Características del Biodiésel de palma y las mezclas.
Mónica Cuéllar Sánchez
Fedepalma
Contenido
1. La Palma de Aceite en Colombia
2. Características del Biodiésel
3. Prácticas de manejo del biodiesel durante el almacenamiento
La Palma de Aceite en Colombia
Palma 86%
Palmiste7,5%
Sebo4,7%
Soya1,1%
Algodón1,1%
249
152
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Mil
es
de h
ec
táre
as
Producción Desarrollo
La palma de aceite, se cultiva desde hace más de 50 años en el país y tiene una participación en la producción del 93%
Esto garantiza un suministro permanente de aceite de palma para los diferentes sectores industriales.
Zona Norte:110.278 ha
Zona Central:99.960 ha
Zona Oriental:135.849 ha
Zona Occidental:18.883 ha
Localización16 departamentos
103 municipios
Área sembrada 401.000 Has
Plantas de Beneficio
55
Producción 2009
Aceite de palma: 802.300 Ton.
Aceite de palmiste: 71.350 Ton.
Torta de palmiste: 95.900 Ton.
El desarrollo reciente de la palma de aceite involucra un creciente número de pequeños y medianos
productores, los cuales representan el 25% del área sembrada en la ultima década.
La agroindustria de la palma de aceite está comprometida con los principios del desarrollo sostenible
Compatible con el Medio
Ambiente
Socialmente aceptable
Económica -mente viable
Más de 400.000 empleos directos e indirectos
Empleo formal, estable y dentro del marco laboral.
Programas de capacitación y promoción empresarial
Programas de bienestar en vivienda, salud, educación y recreación
La agroindustria de la palma de aceite genera:
425,9 450,9
570
303,6323,1
218
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
2007 2008 2009
Mile
s d
e t
on
ela
da
s
Mercado local Mercado de exportación
Distribución de las ventas de aceite de palma en Colombia2007 - 2009
Hay suficiente oferta de aceite de palma para cubrir
los principales mercados en
Colombia, el de alimentos,
biocombustibles y el de exportación.
Características
del Biodiésel de Palma
El Aceite de Palma
10
Es un alimento saludable ya que es libre de colesterol, libre de
grasas trans y posee un alto contenido de vitaminas (A y E) y de
fitosteroles
11
OleínaFracción líquida
EstearinaFracción sólida
Aceite de Palma
Características del Aceite de Palma
Cáprico C10:0 - 3,7
Laurico C12:0 0,2 48,3
Miristico C14:0 1,1 15,6
Palmítico C16:0 44 7,8
Estearico C18:0 4,5 2
Oléico C18:1 39,2 15,1
Linoléico C18:2 10,1 2,7
Acidos
laúricos
Aceite de
Palmiste
Composición de ácidos grasos
Ácidos Grasos Aceite de Palma
50%
Saturados
50%
Insaturados
12
Se denomina biodiésel a los metil esteres de ácidos grasos derivados de aceites y grasas.
El proceso químico se conoce como transesterificación.
Biodiésel
• Las materias primas utilizadas en las diferentes regiones del mundo dependen de su disponibilidad local.
• Las características del aceite utilizado como materia prima, determina algunas de las propiedades del biodiésel.
13
5358
68
0
20
40
60
80
100
120
140
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Soya Colza Girasol Sebo Palma
Punto de Fluidez Estabilidad a la oxidacción
Indice de Yodo Numero de Cetano
Numero de Cetano
40
42
44
46
48
50
52
54
56
58
60
62
0 5 10 15 20 25 30
% de Biodiesel en la mezcla
Diesel Regular
Diesel Extra
Diesel 2 ASTM
La incorporación de metil ester al
combustible biodiésel mejora el
número de cetano de la mezcla
Características de las mezclas diesel – biodiésel de palma
Poder Calorífico
25
30
35
40
45
50
0 5 10 15 20 25 30
% de Biodiesel en la mezcla(M
J/K
g)
Diesel Regular Diesel Extra Diesel HDT
La adición de biodiésel de palma al
combustible diesel sólo disminuye
en un 2,5% el poder calorífico de la
mezcla
Fuente: Proyecto “Evaluación de mezclas de biodiésel de palma como combustible diesel”. ECOPETROL-ICP y Cenipalma 14
Normas técnicas vigentes para el biodiésel en el mundo.
15
Establecen los requisitos de calidad para el biodiésel que se utilizará puro o en mezcla
en motores diesel
Las dos de referencia son:EN 14214 – Unión Europea
ASTM 6751 – Estados Unidos
En Colombia:NTC 5444 (Armonizada con
las dos anteriores)
Producto•Punto de Fluidez
•Densidad
•Índice de Yodo
Proceso•Contenido metil ester
•Contenido de metanol
•Contaminación Total
Comportamiento
•Poder Calorífico
•Lubricidad
•Numero de Cetano
Alcance de la Norma
16
El biodiésel de palma cumple con las especificaciones de calidad establecidas nacional e internacional.
PROPIEDADES UNIDAD ASTM 6751 (S500) EN 14214 NTC 5444Biodiesel de
Palma
DENSIDAD (15°C) Kg/m3 ------ 860 - 900 860-900 875
VISCOSIDAD A 40° C mm2/s 1,9-6,0 3,5 - 5,0 1,9 - 6,0 4,49
NUMERO DE CETANO Cetanos min 47 min 51 min 47 68
PUNTO DE CHISPA °C min 130 min 120 min 120 159
PUNTO DE FLUIDEZ °C ReportarDepende de la
RegiónReportar 12
ESTABILIDAD A LA OXIDACCIÓN Horas min 3 min 6 min 6 26
ESTABILIDAD TERMICA %Reflect N.R N.R mín 70 99
INDICE DE YODO g yodo/100g N.R max 120 max 120 58
CORROSION LAMINA DE CU N/A * 1 1 1 1a
RESIDUO DE CARBON CONRADSON % peso 0,05 <0,1 máx 0,3 <0,1
NUMERO ACIDO mg KOH/g 0,8 max 0,5 max max 0,5 <0.1
CONTENIDO DE AGUA mg/Kg 500 máx 500 máx 500 máx 380
CONTENIDO DE FOSFORO mg/Kg max 10 max 10 max 10 1,26
CONTENIDO DE METANOL O ETANOL %masa 0,2 0,2 < 0,2
CONTENIDO DE GLICERINA LIBRE/TOTAL %masa 0,02/0,24 0,02/0,25 0,02/0,25 < 0,02 / < 0,25
CONTENIDO DE ESTER % masa 96,5 96,5 96,5 98,5%
CONTENIDO DE Na + K mg/Kg max 5 max 5 max 5 4,25
CONTENIDO DE Ca + Mg mg/Kg max 5 max 5 max 5 1,89
Colombia es el único país del mundo que exige al productor que certifique cada uno de los lotes de biodiésel producidos.
Este certificado debe ser entregado, cada vez que se despacha un camión.
Pruebas abreviadas para el recibo de biodiésel
Propiedades de Flujo en Frío
Punto de Nube – Punto de Fluidez - CFPP
18
La NBB menciona que para que el
biodiésel se mantenga en estado líquido,
debe ser almacenado a una temperatura
de 6°C superior al punto de nube.
En el caso del biodiesel de palma, esto
significa que debe mantenerse el
producto puro por encima de 20°C
(Resolución 180243 del 2007)
Punto de fluidez 12°C
Punto de nube 14°C
Margen de seguridad 6°C
Temperatura para que el
producto permanezca
líquido
20°C
Definen el comportamiento del producto según la temperatura
Por la configuración de ácidos grasos del biodiesel de palma, este producto tiende a
solidificarse a temperaturas inferiores de 14°C (punto de nube).
Este proceso de solidificación no afecta las características del producto y puede
revertirse calentando el producto.
13°C
20°C
Propiedades de Flujo en Frío
Formas de mantener el biodiésel de palma líquido
19
20°C Aislamiento de tanques y tuberías
Uso de pre-mezclas concentradas en biodiésel
Uso de aditivos
El punto de fluidez del biodiésel de palma no afecta de forma significativa esta propiedad en la
mezcla.
Efecto del biodiésel de palma en las propiedades de Flujo
en frío de las mezclas (BX)
Fuente: Proyecto “Evaluación de mezclas de biodiésel de palma como combustible diesel”. ECOPETROL-ICP y Cenipalma 20
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
B2 B5 B10 B20 B100
Comportamiento de las Propiedades de Flujo en Frio de las mezclas diesel – biodiésel de palma (°C) - 2010
CFPP Fluidez Nube
-18,0
-15,0
-12,0
-9,0
-6,0
-3,0
0,0
3,0
6,0
9,0
12,0
15,0
B0 B2 B5 B10 B20 B30 B100
Comportamiento del Punto de Nube del las mezclas diesel –biodiésel de palma (°C) - 2005
Diesel Regular 1 Diesel Regular 2
Diesel Extra Diesel 2
Fenómeno de solidificación del biodiésel y las
mezclas (HAZE)
21
Este fenómeno se presenta en el biodiésel independiente del origen de la materia prima.
Inicialmente se sospechó que eran problemas de cristalización por temperatura pero luego observaron que estos cristales NO corresponde al biodiésel -(Minessota)
Fondo Tanque B50
Usuario Industrial
Tanques de B100
Factores que promueven la formación de sólidos en las mezclas
Presencia de agua
HAZE del biodiésel
Diesel de bajo azufre
• La formación de los sedimentos está determinada por las condiciones (P y T) y el tiempo de “reposo” del producto.
• El fenómeno se presenta con biodiésel dentro de especificaciones de calidad, las condiciones de almacenamiento y manejo del producto son DETERMINANTES para disminuir la formación del solido
Que son los HAZE?
Pero que son los esteril glucosidos?Son compuestos minoritarios que hacen parte de los aceites vegetales, entre los cuales se encuentran los
esteroles y algunas vitaminas.
Son solubles en el aceite e insolubles en el biodiésel
• Es un sólido que se forma a temperaturas
cercanas al punto de nube del biodiésel.
• Depende de los siguientes co -factores:– Contenido de monogliceridos
– Agua
– Jabones
– Esteril glucosidos
• Estos sedimentos se miden por el
parámetro de Contaminación TotalFuente: Instituto Colombiano del Petróleo. Mayo 2010
Prácticas de manejo de los productos durante el
almacenamiento
Estación de almacenamiento y mezcla Transmilenio S.A.
Estación de almacenamiento y mezcla Coordinadora S.A
Verificación del grado de higroscopicidad del biodiésel se realizó un estudio de saturación del B100 con agua
Resultados prueba saturacion agua B:100 Interquim
0200400600800
1000120014001600180020002200
Co
nte
nid
o d
e a
gu
a,
pp
m
25°C 35°C
0 dias 1 dias 2 dias 3 dias 6 dias
Resultados prueba saturacion agua B:100 Oleoflores
0200400600800
100012001400160018002000
Co
nte
nid
o d
e A
gu
a,
pp
m
25°C 35°C
1dia 2 dia 3 dia 6 dia0 dia
Los resultados encontrados mostraron que la concentración de saturación del biodiésel con agua esta alrededor de 1600ppm a 25°C y cerca de 1800 ppm a 35°C. Se encontró también que esta concentración se alcanza en tiempos cortos (1día). Resultados similares han sido publicados en literatura.
Lo anterior indica que el biodiésel debe ser protegido de la humedad por su alta higroscopicidad.
Biodiesel 1 Biodiésel 2
Prácticas de manejo de los productos durante el
almacenamiento
• Mantener los tanques en óptimas condiciones.• Practicas preventivas para evitar el ingreso de agua:
• Instalar filtros de sílica – gel, en los cuellos de ganso de los tanque.
• Drenaje periódicos a los tanques de almacenamiento del productos.
• Monitorear continuamente la presencia de agua• Determinar el contenido de agua de forma
quincenal • Seguimiento a las temperaturas de los tanques
(biodiésel de palma y diesel) para garantizar el estado del biodiésel y evitar posibilidad de “choque térmico” entre las dos corrientes.
• Cambios sílica-gel en los respiraderos(día por medio)
• Períodos de lluvia (diario)
Drenajesquincenales(puntoinferior)
Seguimiento al contenido de agua en los tanques de almacenamiento de biodiésel de palma, en la Estación de Transmilenio.
330
350
370
390
410
430
450
470
490
510
530
11/0
2/20
08
18/0
2/20
08
25/0
2/20
08
03/0
3/20
08
10/0
3/20
08
17/0
3/20
08
24/0
3/20
08
31/0
3/20
08
07/0
4/20
08
14/0
4/20
08
Salida al
blender
Normatividad
Muestreo cada 3 días, semanal, quincenal
Se encontró que el contenido de humedad en el biodiésel entregado a los buses se encuentra dentro de especificaciones.
Lo anterior indica que es posible controlar la humedad en el tanque impidiendo el ingreso de humedad con sílica-gel.
Resultados obtenidos
0
50
100
150
200
Período de prueba
Hu
me
da
d (
pp
m)
Seguimiento humedad (ppm) del diésel en el tanque de almacenamiento
Punto medio
Punto inferior
Valor máximo recomendado por los fabricantes de motores diésel
Durante el almacenamiento del producto de estos dos proyecto se puede concluir:
• El producto es altamente higroscópico.
• Las practicas de manejo permitieron mantener el contenido de agua muy por debajo del límite establecido.
• No se evidenció presencia del fenómeno de solidificación en los tanques de almacenamiento de los productos puros ni en los vehículos.
Muchas gracias
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