Simulacion de una planta de biodiesel en aspen

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SIMULACION DE UNA PLANTA DE BIODIESEL EN ASPEN

Introducción
La producción de biodiesel se ajusta dentro de los lineamientos de reducción de gases de tipo efecto invernadero, establecidos en el Protocolo del Kyoto y aplica como Mecanismos de Desarrollo, los cuales son originados por la combustión del diesel derivado del petróleo

El biodiesel es una alternativa para la producción decombustibles limpios, biodegradable, no tóxico y renovable. Las propiedades del biodiesel dependen de la materia prima y alcohol usado. El biodiesel tiene un alto número de cetano, no contiene azufre ni aromáticos, Estas características reducen las emisiones de gases y en comparación con el combustible procedente del petróleo. El biodiesel presenta muchas ventajas comparativas con respecto al dieselobtenido del petróleo, entre las que se encuentran:

*VENTAJAS
• Es un recurso renovable, biodegradable y no tóxico.
• Es oxigenado, lo que hace que produzca menores emisiones de CO2
* No contiene prácticamente nada de azufre. Evita las emisiones de SOx (lluvia ácida o efecto invernadero).

*DESVENTAJAS
• El biodiesel posee alrededor de 8% menos energía por litro que el diesel.
• Elbiodiesel produce emisiones de NOx mayores que las producidas por el diesel.
• El biodiesel se oxida con más rapidez que el diesel, característica que puede ser un problema para el almacenamiento a largo plazo para este producto. El biodiesel viejo se vuelve ácido y forma sedimentos saliendo de los estándares de calidad.

ESTANDARES DE REGULACION DEL BIODIESEL

Los principales estándares decalidad del biodiesel son las normas:
ASTM D6751-03 empleada en los Estados Unidos. EN 14214 usada en la Unión Europea.

El termino biodiesel es aplicado a combustibles sustitutos parciales o totales del diesel de petróleo, estos son obtenidos a través de la esterificación o transesterificación de trigliceridos (aceites vegetales, o grasas animales), debido a esto es que se le caracteriza comoun producto de origen biológico y es denominado biodiesel.
Debido a sus características químicas la definición de biodiesel que se empleara en el presente será: (definición del el World Customs Organizations (WCO)).
DEFINICION: “Mezcla de mono-alquil esteres de ácidos grasos de cadena carbónica larga (16-18 carbonos) derivado de aceites vegetales o grasas animales, que constituye uncombustible domestico renovable para motores diesel y que cumple las especificaciones ASTM D 6751.”

MARCO TEORICO:

Los aceites vegetales se caracterizan por su alta viscosidad, baja volatilidad, y bajas propiedades de flujo en frío, lo cual genera serios problemas en los inyectores y pistones de los motores. Sin embargo, estos efectos se reducen o se eliminan mediante la transesterificación de losaceites a ésteres metílicos. El proceso de transesterificación, consiste en la reacción de un alcohol con ésteres grasos para formar los ésteres del respectivo alcohol y la glicerina. Los ésteres grasos están constituidos por triglicéridos, los cuales son sólidos a temperatura ambiente para el caso de las grasas y son líquidos a temperatura ambiente para el caso de los aceites.

La reacción detransesterificación es la siguiente

La reacción de esterificación de ácidos grasos libres con un pretratamiento con catalizador acido:

Los catalizadores usados para este tipo de reacciones son del tipo fuertemente básicos o ácidos y se pueden encontrar homogéneos o heterogéneos. Entre estos se encuentran el hidróxido de sodio, el hidróxido de potasio, carbonatos de sodio o potasio y en cuantoa los heterogéneos se pueden usar resinas de intercambio aniónico, óxidos metálicos como CaO y MgO.

Los residuos de aceites contienen grandes cantidades de ácidos libres que no pueden ser convertidos en biodiesel sim embargo so transformados en jabones mediante un catalizador alcalino. Una alternativa para este proceso es utilizar un catalizador ácido que no forma jabones. Los catalizadores...
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