Glicerina

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL LITORAL
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA

Tesis
Presentada como parte de los requisitos de la Universidad Nacional del
Litoral, para la obtención del Grado Académico de:

Doctor en Química
En el campo de:

Catálisis Heterogénea
Título de Tesis:

“VALORACIÓN CATALÍTICA DE GLICEROL:
SÍNTESIS DE MONOGLICÉRIDOS”
Grupo de Investigación en Ciencias e IngenieríaCatalíticas (GICIC)
Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica (INCAPE),
UNL – CONICET
Autor:

Cristián Alejandro Ferretti
Directora de Tesis: Dra. J. Isabel Di Cosimo
Co-Director de Tesis: Dr. Carlos R. Apesteguía
Jurado:
Dr. Daniel Damiani
Dra. Nora Nichio
Dr. Carlos Querini
Dra. J. Isabel Di Cosimo
Año de presentación:

2010

A la memoria de mis abuelos:
Dalila yRodolfo.

A mis Amigos: Alvaro, Juanita, Martín, Sol,
Evangelina, Catalina, Gabriel, Patricia,
Andrés y Elvira.

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar, un agradecimiento muy especial la Dra. J. Isabel Di Cosimo y al Dr.
Carlos Apesteguía, quienes con tanta paciencia y dedicación guiaron el desarrollo de esta tesis.
A la ANPCyT y al CONICET, por el apoyo económico recibido.
A Roberto Olcese ya Agostina Soldano, por la colaboración en la realización de los
ensayos. Al Ing. Horacio Cabral, por su colaboración en la obtención de los espectros de FTIR
de CO2; a la Lic. Mónica González, por la realización de los análisis de sortometría; al Sr.
Julio Avalo del Ministerio de la Producción de la Provincia de Santa Fe, por los datos de
estudio de mercado. A la Dra. Verónica Díez, por losdatos aportados sobre la caracterización
por IR de CO2 de la muestra de Mg9AlOx; al Dr. Gerardo Torres, por los datos suministrados
de los estudios de IR de CO2 de la muestra de Mg5CeOx. Al Dr. Carlos Querini y su grupo, por
la cuantificación del oleato de metilo.
Finalmente agradezco, a todas las personas que colaboraron conmigo de alguna manera,
en lo humano como en lo profesional, durantela realización de este trabajo de Tesis.

Cristián Alejandro Ferretti

RESUMEN

En esta tesis se estudia la síntesis de monoglicéridos por transesterificación del oleato de
metilo con glicerol (glicerólisis) mediante catálisis heterogénea empleando sólidos básicos y un
reactor discontinuo multifásico.
El aumento en la producción de biodiesel ha ocasionado recientemente un gran superávitde
glicerol como subproducto principal. Este exceso de glicerol ha incentivado la búsqueda de
nuevas aplicaciones que lo transformen en productos valiosos. Entre sus posibles usos, la
síntesis de monoglicéridos es una opción atractiva para el aprovechamiento de este derivado de
la biomasa por procesos ecocompatibles. Debido a las ventajas relativas que presenta, la
transesterificación deésteres metílicos de ácidos grasos con glicerol es la mejor ruta de reacción
para la obtención de monoglicéridos. Hoy en día, este proceso es catalizado por bases minerales
líquidas.

Sin embargo, su reemplazo por catalizadores básicos sólidos presenta diversas

ventajas ambientales y tecnológicas.
En la presente tesis se postulan diferentes catalizadores sólidos para la reacción en estudio,donde se destaca entre ellos el MgO, el cual produce monoglicéridos con rendimientos del 73-77
% a temperaturas entre 493-523 K, empleando relaciones molares glicerol/oleato de metilo de
entre 2-6 y una relación masa de catalizador/moles iniciales de oleato de metilo de 30 g/mol. La
actividad y selectividad de los catalizadores ensayados se interpreta en términos de las
propiedades estructuralesy superficiales ácido-básicas de los mismos. En base a este análisis,
los catalizadores más promisorios son aquellos que presentan mayores propiedades básicas tanto
en lo que refiere al número de sitios como a la fuerza promedio de los mismos, tales como MgO,
Y2O3 o CeO2.
Se identifica además la naturaleza química de las especies superficiales responsables de la
actividad catalítica del...