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Aspen Plus and MATLAB software simulation tools were employed for modeling, simulation and optimization of a distillation process to recover limonene epoxide from a liquid mixture containing limonene + acetonitrile + water + limonene epoxide. This mixture is obtained from limonene epoxidation over PW-Amberlite using aqueous hydrogen peroxide as oxidant and acetonitrile as solvent. Analyses of residue curve maps indicate that batch distillation columns of inverse configuration are adequate to separate limonene epoxide. The model parameters, i.e., the number of stages (8) and the reflux ratio (3,1) were determined by steady state simulations with short-cut models and rigorous models from Aspen Plus. Aspen Plus simulation of the batch distillation operation showed that it is possible to recover up to 95 % limonene epoxide with a molar fraction of 0,97 after 7,5 h. For comparison purposes, the batch distillation operation was also simulated with a semi-rigorous MATLAB model and similar results were obtained., Empregaram-se ferramentas de software de simulação como Aspen Plus e MATLAB para a modelagem, simulação e otimização de um processo de destilação para recuperar epóxido de limoneno a partir de uma mistura líquida que contém limoneno + acetonitrilo + água + epóxido de limoneno. Esta mistura obtém-se da epoxidação de limoneno sobre PW-Amberlita utilizando peróxido de hidrogênio aquoso como oxidante e acetonitrilo como disolvente. As análises de curvas de composição residual indicaram que as colunas de destilação por lotes de configuração inversa são adequadas para separar o epóxido de limoneno. Os parâmetros do modelo, como o número de etapas (8) e a relação de refluxo (3,1), se determinaram mediante simulações de estado estacionário com modelos curtos e rigorosos de Aspen Plus. A simulação da equipe por lotes em Aspen Plus mostrou que é possível recuperar até o 95 % do epóxido de limoneno com uma fração molar de 0,97 após 7,5 h. Com fins comparativos, a destilação por lotes também se simulou com um modelo semirrigoroso construído em MATLAB, com o qual se conseguiram resultados similares., Se emplearon herramientas de software de simulación como Aspen Plus y MATLAB para el modelado, simulación y optimización de un proceso de destilación para recuperar epóxido de limoneno a partir de una mezcla líquida que contiene limoneno + acetonitrilo + agua + epóxido de limoneno. Esta mezcla se obtiene de la epoxidación de limoneno sobre PW-Amberlita utilizando peróxido de hidrógeno acuoso como oxidante y acetonitrilo como disolvente. Los análisis de curvas de composición residual indicaron que las columnas de destilación por lotes de configuración inversa son adecuadas para separar el epóxido de limoneno. Los parámetros del modelo, como el número de etapas (8) y la relación de reflujo (3,1) se determinaron mediante simulaciones de estado estacionario con modelos cortos y rigurosos de Aspen Plus. La simulación del equipo por lotes en Aspen Plus mostró que es posible recuperar hasta el 95 % del epóxido de limoneno con una fracción molar de 0,97 después de 7,5 h. Con fines comparativos, la destilación por lotes también se simuló con un modelo semirriguroso construido en MATLAB, con el cual se lograron resultados similares.

Se presentan dos nuevas correlaciones para el cálculo de la viscosidad de mezclas de crudos pesados colombianos con diluyentes. Una de las correlaciones corresponde al modelo de Parkash modificado, que predice con errores inferiores al 0,5% la viscosidad medida en campo para mezclas de crudos entre 15 y 18 API y una fracción de diluyentes (% p/p en la mezcla entre 1,8 y 8,8) de densidad API entre 40 y 64. La segunda correlación corresponde a una relación lineal obtenida a partir de regresión de variables como API, índice y volumen de la mezcla, y que representa los datos de campo con un coeficiente de correlación (R2) de 0,95. Ambas correlaciones se validaron con datos de campo diferentes a los utilizados en la estimación de los modelos y pueden ser fácilmente implementadas para cálculos y estimaciones en campo presentando predicciones iguales o superiores a otras correlaciones existentes para el cálculo de viscosidad de mezclas. La metodología utilizada para establecer los nuevos modelos puede ser fácilmente implementada para deducir o adaptar correlaciones que permitan estimar diferentes propiedades de interés en mezclas de crudos colombianos con diluyentes a partir de datos disponibles en campo.

The PW-Amberlite catalyst is active for limonene epoxidation in triphasic conditions; it becomes deactivated in reaction conditions. Catalyst stability during the reaction and recovery of catalyst activity when it was treated with several solvents were evaluated. It was found that the catalyst recovered 99% of its initial activity when it was washed with toluene and that the recovery was 95% and 97% when ethanol or acetone were used as washing solvents, respectively. Leaching tests showed that the reaction did not continue when the catalyst was removed from the reaction mixture, confirming the absence of leaching during the catalyst's active phase. FTIR analysis revealed that the characteristic species of the phosphotungstate complex did not vary with successive reusing of the catalyst., El catalizador PW-Amberlita es activo para la epoxidación de limoneno en condiciones trifásicas, pero se desactiva durante la reacción. En esta contribución se evaluó la estabilidad del catalizador en la reacción y la recuperación de la actividad catalítica al tratarlo con varios solventes. Se encontró que el catalizador recupera el 99% de su actividad inicial cuando se lavó con tolueno y que la recuperación fue de 95 y 97% cuando se utilizaron etanol o acetona como solventes de lavado, respectivamente. Las pruebas de lixiviación mostraron que la reacción no continuaba al separar el catalizador de la mezcla de reacción, confirmando la ausencia de lixiviación de la fase activa del catalizador. Mediante análisis FTIR se evidenció que las especies características del complejo fosfotungstato no se modificaron con reutilizaciones sucesivas del catalizador.

Se obtuvo una expresión cinética para la epoxidación de limoneno en el sistema catalítico heterogéneo compuesto por tres fases: PW-Amberlita, peróxido de hidrógeno acuoso, acetonitrilo. La expresión se ajusta a los datos experimentales cuando se considera desactivación del catalizador de orden uno. Estos resultados son útiles para la simulación y diseño del reactor bajo condiciones cercanas a las reales.