Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica

Facultad de Ingeniería Química - UNL - CONICETSanta Fe

Seminario del Grupo de biocombustiblesSeminario del Grupo de biocombustiblesDel MercosurDel Mercosur

Buenos Aires - 10 Junio 2008Buenos Aires - 10 Junio 2008

ANALISIS DE CALIDAD DEL BIODIESEL:MATERIAS PRIMAS Y METODOS

Carlos QueriniCarlos Querini

Las materias primas y las especificaciones del biodiesel

Austria Alemania Italia Francia Europea USA Argentina

NormaONORM

C1191

DIN V

51606

CUNA Journal

Officiel

EN 14214 ASTM

D-6751

IRAM

6515

Fecha Enero/96 Sept 97 Abril/93 Sep 97 2003 Dic./01 Oct/01

Densidad 15°Cg/cm3

0.85-0.89 0.875-0.9 0.86-0.90 - 0.86-0.90 - 0.86-0.9

20°C - - - -

Viscosidad 20°C cSt

- - - -

40°C 3.5-5.0 3.5-5.0 3.5-5.0 - 3.5-5.0 1.9-6.0 3.5-5.0

Punto Ignición °C 100 100 100 - 120 100

POFF verano °C 0 0 0 - -

invierno -15 -20 -15 - -

+5

-20

100

Afectadas por el proceso Afectadas por la materia prima

Austria Alemania Italia Francia Europea USA Argentina

Azufre total %P 0.02 0.01 0.01 - 10 mg/kg 0.05 10 mg/kg

CC 100% %P 0.05 - - - 0.05

10% res. dest - 0.3 0.5 - 0.3 0.3

Ceniza sulfatad %P 0.02 0.03 - - 0.02 0.02 0.02

Cenizas %P - 0.01 - - -

Agua mg/Kg - (2) 300 700 200 500 0.05% 500

Impureza total mg/Kg (3) 20 - - 24 - 24

Corrosión Cu

3h/50°C

- 1 - - 1 < N° 3 1

Número Cetano 48 49 - 49 51 40 50

N° Neutralización

Mg KOH/g

0.80 0.50 0.50 1 0.50 0.80 0.50

Estabilidad Oxidac

110°C hrs

- - - - 6 6

Metanol %P 0.20 0.30 0.20 0.10 0.20 - 0.20

N° Saponificación

Mg KOH/g

- - 170 -

Afectadas por el proceso Afectadas por la materia prima

Contenido Esteres

%P

- - 98 96.5 96.5 (8) - 96.5 (8)

Triglicérido %P - 0.1 0.1 - 0.2 - 0.2

Diglicérido %P - 0.1 0.2 - 0.2 - 0.2

Monoglicérido %P - 0.8 0.8 0.8 0.8 - 0.8

Glicerina combinada

%P

- - - -

Glicerina libre %P 0.02 0.02 0.05 - 0.02 0.02 0.02

Glicerina Total %P 0.24 0.25 - 0.25 0.25 0.24 0.25

Número Iodo 120(4) 115 - 115 120 -

Fósforo mg/Kg 20 10 10 10 10 - 10

Metales alcalinos

mg/Kg

- < 5 - 5 5 (Na+K)

5(Ca+Mg)

5(Na+K)

Austria Alemania Italia Francia Europea USA Argentina

130

Afectadas por el proceso Afectadas por la materia prima

Análisis Típico.. De Soja.

Analisis Limites Res. EN14214

MUESTRA

Cenizas Sulfatadas g/100g menor 0.02 0.004Indice Yodo (g I2/100 g) menor 120 129.9Glicerina Total (g/100 g) 0.25% 0.21Glicerina Libre (g/100 g) 0.02 % 0.026Contenido de Esteres mayor 96.5% 98.8Ester linolénico (g/100 g) menor 12 4.20Ïndice Acidez menor 0.5 mg

KOH/g0.58

Metanol (%P) menor 0.2 %P 0.015Agua (mg/kg) menor 500 330Estabilidad oxidación 110C(hs)

mayor a 6 10.3 h

Contaminación Total menor 24mg/kg MENOR 10Fósforo (mg/kg) menor 10 menor 5

Lavados

Materia prima,estrategia depurificacion

Materia prima

Nº carbonos del ester

Experiencia A

Experiencia B

Experiencia C-1

C6 - 0.22 0.43

C8 3.95 9.41 10.6

C10 5.02 10.3 10.5

C12 21.9 44.2 43.4

C14 5.24 7.94 7.64

C16 13.0 4.94 4.22

C18 44.7 21.9 19.3

C20 0.57 0.25 0.19

Coco Butia Yatay...

Presencia de Livianos….

Contiene metilesteres livianos que afectan algunas propiedades

Creportar-2CPunto Niebla

% p/pmáximo 0.05menor 0.05Agua y sedimentos

% p/pmenor 0.250.15Glicerina total

% p/pmenor 0.020.00Glicerina libre

gr/ml0.860 – 0.9000.871Densidad 15C

Centistocks3.5 - 52.53Viscosidad cinemática(40C)

mg/gr.menor 0.50.48Alcalinidad máxima

% p/pmenor 0.20.00Contenido de metanol

ºCmínimo 100100Punto de Inflamación

UnidadNorma IRAM 6515Muestra:Análisis

Coco Butia Yatay...

Notar el flash point…… Notar la viscosidad……

Analisis Método Ensayo Tanque A

Densidad, g/cm3 25C ASTM D 1298 0.8670

Viscosidad cSt ASTM D 446/5 4.80

Cenizas Sulfatadas g/100g ASTM D 874 0.004

Carbón conradson g/100g ASTM D 189 0.012

Punto de Niebla, °C ASTM D 2500 21

Ïndice Acidez (mg KOH/g) ASTM D 974 0.88

Glicerina Total (g/100 g) (1) 0.19

Glicerina Libre (g/100 g) (1) 0.003

Metanol (%P) EN 14110 0.005

Estabilidad oxidación 110C (hs) EN 14112 1.2

Estabilidad oxidación 110C (hs)+ IONOL 200, 1350 ppm

EN 14112 14.7

Estabilidad oxidación 110C (hs)+ IONOL 200, 970 ppm

EN 14112 13

Contenido de Esteres EN 14103 97.2

Punto Inflamación (C) ASTM D 93 > 140C

Agua (mg/kg) EN 12937 718

Grasa Vacuna….

Notar la baja estabilidad (falla de proceso……)

Notar la baja excelente recuperación……

Análisis Método Análisis MUESTRA

Contaminación total, mg/Kg EN 12662 18

Contaminación total, mg/Kg ASTM 2276 18

Análisis Método Análisis MUESTRA

Contaminación total, mg/Kg EN 12662 15

Contaminación total, mg/Kg ASTM 2276 10

Esteres Totales, g/100 g EN 14103 98.8

Análisis Método Análisis MUESTRA

Contaminación total, mg/Kg EN 12662 28.8

Contaminación total, mg/Kg ASTM 2276 21.6

Esteres Totales, g/100 g EN 14103 99.1

El análisis de contaminación total….

Mismo valor: excelente lavado de lamembrana…., o no hay retenciónde impurezas.

Difieren: falta lavado?o hay retención de impurezas/aditivos?.

El análisis de contaminación total...

Membrana Análisis Membrana Referencia

Contenido de fósforo de la alimentación

COMPOSICION EN ACIDOS GRASOS4:0 6:0 8:0 10:0 12:0 14:0 16:0 18:0 20:0 16:1 18:1 20:1 18:2 18:3

Soja 11 4 24 54 7

Maiz 11 2 28 58 1

Algodon 1 22 3 1 19 54 1

Maní 11 2 1 48 2 32 4-5% 22:0 y 24:0

Palma 1 45 4 40 10

Canola 4 2 62 22 10

Cartamo 7 2 13 78Cartamo rico oleico 5 2 80 12

Girasol 7 5 19 68 1Girasol rico oleico 4 4 81 9

Coco 1 8 6 47 18 9 3 6 2

Ricino 1 1 86 OH 4 1 7

Tung 3 2 7 9 79

Lino 6 4 25 15 50

Sebo Vacuno 3 24 19 4 43 3 1 2% C15:0 C17:0 2% C14:1 C17:1Cerdo 2 26 14 3 44 1 10

COMPOSICION EN ACIDOS GRASOS4:0 6:0 8:0 10:0 12:0 14:0 16:0 18:0 20:0 16:1 18:1 20:1 18:2 18:3

Algodón Colza Maní

Lino neutroblanqueado

Girasol/Etanol

Pollo

Hueso

Sebo/Industrial

Grasa/Leiner

Grasa/RefinadaRecreo

Algunas muestras..............

Desgomadosoja

Desgomadogirasol

Ac. usado Tung Coco

GrasaCuero

GrasaAcida

Soja eo

Algodón Colza Maní

Lino neutroblanqueado

Girasol/Etanol

Pollo

Hueso

Sebo/Industrial

Grasa/Leiner

Grasa/RefinadaRecreo

Algunas muestras..............

Estructura y propiedades

Grasa LinoSoja

Para investigar y discutir…….

Índice de Yodo: no es suficiente la estabilidad a la oxidación, POFF, cetanos?

Punto de Inflamación: no es suficiente especificar contenido de metanol?

Nivel de conversión: no es suficiente especificar glicerina total y eliminar la discriminación mono, di y triglicéridos?

Contaminación total: la norma ASTM D 2276 es mas confiable

Viscosidad: no es razonable usar los límites de ASTM D 6751?

Deberíamos fijar una estrategia regionala través de estándares racionales y

responsables que faciliten el uso seguroy confiable de biocombustibles obtenidosa partir de las materias primas disponibles

en la región

GRACIAS POR SU ATENCION!!!!!!