Producción de biodiesel a partir de la grasa del pollo
En el presente Trabajo de Grado se aplica un método de producción de biodiesel a partir de grasa de pollo dentro de las normas de calidad ASTM a nivel de laborato-rio que pudiera ser competitivo en el mercado. El proceso de producción de biodiesel a partir de grasa de pollo comprende las siguientes...
- Autores:
-
Abreo García, Angela Andrea
Acosta Barajas, Carolina
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2009
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/1412
- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- Poultry industry
Energy
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Biodiesel production
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Poultry industry Energy Biomasic Oils and fats Energy resources Energy engineering Research Biodiesel production Biofuel Industrial use Automotive Catalysts Industria avícola Energía Biomásica Aceites y grasas Recursos energéticos Ingeniería en energía Investigaciones Producción de biodiesel Biocombustible Uso industrial Automotores Catalizadores |
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Producción de biodiesel Biocombustible Uso industrial Automotores Catalizadores |
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En el presente Trabajo de Grado se aplica un método de producción de biodiesel a partir de grasa de pollo dentro de las normas de calidad ASTM a nivel de laborato-rio que pudiera ser competitivo en el mercado. El proceso de producción de biodiesel a partir de grasa de pollo comprende las siguientes etapas: Caracterización de la materia prima, reacción de esterificación en medio acido con metanol (disminución de ácidos grasos), reacción de transes-terificación catalítica en medio básico con metanol, separación, lavado y secado del biodiesel. Se realizaron diferentes pruebas en donde se varió la cantidad de catalizador em-pleado hasta encontrar la proporción adecuada para la conversión de los triglicéri-dos en metilésteres. Según los resultados obtenidos en las pruebas, la cantidad adecuada de catalizador básico es del 10% adicional a lo requerido según titula-ción. El biodiesel obtenido es un biocombustible en bruto, al cual no se le practicó ningún tipo de purificación. La muestra obtenida se caracterizó mediante pruebas de calidad las cuales son: ASTM D 240 (Calor de Combustión), ASTM D4052 (Densidad a 15 ºC), ASTM D4052 (Gravedad API), ASTM D 664 (Número Acido), ASTM D 97 (Punto de Fluidez), ASTM D 93 (Punto de Inflamación) y ASTM D 445 (Viscosidad a 40 °C); las cuales arrojaron resultados que muestran las caracterís-ticas de un biocombustible óptimo para el uso industrial y automotor. En este caso dieron resultados muy cercanos a los determinados por dichas normas, excep-tuando la viscosidad debido a que la materia prima tenía una viscosidad alta y que no se le practicó ningún tipo de purificación para retirar excesos de catalizador. 13 Se finaliza el proyecto de grado desarrollando el método de Ingeniería Conceptual de una planta a nivel industrial con capacidad aproximada de 70.000 litros men-suales. Mediante un estudio económico básico se puede concluir que el proyecto no es viable económicamente debido a que la grasa de pollo posee un alto costo de oportunidad y dicho precio es relativamente elevado dado su uso en la industria alimenticia. |
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El proceso de producción de biodiesel a partir de grasa de pollo comprende las siguientes etapas: Caracterización de la materia prima, reacción de esterificación en medio acido con metanol (disminución de ácidos grasos), reacción de transes-terificación catalítica en medio básico con metanol, separación, lavado y secado del biodiesel. Se realizaron diferentes pruebas en donde se varió la cantidad de catalizador em-pleado hasta encontrar la proporción adecuada para la conversión de los triglicéri-dos en metilésteres. Según los resultados obtenidos en las pruebas, la cantidad adecuada de catalizador básico es del 10% adicional a lo requerido según titula-ción. El biodiesel obtenido es un biocombustible en bruto, al cual no se le practicó ningún tipo de purificación. La muestra obtenida se caracterizó mediante pruebas de calidad las cuales son: ASTM D 240 (Calor de Combustión), ASTM D4052 (Densidad a 15 ºC), ASTM D4052 (Gravedad API), ASTM D 664 (Número Acido), ASTM D 97 (Punto de Fluidez), ASTM D 93 (Punto de Inflamación) y ASTM D 445 (Viscosidad a 40 °C); las cuales arrojaron resultados que muestran las caracterís-ticas de un biocombustible óptimo para el uso industrial y automotor. En este caso dieron resultados muy cercanos a los determinados por dichas normas, excep-tuando la viscosidad debido a que la materia prima tenía una viscosidad alta y que no se le practicó ningún tipo de purificación para retirar excesos de catalizador. 13 Se finaliza el proyecto de grado desarrollando el método de Ingeniería Conceptual de una planta a nivel industrial con capacidad aproximada de 70.000 litros men-suales. Mediante un estudio económico básico se puede concluir que el proyecto no es viable económicamente debido a que la grasa de pollo posee un alto costo de oportunidad y dicho precio es relativamente elevado dado su uso en la industria alimenticia.INTRODUCCION .................................................................................................. 19 1. CONTEXTO PRODUCTIVO Y ECONOMICO DE LA INDUSTRIA AVICOLA EN COLOMBIA ................................................................................... 23 1.1 CARACTERIZACIÓN DE LA INDUSTRIA AVÍCOLA COLOMBIANA .......... 24 DEPARTAMENTO ................................................................................................ 26 1.2 CARACTERIZACIÓN TECNOLÓGICA DE LA INDUSTRIA AVÍCOLA SANTANDEREANA .............................................................................................. 27 2. PRODUCCION DE BIODIESEL - CONTEXTO GENERAL ............................. 31 2.1 CONTEXTO INTERNACIONAL ...................................................................... 32 2.2 SITUACIÓN NACIONAL Y POLÍTICA COLOMBIANA SOBRE BIOCOMBUSTIBLES ............................................................................................ 35 2.3 MATERIAS PRIMAS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL (FEEDSTOCKS) .................................................................................................... 38 2.3.1 Aceites vegetales. ......................................................................................... 38 2.3.2 Grasas animales. .......................................................................................... 41 2.3.3 Aceites de otras fuentes................................................................................ 43 2.4 Fundamentos del proceso de obtención del biodiesel .............................. 45 2.4.1 Principales variables del proceso de transesterificación: .............................. 47 2.4.2 Variantes del proceso industrial. .................................................................. 49 2.5 ESTÁNDARES Y ESPECIFICACIONES DE CALIDAD DEL PRODUCTO (BIODIESEL) ......................................................................................................... 52 2.5.1 Presentación comercial del producto. ........................................................... 52 3. ESTADO DEL ARTE SOBRE LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE GRASA DE POLLO ......................................................................... 55 4. METODOLOGIA Y RESULTADOS OBTENIDOS ........................................... 59 4.1 DISEÑO EXPERIMENTAL ............................................................................. 62 7 4.1.1 Recolección de la materia prima .................................................................. 62 4.1.2 Caracterización y análisis de la materia prima ............................................. 63 4.1.3 Determinación de los ácidos grasos libres y la cantidad de NaOH .............. 68 4.1.4 Producción de biodiesel ............................................................................... 70 4.1.5 Pruebas de calidad ...................................................................................... 78 4.2 DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS ........................................................ 79 4.2.1 Pruebas de laboratorio de la materia prima ................................................. 80 4.2.2 Determinación de los ácidos grasos libres y cantidad de NaOH ................. 83 4.2.3 Producción de biodiesel ............................................................................... 84 5. ANÁLISIS Y CONCLUSIONES DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS ........ 92 5.1 ANÁLISIS DE LOS DATOS Y RESULTADOS OBTENIDOS .................. 92 5.2 ANÁLISIS DE LAS PRUEBAS DE CALIDAD DEL BIODIESEL OBTENIDO98 5.2.1 Análisis del Calor de combustión (Poder Calorífico) .................................... 99 5.2.2 Análisis de la densidad a 15 °C ................................................................... 99 5.2.3 Análisis de la Gravedad API ...................................................................... 100 5.2.4 Análisis del número ácido .......................................................................... 101 5.2.5 Análisis del Punto de Fluidez ..................................................................... 101 5.2.6 Análisis del Punto de Inflamación .............................................................. 101 5.2.7 Análisis de la Viscosidad............................................................................ 102 6. INGENIERIA CONCEPTUAL DE LA PLANTA ............................................. 103 6.1 TIPO DE PROCESO Y METODO DE PRODUCCION ................................. 104 6.1.1 Acondicionamiento de la materia prima ..................................................... 106 6.1.2 Pretratamiento de la materia prima ............................................................ 106 6.1.3 Etapa de transesterificación ....................................................................... 107 6.1.4 Proceso de Decantación ............................................................................ 107 6.1.5 Limpieza del biodiesel ................................................................................ 108 6.1.6 Almacenamiento del biodiesel y glicerol .................................................... 108 6.2 CAPACIDAD DE PRODUCCION ................................................................. 108 6.3 DESCRIPCION GENERAL DE LA INSTALACION ..................................... 112 8 6.4 ANALISIS ECONÓMICO .............................................................................. 116 6.4.1 Inversiones ................................................................................................. 117 6.4.2 Costos de operación .................................................................................. 118 6.4.3 Gastos administración y ventas ................................................................. 120 6.4.4 Ingresos ..................................................................................................... 122 6.4.5 Resultados del análisis económico ............................................................ 123 CONCLUSIONES ............................................................................................... 127 RECOMENDACIONES ....................................................................................... 130 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................. 132 ANEXOS ............................................................................................................. 138PregradoIn this Degree Project, a biodiesel production method from chicken fat is applied within the ASTM quality standards at the laboratory level that could be competitive in the market. The biodiesel production process from chicken fat comprises the following stages: Characterization of the raw material, esterification reaction in an acid medium with methanol (reduction of fatty acids), catalytic transesterification reaction in a basic medium with methanol, separation, washing and drying of biodiesel. Different tests were carried out in which the amount of catalyst used was varied until the adequate proportion was found for the conversion of triglycerides into methyl esters. According to the results obtained in the tests, the adequate amount of basic catalyst is 10% in addition to what is required according to the titration. The biodiesel obtained is a raw biofuel, which did not undergo any type of purification. The sample obtained was characterized by quality tests which are: ASTM D 240 (Heat of Combustion), ASTM D4052 (Density at 15 ºC), ASTM D4052 (API Gravity), ASTM D 664 (Acid Number), ASTM D 97 ( Pour Point), ASTM D 93 (Flash Point) and ASTM D 445 (Viscosity at 40 ° C); which yielded results that show the characteristics of an optimal biofuel for industrial and automotive use. In this case they gave results very close to those determined by said standards, with the exception of the viscosity due to the fact that the raw material had a high viscosity and that no type of purification was carried out to remove excess catalyst. 13 The degree project is completed developing the Conceptual Engineering method of an industrial level plant with an approximate capacity of 70,000 liters per month. Through a basic economic study, it can be concluded that the project is not economically viable because chicken fat has a high opportunity cost and that price is relatively high given its use in the food industry.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaProducción de biodiesel a partir de la grasa del polloBiodiesel production from chicken fatIngeniero en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPPoultry industryEnergyBiomasicOils and fatsEnergy resourcesEnergy engineeringResearchBiodiesel productionBiofuelIndustrial useAutomotiveCatalystsIndustria avícolaEnergíaBiomásicaAceites y grasasRecursos energéticosIngeniería en energíaInvestigacionesProducción de biodieselBiocombustibleUso industrialAutomotoresCatalizadoresAbreo García, Angela Andrea, Acosta Barajas, Carolina (2009). Producción de biodiesel a partir de la grasa del pollo. Bucaramanga (Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABADDISON, Keith. Journey to forever. Has tu propio Biodiesel [En linea]. Hong Kong. 23 de abril de 1999 [citado en Abril 16 de 2007] disponible en: http://journeytoforever.org/.Agroindustria de la palma de aceite. [En línea]. Fedepalma -Federación Nacional de Cultivadores de Palma de Aceite. Colombia, 2008. [Citada en Mayo 5 de 2007]. Disponible en internet: www.fedepalma.org/pyr.htmAGROMEAT [En línea]. Crece la producción de biodiesel en el mundo. Argentina. 3 de marzo de 2008 [citado en Noviembre 8 de 2008]. Disponible en internet: www.agromeat.com.AMADO G., Eliseo; VILLAMIZAR, Álvaro; GAFARO, Alexis. Evaluación del proce-so de producción de biodiesel a partir de grasas amarillas con altos contenidos de ácidos grasos libres, Bisuta: Revista de la Facultad de Ciencias Básicas, Universi-dad de Pamplona, Colombia, 2005.Biodiesel, energía renovable para el mundo.. 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