Características del Biodiésel de palma y las mezclas. Mónica Cuéllar Sánchez Fedepalma

Transcripción

1 Características del Biodiésel de palma y las mezclas. Mónica Cuéllar Sánchez Fedepalma

2 Contenido 1. La Palma de Aceite en Colombia 2. Características del Biodiésel 3. Prácticas de manejo del biodiesel durante el almacenamiento

3 La Palma de Aceite en Colombia

4 Miles de hectáreas La palma de aceite, se cultiva desde hace más de 50 años en el país y tiene una participación en la producción del 93% Producción Desarrollo 152 Sebo 4,7% Palmiste 7,5% Soya 1,1% Algodón 1,1% Palma 86% Esto garantiza un suministro permanente de aceite de palma para los diferentes sectores industriales.

5 Localización Área sembrada Plantas de Beneficio Producción departamentos 103 municipios Has 55 Aceite de palma: Ton. Aceite de palmiste: Ton. Torta de palmiste: Ton. Zona Norte: ha Zona Central: ha Zona Oriental: ha El desarrollo reciente de la palma de aceite involucra un creciente número de pequeños y medianos productores, los cuales representan el 25% del área sembrada en la ultima década. Zona Occidental: ha

6 La agroindustria de la palma de aceite está comprometida con los principios del desarrollo sostenible Compatible con el Medio Ambiente Económica - mente viable Socialmente aceptable

7 La agroindustria de la palma de aceite genera: Más de empleos directos e indirectos Empleo formal, estable y dentro del marco laboral. Programas de capacitación y promoción empresarial Programas de bienestar en vivienda, salud, educación y recreación

8 Miles de toneladas Distribución de las ventas de aceite de palma en Colombia ,1 303, ,9 450, Hay suficiente oferta de aceite de palma para cubrir los principales mercados en Colombia, el de alimentos, biocombustibles y el de exportación. Mercado local Mercado de exportación

9 Características del Biodiésel de Palma

10 El Aceite de Palma Es un alimento saludable ya que es libre de colesterol, libre de grasas trans y posee un alto contenido de vitaminas (A y E) y de fitosteroles 10

11 Características del Aceite de Palma Composición de ácidos grasos Aceite de Ácidos Grasos Aceite de Palma Palmiste Cáprico C10:0-3,7 Laurico C12:0 0,2 48,3 Miristico C14:0 1,1 15,6 Palmítico C16: % 7,8 Estearico C18:0 4,5 Saturados 2 Oléico C18:1 39,2 50% 15,1 Linoléico C18:2 10,1 Insaturados 2,7 Acidos laúricos Aceite de Palma Oleína Fracción líquida Estearina Fracción sólida 11

12 Se denomina biodiésel a los metil esteres de ácidos grasos derivados de aceites y grasas. Biodiésel El proceso químico se conoce como transesterificación. 12

13 Las materias primas utilizadas en las diferentes regiones del mundo dependen de su disponibilidad local. Las características del aceite utilizado como materia prima, determina algunas de las propiedades del biodiésel Soya Colza Girasol Sebo Palma Punto de Fluidez Indice de Yodo Estabilidad a la oxidacción Numero de Cetano 13

14 (MJ/Kg) Características de las mezclas diesel biodiésel de palma 62 Numero de Cetano 50 Poder Calorífico % de Biodiesel en la mezcla Diesel Regular Diesel Extra Diesel 2 ASTM Diesel Regular Diesel Extra Diesel HDT % de Biodiesel en la mezcla La incorporación de metil ester al combustible biodiésel mejora el número de cetano de la mezcla La adición de biodiésel de palma al combustible diesel sólo disminuye en un 2,5% el poder calorífico de la mezcla Fuente: Proyecto Evaluación de mezclas de biodiésel de palma como combustible diesel. ECOPETROL-ICP y Cenipalma 14

15 Normas técnicas vigentes para el biodiésel en el mundo. Producto Punto de Fluidez Densidad Índice de Yodo Establecen los requisitos de calidad para el biodiésel que se utilizará puro o en mezcla en motores diesel Alcance de la Norma Proceso Contenido metil ester Contenido de metanol Contaminación Total Las dos de referencia son: EN Unión Europea ASTM 6751 Estados Unidos Comporta miento Poder Calorífico Lubricidad Numero de Cetano En Colombia: NTC 5444 (Armonizada con las dos anteriores) 15

16 El biodiésel de palma cumple con las especificaciones de calidad establecidas nacional e internacional. PROPIEDADES UNIDAD ASTM 6751 (S500) EN NTC 5444 Biodiesel de Palma DENSIDAD (15 C) Kg/m VISCOSIDAD A 40 C mm 2 /s 1,9-6,0 3,5-5,0 1,9-6,0 4,49 NUMERO DE CETANO Cetanos min 47 min 51 min PUNTO DE CHISPA C min 130 min 120 min PUNTO DE FLUIDEZ C Reportar Depende de la Región Reportar 12 ESTABILIDAD A LA OXIDACCIÓN Horas min 3 min 6 min 6 26 ESTABILIDAD TERMICA %Reflect N.R N.R mín INDICE DE YODO g yodo/100g N.R max 120 max CORROSION LAMINA DE CU N/A * a RESIDUO DE CARBON CONRADSON % peso 0,05 <0,1 máx 0,3 <0,1 NUMERO ACIDO mg KOH/g 0,8 max 0,5 max max 0,5 <0.1 CONTENIDO DE AGUA mg/kg 500 máx 500 máx 500 máx 380 CONTENIDO DE FOSFORO mg/kg max 10 max 10 max 10 1,26 CONTENIDO DE METANOL O ETANOL %masa 0,2 0,2 < 0,2 CONTENIDO DE GLICERINA LIBRE/TOTAL %masa 0,02/0,24 0,02/0,25 0,02/0,25 < 0,02 / < 0,25 CONTENIDO DE ESTER % masa 96,5 96,5 96,5 98,5% CONTENIDO DE Na + K mg/kg max 5 max 5 max 5 4,25 CONTENIDO DE Ca + Mg mg/kg max 5 max 5 max 5 1,89 16

17 Pruebas abreviadas para el recibo de biodiésel Colombia es el único país del mundo que exige al productor que certifique cada uno de los lotes de biodiésel producidos. Este certificado debe ser entregado, cada vez que se despacha un camión.

18 Propiedades de Flujo en Frío Punto de Nube Punto de Fluidez - CFPP Definen el comportamiento del producto según la temperatura Por la configuración de ácidos grasos del biodiesel de palma, este producto tiende a solidificarse a temperaturas inferiores de 14 C (punto de nube). 13 C Este proceso de solidificación no afecta las características del producto y puede revertirse calentando el producto. La NBB menciona que para que el biodiésel se mantenga en estado líquido, debe ser almacenado a una temperatura de 6 C superior al punto de nube. En el caso del biodiesel de palma, esto significa que debe mantenerse el producto puro por encima de 20 C (Resolución del 2007) Punto de fluidez 12 C Punto de nube 14 C Margen de seguridad 6 C Temperatura para que el producto permanezca líquido 20 C 20 C 18

19 Propiedades de Flujo en Frío Formas de mantener el biodiésel de palma líquido 20 C Aislamiento de tanques y tuberías Uso de pre-mezclas concentradas en biodiésel Uso de aditivos 19

20 Efecto del biodiésel de palma en las propiedades de Flujo en frío de las mezclas (BX) Comportamiento del Punto de Nube del las mezclas diesel biodiésel de palma ( C) Comportamiento de las Propiedades de Flujo en Frio de las mezclas diesel biodiésel de palma ( C) ,0 12,0 9,0 6,0 3,0 0,0-3,0-6,0-9,0-12,0-15,0-18,0 B0 B2 B5 B10 B20 B30 B B2 B5 B10 B20 B100 Diesel Regular 1 Diesel Regular 2 Diesel Extra Diesel 2-20 CFPP Fluidez Nube El punto de fluidez del biodiésel de palma no afecta de forma significativa esta propiedad en la mezcla. Fuente: Proyecto Evaluación de mezclas de biodiésel de palma como combustible diesel. ECOPETROL-ICP y Cenipalma 20

21 Fenómeno de solidificación del biodiésel y las mezclas (HAZE) Este fenómeno se presenta en el biodiésel independiente del origen de la materia prima. Fondo Tanque B50 Usuario Industrial Tanques de B100 Inicialmente se sospechó que eran problemas de cristalización por temperatura pero luego observaron que estos cristales NO corresponde al biodiésel - (Minessota) 21

22 Factores que promueven la formación de sólidos en las mezclas La formación de los sedimentos está determinada por las condiciones (P y T) y el tiempo de reposo del producto. Presencia de agua HAZE del biodiésel El fenómeno se presenta con biodiésel dentro de especificaciones de calidad, las condiciones de almacenamiento y manejo del producto son DETERMINANTES para disminuir la formación del solido Diesel de bajo azufre

23 Que son los HAZE? Es un sólido que se forma a temperaturas cercanas al punto de nube del biodiésel. Depende de los siguientes co -factores: Contenido de monogliceridos Agua Jabones Esteril glucosidos Estos sedimentos se miden por el parámetro de Contaminación Total Fuente: Instituto Colombiano del Petróleo. Mayo 2010 Pero que son los esteril glucosidos? Son compuestos minoritarios que hacen parte de los aceites vegetales, entre los cuales se encuentran los esteroles y algunas vitaminas. Son solubles en el aceite e insolubles en el biodiésel

24 Prácticas de manejo de los productos durante el almacenamiento Estación de almacenamiento y mezcla Transmilenio S.A. Estación de almacenamiento y mezcla Coordinadora S.A

25 Contenido de agua, ppm Contenido de Agua, ppm Verificación del grado de higroscopicidad del biodiésel se realizó un estudio de saturación del B100 con agua Biodiesel 1 Biodiésel 2 Resultados prueba saturacion agua B:100 Interquim Resultados prueba saturacion agua B:100 Oleoflores dias 1 dias 2 dias 3 dias 6 dias dia 1dia 2 dia 3 dia 6 dia 25 C 35 C 25 C 35 C Los resultados encontrados mostraron que la concentración de saturación del biodiésel con agua esta alrededor de 1600 ppm a 25 C y cerca de 1800 ppm a 35 C. Se encontró también que esta concentración se alcanza en tiempos cortos (1 día). Resultados similares han sido publicados en literatura. Lo anterior indica que el biodiésel debe ser protegido de la humedad por su alta higroscopicidad.

26 Prácticas de manejo de los productos durante el almacenamiento Mantener los tanques en óptimas condiciones. Practicas preventivas para evitar el ingreso de agua: Instalar filtros de sílica gel, en los cuellos de ganso de los tanque. Drenaje periódicos a los tanques de almacenamiento del productos. Monitorear continuamente la presencia de agua Determinar el contenido de agua de forma quincenal Seguimiento a las temperaturas de los tanques (biodiésel de palma y diesel) para garantizar el estado del biodiésel y evitar posibilidad de choque térmico entre las dos corrientes. Cambios sílica-gel en los respiraderos (día por medio) Períodos de lluvia (diario) Drenajes quincenales (punto inferior)

27 Seguimiento al contenido de agua en los tanques de almacenamiento de biodiésel de palma, en la Estación de Transmilenio Normatividad Salida al blender Muestreo cada 3 días, semanal, quincenal /02/ /02/ /02/ /03/ /03/ /03/ /03/ /03/ /04/ /04/2008 Se encontró que el contenido de humedad en el biodiésel entregado a los buses se encuentra dentro de especificaciones. Lo anterior indica que es posible controlar la humedad en el tanque impidiendo el ingreso de humedad con sílica-gel.

28 Humedad (ppm) Resultados obtenidos Seguimiento humedad (ppm) del diésel en el tanque de almacenamiento Valor máximo recomendado por los fabricantes de motores diésel Período de prueba Punto medio Punto inferior Durante el almacenamiento del producto de estos dos proyecto se puede concluir: El producto es altamente higroscópico. Las practicas de manejo permitieron mantener el contenido de agua muy por debajo del límite establecido. No se evidenció presencia del fenómeno de solidificación en los tanques de almacenamiento de los productos puros ni en los vehículos.

29 Muchas gracias