Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation

Autores
Middagh, Paula M.; Cuezzo, Ana M.; Araujo, Paula Z.; Mele, Fernando D.
Año de publicación
2025
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Este estudio analiza la producción de kerosén parafínico sintético a partir de bioetanol derivado de la industria sucroalcoholera del noroeste argentino. El diseño conceptual del proceso se desarrolló utilizando el simulador UniSim® Design v490, lo que permitió definir el diagrama de flujo, optimizar las condiciones operativas y evaluar la viabilidad técnica mediante indicadores clave. Se alcanzó un rendimiento global de 0,59 kg de hidrocarburos por kilogramo de etanol, con una conversión del 97,1% en la etapa de deshidratación. La integración energética redujo el consumo de servicios auxiliares en un 34%. El análisis económico indicó una viabilidad financiera con un valor actual neto de 19 millones de dólares y una tasa interna de retorno del 14%. Este enfoque propone diversificar la cartera de productos de la biorrefinería de caña de azúcar, aprovechando recursos regionales y destacando el papel de la simulación computacional en el diseño de procesos químicos sostenibles.
This study investigates the production of synthetic paraffinic kerosene from bioethanol produced by the sugarcane industry in Northwest Argentina. The conceptual process design was developed using UniSim® Design v490, which allowed the definition of the process flowsheet, optimisation of operating conditions, and assessment of technical feasibility assessment through key performance indicators. The process achieved an overall yield of 0.59 kg of hydrocarbons per kg of ethanol, with a 97.1% conversion rate in the dehydration stage. Heat integration reduced the auxiliary energy requirement by 34%. The economic analysis showed financial feasibility, with a net present value of USD 19 million and an internal rate of return of 14%. This approach aims to diversify the product portfolio of sugarcane biorefineries, leveraging regional resources and highlighting the role of process simulation tools in the design of sustainable chemical processes.
Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa
Materia
Ciencias Informáticas
etanol a jet-fuel
diseño y simulación de procesos
reducción de emisiones de CO2
biorrefinerías
ethanol-to-jet-fuel
process design and simulation
CO2 emissions reduction
biorefineries
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/178020

id SEDICI_ece738b167973f8a178130f592bb9040
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/178020
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process SimulationProducción de combustible sostenible de aviación: estudio tecno-económico basado en simulación de procesosMiddagh, Paula M.Cuezzo, Ana M.Araujo, Paula Z.Mele, Fernando D.Ciencias Informáticasetanol a jet-fueldiseño y simulación de procesosreducción de emisiones de CO2biorrefineríasethanol-to-jet-fuelprocess design and simulationCO2 emissions reductionbiorefineriesEste estudio analiza la producción de kerosén parafínico sintético a partir de bioetanol derivado de la industria sucroalcoholera del noroeste argentino. El diseño conceptual del proceso se desarrolló utilizando el simulador UniSim® Design v490, lo que permitió definir el diagrama de flujo, optimizar las condiciones operativas y evaluar la viabilidad técnica mediante indicadores clave. Se alcanzó un rendimiento global de 0,59 kg de hidrocarburos por kilogramo de etanol, con una conversión del 97,1% en la etapa de deshidratación. La integración energética redujo el consumo de servicios auxiliares en un 34%. El análisis económico indicó una viabilidad financiera con un valor actual neto de 19 millones de dólares y una tasa interna de retorno del 14%. Este enfoque propone diversificar la cartera de productos de la biorrefinería de caña de azúcar, aprovechando recursos regionales y destacando el papel de la simulación computacional en el diseño de procesos químicos sostenibles.This study investigates the production of synthetic paraffinic kerosene from bioethanol produced by the sugarcane industry in Northwest Argentina. The conceptual process design was developed using UniSim® Design v490, which allowed the definition of the process flowsheet, optimisation of operating conditions, and assessment of technical feasibility assessment through key performance indicators. The process achieved an overall yield of 0.59 kg of hydrocarbons per kg of ethanol, with a 97.1% conversion rate in the dehydration stage. Heat integration reduced the auxiliary energy requirement by 34%. The economic analysis showed financial feasibility, with a net present value of USD 19 million and an internal rate of return of 14%. This approach aims to diversify the product portfolio of sugarcane biorefineries, leveraging regional resources and highlighting the role of process simulation tools in the design of sustainable chemical processes.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa2025-04info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArticulohttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfhttp://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/178020spainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://revistas.unlp.edu.ar/ejs/article/view/18850info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1514-6774info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.24215/15146774e074info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2025-09-29T11:48:09Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/178020Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292025-09-29 11:48:09.247SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
Producción de combustible sostenible de aviación: estudio tecno-económico basado en simulación de procesos
title Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
spellingShingle Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
Middagh, Paula M.
Ciencias Informáticas
etanol a jet-fuel
diseño y simulación de procesos
reducción de emisiones de CO2
biorrefinerías
ethanol-to-jet-fuel
process design and simulation
CO2 emissions reduction
biorefineries
title_short Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
title_full Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
title_fullStr Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
title_full_unstemmed Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
title_sort Sustainable Aviation Fuel production: A Techno- Economic Study Based on Process Simulation
dc.creator.none.fl_str_mv Middagh, Paula M.
Cuezzo, Ana M.
Araujo, Paula Z.
Mele, Fernando D.
author Middagh, Paula M.
author_facet Middagh, Paula M.
Cuezzo, Ana M.
Araujo, Paula Z.
Mele, Fernando D.
author_role author
author2 Cuezzo, Ana M.
Araujo, Paula Z.
Mele, Fernando D.
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Ciencias Informáticas
etanol a jet-fuel
diseño y simulación de procesos
reducción de emisiones de CO2
biorrefinerías
ethanol-to-jet-fuel
process design and simulation
CO2 emissions reduction
biorefineries
topic Ciencias Informáticas
etanol a jet-fuel
diseño y simulación de procesos
reducción de emisiones de CO2
biorrefinerías
ethanol-to-jet-fuel
process design and simulation
CO2 emissions reduction
biorefineries
dc.description.none.fl_txt_mv Este estudio analiza la producción de kerosén parafínico sintético a partir de bioetanol derivado de la industria sucroalcoholera del noroeste argentino. El diseño conceptual del proceso se desarrolló utilizando el simulador UniSim® Design v490, lo que permitió definir el diagrama de flujo, optimizar las condiciones operativas y evaluar la viabilidad técnica mediante indicadores clave. Se alcanzó un rendimiento global de 0,59 kg de hidrocarburos por kilogramo de etanol, con una conversión del 97,1% en la etapa de deshidratación. La integración energética redujo el consumo de servicios auxiliares en un 34%. El análisis económico indicó una viabilidad financiera con un valor actual neto de 19 millones de dólares y una tasa interna de retorno del 14%. Este enfoque propone diversificar la cartera de productos de la biorrefinería de caña de azúcar, aprovechando recursos regionales y destacando el papel de la simulación computacional en el diseño de procesos químicos sostenibles.
This study investigates the production of synthetic paraffinic kerosene from bioethanol produced by the sugarcane industry in Northwest Argentina. The conceptual process design was developed using UniSim® Design v490, which allowed the definition of the process flowsheet, optimisation of operating conditions, and assessment of technical feasibility assessment through key performance indicators. The process achieved an overall yield of 0.59 kg of hydrocarbons per kg of ethanol, with a 97.1% conversion rate in the dehydration stage. Heat integration reduced the auxiliary energy requirement by 34%. The economic analysis showed financial feasibility, with a net present value of USD 19 million and an internal rate of return of 14%. This approach aims to diversify the product portfolio of sugarcane biorefineries, leveraging regional resources and highlighting the role of process simulation tools in the design of sustainable chemical processes.
Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativa
description Este estudio analiza la producción de kerosén parafínico sintético a partir de bioetanol derivado de la industria sucroalcoholera del noroeste argentino. El diseño conceptual del proceso se desarrolló utilizando el simulador UniSim® Design v490, lo que permitió definir el diagrama de flujo, optimizar las condiciones operativas y evaluar la viabilidad técnica mediante indicadores clave. Se alcanzó un rendimiento global de 0,59 kg de hidrocarburos por kilogramo de etanol, con una conversión del 97,1% en la etapa de deshidratación. La integración energética redujo el consumo de servicios auxiliares en un 34%. El análisis económico indicó una viabilidad financiera con un valor actual neto de 19 millones de dólares y una tasa interna de retorno del 14%. Este enfoque propone diversificar la cartera de productos de la biorrefinería de caña de azúcar, aprovechando recursos regionales y destacando el papel de la simulación computacional en el diseño de procesos químicos sostenibles.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2025-04
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Articulo
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/178020
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/178020
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://revistas.unlp.edu.ar/ejs/article/view/18850
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/issn/1514-6774
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.24215/15146774e074
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1844616344401608704
score 13.070432