ELABORACIN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE PALMA.Presentado por:

KATHERIN MARCELA GMEZ CRDENAS.

MIKE STIVEN TRIANA JIMENEZ.

SERGIO HERNAN SANABRIA.

Tutor:

MONICA AMADO

UNIVERSIDAD EAN

FACULTAD DE INGENIERIA

COLOMBIA

2015.1. IntroduccinActualmente el ser humano ha encontrado estrategias para satisfacer sus necesidades fabricando productos, de los cuales muchos de estos no son amigables con el medio ambiente.

Las energas no renovables (combustin fsil) acaparan el mercado global, pero esto no impide que se estudien nuevos tipos de energa a base de recursos renovables como lo son los biocombustibles, los cuales han demostrado una eficiencia y un rendimiento muy parecido a los combustibles fsiles, adems se sabe que estas energas no renovables se van a agotar en el transcurso del tiempo por lo que el ser humano tiene encontrar nuevas alternativas

Por eso se decide fabricar biodiesel a partir de aceite de palma, segn lo establecido por normatividades ambientales, con el fin de fabricar un producto de uso diario, mantener un equilibrio con el medio ambiente y usar los recursos de manera sostenible.

1.1 USOS DEL ACEITE DE PALMA: De la palma se utilizan los frutos, tanto la pulpa como la almendra. Una vez transformados, los productos de la palma se utilizan en la industria agroalimentaria (ms de 50%), la industria qumica, cosmtica, alimentacin animal y ms recientemente para agro combustibles. El aceite de palma rojo, o aceite de palma propiamente dicho, se obtiene de la pulpa. Representa entre el 18-26 % del peso fresco de un racimo. Antes de ser refinado o tratado, este aceite est considerado como el alimento natural ms rico en vitamina A (cerca de 15 veces ms que la zanahoria). Es, por lo tanto, un alimento muy valioso en los casos en que existen carencias en la dieta, particularmente en frica. Sin embargo, durante el proceso de refinado pierde caractersticas como su valor nutritivo o calidad de sus cidos grasos. Despus de ser transformado, es un componente esencial de la industria agroalimentaria: se encuentra en aceites de fritura, margarinas, muchos platos precocinados, sopas, patatas fritas, helados, bizcochos, galletas...

El aceite de palma se extrae de la almendra de la semilla del fruto de la palma. Representa entre un 3-6 % del peso fresco del racimo. Su composicin qumica es completamente diferente a la del aceite de palma rojo. Tras su transformacin es ms utilizado por la industria cosmtica (jabones y cremas), la industria qumica (barniz, pintura, resina), la fabricacin de detergentes y tambin la industria agroalimentaria. Los residuos slidos de la cascarilla de la almendra llamados torta de palma o torta de palma son valorados en alimentacin animal. Aunque todava existen en zonas de frica explotaciones tradicionales, la palma es bsicamente un cultivo industrial orientado a la exportacin (el 72% de la produccin mundial). El principal importador mundial de aceite de palma es China, con 5,5 millones de toneladas (MT); la Unin Europea, con 4,1 MT; India, 4,1 MT y Pakistn, 2 MT4

1.2. IMPACTOS DE SU PRODUCCIN: Las plantaciones de palma causan numerosos impactos ambientales, sobre la biodiversidad, y sobre las poblaciones locales o la economa nacional. Por ejemplo, Indonesia y Malasia tienen de los mayores ndices de deforestacin a nivel mundial (en Indonesia, 2 millones de hectreas de bosques desaparecen cada ao), y la expansin de las plantaciones de palma es, de lejos, la principal causa. Se talan y queman selvas para convertirlas en plantaciones y enviar el aceite de palma a todo el mundo, destrozando el hbitat de algunas de las especies ms amenazadas del planeta. Adems, este monocultivo industrial requiere grandes cantidades de agroqumicos fertilizantes y pesticidas - que contaminan ros, plantean graves riesgos para la salud de la poblacin local, y reducen la biodiversidad. Los conflictos territoriales se multiplican: los derechos tradicionales no son reconocidos, las poblaciones locales ven como sus tierras pasan a manos de empresas que plantan palma industrial. Tambin talan muchos bosques de los que dependen directamente. La tierra se encuentra en manos de unas pocas grandes empresas, y la economa tradicional, basada en recursos locales como los subproductos del bosque (plantas medicinales, frutas...) es destruida por este proceso de expropiacin de las tierras. En 2006, en Indonesia, el 45 % de rea total de palma era propiedad de sociedades privadas y el 12 % del gobierno.

Y hay demasiados proyectos de plantaciones en proceso por todas partes en el mundo con un potencial catastrfico. Por ejemplo, en la isla de Woodlark, en Papa Nueva Guinea, la empresa malaya Vitroplant Ltd quiere talar 60.000 hectreas de bosques para plantar palma. La isla completa mide 85.000 hectreas, lo que implica que ms del 70 % sera convertida en plantaciones>> (Tierra, 2007)

2. Materiales y mtodos Se diseo un proceso que emplea el mtodo de transesterificacin tradicional con aceite de palma, hidrxido de potasio y metanol. El diseo y la simulacin se realizaron en exel como sistema primario.2.1. Simulacin del proceso La Ilustracin 1 muestra e diagrama de bloques donde muestra todo el proceso utilizando aceite de palma, KOH y etanol. Para la simulacin se tomaron los tres triglicridos de mayor porcentaje del aceite de palma los cuales se muestran en la Tabla 1.

Ilustracin 1 Diagrama de bloques del proceso.Los datos tomados para la simulacin son datos a partir de una base de clculo estimada por la produccin del biodiesel en Colombia.Tabla 1Porcentaje de los compuestos del aceite de palmaCOMPUESTO PORCENTAJE

Acido palmtico40 - 48 %

Acido oleico37 46 %

Acido linoleico10 %

2.2. Unidades con cambio de fase2.2.1. ACEITE DE PALMA: A temperatura ambiente, las fases presentes en el aceite de palma son la slida y lquida, debido a su alto punto de fusin (3440 C), lo que conlleva a implementar sistemas de calentamiento durante su transporte y almacenamiento para mantenerlo en estado lquido. La temperatura de almacenamiento del aceite de palma oscila entre 40-50 C, valor superior cuando se compara con los aceites de oliva, soya y girasol, los cuales pueden almacenarse a temperatura ambiente. Los sistemas de calentamiento comnmente utilizados son intercambiadores de calor provistos de un control de temperatura por el cual se evitan aumentos superiores a 5 C en 24 horas (CAC/RCP 36, 1987). Tomando en cuenta los sistemas de transporte para aceites, para la carga y descarga de los mismos se aplican temperaturas de 40-45 C para el aceite de coco, de 10-20 C para el de oliva y de 20-25 C para los de soya y girasol, mientras que para el de palma se requieren temperaturas entre 50-55 C. Ello implica mayores gastos energticos para el almacenamiento y descargue de los aceites con un contenido representativo en cidos grasos saturados.

Respecto a la temperatura de ebullicin de los aceites, el aceite de palma presenta un valor de 371 C, superior a otros aceites como el de soya (257 C), maz (246 C) y oliva (191 C) (The Physics Van, 2006), lo que le confiere la ventaja de resistir mayores temperaturas de tratamiento y uso antes de evaporarse, como es en el caso de frituras en la industria de los alimentos. Tal propiedad est directamente relacionada con la presin de vapor de la sustancia. No obstante, con los equipos existentes en la actualidad no es posible evaporar el aceite a temperatura ambiente, dado que la presin necesaria para hacerlo llegara a ser muy baja (-2765 MPa). Con base en lo anterior, existen mtodos de contribucin de grupos como el empleado por Ceriani et al. (2004) que permiten estimar la presin a la cual, a una temperatura dada, la sustancia cambia de fase lquida a vapor con la finalidad de realizar clculos relacionados con el diseo, modelamiento y simulacin de procesos. Las propiedades crticas como la temperatura crtica, presin crtica y volumen crtico son de gran importancia principalmente para clculos de correlaciones de propiedades volumtricas, de transporte y termodinmicas de la sustancia. Como no existen dichos par- metros en la literatura, mtodos como el de Joback, Constantinou y Gani, Wilson y Jasperson, y Marrero y Pardillo, entre otros, son de gran utilidad dado que los relacionan con la composicin estructural de la sustancia (Poling, 2004). Para el aceite de palma, el mtodo de Joback fue el empleado por Castaeda et al. (2005) para obtener los valores crticos de 984,98 C para la temperatura, 2,69 bares para la presin y 2,9635 m3 /kmol para el volumen.

Tanto para el procesamiento como para el consumo del aceite de palma es necesario en algunas ocasiones mezclarlo con otras sustancias y por tanto es de gran importancia determinar su solubilidad en las mismas. Por su baja polaridad (debido a la gran cantidad de hidrocarburos de larga cadena y pocos grupos polares), el aceite de palma no es soluble en sustancias polares como el agua y el glicerol; ms sin embargo, en bajas proporciones (