BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

GRUPO A PAREJA 03:

ROBERTO DE ABIA SÁNCHEZ

JORGE E. MORANTE RODRÍGUEZ

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Introducción Materiales y métodos: Catálisis Homogénea y

Heterogénea Aspectos económicos y ecológicos de la producción de

biodiesel mediante catálisis homogénea Estudio de la caracterización de la producción de

biodiesel por catálisis homogénea: KOH

ÍNDICE:

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Introducción Materiales y métodos: Catálisis Homogénea y

Heterogénea Aspectos económicos y ecológicos de la producción de

biodiesel mediante catálisis homogénea Estudio de la caracterización de la producción de

biodiesel por catálisis homogénea: KOH

ÍNDICE:

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Biodiesel Constituye los ésteres etílicos de ácidos grasos de aceites

vegetales o grasas animales que se obtienen mediante un proceso de transesterificación con metanol en presencia de un catalizador.

Ventajas: Constituyen una alternativa a los combustibles derivados del

petróleo Utilización como combustibles renovables Balance energético favorable Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero

(Protocolo de Kyoto) Disminución de las emisiones nocivas Su uso como combustible biodegradable y no tóxico

INTRODUCCIÓN:

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Introducción Materiales y métodos: Catálisis Homogénea y

Heterogénea Aspectos económicos y ecológicos de la producción de

biodiesel mediante catálisis homogénea Estudio de la caracterización de la producción de

biodiesel por catálisis homogénea: KOH

ÍNDICE:

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Preparación de la catálisis Reacción de transesterificación: catalizadores

homogéneos y heterogéneos Materiales Condiciones de reacción Proceso experimental Regeneración y recuperación de catalizadores

MATERIALES Y MÉTODOS: CATÁLISIS HOMOGÉNEA Y HETEROGÉNEA

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Tres reacciones consecutivas y reversibles Los triglicéridos de la grasa con metanol dan lugar a

los ésteres y glicerina (transesterificación) Estequiometría: 1 mol triglicéridos y 3 moles de metanol

para dar 3 moles de ésteres y 1 mol de glicerol

PREPARACIÓN DE LA CATÁLISIS

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

La reacción puede ser catalizada por catalizadores homogéneos o heterogéneos Homogéneos:

Básicos: NaOH, CH3OONa, KOH Ácidos: H2SO4 ó HCl

Heterogéneos: enzimas, titanio-silicatos o compuestos metálicos alcalinotérreos

PREPARACIÓN DE LA CATÁLISIS

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Catalizadores Homogéneos: Básicos Velocidad de reacción elevada y condiciones de operación

moderadas. Problema: formación de jabones por neutralización de ácidos

grasos libres Utilizar grasas de bajo contenido de ácidos grasos libres

Catalizadores Homogéneos: Ácidos Velocidad de reacción baja, condiciones de operación elevadas

(Temperatura y presión extremas) y catalizador corrosivo Solución al problema de la catálisis básica: catalizan los ácidos

grasos libres Aumento rendimiento biodiesel Elevado coste de operación

Reacción de transesterificación: catalizadores homogéneos y heterogéneos

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Catalizadores Heterogéneos: Simplifican y economizan el tratamiento de los productos

(separación del biodiesel del glicerol) Respetuosos con el medio ambiente Alta actividad y selectividad Elevada estabilidad Tolerancia al agua

Reacción de transesterificación: catalizadores homogéneos y heterogéneos

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Materiales: Aceite vegetal Metanol con pureza elevada Catalizador

Condiciones de reacción (homogéneo alcalino) Temperaturas en torno a 65ºC Relación 3:1 molar de metanol con aceite Cantidad mínima de catalizador (1% en peso de

aceite vegetal aproximadamente)

Materiales y condiciones de reacción

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Cargar reactor con la cantidad deseada de aceite a temperatura constante

Se disuelve el catalizador en el metanol y se introduce en el reactor

Se deja completar la reacción Separación del catalizador

Centrifugación, decantación, filtración Lavado con etanol y agua

Proceso experimental: recuperación del catalizador

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Proceso experimental: recuperación del catalizador

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Introducción Materiales y métodos: Catálisis Homogénea y

Heterogénea Aspectos económicos y ecológicos de la producción de

biodiesel mediante catálisis homogénea Estudio de la caracterización de la producción de

biodiesel por catálisis homogénea: KOH

ÍNDICE:

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Aspectos económicos: Estudio de los costes de conversión:

Información de proveedores de tecnología y datos de una planta existente.

El proceso de construcción, los sitios (almacenes, servicios públicos), coste de preparación del sitio, lo costes iniciales, contingencias e impuestos (estos costes se calculan en base al consumo de la planta y mano de obra).

Consumo de energía eléctrica 12 KWh por cada tonelada de biodiesel.

Productos químicos, catalizadores, materias primas. El metanol constituye el 75% del coste de la

producción de biodiesel.

Aspectos económicos y ecológicos de la producción de biodiesel mediante catálisis homogénea.

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Aspectos económicos y ecológicos de la producción de biodiesel mediante catálisis homogénea.

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Aspectos ambientales: Catalizadores y productos químicos (pueden

ser contaminantes y difíciles de eliminar). Glicerina: producto originado en el proceso

de transesterificación que necesita un proceso de refinado.

Materiales peligrosos como el NaOH y HCl (aguas residuales de lavado) y Na2PO4 (proceso de neutralización cáustica).

Aspectos económicos y ecológicos de la producción de biodiesel mediante catálisis homogénea.

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Introducción Materiales y métodos: Catálisis Homogénea y

Heterogénea Aspectos económicos y ecológicos de la producción de

biodiesel mediante catálisis homogénea Estudio de la caracterización de la producción de

biodiesel por catálisis homogénea: KOH

ÍNDICE:

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Utilizado para las materias primas baratas (aceite de cocina).

Rendimiento máximo es del 96.5% en una relación molar 9:1.

En términos de tiempo de reacción: Rendimiento máximo = 15 minutos Rendimiento mínimo = 60 minutos

El aumento de concentración origina un aumento de rendimiento hasta el 98% disminuyendo un 1% debido a la formación de jabón que impide separar las fases.

Estudio de la caracterización de la producción de biodiesel por catálisis homogénea: KOH.

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Estudio de la caracterización de la producción de biodiesel por catálisis homogénea: KOH.

BIODIESEL PRODUCTION BY HOMOGENEOUS CATALYSIS

Gracias por su atención