empleada en la fabricación del nylon.
Ingrediente en la fabricación de resinas sintéticas, en especial las fenol - aldehídicas.
Elaboración de productos medicinales, productos funguicidas y herbicidas.
Agente humectante en la fabricación de ruedas de amolar y lijas. Revestimiento para frenos y

balatas.
1.3 PRODUCTOS COMPETITIVOS:
Dentro de algunos productos competitivos y derivados tenemos:
En síntesis química para la producción de alcohol furfurílico y derivados tales como el

furano, el methylfurano, el amino furfural, ácido furoico y alcohol metilfurfurílico;
ingrediente en la fabricación de resinas sintéticas, en especial las fenol - aldehídicas; y otros.
1.4. ESTIMACIÓN DEL CONSUMO HASTA 2023:
Para la estimación de la demanda futura del furfural, se ha determinado en base a

la serie de datos de consumo proporcionados por La Superintendencia Nacional de
Administración Tributaria (SUNAT). Al revisar la base de datos de la SUNAT se observa
que en nuestro país no se produce industrialmente furfural por lo que es importado en
un 100% por la industria nacional, determinadose que:
Demanda = Importación= Consumo
En el cuadro 1 veremos el consumo en el Perú del furfural en los últimos 10 años y a la

vez el aumento porcentual del mismo.
N° AÑO PESO NETO EN KG PESO NETO EN TM
1 2009 4,428.390 4.428
2 2010 1,610.510 1.611
3 2011 3.480 0.0035
4 2012 23.190 0.0232
5 2013 0.720 0.000725.
6 2014 19,027.570 19
7 2015 41.250 0.0413
8 2016 62.490 0.0625
9 2017 67.740 0.0678
10 2018 41.820 0.0418
∑ 25307.16 25.3
AHORA HAREMOS USO DE LOS TRES MÉTODOS SIGUIENTES:
1) Método de Tasa de Crecimiento (Promedio de los porcentajes anuales)

2) Método de Tasa de Crecimiento en Función al Promedio
3) Método de Linealización o Cuadrados
METODO I:
Promedio de los Porcentajes Anuales de Aumento o Tasa de Crecimiento.
PESO %
NETO AUMENTO AUMENTO
N° Año EN TM PROMEDIO ANUAL
1 2012 0.0232 0 0
2 2015 0.0413 0.0181 78
3 2016 0.0625 0.0215 51.3
4 2017 0.0678 0.0053 8.5
5 2018 0.0418 -0.026 -38.3
TOTAL 0.2366 0.0186 99.5
 Hallamos Tasa de Crecimiento (TC):

TC: Tasa de Crecimiento5
%Ai: Aumento porcentual en el año “i”
N: Número de años
∑ %𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙𝑒𝑠 99.5
TC = = = 24.9%
N−1 5−1
 Estimación de la demanda futura:

D0: 0.0232 TM
Dn = D0 (1 + x)15
Haremos el cálculo de la demanda futura del año 2023

D2023 = 0.0232 x (1 + 0.249)15 = 0.65 TM
DEMANDA
FUTURA –
METODO 01
DEMANDA
AÑO FUTURA
2019 0.27
2020 0.33
2021 0.42
2022 0.52
2023 0.65
DEMANDA FUTURA TM
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
1 2 3 4 5
AÑO Demanda
METODO II:
Razón del Aumento Promedio vs El Consumo Promedio
 Hallamos el Consumo Promedio (CP):

CP: Consumo anual en el año “i”
n: número de años
∑ 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 𝑖 0.2366
CP = = = 0.047
n 5
 Hallamos Aumento Promedio (AP):

Ai: Aumento anual en el año “i”
∑ 𝐴𝑖 0.0186
AP = = = 0.005
n−1 5−1
 Tasa de crecimiento del aumento promedio(TC):
𝐴𝑃 0.005
TC = = 𝑥100 = 10.1%
CP 0.047
 Estimación de la demanda futura:
Dn: Demanda en el año n

Do: Demanda inicial (en este caso, en el año 2012)
Do = 0.0232 TM
n: número de años
x: tasa de crecimiento (0.0101)
Dn = D0 (1 + x)n
D2023 = 0.0232 x (1 + 0.101)15 = 0.098 TM
DEMANDA
FUTURA –
METODO 02
DEMANDA
AÑO FUTURA
2019 0.067
2020 0.074
2021 0.081
2022 0.089
2023 0.098
DEMANDA FUTURA TM
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
1 2 3 4 5
año Demanda
 METODO III:
Linealización de consumos o de demanda – Mínimos Cuadrados
CONSUMO
N° Año TM X X^2 Y*X
1 2012 0.0232 0 0 0
2 2015 0.0413 1 1 0.0413
3 2016 0.0625 2 4 0.125
4 2017 0.0678 3 9 0.2034
5 2018 0.0418 4 16 0.1672
TOTAL 0.2366 10 30 0.5369
 Reemplazaremos los valores en las siguientes ecuaciones:

1) y = a + bx Donde:
2) ∑y = (n)(a) + b∑x
3) ∑xy = a∑x + b∑x2 Y: consumo
a;b: constantes
x: año n: # de años tomados en

el analisis
 Reemplazamos los datos de la tabla en ec. 2 y 3
2) 0.2366= 5a + 10b Resolviendo obtenemos:
4) 0.5359 = 10a + 30b a = 0.0347
b = 0.0063
 Reemplazamos en ec. 1:
y = 0.0347+ 0.0063X
Con esta ecuación podemos estimar la demanda futura para cualquier año:
Demanda Futura –
Metodo 02
DEMANDA
AÑO FUTURA
2019 0.098
2020 0.104
2021 0,110
2022 0.117
2023 0.123
DEMANDA FUTURA TM
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
1 2 3 4 5
AÑO DEMANDA
Cuadro comparativo de los tres métodos usados para estimar la capacidad de la planta
X AÑO ANUALES PROMEDIO RAZON DE AUMENTO METODO DE

DE LOS
PROM Y CONSUMO LINEALIZACION
PORCENTAJES
PROMEDIO
10 2019 0.27 0.067 0.098
11 2020 0.33 0.074 0.104
12 2021 0.42 0.081 0.110
13 2022 0.52 0.089 0.117
14 2023 0.65 0.098 0.123

TRES METODOS PARA ESTIMAR LA CAPACIDAD DE LA
PLANTA EN TM
METODO 1 METODO 2 METODO 3
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
2019 2020 2021 2022 2023
Grafico de demanda futura utilizando los tres métodos .
1.6 CAPACIDAD DE LA PLANTA ESTIMADA:
Siendo el FURFURAL un producto intermedio el cual muchas veces va a ser

procesado nuevamente con otro compuestos para dar un producto final por lo que nos
deberemos guiar de los datos de consumo que nos ha proporcionado la SUNAT puesto
que el furfural puede ser utilizado en diversas industrias para elaborar productos con
usos determinados que no pueden tener relación.
DEMANDA ESTIMADA< CAPACIDAD DE PLANTA
Por lo que nuestra capacidad de planta para cubrir el aumento de demanda del
Furfural será igual:
CAPACIDAD DE PLANTA =0.8*DEMANDA ESTIMADA

La capacidad de planta para cubrir la demanda del Furfural será:
CAPACIDAD DE PLANTA = 0.8 * 0.123 TON

CAPACIDAD DE PLANTA = 0.098TON
CAPACIDAD DE PLANTA = 0.098TON ≡ 0.1TON

Furfural Modificado

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

Furfural Modificado

Cargado por

Información del documento

Descripción original:

Título original

Derechos de autor

Formatos disponibles

Compartir este documento

Compartir o incrustar documentos

Opciones para compartir

¿Le pareció útil este documento?

¿Este contenido es inapropiado?

Copyright:

Formatos disponibles

Furfural Modificado

Cargado por

Copyright:

Formatos disponibles

"Año de la lucha contra la corrupción e impunidad"

Escuela Profesional de Ingeniería Química

OBTENCION DEL FUSFURAL A PARTIR DE LA CASCARA DE ARROZ

I. CAPITULO I: ESTUDIO DE MERCADO

En 1821 se produce el descubrimiento del furfural, por el químico alemán

El furfural que se utiliza en el Perú es importado de países de Europa y Estados

Fabricación de hexametilenodiamina, empleada en la fabricación del nylon.

Ingrediente en la fabricación de resinas sintéticas, en especial las fenol - aldehídicas.

Elaboración de productos medicinales, productos funguicidas y herbicidas.

Agente humectante en la fabricación de ruedas de amolar y lijas. Revestimiento para frenos y

1.3 PRODUCTOS COMPETITIVOS:

Dentro de algunos productos competitivos y derivados tenemos:

En síntesis química para la producción de alcohol furfurílico y derivados tales como el

Para la estimación de la demanda futura del furfural, se ha determinado en base a

Demanda = Importación= Consumo

En el cuadro 1 veremos el consumo en el Perú del furfural en los últimos 10 años y a la

N° AÑO PESO NETO EN KG PESO NETO EN TM

1 2009 4,428.390 4.428

2 2010 1,610.510 1.611

3 2011 3.480 0.0035

4 2012 23.190 0.0232

5 2013 0.720 0.000725.

7 2015 41.250 0.0413

8 2016 62.490 0.0625

9 2017 67.740 0.0678

10 2018 41.820 0.0418

1) Método de Tasa de Crecimiento (Promedio de los porcentajes anuales)

 Hallamos Tasa de Crecimiento (TC):

 Estimación de la demanda futura:

Haremos el cálculo de la demanda futura del año 2023

Razón del Aumento Promedio vs El Consumo Promedio

 Hallamos el Consumo Promedio (CP):

 Hallamos Aumento Promedio (AP):

 Tasa de crecimiento del aumento promedio(TC):

Dn: Demanda en el año n

D2023 = 0.0232 x (1 + 0.101)15 = 0.098 TM

 Reemplazaremos los valores en las siguientes ecuaciones:

x: año n: # de años tomados en

 Reemplazamos los datos de la tabla en ec. 2 y 3

2) 0.2366= 5a + 10b Resolviendo obtenemos:

4) 0.5359 = 10a + 30b a = 0.0347

X AÑO ANUALES PROMEDIO RAZON DE AUMENTO METODO DE

10 2019 0.27 0.067 0.098

11 2020 0.33 0.074 0.104

12 2021 0.42 0.081 0.110

13 2022 0.52 0.089 0.117

14 2023 0.65 0.098 0.123

Grafico de demanda futura utilizando los tres métodos .

1.6 CAPACIDAD DE LA PLANTA ESTIMADA:

Siendo el FURFURAL un producto intermedio el cual muchas veces va a ser

DEMANDA ESTIMADA< CAPACIDAD DE PLANTA

CAPACIDAD DE PLANTA =0.8*DEMANDA ESTIMADA

CAPACIDAD DE PLANTA = 0.8 * 0.123 TON

CAPACIDAD DE PLANTA = 0.098TON ≡ 0.1TON

También podría gustarte