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Procesos de separación en la producción de biodiesel. Tecnología y práctica en la Industria

tivos químicos que se agregan en el ciones. Las líneas en forma de campa- En la tabla 1 hemos clasificado estos
proceso y los dinámicos, de muy alta na dentro de los gráficos triangulares dos grupos y los procesos relacionados
eficiencia de contacto para la mez- muestran los límites de las regiones con cada una de ellas que se desarro-
cla de los reactivos con el catalizador presentes y dentro de estas campanas llan en una planta de producción de
durante la reacción de transesterifica- se encuentran zonas de miscibilidad biodiesel.
ción, el lavado de biodiesel o la neu- parcial, es decir, que por ejemplo a la
tralización en el pre-tratamiento del salida de un reactor de primera etapa Cuando nos enfrentamos con un pro-
aceite crudo. de transesterificación, la corriente de blema relacionado con estos procesos
proceso estará compuesta por dos fases en la práctica de una operación indus-
B. Transformación: Aquí se incluyen parcialmente miscibles que deberán trial generalmente deberíamos pre-
a los reactores de maduración en el ser separadas en forma gravitatoria o guntarnos:
pre-tratamiento, los de transesterifica- centrífuga dependiente de la tecnolo-
ción en la síntesis de biodiesel y los de gía utilizada. A. ¿Cuáles son las variables que con-
splitting de ácidos grasos (FFA). trolan la eficiencia de estos procesos
Dado que no es nuestro objetivo estu- de separación?, y
C. Separación: Las etapas de trans- diar aquí los aspectos teóricos de estos
formación producen una mezcla de diagramas, tener presente estos prin- B. ¿Cuáles son las acciones que el ope-
productos en las cuales las fases pre- cipios fisicoquímicos nos permitirá rador o el supervisor de la planta debe
sentes pueden ser miscibles entre sí, entender correctamente cuáles deben tomar para corregir un desvío en estas
inmiscibles, presentarse en forma de ser las acciones de control sobre nues- variables y poder ajustar el proceso?
emulsiones o mezclas de dos fases par- tro proceso para obtener mayor efi-
cialmente miscibles. En la Figura 2, se ciencia en las separaciones durante Vamos a tratar de responder a estas
muestran los diagramas de equilibrio la práctica de una operación a nivel preguntas identificando dichas varia-
de fases que representan estas condi- industrial. bles para cada caso, sus relaciones
con los equipos de proceso y algunas
Figura 1. Esquema de un subproceso dentro de Si bien es posible clasificar estos sis- acciones básicas para lograr corregir
un flow sheet para cualquiera de las etapas
dentro del proceso completo. temas de varias maneras, resulta prác- los desvíos.
tico para la identificación en planta por
parte de los operadores, resumirlas en
MEZCLADO
dos grandes grupos bien diferenciados. · Variables de operación, resul-
tados observados y acciones de
Tabla 1 control
TRANSFORMACIÓN
tipo de FasEs procesos asociados Recuperación de metanol
miscibles Recuperación de metanol
Secado de biodiesel
SEPARACIÓN inmiscibles Separación gravitatoria Esta operación se lleva a cabo en una
Separación centrífuga columna de destilación de las utiliza-
das en la industria química y petroquí-
mica para la separación y recuperación
Figura 2. Diagramas de equilibrio ternario para los sistemas FAME-metanol-glicerina y FAME-aceite- de metanol de la corriente que contiene
metanol. Las áreas dentro de las campanas muestran las zonas de inmiscibilidad de las fases. (Tomado de
la presentación del Dr. Carlos Querini en el XIII Congreso Latinoamericano de Grasas y Aceites de ASAGA, glicerina, agua y ácidos grasos (FFA,
Noviembre, 2009). free fatty acid) emulsionados. Todos
los componentes se encuentran en una
Metanol FAME
fase prácticamente soluble. Las varia-
bles de control de la columna son:

A. pH. Para una operación eficiente
de la columna se deberá ajustar el pH
dentro de un rango menor a 3,5 en la
corriente de ingreso a la misma. Valo-
res superiores pueden inducir la pre-
sencia de jabones por reacción de los
FFA (free fatty acid) con los álcalis
FAME Glicerina Aceite Metanol
arrastrados por el agua de lavado del

A&G 82 • Tomo XXI • Vol. 1 • 68-73 • (2011) 69