Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica Facultad de Ingeniería Química - UNL -...
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Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica
Facultad de Ingeniería Química - UNL - CONICETSanta Fe
Seminario del Grupo de biocombustiblesSeminario del Grupo de biocombustiblesDel MercosurDel Mercosur
Buenos Aires - 10 Junio 2008Buenos Aires - 10 Junio 2008
ANALISIS DE CALIDAD DEL BIODIESEL:MATERIAS PRIMAS Y METODOS
Carlos QueriniCarlos Querini
Las materias primas y las especificaciones del biodiesel
Austria Alemania Italia Francia Europea USA Argentina
NormaONORM
C1191
DIN V
51606
CUNA Journal
Officiel
EN 14214 ASTM
D-6751
IRAM
6515
Fecha Enero/96 Sept 97 Abril/93 Sep 97 2003 Dic./01 Oct/01
Densidad 15°Cg/cm3
0.85-0.89 0.875-0.9 0.86-0.90 - 0.86-0.90 - 0.86-0.9
20°C - - - -
Viscosidad 20°C cSt
- - - -
40°C 3.5-5.0 3.5-5.0 3.5-5.0 - 3.5-5.0 1.9-6.0 3.5-5.0
Punto Ignición °C 100 100 100 - 120 100
POFF verano °C 0 0 0 - -
invierno -15 -20 -15 - -
+5
-20
100
Afectadas por el proceso Afectadas por la materia prima
Austria Alemania Italia Francia Europea USA Argentina
Azufre total %P 0.02 0.01 0.01 - 10 mg/kg 0.05 10 mg/kg
CC 100% %P 0.05 - - - 0.05
10% res. dest - 0.3 0.5 - 0.3 0.3
Ceniza sulfatad %P 0.02 0.03 - - 0.02 0.02 0.02
Cenizas %P - 0.01 - - -
Agua mg/Kg - (2) 300 700 200 500 0.05% 500
Impureza total mg/Kg (3) 20 - - 24 - 24
Corrosión Cu
3h/50°C
- 1 - - 1 < N° 3 1
Número Cetano 48 49 - 49 51 40 50
N° Neutralización
Mg KOH/g
0.80 0.50 0.50 1 0.50 0.80 0.50
Estabilidad Oxidac
110°C hrs
- - - - 6 6
Metanol %P 0.20 0.30 0.20 0.10 0.20 - 0.20
N° Saponificación
Mg KOH/g
- - 170 -
Afectadas por el proceso Afectadas por la materia prima
Contenido Esteres
%P
- - 98 96.5 96.5 (8) - 96.5 (8)
Triglicérido %P - 0.1 0.1 - 0.2 - 0.2
Diglicérido %P - 0.1 0.2 - 0.2 - 0.2
Monoglicérido %P - 0.8 0.8 0.8 0.8 - 0.8
Glicerina combinada
%P
- - - -
Glicerina libre %P 0.02 0.02 0.05 - 0.02 0.02 0.02
Glicerina Total %P 0.24 0.25 - 0.25 0.25 0.24 0.25
Número Iodo 120(4) 115 - 115 120 -
Fósforo mg/Kg 20 10 10 10 10 - 10
Metales alcalinos
mg/Kg
- < 5 - 5 5 (Na+K)
5(Ca+Mg)
5(Na+K)
Austria Alemania Italia Francia Europea USA Argentina
130
Afectadas por el proceso Afectadas por la materia prima
Análisis Típico.. De Soja.
Analisis Limites Res. EN14214
MUESTRA
Cenizas Sulfatadas g/100g menor 0.02 0.004Indice Yodo (g I2/100 g) menor 120 129.9Glicerina Total (g/100 g) 0.25% 0.21Glicerina Libre (g/100 g) 0.02 % 0.026Contenido de Esteres mayor 96.5% 98.8Ester linolénico (g/100 g) menor 12 4.20Ïndice Acidez menor 0.5 mg
KOH/g0.58
Metanol (%P) menor 0.2 %P 0.015Agua (mg/kg) menor 500 330Estabilidad oxidación 110C(hs)
mayor a 6 10.3 h
Contaminación Total menor 24mg/kg MENOR 10Fósforo (mg/kg) menor 10 menor 5
Lavados
Materia prima,estrategia depurificacion
Materia prima
Nº carbonos del ester
Experiencia A
Experiencia B
Experiencia C-1
C6 - 0.22 0.43
C8 3.95 9.41 10.6
C10 5.02 10.3 10.5
C12 21.9 44.2 43.4
C14 5.24 7.94 7.64
C16 13.0 4.94 4.22
C18 44.7 21.9 19.3
C20 0.57 0.25 0.19
Coco Butia Yatay...
Presencia de Livianos….
Contiene metilesteres livianos que afectan algunas propiedades
Creportar-2CPunto Niebla
% p/pmáximo 0.05menor 0.05Agua y sedimentos
% p/pmenor 0.250.15Glicerina total
% p/pmenor 0.020.00Glicerina libre
gr/ml0.860 – 0.9000.871Densidad 15C
Centistocks3.5 - 52.53Viscosidad cinemática(40C)
mg/gr.menor 0.50.48Alcalinidad máxima
% p/pmenor 0.20.00Contenido de metanol
ºCmínimo 100100Punto de Inflamación
UnidadNorma IRAM 6515Muestra:Análisis
Coco Butia Yatay...
Notar el flash point…… Notar la viscosidad……
Analisis Método Ensayo Tanque A
Densidad, g/cm3 25C ASTM D 1298 0.8670
Viscosidad cSt ASTM D 446/5 4.80
Cenizas Sulfatadas g/100g ASTM D 874 0.004
Carbón conradson g/100g ASTM D 189 0.012
Punto de Niebla, °C ASTM D 2500 21
Ïndice Acidez (mg KOH/g) ASTM D 974 0.88
Glicerina Total (g/100 g) (1) 0.19
Glicerina Libre (g/100 g) (1) 0.003
Metanol (%P) EN 14110 0.005
Estabilidad oxidación 110C (hs) EN 14112 1.2
Estabilidad oxidación 110C (hs)+ IONOL 200, 1350 ppm
EN 14112 14.7
Estabilidad oxidación 110C (hs)+ IONOL 200, 970 ppm
EN 14112 13
Contenido de Esteres EN 14103 97.2
Punto Inflamación (C) ASTM D 93 > 140C
Agua (mg/kg) EN 12937 718
Grasa Vacuna….
Notar la baja estabilidad (falla de proceso……)
Notar la baja excelente recuperación……
Análisis Método Análisis MUESTRA
Contaminación total, mg/Kg EN 12662 18
Contaminación total, mg/Kg ASTM 2276 18
Análisis Método Análisis MUESTRA
Contaminación total, mg/Kg EN 12662 15
Contaminación total, mg/Kg ASTM 2276 10
Esteres Totales, g/100 g EN 14103 98.8
Análisis Método Análisis MUESTRA
Contaminación total, mg/Kg EN 12662 28.8
Contaminación total, mg/Kg ASTM 2276 21.6
Esteres Totales, g/100 g EN 14103 99.1
El análisis de contaminación total….
Mismo valor: excelente lavado de lamembrana…., o no hay retenciónde impurezas.
Difieren: falta lavado?o hay retención de impurezas/aditivos?.
El análisis de contaminación total...
Membrana Análisis Membrana Referencia
Contenido de fósforo de la alimentación
COMPOSICION EN ACIDOS GRASOS4:0 6:0 8:0 10:0 12:0 14:0 16:0 18:0 20:0 16:1 18:1 20:1 18:2 18:3
Soja 11 4 24 54 7
Maiz 11 2 28 58 1
Algodon 1 22 3 1 19 54 1
Maní 11 2 1 48 2 32 4-5% 22:0 y 24:0
Palma 1 45 4 40 10
Canola 4 2 62 22 10
Cartamo 7 2 13 78Cartamo rico oleico 5 2 80 12
Girasol 7 5 19 68 1Girasol rico oleico 4 4 81 9
Coco 1 8 6 47 18 9 3 6 2
Ricino 1 1 86 OH 4 1 7
Tung 3 2 7 9 79
Lino 6 4 25 15 50
Sebo Vacuno 3 24 19 4 43 3 1 2% C15:0 C17:0 2% C14:1 C17:1Cerdo 2 26 14 3 44 1 10
COMPOSICION EN ACIDOS GRASOS4:0 6:0 8:0 10:0 12:0 14:0 16:0 18:0 20:0 16:1 18:1 20:1 18:2 18:3
Algodón Colza Maní
Lino neutroblanqueado
Girasol/Etanol
Pollo
Hueso
Sebo/Industrial
Grasa/Leiner
Grasa/RefinadaRecreo
Algunas muestras..............
Desgomadosoja
Desgomadogirasol
Ac. usado Tung Coco
GrasaCuero
GrasaAcida
Soja eo
Algodón Colza Maní
Lino neutroblanqueado
Girasol/Etanol
Pollo
Hueso
Sebo/Industrial
Grasa/Leiner
Grasa/RefinadaRecreo
Algunas muestras..............
Estructura y propiedades
Grasa LinoSoja
Para investigar y discutir…….
Índice de Yodo: no es suficiente la estabilidad a la oxidación, POFF, cetanos?
Punto de Inflamación: no es suficiente especificar contenido de metanol?
Nivel de conversión: no es suficiente especificar glicerina total y eliminar la discriminación mono, di y triglicéridos?
Contaminación total: la norma ASTM D 2276 es mas confiable
Viscosidad: no es razonable usar los límites de ASTM D 6751?
Deberíamos fijar una estrategia regionala través de estándares racionales y
responsables que faciliten el uso seguroy confiable de biocombustibles obtenidosa partir de las materias primas disponibles
en la región
GRACIAS POR SU ATENCION!!!!!!