Quimica
Páginas: 81 (20019 palabras)
Publicado: 2 de febrero de 2013
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA PETROLERA
“SIMULACIÓN DE UNA PLANTA PILOTO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL EN EL LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS DE LA ESIQIE”
TESIS INDIVIDUAL
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO QUÍMICO PETROLERO
PRESENTA: MORAYMA URIBE GÓMEZ
DIRECTORDR. ROGELIO SOTELO BOYÁS
México D.F.
2010.
IPN
ESIQIE
AGRADECIMIENTOS
Al Instituto Politécnico Nacional y en especial a la ESIQIE, por darme la oportunidad de alcanzar esta meta profesional.
A la vida por otorgarme lo necesario en el momento justo.
A todas aquellas personas que compartieron y comparten conmigo alegrías y tristezas, triunfos y fracasos; que son parte de micorazón. Gracias.
Al Dr. Rogelio Sotelo Boyás por su ayuda, apoyo y comprensión en la elaboración de este trabajo, pues sin ello no hubiera sido posible realizar este sueño. Gracias.
Al Dr. Edgar Ramírez Jiménez por su amable ayuda en la revisión del presente trabajo.
A la Dra. Miriam Noemí Moreno Montiel por su amable ayuda en la revisión del presente trabajo.
Dios por darme todo y másen el momento adecuado, Gracias.
Página 1
IPN
ESIQIE
ÍNDICE
Índice de figuras Índice de tablas
Pág .
4 5
RESUMEN INTRODUCCIÓN
6 8
CAPÍTULO I. GENERALIDADES 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Antecedentes Biodiesel Propiedades del biodiesel Transesterificación Métodos catalíticos de producción de biodiesel 1.5.1 Transesterificación con catalizador ácido 1.5.2 Transesterificación concatalizador alcalino 1.5.3 Transesterificación enzimática 1.6 Parámetros que afectan la reacción de transesterificación 1.7 Materias primas 1.7.1 Palma Africana o de aceite (Elaeis guineensis jacq) 1.7.2 Piñón (Jatropha Curcas L. Familia de las Euforbeaceas) 1.7.3 Frijol de soya (Glycine Max L. Meril) 1.7.4 Colza (Brassica Napus L.) 1.7.5 Cártamo (Carthamus tinctorius L.) 1.7.6 Girasol (Helianthusannuus L.)
10 11 12 13 16 17 17 18 18 19 22 23 25 26 28 29 29
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IPN
ESIQIE Pág .
CAPÍTULO II. SIMULACIÓN DE PROCESOS 2.1 Análisis de procesos industriales 2.2 Valor del análisis y simulación de procesos industriales 2.2.1 Ventajas del análisis y simulación de procesos industriales 2.2.2 Ejemplos de aplicaciones prácticadas industrialmente 2.3 Principios generales delanálisis de procesos industriales 2.4 Simuladores comerciales 2.4.1 Métodos termodinámicos 2.5 Simulador ASPEN PLUS
32
33 34 35 36 36 38 38 39
CAPÍTULO III. SIMULACIÓN DE PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE VEGETAL DE SOYA 3.1 Descripción del proceso de producción de biodiesel 3.1.1 Descripción del diagrama de flujo de proceso 3.1.2 Química del proceso 3.1.3 Cinética del proceso 3.1.4Estimación de propiedades termodinámicas 3.1.5 Lista de equipos 3.2 Datos para la simulación del proceso 3.3 Resultados de la simulación 3.3.1 Corrientes 3.3.2 Equipos 3.2 Datos para la simulación del proceso 3.3 Resultados de la simulación 3.3.1 Corrientes 3.3.2 Equipos 3.4 Análisis de resultados 3.4.1 Alimentación y reacción 3.4.2 Sección de recuperación de metanol 3.4.3 Sección de lavado 3.4.4Sección de purificación de biodiesel 3.4.5 Sección de purificación de glicerol
41
42 44 45 46 47 48 49 55 44 45 49 55 55 56 60 60 64 68 69 72
CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
75 76
Página 3
IPN
ESIQIE
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8. Figura 9. Figura 10. Figura 11. Figura 12. Figura 13. Figura 14. Figura15. Figura 16. Figura 17. Figura 18. Figura 19. Figura 20. Figura 21. Figura 22. Figura 23. Figura 24. Figura 25. Figura 26. Figura 27. Figura 28. Figura 29. Figura 30. Figura 31. Ciclo del biodiesel Reacciones reversibles consecutivas Transesterificación con metanol e hidróxido de potasio Palma africana o de aceite Piñón Frijol de soya Colza Cártamo Girasol Diagrama de flujo de proceso de...
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA QUÍMICA E INDUSTRIAS EXTRACTIVAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA PETROLERA
“SIMULACIÓN DE UNA PLANTA PILOTO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL EN EL LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS DE LA ESIQIE”
TESIS INDIVIDUAL
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: INGENIERO QUÍMICO PETROLERO
PRESENTA: MORAYMA URIBE GÓMEZ
DIRECTORDR. ROGELIO SOTELO BOYÁS
México D.F.
2010.
IPN
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AGRADECIMIENTOS
Al Instituto Politécnico Nacional y en especial a la ESIQIE, por darme la oportunidad de alcanzar esta meta profesional.
A la vida por otorgarme lo necesario en el momento justo.
A todas aquellas personas que compartieron y comparten conmigo alegrías y tristezas, triunfos y fracasos; que son parte de micorazón. Gracias.
Al Dr. Rogelio Sotelo Boyás por su ayuda, apoyo y comprensión en la elaboración de este trabajo, pues sin ello no hubiera sido posible realizar este sueño. Gracias.
Al Dr. Edgar Ramírez Jiménez por su amable ayuda en la revisión del presente trabajo.
A la Dra. Miriam Noemí Moreno Montiel por su amable ayuda en la revisión del presente trabajo.
Dios por darme todo y másen el momento adecuado, Gracias.
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Índice de figuras Índice de tablas
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RESUMEN INTRODUCCIÓN
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CAPÍTULO I. GENERALIDADES 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Antecedentes Biodiesel Propiedades del biodiesel Transesterificación Métodos catalíticos de producción de biodiesel 1.5.1 Transesterificación con catalizador ácido 1.5.2 Transesterificación concatalizador alcalino 1.5.3 Transesterificación enzimática 1.6 Parámetros que afectan la reacción de transesterificación 1.7 Materias primas 1.7.1 Palma Africana o de aceite (Elaeis guineensis jacq) 1.7.2 Piñón (Jatropha Curcas L. Familia de las Euforbeaceas) 1.7.3 Frijol de soya (Glycine Max L. Meril) 1.7.4 Colza (Brassica Napus L.) 1.7.5 Cártamo (Carthamus tinctorius L.) 1.7.6 Girasol (Helianthusannuus L.)
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CAPÍTULO II. SIMULACIÓN DE PROCESOS 2.1 Análisis de procesos industriales 2.2 Valor del análisis y simulación de procesos industriales 2.2.1 Ventajas del análisis y simulación de procesos industriales 2.2.2 Ejemplos de aplicaciones prácticadas industrialmente 2.3 Principios generales delanálisis de procesos industriales 2.4 Simuladores comerciales 2.4.1 Métodos termodinámicos 2.5 Simulador ASPEN PLUS
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CAPÍTULO III. SIMULACIÓN DE PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE VEGETAL DE SOYA 3.1 Descripción del proceso de producción de biodiesel 3.1.1 Descripción del diagrama de flujo de proceso 3.1.2 Química del proceso 3.1.3 Cinética del proceso 3.1.4Estimación de propiedades termodinámicas 3.1.5 Lista de equipos 3.2 Datos para la simulación del proceso 3.3 Resultados de la simulación 3.3.1 Corrientes 3.3.2 Equipos 3.2 Datos para la simulación del proceso 3.3 Resultados de la simulación 3.3.1 Corrientes 3.3.2 Equipos 3.4 Análisis de resultados 3.4.1 Alimentación y reacción 3.4.2 Sección de recuperación de metanol 3.4.3 Sección de lavado 3.4.4Sección de purificación de biodiesel 3.4.5 Sección de purificación de glicerol
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CONCLUSIONES REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
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ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8. Figura 9. Figura 10. Figura 11. Figura 12. Figura 13. Figura 14. Figura15. Figura 16. Figura 17. Figura 18. Figura 19. Figura 20. Figura 21. Figura 22. Figura 23. Figura 24. Figura 25. Figura 26. Figura 27. Figura 28. Figura 29. Figura 30. Figura 31. Ciclo del biodiesel Reacciones reversibles consecutivas Transesterificación con metanol e hidróxido de potasio Palma africana o de aceite Piñón Frijol de soya Colza Cártamo Girasol Diagrama de flujo de proceso de...
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