Proceso Biodiesel


Proceso Biodiesel
Fundamentos del Diseño







RESUMEN EJECUTIVO

El aumento en los precios de comercialización de los combustibles fósiles así como el impacto ambiental que causan, han motivado la investigación sobre métodos de obtención de energías alternativas que no produzcan emanaciones ó en su defecto, que se reduzcan lo más posible. De esta forma toma relevancia laproducción de Biodiesel, tanto por su aporte energético, como por su carácter ecológico.
El biodiesel es un biocombustible líquido limpio que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petróleo. El biodiesel puede mezclarse con gasóleo procedente del refino de petróleo en diferentescantidades. En general posee las mismas propiedades del diesel de petróleo, por lo que puede ser utilizado para las mismas funciones. Genera menos emisiones y es menos toxico, además, la cantidad de energía que genera es mayor a la que se consume para su producción.
En este informe se presenta un estudio de la planta de producción de biodiesel a partir de aceite vegetal y metanol, obteniendo comosubproducto glicerina. Se cuenta con la descripción de los equipos utilizados en cada una de las plantas y sus respectivos procesos productivos.
Además, se diseña el equipo C-1 del proceso del biodiesel, encargado de condensar el metanol proveniente desde SP-1 para luego ser reutilizado en el proceso. El diseño consta de un condensador horizontal de tubo y coraza de material “Acero a Carbono”,que logra procesar un flujo de metanol de 100 [ton/día] mediante un área de 26[m2].

INDICE





ANTECEDENTES

Últimamente se han creado numerosas alternativas para la producción de combustibles limpios, siendo una de las más estudiadas y analizadas el Biodiesel. Este biocombustible es producido a partir de materias primas agrícolas, tales como aceites vegetales y/o grasas animales,aceites usados y metanol. Posee las mismas propiedades del diesel usado como combustible para automóviles, camiones, ómnibus, por lo cual, puede ser mezclado en cualquier proporción con el diésel obtenido del petróleo consiguiendo un biodiesel mezclado.
Entre las ventajas que posee este biocombustible se destaca su fácil uso, su biodegradabilidad e inocuidad. Además, debido a su bajo contenido deazufre y a la presencia de oxígeno en su composición química, la combustión lograda será más completa, de tal forma que se reducen la emisión de partículas, monóxido de carbono e hidrocarburos no quemados, entre otros contaminantes. Cabe destacar, que el biodiesel puede ser utilizado en cualquier motor de compresión-ignición generalmente sin modificaciones (o muy pequeñas).
A continuación, seseñala una tabla donde se indican las propiedades tanto de biodiesel como de diésel de petróleo, quedando en manifiesto las similitudes entre ambos combustibles.
Propiedades Físico - Químicas
Biodiesel
Diesel de Petróleo
Compuestos del combustible
[-]
Ester Metílico/Ácidos Grasos
Hidrocarburos
Poder Calorífico Inferior
[kcal/kg]
9500
10800
Viscosidad Cinemática
[cst]
3,5-5,0
3,0-4,5Densidad
[g/ml]
0,875-0,900
0,85
Punto de Ebullición
[°C]
190-340
180-335
Punto de Inflamación
[°C]
120-170
60-80
Relación Esteq. Aire/Combustible
[-]
13,8
15
Azufre
[%]
0
0,2

Durante el proceso de producción del biodiesel se produce un subproducto altamente valorado, como es el caso de la glicerina. Ésta luego de ser purificada puede tener múltiples usos, porejemplo, en la industria farmacéutica y cosmética, donde cuenta con gran demanda.
1.1 Producción de biodiesel
La crisis energética mundial, además de la demanda creciente de combustibles, sumado a las emisiones tóxicas generadas por la combustión de origen fósil, ha generado que haya diversas investigaciones enfocadas en la producción de combustibles de orígenes distintos al fósil, y estos son los...