Proyectos
Producción de biodiésel no éster mediante desoxigenación catalítica de aceite de palma con generación de hidrógeno in situ
Resumen
Las investigaciones en biocombustibles avanzados como una alternativa a las limitaciones asociadas a los carburantes tradicionales, tanto fósiles como renovables, se encuentran en auge, ya que es imperiosa la necesidad de desarrollar nuevos procesos para obtener productos que no sólo mitiguen las emisiones de gases de efecto invernadero sino que tengan una mayor sostenibilidad. En el caso del ACPM, este ha tenido una sustitución parcial por biodiésel FAME (éster) obtenido por transesterificación, pero aunque éste es renovable, presenta efectos adversos sobre aspectos ambientales [1], [2] económico-sociales [3] y tecnológicos [4], [5]. El FAME por sus diferentes propiedades funcionales, debidas principalmente a la presencia de oxígeno, no se comporta adecuadamente en los motores del parque automotor [6], [7]; así los fabricantes de motores optan para que la mezcla se limite al 7% (B7) [8]. El BnE, que se produce mediante desoxigenación por hidrotratamiento, también a partir de biomasa, presenta propiedades idénticas a las del ACPM dado que en su composición prevalecen los hidrocarburos saturados, pero con la diferencia de que reduce notoriamente las emisiones COx, CxHy, aromáticos y MP [9], [10]. Sin embargo, comercialmente la producción mundial de BNE aunque es creciente no tiene mayor impacto debido principalmente al empleo de hidrógeno y a las condiciones elevadas de temperatura y presión que se requieren, haciendo que los costos de inversión sean altos [11]. Recientemente se han llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones para desarrollar el proceso de hidrotratamiento de aceites, la gran mayoría de éstas se han enfocado en el efecto de nuevos catalizadores y en el análisis de condiciones de operación sobre el proceso de desoxigenación, para mejorar el rendimiento y selectividad; poca atención se ha puesto en el análisis de la fuente de hidrógeno, por lo que se pretende reemplazar la alimentación directa de hidrógeno, por la aportación y generación in situ durante la deshidrogenación de un biodonante. El uso de tal donante tendría como beneficios adicionales a la seguridad del proceso, un incremento en la selectividad (reduciendo la descarboxilación y favoreciendo HDO), moderación de las condiciones de proceso (presión) e incremento de la resistencia a la desactivación del catalizador. Se propone de esta manera el estudio y la producción de un combustible alternativo (BNE) como una alternativa para la diversificación de la canasta energética nacional, especialmente del sector transporte, considerando que de acuerdo el Estándar de Combustibles Renovables (RFS2) [12], éste no puede generarse simultáneamente en equipos que hayan procesado petróleo. Vislumbrar a mediano plazo, la posible implementación industrial de un proceso para la obtención de BNE, mediante hidrotratamiento de aceite de palma implica mayores esfuerzos técnico-económicos para investigar catalizadores mejorados, explorar fuentes de hidrógeno alternativas que estén disponibles y sean rentables, determinar la cinética y optimizar las condiciones de reacción [13]. Así, con este proyecto se busca probar la siguiente hipótesis: “Es factible producir BNE a partir de aceite de palma empleando un biodonante para la generación de hidrógeno in situ. La selección apropiada del tipo y cantidad de biodonante aumentará el grado de desoxigenación catalítica del aceite de palma, favoreciendo la reacción de HDO sobre las de descarboxilación y descarbonilación, de esta forma se incrementará el rendimiento y la selectividad del proceso hacia parafinas lineales de 16 y 18 carbonos, incidiendo favorablemente sobre las propiedades combustibles del BnE, con una mayor sostenibilidad respecto a los carburantes convencionales como el ACPM y el FAME. Además, la generación de hidrógeno in situ, permitirá moderar la presión del sistema, aumentar la resistencia a la desactivación del catalizador y facilitar la disposición y manipulación del hidrógeno”.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN, CREACIÓN E INNOVACIÓN DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2016-2018
Modalidad:Modalidad Única
Responsable