Transformación n de biodiesel

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1 PRIMER CONGRESO SOBRE COMBUSTIBLES Y ENERGIAS RENOVABLES DE MAYO 2007 Transformación n de biodiesel Ing. Liliana Castillo SánchezS Laboratorio de Energías Renovables Universidad Nacional Agraria La Molina

2 Proyecto Biodiesel y y Universidad Nacional Agraria La Molina: x Laboratorio de Energías Renovables (2000). x Facultades investigando biodiesel: Ingeniería a Agrícola. Ciencias Ingeniería a Ambiental. Industrias Alimentarias. Ciencias Forestales. Otras instituciones e universidades x ITDG Soluciones Practicas x CONCYTEC x Universidad Nacional de Ingenieria,, entre tros

3 Antecedentes y Primeras Pruebas y 2003: x 1er proyecto I+D, Concytec x Mención n honrosa CONAM y 2004: y 2do Proyecto I + D Concytec y Biodiésel bus y 2005: Pasantía a en Brasil y 2006:3er Proyecto de I +D x Planta piloto (1 Ton/día) x Panamericana2006 ProBiodiesel 2007: Nueva instalaciones del LER Equipamiento de LER. Infraestructura de la Planta Piloto

4 Definición n de Biodiesel y Ésteres monoalquílicos licos de ácidos grasos de cadena larga derivados de lípidos renovables tales como aceites vegetales y que se emplea en los motores de ignición n de compresión o en calderas de calefacción. y Es un biocombustible renovable derivado de aceites vegetales o grasas animales que puede ser utilizado como sustituto o aditivo del diesel convencional.

5 Proceso de producción

6 Materia prima y Aceites o grasas animales o vegetales: x Composición: triglicéridos ridos x Unidad básica: b ácidos grasos (AG)

7 Transformación de aceite en Biodiesel

8 Extracción n mecánica

9 Materias primas Palma Tempate Palma - Diesel Aguaje Sacha inchi

10 Materias Primas: Parámetros y efectos Insumo oleaginoso Acidos grasos libres Fósforo (ppm) índice de saponificación. Punto de fusión Indice de yodo valor de saponic. Soya < 0.5 < 1,200 < 1.5 % < - 0 C Palma < 5.0 < 30 < 1.2 % < 40 C Colza < 0.5 < 180 < 2.0 % < - 0 C Sebo vacuno < 2.0 < 20 < 0.8% < 40 C EFECTOS DEFINICIÓN N DEL TIPO DE PRE TRATAMIENTO Resistencia al frío Estabilidad oxidativa Alcohol Glicerina

11 Calidad del aceite: efecto del ybuena calidad del aceite: pretratamiento xmaximiza conversión de aceite en biodiésel xfacilita separación de fases en el proceso xdisminuye producción de ácidos grasos xevita envenenamiento del catalizador alcalino xreduce el consumo de catalizadores xminimiza el costo de la operación xgarantiza la calidad normalizada del biodiésel xproduce glicerina cruda de alta calidad

12 Desgomado

13 Neutralización

14 Calidad del aceite: efecto en costos yaceite refinado: xmás costoso yaceite crudo sin refinar: xmás económico xpuede contener impurezas que dificultan su manejo xrequerirá un refinamiento parcial yaceite usado previamente: xel más m s económico xpuede contener agua y/o impurezas xpuede estar muy degradado

15 Procesos de producción n de yprocesos físico f químicos (más s comunes): xproceso ácido base (aceites con alto IA): Esterificación Transesterificación xproceso alcalino (aceites con IA < 2%): Transesterificación yotros procesos: xprocesos enzimáticos xprocesos supercríticos xdirectamente a partir de semillas oleaginosas biodiésel

16 Transesterificación catalizador calor 1 triglicérido 3 metanol 1 glicerina 3 metiléster

17 Parámetros de proceso ymetanol yrelación n Molar 6:1 y15 20% ycatalizador: xalcalino : Hidróxido de sodio / Potasio xconcentración n : % xcon la presencia de AG libres forma jabones xuso de mezclas de alcohol con catalizador :ALCOHOLATOS

18 Esterificación yesterificación de ácidos grasos libres: xse puede utilizar aceites o grasa con altos IA xconvierte los ácidos grasos libres directamente en ésteres metílicos (biodiésel) xse recomienda metanol para reacción xpuede formarse agua,, que tendrá que ser separada para que la reacción n continúe xrequiere etapa posterior transesterificación

19 Proceso ymetanol yrelación n Molar 9:1 Metanol : ácidos grasos (FFA) ycatalizador: xácido cido sulfúrico (2 a 10% del contenido de FFA) xinsumo químico fiscalizado xcorrosivo,, inflamable, tóxico: t tener cuidado en su manipulación n y almacenamiento Formación n de agua

20 Reactor de bajo costo (desechos)!

21 Producción n de biodiesel de aceites residuales US$ 0,21 / lt

22 yseparación n de fases: Producción n a escala de laboratorio

23 Producción n a escala de laboratorio

24 yseparación n de fases: Producción n a escala de laboratorio

25 Planta Piloto de Producción de Biodiesel

26 Reacción n por etapas

27 Post tratamiento yprocesos de purificación yprocesos de lavado con agua, temperatura ambiente. yrecomendable utilizar agua ligeramente acidulada con ácido fosfórico Número de lavados dependerá de la calidad del biodiesel crudo y características del agua ycontrol del ph es necesario en esta etapa

28 Producción n a escala de ypost-tratamiento tratamiento (lavado): laboratorio

29 Post-tratamiento tratamiento del Lavado con agua biodiesel Decantado y separación de agua Secado y filtrado

30 Post tratamiento yuso de centrífugas para separar agua lavado yuso de absorbentes se utiliza para separar impurezas, humedad, catalizador, jabones, otros. y(magnesol : Silicato de magnesio) ymanejo y disposición n de estos productos yoperaciones finales : secado y filtrado final

31 Procesos de purificación

32 Calidad del aceite: efecto en el biodiésel Análisis* Unidades UE EN EEUU-ASTM D-6751 Punto flash C 120 min. 130 min. Número cetano - 51 min. 47 min. Viscosidad mm 2 /s Azufre total mg/kg 10 max. 500 max. Cenizas sulfatadas % masa 0.02 max max. Humedad y sedimentos % vol max. Humedad mg/kg 500 max. - Valor Acido mg KOH/g 0.5 max. 0.8 max. Contenido de Me-OH % masa 0.2 max. 0.2 max. Glicerina Libre % masa 0.02 max 0.02 max. Glicerina Total % masa 0.25 max 0.24 max. Fósforo mg/kg 10 max. 10 max. Indice de Yodo 120 max. -

33 Normas

34

35 Laboratorio de Energías CURSOS Y PROYECCION SOCIAL EQUIPAMIENTO DEL LER SERVICIOS DE ANALISIS Y PRUEBAS PILOTO Renovables

36 MUCHAS GRACIAS Ing. Liliana Castillo SánchezS Laboratorio de Energías Renovables Universidad Nacional Agraria La Molina

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