Page 91 - 082

Proceso de purificación de biodiesel de alta performance: aplicación a materias primas ácidas

porte que están constituidos predomi- ficación, por lo que este tipo de catali- cionales de purificación (lavados con
nantemente por materias primas reno- zadores son utilizados en la mayoría de ácido fosfórico, cítrico, o clorhídrico
vables o biomasa [1]. Así por ejemplo, las grandes industrias productoras de o utilización de resinas de intercambio
el biodiesel se obtiene a partir de grasas biodiesel. iónico), provoca que la acidez final
animales y aceites vegetales. del biodiesel obtenido sea superior a
Luego de la reacción, el biodiesel cru- lo especificado por las normas interna-
Las ventajas principales que presenta el do muestra un alto contenido de alquil cionales debido a que todos los jabones
biodiesel, están relacionadas a su pro- ésteres e impurezas tales como jabones, son neutralizados con la consecuente
ducción con la utilización de materias catalizador, agua, metales, alcohol y formación de ácidos grasos.
primas renovables. Los ésteres obteni- glicerol libre, que deben ser eliminados
dos son biodegradables, no tóxicos, sin en posteriores etapas de purificación El objetivo de este trabajo se centra en
contenidos de azufre y no contribuyen al [6][7] de manera tal de cumplir con las el estudio de un ácido alternativo como
calentamiento global debido a que pre- normas de calidad vigentes (EN 14214, el carbónico para realizar la primera eta-
sentan un ciclo de carbono cerrado [2]. IRAM, ASTM.). pa ácida de purificación de forma tal de
evitar la corrosión en el sistema.
Por otra parte, las emisiones que gene- El proceso de purificación consiste en
ran los automóviles que utilizan este lavar el biodiesel resultante de la reac- Por otro lado, se propone investigar la
combustible presentan menor contenido ción para eliminar las impurezas pre- forma de purificar biodiesel crudo de
de CO y particulados de hollín [3]. El sentes. En una primera etapa, se utilizan alto contenido de jabones, específica-
biodiesel puede ser mezclado con el gas soluciones de ácidos para neutralizar el mente los obtenidos en la transesterifi-
oil derivado del petróleo y utilizado en catalizador, evitar saponificación y for- cación con etanol o derivados de aceites
motores diesel con pequeñas o sin modi- mación de emulsiones por acción de los crudos de alta acidez, de manera que el
ficaciones. jabones formados en la etapa de transes- producto final cumpla con las especifi-
terificación. La segunda etapa es para caciones internacionales.
La reacción más utilizada en la indus- eliminar el ácido remanente de la prime-
tria para la producción de biodiesel es ra etapa de lavado y terminar de extraer Además, se optimiza la forma de rea-
la transesterificación. En esta reacción, impurezas. lizar estas operaciones evitando la for-
los triglicéridos reaccionan con un alco- mación de emulsiones, de tal manera de
hol (metanol o etanol) para dar como El alcohol más utilizado en este tipo de que puedan ser extrapoladas a la indus-
resultado mono alquil ésteres y glicerol. procesos es el metanol, ya que históri- tria actual de producción de biodiesel.
Esta reacción se realiza en presencia de camente fue el más económico compa- Resulta importante destacar que estos
un catalizador básico debido a que éste rado con otros alcoholes. Sin embargo, procesos se encuentran protegidos por la
es el que presenta mejor performance y debido al crecimiento de la producción patente AR P20100101552 desarrollada
mayor velocidad de reacción en condi- y el consumo de etanol como aditivo por este grupo de trabajo [17].
ciones moderadas de presión y tempe- para naftas, en países como Brasil, el
ratura [4][5]. costo del mismo es inferior al del alco-
hol metílico [8][9]. Esta situación moti- · Experimental
Los catalizadores que habitualmen- vó el estudio del proceso de producción
te se utilizan son: hidróxido de sodio, de etil ésteres [10][11][12][13][14][15]. Proceso de producción de biodiesel
hidróxido de potasio o una solución de Este proceso presenta el problema de la
metóxido de sodio o potasio en metanol. excesiva formación de jabones, ya que La reacción se llevó a cabo en un balón
En cuanto a las sales de metilato, éstas los mismos se generan de tres a cuatro agitado a 60 ºC, con un tiempo de reac-
son más reactivas que sus correspon- veces más que en el proceso de produc- ción de 1 a 2 h. Como materia prima
dientes hidróxidos, tanto para la pro- ción de metil ésteres [14][15]. se utilizó aceite refinado de girasol
ducción de metil como de etil ésteres, con una acidez menor a 0.1 mgKOH/g
aunque son más costosas que dichos La formación de estas especies no sólo muestra, grasa vacuna con acidez de
hidróxidos. consume el catalizador, disminuyendo 5.62 mgKOH/g muestra, aceites cru-
la eficiencia de la reacción, sino que do de soja con acidez de 4.64 y 1.63
Sin embargo, presentan elevada veloci- además provoca problemas de separa- mgKOH/g muestra, y aceite de canola
dad de reacción, bajo contenido de agua ción de fases y formación de emulsiones con acidez de 3.34 mgKOH/g muestra.
y consecuentemente, menor tendencia en las etapas de purificación [16].
a la formación de jabones. Esto hace Como alcohol se utilizó metanol 99.8%
que los rendimientos sean mayores y se Además, la presencia de jabones cuan- (contenido de agua 350 ppm) y etanol
eviten problemas en las etapas de puri- do se utilizan los procesos conven- 99.5% (contenido de agua 1150 ppm).

A&G 82 • Tomo XXI • Vol. 1 • 84-90 • (2011) 85