Preinforme 5 Biodiesel

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Preinforme de Lab Procesos

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Pre-Informe N5 Biodiesel

Integrantes: M Jos Faundes 2502020-0 Camila Moscpulos 2551026-7 Brbara Zeren 2551014-3 Profesor: Sergio Almonacid Ayudante: Monserrat Vsquez Grupo: 2A Fecha: Lunes 25 Octubre 2010

INTRODUCCIN .............................................................................................................................. 3 Antecedentes Generales ............................................................................................................. 3 Normativas (medio ambiente, seguridad de trabajo, calidad) .............................................. 6 Objetivos ........................................................................................................................................ 7 MATERIALES Y MTODOS .......................................................................................................... 8 Descripcin de materiales ........................................................................................................... 8 Utensilios y herramientas ..............................................................Error! Bookmark not defined. Balance de materia y energa ................................................................................................... 11 Balance de Materia: ................................................................................................................... 11 Balance Energtico del biodiesel: ............................................................................................ 11 Mtodo escalamiento ................................................................................................................. 12 Nomenclatura .............................................................................................................................. 13 ANEXO ............................................................................................................................................. 14 BIBLIOGRAFA ............................................................................................................................... 22

INTRODUCCIN Antecedentes Generales Las necesidades mundiales de energa siguen aumentando a un ritmo acelerado, estimndose que se elevarn en valor global un 60% en 30 aos. Actualmente, con la intensa explotacin de los pozos petrolferos en todo el mundo, se estima que el petrleo se extinguir entre los prximos 100 aos en nuestro planeta. Este es un gran problema, ya que la gran mayora de las mquinas, automviles, etc. funcionan a partir de derivados del petrleo. Las estimaciones de las reservas de crudo en esta situacin se estima que cubra la demanda, en los valores actuales, solamente los prximos 40 50 aos. Las alternativas posibles para paliar el dficit energtico en combustible para el transporte pasa por la utilizacin de bioetanol y biodiesel. El biodiesel es un biocombustible sinttico que se obtiene por procesos de esterificacin y transesterificacin de trigliceridos (aceite). Se puede producir a partir de materias primas agrcolas (aceites vegetales y/o grasas animales), aceites usados y metanol o etanol. El producto se aplica en la preparacin de sustitutos totales o parciales del petrodiesel o gasleo obtenido del petrleo. Como sustituto total se denomina B100, mientras que otras denominaciones como B5 o B30 hacen referencia a la proporcin o % de biodiesel utilizado en la mezcla. El biodiesel posee las mismas propiedades del combustible diesel (anexo) por lo cual se destina a la combustin en motores de ciclo diesel convencionales o adaptados, segn el fabricante y por ello a principios del siglo XXI se impulsa su desarrollo como combustible para automviles alternativo a los derivados del petrleo. El Biodiesel desde el el punto de vista de la inflamabilidad y toxicidad es mas seguro que el gas-oil proveniente del petrleo es completamente biodegradable (biodiesel puro), no txico a las plantas, a los animales y a los seres humanos, y esencialmente libera de sulfuro y de otros compuestos aromticos, sea huele a papas fritas. Proceso En el proceso de transesterificacin (anexo 1) se combina el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol en exceso para que exista una reaccin completa; deja como residuo glicerina que puede ser aprovechada por la industria cosmtica, entre otras. La fuente de aceite vegetal suele ser aceite de colza, pues es la planta con mayor rendimiento de aceite por hectrea, aunque tambin se pueden utilizar aceites usados (por ejemplo, aceites de fritura), en cuyo caso, la materia prima es muy barata y adems se reciclan lo que en otro caso seran residuos.

La transesterificacin es la sustitucin de la glicerina por un alcohol en una reaccin catalizada; consisten en tres reacciones reversibles y consecutivas (ver anexo), donde el triglicrido es convertido consecutivamente en diglicrido, monoglicrido y glicerina. En cada reaccin un mol de ster metlico es liberado. Al hacer biodisel se transforman los aceites en steres, separando la glicerina, que se hunde hasta el fondo. El biodisel flota encima y puede aspirarse con un sifn. Este proceso es llevado a cabo en un reactor donde se producen las reacciones y en posteriores fases de separacin, purificacin y estabilizacin. Plantas de menor capacidad y diferente calidad en la corriente de alimentacin (utilizacin al mismo tiempo de aceites refinados y reutilizados) utilizan procesos de tipo Batch. Los procesos de tipo continuo son utilizados en plantas de mayor capacidad que justifique el mayor nmero de personal y requieren una alimentacin ms uniforme. Ventajas y Desventajas La utilizacin del biodiesel puede ofrecer gran nmero de ventajas tanto al medio ambiente como al vehculo que lo utiliza. Es un combustible 100% ecolgico que no daa al medio ambiente ya que est compuesto totalmente por productos vegetales. No posee azufre, que es una de las partculas ms contaminantes del resto de los combustibles. Aporta mejoras en los automviles como por ejemplo un mayor rendimiento del motor y duplicacin de su vida til debido que posee mayor cantidad de lubricantes que el gas oil fosil. Posee un mayor punto de inflamacin que el gasoil con lo que en caso de accidente su combustin es ms tarda. Es un carburante biodegradable por los que es compatible con la naturaleza y en caso de accidente no se produce ninguna contaminacin y es el nico combustible alternativo a la utilizacin de gasleo. El biodiesel tambin presenta algunas desventajas en el vehculo que lo utiliza. A bajas temperaturas puede llegar a solidificarse y producir obstrucciones en los conductos. Es incompatible con algunos materiales ya que en estado puro puede llegar a daar por ejemplo el caucho y algunas pinturas. Su utilizacin produce la prdida de potencia del vehculo. Produce un mayor consumo en los vehculos debido a que tiene menos poder calorfico y tarda ms tiempo en combustionar. Los principales peligros de la produccin de biodiesel son los gases venenosos e inflamables, los productos qumicos y los incendios. Mercado La produccin de biodisel pas de 959 millones de litros en 2001 a 15.760 millones en 2009, con un ritmo de crecimiento anual del 41,9%. El mercado del biodisel espera producir 45.291 millones de litros en 2020, lo que representa una tasa acumulativa de crecimiento anual del 10,1% entre 2009 y 2020, notablemente inferior a la de la pasada dcada. Europa fue el principal mercado de biodisel en

2009, con una cuota de produccin del 49,8%, seguida por el continente americano (32,8%) y la regin Asia-Pacfico (4,4%). Los cinco principales productores son Alemania, EE.UU., Francia, Argentina y Brasil, que juntos producen el 68,4% del total del biodisel del mundo. Australia es el mayor productor en la regin Asia-Pacfico, seguido de China y la India. La produccin comercial de biodiesel en Chile es en la actualidad muy baja, segn las informaciones disponibles esta no supera los 150 mil litros mensuales. La capacidad instalada de produccin de las plantas en operacin es inferior a 3 millones de litros por ao. Existen 8 a 10 proyectos de produccin industrial de biodiesel con fines comerciales, de los cuales se han materializado en algunas plantas como la Planta FAME de Pullman Bus de Quilicura, Planta de INGRAS de San Bernardo, Planta del Matadero de Concepcin, Tres Plantas de Biodiesel-Chile de Cerrillos, Padre Hurtado y Osorno y Planta de Bioengine de Puente Alto. Con excepcin de las plantas de Pullman Bus y de Ingras, el resto de estas plantas son mas bien de tipo artesanal y de baja capacidad de produccin. Existen ademas en fase de estudio algunos proyectos de produccin de biodiesel como el del Molino Gorbea en una alianza con la Universidad de la Frontera (UFRO) de Temuco, BioEiberger de Los Angeles y de Oleotop de Gorbea. La nica planta de produccin comercial de biodiesel que esta funcionando es la Planta de FAME de Pullman Bus de Quilicura, ya que esta autorizada legalmente para operar y tiene una produccin aproximada de 100 mil litros mensuales y deber aumentar durante este ao a 500.000 litros mensuales. Este combustible es para uso exclusivo de la la flota de buses y camiones de esta empresa en una mezcla inicial de 5 % (B5) con diesel. La Planta de Ingras, tiene una capacidad de produccin de 100 mil litros mensual operando con un 10% de esta. Es interesante sealar que el destino de este combustible es para generacin de energa elctrica (2 MW) y en motores diesel. La materia prima es a partir de aceite usado y grasas. Costos y Demanda La materia prima tiene la mayor incidencia en los costos finales y de all que es esencial establecer mecanismos que amortigen los cambios en los precios as como buscar fuentes alternativas de suministro ms econmico que no compitan en los precios internacionales. Costo biodiesel consumidor 0,855 pesos argentinos por litros incluye iva costo de distribucin impuesto a la transferencia de combustibles. 70% mas caro que el gas oil. Por su parte, una mezc