“PROCESO SENCILLO Y ECONÓMICO PARA LA DISMINUCIÓN SIMULTÁNEA DE LA CONCENTRACIÓN DE

MONOGLICÉRIDOS Y GLUCÓSIDOS ESTEROLES EN BIODIESEL.”

G. Mendow, C. Neyertz, C. Querini.

Instituto de Catálisis y Petroquímica – Santa Fe – Argentina

UNL – FIQ - CONICET

Introducción: Glucósidos Esteroles

Transesterificación

Problema que se agrava en invierno: aglomerados arrastran mono-glic. saturados y jabones……….INCREMENTO EN EL PARÁMETRO DE

CONTAMINACIÓN TOTAL!!!!

Acilado SOLUBLE

NO Acilado INSOLUBLE PRECIPITA

Introducción

Los glucósidos esteroles (SG), fitoesteroles (esteroles vegetales) encontrados en aceite crudo de soja y otros vegetales, forman parte de los precipitados encontrados en biodiesel.

Análisis cuantitativo de los sólidos indica que los glucósidos esteroles constituyen aproximadamente el 68% del precipitado (sin lavar con solvente para remover el biodiesel).

Soluciones posibles: Disminución CT

A menor temperatura

mayor eficiencia

Mejorar lavados (Menos Jabones)

Maduración y centrifugación

Maduración (MAYOR TIEMPO) y filtración

Adsorbentes (muy eficientes)

Destilación de biodiesel (costoso)

PROCESO ALTERNATIVO ????????????

¿A qué se debe la presencia de monoglicéridos?

Típicamente en la industria

% MG = 0.55-0.60 % DG = 0.12 % TG = 0.03

Introducción: Monoglicéridos

La Norma ASTM 6751-12 “Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock (B100) for Middle Distillate Fuels.” define a los combustibles de Grado Nº 1 a aquellas mezclas de biodiesel con destilados medios que pueden ser sensibles a la presencia de glicéridos no reaccionados, incluyendo a aquellos que requieren una buena operabilidad a bajas temperaturas.

¿Qué hacemos para obtener valores < 0.4 % de monoglicéridos?

• Destilación de Biodiesel: Extremadamente cara (Energía) y mucha pérdida de rendimiento. Inversión muy alta. • Aumento de catalizador: Caro (por aumento de catalizador) y produce pérdidas de rendimiento por mayor saponificación. Sin inversión. Problemas de purificación.

Se desarrolló un nuevo proceso para eliminación simultánea de monoglicéridos y

glucósidos esteroles de biodiesel.

• Fácil de implementar en plantas de cualquier tecnología (Lurgi, Westfalia,

Desmet, Crown).

• Bajo costo de inversión en equipamiento.

• Bajo costo operativo (casi nulo).

“Solicitud de patente P20140104698, referida a un proceso de disminución de monoglicéridos y glucósidos esteroles de biodiesel.”

G. Mendow, C. Querini - 2014 CONICET - UNL

Ventajas:

Glucósidos Esteroles

PROCESO DESARROLLADO

Proceso Convencional Proceso Desarrollado

Microscopía de fondo de recipiente de almacenamiento.

Microscopía de membrana de

filtrado en análisis de contaminación

total (0.8 m)

Proceso Convencional

Proceso Desarrollado

¿Como podemos asegurar que son

glucósidos esteroles?

Glucósidos Esteroles PROCESO DESARROLLADO

Cromatografía del sólido filtrado en análisis de contaminación total (0.8 m)

Glucósidos Esteroles

Proceso Convencional

Proceso Desarrollado

Contaminación total a las 48 horas en baño a 40ºC - %MG, DG Y TG por cromatografía

gaseosa

Proceso %MG %CT %DG %TG

Convencional 0,55% 28,22 mg/kg 0,11 0

Desarrollado 0,1 % 7,62 mg/Kg. 0,14 0

Aceite crudo de soja (Industria)

DUPLICADO !!!!!!!!

Proceso % MG %CT %DG %TG

Convencional 0,63 24,56 mg/Kg 0,17 0

Desarrollado 0,1 9,17 mg/Kg 0,14 0

Glucósidos Esteroles y MG PROCESO DESARROLLADO

Contaminación total a las 48 horas en baño a 40ºC - %MG, DG Y TG por

cromatografía gaseosa

Proceso: %MG %DG %TG

Convencional 0,52 0,13 0

Desarrollado 0,1 0,06 0

Aceite crudo de soja (prensa)

Glucósidos Esteroles y MG

PROCESO DESARROLLADO

Ventaja Adicional: Diminución de la dosificación de catalizador.

% MG % DG % TG

Convencional 0,52 0,09 0

1.75 % w/w de solución de MeONa (30%) y 19.7 % w/w Metanol.

% MG % DG % TG

30 % menos de Catalizador

y Receta convencional 0.91 0.14 0.09

% MG % DG % TG

30 % menos de Catalizador y

Proceso desarrollado 0.12 0.15 0.08

1.22 % w/w de solución de MeONa (30%) y 19.7 % w/w Metanol. 30 % menos de

Catalizador .

Proceso Industrial

Proceso Desarrollado

Dato Económico. ¿Competitividad en el mercado de Estados Unidos?

• En operación normal las plantas obtienen biodiesel con un contenido típico de entre 0,55 – 0,70 % de monoglicéridos. Para disminuir el contenido de monoglicéridos de 0,50 a 0,32 % con las tecnologías en uso, hoy se requiere utilizar un 25 % más de catalizador.

• Al incrementar la cantidad de catalizador, para poder disminuir el contenido de monoglicéridos, es normal que se incremente la saponificación, por ende aumente la formación de jabones, así disminuya el rendimiento, y se incremente el valor de índice de acidez del producto final.

• Este 25 % de aumento de catalizador implica un incremento del costo operativo anual, sólo en catalizador, de unos 3 millones de U$ para una planta tipo de 300.000 tn/año.

EL PROCESO DESARROLLADO PERMITE OBTENER BIODIESEL CON PORCENTAJES DE MONGLICÉRIDOS DE 0,1 %, PRACTICAMENTE SIN INCREMENTAR EL COSTO

DE PRODUCCIÓN. AHORRO DE U$ 3 MILLONES/AÑO !!!!!

Inversión en equipamiento

Para una planta que procesa 35.000 lts/h

Orden de inversión en equipamientos: u$s 250.000

Amortización (ejemplo anterior): 1 mes (exportando biodiesel ASTM)

Obtención de un producto diferencial (0.1 % MG)

APERTURA DE NUEVOS MERCADOS ANTES

INVIABLES O INACCESIBLES !!!!

CONCLUSIÓN

Se desarrolló un proceso de fácil aplicación, económico, de baja inversión en equipamiento

que permite obtener biodiesel con concentraciones de monoglicéridos de 0,1 % y

de bajo contenido de glucósidos esteroles.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN !!!

E-MAIL: gmendow@fiq.unl.edu.ar