Inherent safety assessment of a valorization alternative for shrimp wastes under the concept of biorefinery

This research is focused on the safety analysis of a preliminary design for a pilot-scale shrimp biorefinery through the Inherent Safety Index (ISI) method. This approach analyzes hazards associated with chemicals and process conditions covering several safety aspects. The chemical approach encompasses the heat released by the reactions, the chemical interaction between substances, their toxicity, explosiveness, flammability, and corrosivity while the process approach covers the amount of inventory handled, maximum working temperature and pressure, equipment safety, and the process structure. In all cases, subindexes were determined considering the worst possible scenario. The results show that the biorefinery is inherently safe by obtaining an ISI of 21 points, with chemical and process safety indices of 15 and 6, respectively. The indicators that stood out were the heat of reaction associated with the deacetylation of chitin as it is highly exothermic, and the flammability of acetone as the most dangerous substance in the process.
Esta investigación se enfocó en la evaluación de seguridad de undiseño preliminar de una biorefinería de camarón a escala pilotoa través del método de Índice de Seguridad Inherente (ISI). Este enfoque analiza riesgos asociados a variables de las sustancias químicas utilizadas y a condiciones operativas del proceso, abarcando muchos aspectos de la seguridad. El enfoque químico abarca el calor liberado por las reacciones, la interacción química entre sustancias, y la toxicidad, explosividad, inflamabilidad y corrosividad de ellas mientras que el enfoque de proceso cubre la cantidad de inventario manejado, temperatura y presión máximas trabajadas, la seguridad de equipos utilizados y la estructura del proceso. En todos los casos se determinan los subíndices considerando el peor escenario posible. Los resultados muestran que la biorefinería es inherentemente segura al obtener un ISI de 21 puntos, con índices de seguridad químico y de procesos de 15 y 6, respectivamente. Los indicadores que sobresalieron fueron el calor de reacción asociado a la desacetilación de la quitina al ser altamente exotérmica, y la inflamabilidad de la acetona como la sustancia más peligrosa en el proceso.