Optimización del proceso de obtención de biodiesel de una empresa de producción, mediante simulación
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Enviado:
ene 5, 2020
Publicado:
oct 3, 2019
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Freire Ordóñez, C., & Medrano Barboza, J. (2019). Optimización del proceso de obtención de biodiesel de una empresa de producción, mediante simulación. Perspectivas, 4(16), 105–133. Recuperado a partir de https://revistas.uniminuto.edu/index.php/Pers/article/view/2081
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Resumen
Ecuador ha sido catalogado como uno de los países con potencial para incursionar en la producción de biodiesel en América Latina, utilizando aproximadamente 200 hectáreas para la generación de aceite de Jatropha curcas; sin embargo, la producción de este aceite no es suficiente para satisfacer la demanda del mercado ecuatoriano. En este trabajo se presenta la optimización del proceso productivo de biodiesel a partir de Jatropha curcas en una planta piloto ecuatoriana mediante la evaluación de mejoras aplicadas mediante simulación. Para ello, se hizo el levantamiento de información de los datos operacionales, se realizaron los balances de masa y energía y se optimizaron las variables principales de operación como: temperatura, tiempo de reacción, concentración molar alcohol: aceite vegetal, uso de catalizadores homogéneos y heterogéneos, y su concentración, la intensidad del mezclado y el control de la humedad en el paquete comercial SuperPro Designer v.9.5 para la validación de la información. El resultado fue un aumento de la eficiencia del proceso de obtención de biodiesel de la empresa de 85 % a 91 % en volumen, mismos que fueron escalados tomando en cuenta la producción local de la especie y los resultados obtenidos demostraron que se puede cumplir con 25% del objetivo propuesto por el gobierno actual al obtener 10 MM (millones) de litros de biodiesel de la planta escalada.
Citas
Benito, Y. (2016). INVESTIGA I+D+i 2016/2017 GUÍA ESPECÍFICA DE TRABAJO SOBRE " Co 2 y cambio climático ", 10. Retrieved from https://www.fundacionsanpatricio.org/es/investiga/pdf/guias2016-17/Guia introductoria al tema CO2 y cambio climatico.pdf
Naciones Unidas. (2015). Convenio Marco sobre el Cambio Climático. Retrieved from https://unfccc.int/resource/docs/2015/cop21/spa/l09s.pdf
Cabello, C., Rincón, S., & Zepeda, A. (2016b). Catalizadores heterogéneos utilizados para la obtención de biodiesel. Afinidad, 74(March), 51–59. Retrieved from http://www.raco.cat/index.php/afinidad/article/view/320756
ProEcuador. (2013). Biocombustibles. ProEcuador. (2013). Biocombustibles, 1–26., 1–26.
Castellar Ortega, G. C., Angulo Mercado, E. R., & Cardozo Arrieta, B. M. (2014). Transesterificación de aceites vegetales empleando catalizadores heterogéneos Transesterification vegetable oils using heterogeneous catalysts. Prospect, 12(2), 90–104. Retrieved from http://www.scielo.org.co/pdf/prosp/v12n2/v12n2a10.pdf
Cunningham, R. E. (2006). Biocombustibles como alternativa de los combustibles fósiles: ¿solución integral o apenas un paliativo?, 15. Retrieved from http://biblioteca.iapg.org.ar/ArchivosAdjuntos/Petrotecnia/2007-2/Biocombustible.pdf
Retana, I. (2008). Desventajas De La Utilización Del Biodiesel. Retrieved from http://www.ina.ac.cr/mecanica_de_vehiculos/Transferencia tecnologica sobre ventajas y desventajas de la utilizacion del biodiesel.pdf
Ramos, M. J., Fernández, C. M., Casas, A., Rodríguez, L., & Pérez, Á. (2009). Influence of fatty acid composition of raw materials on biodiesel properties. Bioresource Technology, 100(1), 261–268. https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2008.06.039
Ismaiel, M., Hamid, M., & Wagialla, K. M. (2017). Simulation of Jatropha Biodiesel production using SuperPro Designer, 2(March).
Hoekman, S. K., Broch, A., Robbins, C., Ceniceros, E., & Natarajan, M. (2012). Review of biodiesel composition, properties, and specifications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(1), 143–169. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2011.07.143
Shahid, E. M., & Jamal, Y. (2011). Production of biodiesel: A technical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(9), 4732–4745. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2011.07.079
Fresnedo-Ramírez, J., & Orozco-Ramírez, Q. (2013). Genetic resources and crop evolution. Genetic resources and crop evolution. Kluwer Academic Publishers. Retrieved from http://agris.fao.org/agris-search/search.do;jsessionid=D96D0644960B9AF1FB6F2BCA4028ED36?request_locale=fr&recordID=US201400047528&query=&sourceQuery=&sortField=&sortOrder=&agrovocString=&advQuery=¢erString=&enableField=
Balat, M. (2011). Production of bioethanol from lignocellulosic materials via the biochemical pathway: A review. Energy Conversion and Management, 52(2), 858–875. https://doi.org/10.1016/J.ENCONMAN.2010.08.013
Armando, V., Alvear, R., & Álvarez, F. (2010). Proyecto de Inversión para la elaboración y comercialización de Biodiesel a partir de la planta Jatropha Curcas en el Ecuador Resumen, 1–6. Retrieved from https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/16193/1/Proyecto de Inversión para la elaboración y comercialización de Biodiesel a partir de la planta Jatropha Curcas en el Ecuador.pdf
Falasca, S. L., & Ulberich, A. (2008). Potencialidad bioenergética sudamericana a partir de forestaciones con Jatropha sp . (J.curcas,hieronymi y macrocarpa ). Reviista Virtual Redesma, 2, 102–115.
Sharma, Y. C., Singh, B., & Upadhyay, S. N. (2008). Advancements in development and characterization of biodiesel: A review. Fuel, 87(12), 2355–2373. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2008.01.014
Garc, J. M. (2006). Biocarburantes Líquidos: Biodiésel Y Bioetanol. Fundación Para El Crecimiento de Madrid CEIM, (M-30985-2006), 125. Retrieved from http://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/Publicacion/doc/VT/vt4_Biocarburantes_liquidos_biodiesel_y_bioetanol.pdf
Gil, M. R. (2017). Producción de biodiésel a partir de aceite de girasol en una planta piloto de reacción por cavitación, 73. Retrieved from https://uvadoc.uva.es/bitstream/10324/25737/1/TFG-I-712.pdf
Sastry. (2011). Production of Biodiesel from the catalytic tranesterification f Jatropha oil. Elixir Chem. Engg, 40, 5136–5137. Retrieved from http://www.elixirpublishers.com/articles/1350118299_40 (2011) 5136-5137.pdf
Elizalde, P. X., & Rodriguez, B. L. (2009). Diseño preliminar de una planta de producción de biodiesel a partir de j curcas en la región sur del Ecuador.
Torossi, F. (2006). Reacciones en contexto : la transesterificación en la producción de biodiésel a partir de aceite de fritura usado. ANALES de La Real Sociedad Española de Química, 102(3), 43–49. Retrieved from https://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd
Sastry, S. V. A. R., & Ramachandramurthy, C. V. (2011). Fuzzy logic application in process modeling of biodiesel reactor. Elixir Chem. Engg, 38, 4335–4338.
Gupta, A. K., & Sastry, S. V. A. R. (2016). Developing the rate–equation for biodiesel production reaction." Advances in Energy Research, 127–133.
Cabello, C., Rincón, S., & Zepeda, A. (2016a). Catalizadores heterogéneos utilizados para la obtención de biodiesel. Afinidad, 74(March), 51–59.
Albis, A., Parra, J., & Sánchez, F. (2005). Transesterificación de aceite de palma con metanol por catálisis heterogénea. Ingeniería E Investigación, 25, 71–77.
Rojas, A. F., Canchala, M. J., & Torres, H. G. (2009). PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES USADOS DE COCINA UTILIZANDO CATALIZADORES ADSORBIDOS EN MATRICES SÓLIDAS A. F. Rojas*, M. J. Canchala & H. G. Torres, 1–12. Retrieved from http://blade1.uniquindio.edu.co/uniquindio/eventos/siquia/siquia2009pon10.pdf
Dela Rosa, L. R., Henríquez Montero, E., Sánchez Tuirán, E., & Ojeda Delgado, K. A. (2015). Diseño y simulación de una planta para la producción de biodiésel a partir de Jatropha curcas en el departamento de Bolívar. Revista ION, 28(1), 73–85. Retrieved from http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0120-100X2015000100008&script=sci_abstract&tlng=es
Carvajal-osorio, H., Babativa, J. H., Alonso, J. A., Competitividad, I., Valle, U., Valle, U., … Serra, A. B. (2010). Hydrogen production from photocatalytic water splitting over mesoporous-assembled SrTiO3 nanocrystal-based photocatalysts. International Journal of Hydrogen Energy, 312(2), 97–106. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2009.07.012
Liu, X., Piao, X., Wang, Y., & Zhu, S. (2008). Calcium methoxide as a solid base catlyst for the transesterification of soybean oil to biodiesel with methanol, 87, 1076–1082.
Arias, J. M. (2014). OBTENCIÓN Y USO DEL ACEITE DE PIÑÓN (Jatropha Curcas) PARA ELABORACIÓN DE BIODIESEL. Retrieved from http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/8697/3/CD-5833.pdf
eXtension. (2015). Reactors for Biodiesel Production. Retrieved from http://articles.extension.org/pages/26630/reactors-for-biodiesel-production
Naciones Unidas. (2015). Convenio Marco sobre el Cambio Climático. Retrieved from https://unfccc.int/resource/docs/2015/cop21/spa/l09s.pdf
Cabello, C., Rincón, S., & Zepeda, A. (2016b). Catalizadores heterogéneos utilizados para la obtención de biodiesel. Afinidad, 74(March), 51–59. Retrieved from http://www.raco.cat/index.php/afinidad/article/view/320756
ProEcuador. (2013). Biocombustibles. ProEcuador. (2013). Biocombustibles, 1–26., 1–26.
Castellar Ortega, G. C., Angulo Mercado, E. R., & Cardozo Arrieta, B. M. (2014). Transesterificación de aceites vegetales empleando catalizadores heterogéneos Transesterification vegetable oils using heterogeneous catalysts. Prospect, 12(2), 90–104. Retrieved from http://www.scielo.org.co/pdf/prosp/v12n2/v12n2a10.pdf
Cunningham, R. E. (2006). Biocombustibles como alternativa de los combustibles fósiles: ¿solución integral o apenas un paliativo?, 15. Retrieved from http://biblioteca.iapg.org.ar/ArchivosAdjuntos/Petrotecnia/2007-2/Biocombustible.pdf
Retana, I. (2008). Desventajas De La Utilización Del Biodiesel. Retrieved from http://www.ina.ac.cr/mecanica_de_vehiculos/Transferencia tecnologica sobre ventajas y desventajas de la utilizacion del biodiesel.pdf
Ramos, M. J., Fernández, C. M., Casas, A., Rodríguez, L., & Pérez, Á. (2009). Influence of fatty acid composition of raw materials on biodiesel properties. Bioresource Technology, 100(1), 261–268. https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2008.06.039
Ismaiel, M., Hamid, M., & Wagialla, K. M. (2017). Simulation of Jatropha Biodiesel production using SuperPro Designer, 2(March).
Hoekman, S. K., Broch, A., Robbins, C., Ceniceros, E., & Natarajan, M. (2012). Review of biodiesel composition, properties, and specifications. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16(1), 143–169. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2011.07.143
Shahid, E. M., & Jamal, Y. (2011). Production of biodiesel: A technical review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15(9), 4732–4745. https://doi.org/10.1016/J.RSER.2011.07.079
Fresnedo-Ramírez, J., & Orozco-Ramírez, Q. (2013). Genetic resources and crop evolution. Genetic resources and crop evolution. Kluwer Academic Publishers. Retrieved from http://agris.fao.org/agris-search/search.do;jsessionid=D96D0644960B9AF1FB6F2BCA4028ED36?request_locale=fr&recordID=US201400047528&query=&sourceQuery=&sortField=&sortOrder=&agrovocString=&advQuery=¢erString=&enableField=
Balat, M. (2011). Production of bioethanol from lignocellulosic materials via the biochemical pathway: A review. Energy Conversion and Management, 52(2), 858–875. https://doi.org/10.1016/J.ENCONMAN.2010.08.013
Armando, V., Alvear, R., & Álvarez, F. (2010). Proyecto de Inversión para la elaboración y comercialización de Biodiesel a partir de la planta Jatropha Curcas en el Ecuador Resumen, 1–6. Retrieved from https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/16193/1/Proyecto de Inversión para la elaboración y comercialización de Biodiesel a partir de la planta Jatropha Curcas en el Ecuador.pdf
Falasca, S. L., & Ulberich, A. (2008). Potencialidad bioenergética sudamericana a partir de forestaciones con Jatropha sp . (J.curcas,hieronymi y macrocarpa ). Reviista Virtual Redesma, 2, 102–115.
Sharma, Y. C., Singh, B., & Upadhyay, S. N. (2008). Advancements in development and characterization of biodiesel: A review. Fuel, 87(12), 2355–2373. https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2008.01.014
Garc, J. M. (2006). Biocarburantes Líquidos: Biodiésel Y Bioetanol. Fundación Para El Crecimiento de Madrid CEIM, (M-30985-2006), 125. Retrieved from http://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/Publicacion/doc/VT/vt4_Biocarburantes_liquidos_biodiesel_y_bioetanol.pdf
Gil, M. R. (2017). Producción de biodiésel a partir de aceite de girasol en una planta piloto de reacción por cavitación, 73. Retrieved from https://uvadoc.uva.es/bitstream/10324/25737/1/TFG-I-712.pdf
Sastry. (2011). Production of Biodiesel from the catalytic tranesterification f Jatropha oil. Elixir Chem. Engg, 40, 5136–5137. Retrieved from http://www.elixirpublishers.com/articles/1350118299_40 (2011) 5136-5137.pdf
Elizalde, P. X., & Rodriguez, B. L. (2009). Diseño preliminar de una planta de producción de biodiesel a partir de j curcas en la región sur del Ecuador.
Torossi, F. (2006). Reacciones en contexto : la transesterificación en la producción de biodiésel a partir de aceite de fritura usado. ANALES de La Real Sociedad Española de Química, 102(3), 43–49. Retrieved from https://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd
Sastry, S. V. A. R., & Ramachandramurthy, C. V. (2011). Fuzzy logic application in process modeling of biodiesel reactor. Elixir Chem. Engg, 38, 4335–4338.
Gupta, A. K., & Sastry, S. V. A. R. (2016). Developing the rate–equation for biodiesel production reaction." Advances in Energy Research, 127–133.
Cabello, C., Rincón, S., & Zepeda, A. (2016a). Catalizadores heterogéneos utilizados para la obtención de biodiesel. Afinidad, 74(March), 51–59.
Albis, A., Parra, J., & Sánchez, F. (2005). Transesterificación de aceite de palma con metanol por catálisis heterogénea. Ingeniería E Investigación, 25, 71–77.
Rojas, A. F., Canchala, M. J., & Torres, H. G. (2009). PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES USADOS DE COCINA UTILIZANDO CATALIZADORES ADSORBIDOS EN MATRICES SÓLIDAS A. F. Rojas*, M. J. Canchala & H. G. Torres, 1–12. Retrieved from http://blade1.uniquindio.edu.co/uniquindio/eventos/siquia/siquia2009pon10.pdf
Dela Rosa, L. R., Henríquez Montero, E., Sánchez Tuirán, E., & Ojeda Delgado, K. A. (2015). Diseño y simulación de una planta para la producción de biodiésel a partir de Jatropha curcas en el departamento de Bolívar. Revista ION, 28(1), 73–85. Retrieved from http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0120-100X2015000100008&script=sci_abstract&tlng=es
Carvajal-osorio, H., Babativa, J. H., Alonso, J. A., Competitividad, I., Valle, U., Valle, U., … Serra, A. B. (2010). Hydrogen production from photocatalytic water splitting over mesoporous-assembled SrTiO3 nanocrystal-based photocatalysts. International Journal of Hydrogen Energy, 312(2), 97–106. https://doi.org/10.1016/j.molcata.2009.07.012
Liu, X., Piao, X., Wang, Y., & Zhu, S. (2008). Calcium methoxide as a solid base catlyst for the transesterification of soybean oil to biodiesel with methanol, 87, 1076–1082.
Arias, J. M. (2014). OBTENCIÓN Y USO DEL ACEITE DE PIÑÓN (Jatropha Curcas) PARA ELABORACIÓN DE BIODIESEL. Retrieved from http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/8697/3/CD-5833.pdf
eXtension. (2015). Reactors for Biodiesel Production. Retrieved from http://articles.extension.org/pages/26630/reactors-for-biodiesel-production