Simulacion Del Proceso De Obtencion De Biodiesel A Partir Del Aceite De Colza

imulación de procesos mediante Hysys: una herramienta educativa para el estudio de casos

1 OBJETIVO

El objetivo general es lograr, a partir de un problema concreto y realista como es la producción del biodiesel por transesterificación, un manejo adecuado de un simulador comercial específico para IngenieríaQuímica. Simultaneamente se deben analizar modelos para equipos específicos, identificar los productos comerciales existentes para su implementación y programación por computadora.

En particular se estudiará un proceso tecnológico de relevancia actual tanto en Argentina como en el mundo utilizando una herramienta informática que dará laposibilidad de “experimentar” sobre el proceso productivo estudiando el efecto tanto
de modificaciones en cuanto a la arquitectura del
proceso como de los parámetros del mismo, a fin de obtener una estructura óptima de funcionamiento.

2 VARIABLES QUE INFLUYEN EN EL PROCESO DE TRANSESTERIFICACIÓN
Las variables más importantes queinfluyen en la reacción de transesterificación y se ven reflejadas en el tiempo de reacción y la conversión, son:

Materia Prima: se eligió la colza por varias razones: presenta un gran rendimiento de aceite por hectárea sembrada; tiene ciclo invierno- primavera y no se superpone con otras oleaginosas; el éster de metilo desu aceite tiene propiedades que lo hacen el mejor aditivo o sustituto para los combustibles diesel (Dmytryshyn et al., 2003); se espera que en la campaña 2008 el área de producción se triplique y pueda llegar hasta las 60000 hectáreas (Patiño,
2007).

Elección del alcohol: deben ser de bajo peso molecular (Zapata etal., 2007), por ejemplo el metanol.

Relación molar alcohol-aceite: La estequiometría de la reacción requiere 3 moles de alcohol por cada mol de triglicérido para obtener 3 moles de éster y 1 de glicerol. Para desplazar el equilibrio hacia la formación de productos se fijó una relación molar 6:1.

Elección del catalizador: puedenutilizarse catalizadores homogéneos de tipo ácido ó alcalinos. Se eligió NaOH.
Temperatura: el máximo rendimiento ocurre a temperaturas en el rango 60-80 ºC a una relación de alcohol/aceite 6:1. Se eligió 60°C.

3 DESARROLLO DE LA SIM ULACIÓN

Sobre esta base, se presenta la simulación del proceso de producción de ésteresmetílicos provenientes del aceite de canola, empleando la herramienta Aspen Hysys. En el proceso sucede la reacción entre las tres cadenas de ácidos grasos (cadenas ésteres) de la molécula del triglicérido y un alcohol, produciéndose la separación de estas cadenas de la molécula de glicerina (Stratta,
2000). Esta reacción necesitatemperatura y un
potente catalizador para que la conversión y velocidad alcancen valores aceptables (Freedman et al., 1984). Se emplea hidróxido de sodio como catalizador y las unidades de proceso empleadas para la simulación en estado estacionario que se utilizaron fueron: reactores de conversión para llevar a cabo latransesterificación y neutralización; para la separación de las fases rica en metanol y rica en éster formadas durante la transesterificación se utiliza un separador bifásico; el lavado del éster metílico se realiza utilizando un tanque, el cual es el utilizado para adicionar el agua de lavado, conjuntamente con un separador...