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Euroinnova Formación

 

Ácido cítrico

December 9, 2012 por Ramon   Comentarios (0)

    1. Resumen
    2. Introducción
    3. Fundamentación de la estrategia
    4. Problema de la investigación
    5. Hipótesis y Objetivos
    6. Tareas Científicas
    7. Resultados y contribuciones del trabajo
    8. Conclusiones
    9. Bibliografía

    ESTRATEGIA PARA ESTUDIO DE LAS POSIBILIDADES DE INVERSIÓN EN UNA PLANTA DE ÁCIDO CÍTRICO EN LA INDUSTRIA AZUCARERA

    1. En este trabajo se brinda una panorámica de los aspectos técnico económicos más importantes de la producción de ácido cítrico, a partir de un análisis crítico del estado del arte de esta producción, que sirve como punto de partida para proponer una estrategia para la realización de la investigación y la propuesta de desarrollo de esta producción en el país.

      Se elabora el diagrama heurístico fundamentado en la concepción del Análisis Complejo de Procesos en condiciones de incertidumbre, incorporando la integración material y energética de los procesos, como aspecto clave para disminuir los costos de producción y hacer viable y competitiva la producción de ácido cítrico, a partir de sustratos azucarados.

      Se enfocan conceptualmente los métodos fundamentales para el desarrollo de la investigación y los aportes del trabajo a realizar.

      Se ofrecen los primeros resultados de la estimación de la inversión y los indicadores económicos del análisis de factibilidad de manera preliminar en una planta de ácido cítrico, que justifican y motivan el estudio, reportándose conclusiones valiosas como primera etapa de dicha investigación.

    2. Resumen

    3. Introducción

    En el año 1995 se inició un estudio del nivel de Innovación Tecnológica en la Industria Química Cubana y particularmente en la industria Azucarera, como parte de los Proyectos (CYTEC), promovidos por esta red Iberoamericana, principalmente por España en toda Ibero América, ( González E. y col., 1996). Como resultado de ese estudio, se obtuvo la necesidad de potenciar la diversificación azucarera, como vía para incrementar el nivel de innovación de este sector, actualidad y explotación de la tecnología existente. Este aspecto se ha abordado con fuerza por otros autores en el país, tal es el caso de Gálvez, Blanco, (Gálvez O., 1996), (Gálvez O., 1999). Esta necesidad, dirigida hacia la diversificación, se intensifica actualmente por el reordenamiento del mercado de los productores de azúcar y la tendencia al autoabastecimiento, que redundan en los bajos precios de la tonelada de azúcar en el mercado mundial (117 USD/t), (Fernández M., 1995), (Almazán O., 1997), (Almazán O., 1999) (Sugar Online, 2003).

    Así se reportan por diversos autores de cubanos, publicaciones que reflejan acciones concretas en este campo. Podemos citar los estudios realizados por González en la región central de cuba para el perfeccionamiento de la industria azucarera a través del incremento de la producción de alcohol, (González E., 1996), el estudio de macro localización de una destilería de alcohol con capacidad de 800 HL/d (González E. y Col., 1999). Otros esfuerzos dirigidos a dinamizar la actividad de Innovación Tecnológica en esta industria, lo constituye, el trabajo de alternativas para la reconversión de plantas de torula, (Santos R., 1999), entre otros, (de la Cruz R., 2002), (Oquendo H., 2002).

    En ese contexto se analiza un producto de amplio uso en el país, el ácido cítrico. Esto se explica por sus diversas aplicaciones, en diferentes ramas de la economía, como son: bebidas, alimentos, farmacéutica, cosméticos, aditivos a los detergentes, limpieza de equipos en la industria de alimentos, entre otros. (López G. R., 2002), (Herryman M., Blanco G, 1999), (Herryman M., Blanco G, 2001).

    En el mundo, se reporta en 1980 una producción mundial de 175000 t/año (Sasson A., 1984). Actualmente se reporta una producción de 879000 t/año, con un crecimiento de la demanda de de3 - 4 % a nivel mundial. Es significativo también que se produce en más de 20países,(López G. R., 2002),(Herryman M., Blanco G., 1999), (Herryman M., Blanco G, 2001).

    En Cuba se trabajó estudios de posibilidades de esta producción en los años 70’s y 80’s y se ha retomado como alternativa para el uso de las mieles finales de caña, (Herryman M., Blanco G., 1999), (Blanco G., Herryman M., 2001), planteándose por éstas autoras como aspecto relevante, que la producción de ácido cítrico posibilita disponer de un producto para las necesidades internas y evaluar las posibilidades de exportación dentro de la región. De esto se deriva la necesidad de realizar estudios técnico económicos, para determinar la factibilidad de desarrollar esta línea de trabajo, considerando la integración de procesos como aspecto relevante desde el punto de vista científico y práctico, como se ha venido demostrando en el contexto de la industria azucarera cubana, (Santos, R., 1999), (Oquendo H., 2002) (de la Cruz R., 2002), por las ventajas económicas, tanto para la explotación de procesos existentes, como para la inversión de nuevos procesos.

    Desarrollo

    Fundamentación de la estrategia

    El proyecto se hace necesario debido a la necesidad existente en el país de seleccionar alternativas de acuerdo con las condiciones propias, que permitan una revalorización de la caña y los subproductos, a través de esquemas tecnológicos integrados, desde el punto de vista material, energético y de servicios, en forma de ciclos tecnológicos cerrados, donde se garantice la compatibilidad con el medio ambiente, (Gálvez O., 1996), (Gálvez O., 1999), (Laborde M. y Col, 2003).

    En el caso del alcohol y el ácido cítrico, son alternativas para el desarrollo de la industria biotecnológica, donde se aprovechan subproductos y productos intermedios de la fabricación de azúcar crudo, con un valor agregado mayor. Si comparamos el precio de comercialización del azúcar (117 USD/t), con el del ácido cítrico (1600 USD/t), se puede entender esto claramente. Además desde el punto de vista científico se aportan nuevos conocimientos.

    Nos referimos en este último aspecto, a la aplicación de resultados en la estrategia de fermentación en la industria alcoholera a la producción de ácido cítrico, que de hecho debe resultar en mejoras al proceso tecnológico existente; en cuanto a; flexibilidad, alternativas tecnológicas. Al considerar la incertidumbre en el análisis, permitirá disponer de alternativas tecnológicas, de capacidad de planta diferentes ante diferentes condiciones del mercado de materias primas, tecnología y productos.

    Como se refiere en la literatura nacional se hace necesario un estudio técnico económico para evaluar posibilidades de producción de ácido cítrico en nuestro país. Además, existen en el país experiencias en el estudio científico y de aplicación de otras producciones derivadas que constituyen la base metodológica para proyectar este estudio. Si embargo no están disponibles todos los softwares necesarios para la modelación y simulación, ni plantas similares en el país, por lo que se requiere de la colaboración extranjera para apoyar el desarrollo del proyecto.





    Problema de la investigación

    La falta de identificación de indicadores de mercado, alternativas de uso y de un Análisis de Proceso para la producción sostenible de ácido cítrico en Cuba a partir de sustratos y fuentes renovables de energía, impide la implementación de una estrategia de integración material y energética para la introducción de este producto como alternativa de diversificación de la industria azucarera.

    Hipótesis

    Si se definen indicadores de mercado, alternativas de uso y se realiza un análisis de proceso para la producción sostenible de ácido cítrico a partir de sustratos de la industria azucarera y fuentes renovables de energía, se estará en condiciones de proponer una estrategia de integración material y energética para la introducción de este producto como vía de diversificación de la industria azucarera cubana.

    Objetivo General

    Implementar una estrategia de integración material y energética para la producción sostenible de ácido cítrico con la utilización sustratos y fuentes renovables de energía, como alternativa de diversificación de la industria azucarera cubana a partir de la identificación de indicadores de mercado y el Análisis Complejo de Procesos en presencia de incertidumbre.

    Objetivos específicos

    1. Identificar indicadores del mercado del ácido cítrico y su tendencia a nivel mundial a diez años vista.
    2. Realizar un análisis prospectivo de las diferentes alternativas de uso del ácido cítrico y su importancia.
    3. Realizar un análisis de procesos en condiciones de incertidumbre para determinar a partir de la propuesta de diferentes alternativas tecnológicas para la producción de ácido cítrico, la más idónea en condiciones cubanas y la capacidad de producción acorde a las características del mercado.
    4. Desarrollar métodos y software que permitan el análisis para instalaciones específicas de la industria azucarera, de las posibilidades de integrar la Fábrica de Ácido Cítrico en condiciones energéticas sustentables y ambientalmente compatibles.

    Tareas Científicas

    1. Estudiar el mercado del ácido cítrico en la actualidad y su evolución a 10 años vista.
    2. Estudiar las aplicaciones del ácido cítrico y los residuos del proceso a nivel mundial y proponer una estrategia teniendo en cuenta la flexibilidad en la producción.
    3. Determinar la localización y capacidad de la nueva instalación acorde con la demanda actual en el mercado del ácido cítrico y su evolución a 10 años vistas.
    4. Desarrollo de modelos de procesos para pronosticar el efecto de diferentes niveles de extracción de sustratos azucarados en la calidad y cantidad de azúcar y en el balance energético de la planta
    5. Analizar las diferentes alternativas de mezcla de sustratos azucarados y recirculación de las vinazas de otros procesos fermentativos en la producción de ácido cítrico.
    6. Modelación del proceso de fabricación de ácido cítrico. Análisis de la recuperación de subproductos.
    7. Análisis de las posibles tecnologías conocidas o en desarrollo de productos de interés en el mercado susceptible de ser producidas, empleando los subproductos de la producción de ácido cítrico
    8. Establecer y optimizar los balances de masa y energía globales en una industria que incluya la fabricación de ácido cítrico.
    9. Elaborar y evaluar esquemas de cogeneración en la industria azucarera con diferentes niveles de extracción de extracción de sustratos azucarados que permitan satisfacer los requerimientos de electricidad y vapor de las instalaciones productoras de azúcar, ácido cítrico y las producciones a partir de los subproductos de la fabricación de ácido cítrico.
    10. Formulación de modelos de indicadores económicos del combinado productor de ácido cítrico.
    11. Estudiar, a partir de los modelos de los diferentes componentes del sistema, las mejores soluciones en las condiciones específicas de las industrias azucareras de los países involucrados.
    12. Búsqueda, selección y desarrollo del software necesario para realizar el análisis del ciclo completo de producción de ácido cítrico de evaluación de reconversión de la inversión en caso de una eventual necesidad de utilizarla parcial o totalmente en otras producciones.
    13. Formulación, evaluación y determinación técnico económica de las alternativas óptimas de esquemas en la producción de ácido cítrico a partir de sustratos azucarados de la industria de la caña de azúcar.
    14. Estudio comparativo entre las posibilidades de obtención de ácido cítrico a partir de fuentes renovables y no renovables.

     

    Resultados y contribuciones del trabajo

    1. Indicadores del mercado del ácido cítrico en la actualidad, su evolución a 10 años vista y las aplicaciones del producto.
    2. La localización y capacidad de la nueva instalación acorde con la demanda actual en el mercado del ácido cítrico y su evolución a 10 años vistas.
    3. Las tecnologías conocidas en la producción de ácido cítrico o en desarrollo de productos de interés en el mercado susceptible de ser producidas, empleando los subproductos de la producción.
    4. Los modelos de procesos para pronosticar el efecto de diferentes niveles de extracción de sustratos azucarados en la calidad y cantidad de azúcar y en el balance energético de la planta
    5. Las posibilidades de mezcla de sustratos azucarados y recirculación de las vinazas de otros procesos fermentativos en la producción de ácido cítrico.
    6. Los valores óptimos del sistema de ecuaciones de los balances de masa y energía globales en una industria que incluya la fabricación de ácido cítrico.
    7. Los esquemas de cogeneración en la industria azucarera con diferentes niveles de extracción de extracción de sustratos azucarados que permitan satisfacer los requerimientos de electricidad y vapor de las instalaciones productoras de azúcar, ácido cítrico y las producciones a partir de los subproductos de la fabricación de ácido cítrico.
    8. Los modelos de indicadores económicos del combinado productor de ácido cítrico.
    9. Las mejores soluciones en las condiciones específicas de las industrias azucareras de los países involucrados
    10. El software necesario para realizar el análisis del ciclo completo de producción de ácido cítrico de evaluación de reconversión de la inversión en caso de una eventual necesidad de utilizarla parcial o totalmente en otras producciones.
    11. La Formulación, evaluación y determinación técnico económica de las alternativas óptimas de esquemas en la producción de ácido cítrico a partir de sustratos azucarados de la industria de la caña de azúcar.
    12. Las alternativas de uso de los residuales del proceso a nivel mundial y proponer una estrategia teniendo en cuenta la flexibilidad en la producción.

    Conclusiones

    1. En el contexto actual de la diversificación azucarera, la búsqueda de alternativas no explotadas en el país constituye una necesidad que se intensifica por el reordenamiento del mercado de los productores, donde la producción de ácido cítrico en particular es atractiva y aun se desconocen sus posibilidades técnico- económicas.
    2. El ácido cítrico es un producto cuya producción no es tan reciente, por lo que existen ofertas tecnológicas, patentes comercializables e información suficiente para su transferencia tecnológica a nuestro país. Sin embargo, se incorporan nuevos usos al producto, en nuestro país se desconocen algunos de ellos ya establecidos y aun se estudian mejoras para la realización del proceso tecnológico.
    3. En nuestro país, estando incluso en condiciones de depresión económica, existe una demanda del ácido cítrico con tendencia al incremento, constituyendo un punto de partida para proyectar la inversión del mismo. Precisar estos resultados con el uso y mejoramiento de las herramientas disponibles en la literatura es de gran utilidad para la toma de decisiones en el proceso inversionista.
    4. El Análisis Complejo de Procesos en condiciones de incertidumbre, con la incorporación del concepto de integración de procesos, son herramientas disponibles para la realización de estudios de macrolocalización con el empleo de técnicas de optimización y análisis económico en condiciones de incertidumbre.
    5. La producción de ácido cítrico provoca un impacto sobre el medio ambiente, como es de esperar en el caso de la Industria Química; sin embargo, una estrategia adecuada para el uso de los subproductos permite aminorar estos efectos y lograr ventajas económicas en otras producciones.

    Bibliografía:

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    Raquel de la Cruz Soriano

    raquel[arroba]suss.co.cu

    Centro Universitario José Martí Pérez de S. Spiritus.

    Erenio González Suárez, UCLV.



    Fuente: http://www.monografias.com/trabajos51/acido-citrico/acido-citrico.shtml

    Páginas: [1] - [2]

    (obligatorio)