Optimización para la producción de biodiesel (Proceso en contracorriente)

Información general
quim07-optimizacion.jpg
Área
Química, Ingeniería química y ciencia de materiales
Patente No.
13-016083 (Colombia) US9765283 (Estados Unidos)
Contexto o problema
En los procesos de producción de biodiesel que emplean catalizadores alcalinos solubles en el alcohol se usan reactores de tanque agitado para poner en contacto las fases reaccionantes: la fase alcohólica, que es una solución del catalizador en el alcohol, y la fase oleosa, que inicialmente está conformada por el aceite o la grasa.
La sinergia entre la formación de jabones por la reacción entre el catalizador y los ácidos grasos libres, y la agitación requerida para generar área interfacial para la transferencia de masa, genera emulsiones y geles que prolongan los tiempos de residencia en los equipos, dificultan las etapas de separación, aumentan la pérdida de productos y la necesidad de reprocesamiento, y disminuyen la productividad.
El uso de un reactor de película líquida descendente operado en co-corriente genera área interfacial sin dispersar una fase dentro de la otra, lo que reduce el tiempo necesario para la separación de los productos en la alcohólisis de aceites y grasas, y permite la separación simultánea con la reacción. En general, teniendo en cuenta el carácter reversible de la reacción, se requieren por lo menos dos etapas de reacción con una separación intermedia de las fases ricas en alquil ésteres de ácidos grasos y glicerol, para desplazar la reacción hacia los productos.
Solución
En esta invención, el esquema de alimentación de los reactantes y la configuración del reactor desplaza el equilibrio químico hacia los productos, lo que incrementa el rendimiento hacia ésteres metílicos de ácidos grasos y elimina la necesidad de la separación intermedia y de una segunda etapa de reacción. Lo anterior se traduce en un incremento en la productividad del proceso.
Aplicaciones
Producción de biodiesel
Ventajas
  • Elimina etapas del proceso
  • Incrementa la productividad del proceso
Estado de desarrollo
TRL (Technology readiness level): 4
Campo
Industria química, Industria petroquímica