Obtención y purificación del glicerol como subproducto en la producción de biodiésel

Abstract

This thesis proposes a methodology as an alternative to prevent the glycerol obtained during biodiesel production is discarded. However, for possible use in the pharmaceutical and cosmetics must be purified USP grade (United States Pharmacopeia). Otherwise only used for industrial. First is a process modeled in Aspen Plus® 7.2 using the Non-Random Two model Liquids (NTRL), subsequently an experimental stage. Simulating a process that consists in recovering the methanol using a distillation column, neutralizing the catalyst by means of a reactor, followed by a filtration process of the fatty acid salt present in the stream, and finally removing water and alcohol of glycerol by means of distillation. The results show that it is possible to obtain 99.97 wt% glycerol (refined glycerol). For the experimental process using different samples, the first from a mixture of unknown composition methanol, fatty acid catalyst, yielding 97.4% of purification. The second sample is obtained from the production process of a single mixture of biodiesel, reaching 98.02% purity. The experimental stage consists of the evaporation of methanol and water, followed by treatment with 35% citric acid to convert the fatty acid soaps present to finally bleached with earth glycerol Supreme B-81. The samples were analyzed by infrared spectroscopy, obtaining its purification to technical grade.

Este trabajo de tesis propone una metodología como una alternativa para evitar que el glicerol obtenido durante la producción de biodiesel sea desechado. Sin embargo para que sea posible su uso en la industria farmacéutica y cosmética se debe purificar a grado USP (United States Pharmacopeia). De no ser así solo se emplea para uso industrial. Primero se realiza un proceso simulado en Aspen Plus® 7.2 utilizando el modelo Non-Random Two Liquids (NTRL); posteriormente, una etapa experimental. Se simula un proceso que consiste en la recuperación del metanol usando separador flash, neutralización del catalizador por medio de un reactor, seguido de un proceso de filtración de los ácidos grasos y sal presente en la corriente, y finalmente se separa agua y alcohol del glicerol por medio de destilación. Los resultados muestran que es posible obtener glicerol al 99.97% peso (glicerol refinado). Para el proceso experimental se emplean diferentes muestras; la primera proviene de una mezcla de composición desconocidas de metanol, ácidos grasos y catalizador, obteniéndose el 97.4% de purificación. La segunda muestra es obtenida del proceso de producción de una sola mezcla de biodiésel, alcanzando el 98.02% de pureza. La etapa experimental consiste en la evaporación del metanol y agua, seguida por un tratamiento con ácido cítrico al 35% para convertir los jabones presentes a ácidos grasos, finalmente se blanquea el glicerol con tierra Supreme B-81. Las muestras se analizan por espectroscopia infrarroja, logrando obtener su purificación a grado técnico.