Herramientas de Simulación Aplicadas a la Optimización Energética de Procesos en Ingeniería Química. Caso de estudio: Etapa de Esterificación en la Obtención de Biodiesel 2G

Autores
Laborde, María Fernanda; Serna Gonzalez, Medardo; Ponce Ortega, José María; Gely, María Cristina; Pagano, Ana Maria
Año de publicación
2020
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
En este trabajo se presenta el empleo de herramientas de simulación de ingeniería química aplicadas a la optimización energética de un caso de estudio: la obtención de biodiesel de segunda generación (2G) a partir de aceites vegetales usados (AVUs). Se diseña una red de intercambio de calor (RIC) para minimizar el uso de servicios requeridos en la etapa de esterificación catalítica de los AVUs. El proceso se simula por medio del software Aspen Plus para una capacidad de procesamiento de 680,7 kg/h de AVUs, considerando que los aceites vegetales usados están compuestos por una mezcla de 72,82% de aceite de girasol y 27,13% de aceite de soja, constituidos por sus triglicéridos mayoritarios trilinoleína y trioleína (78% y 22% para el girasol, 70% y 30% para la soja, respectivamente). Para obtener la RIC se aplica una superestructura constituida con todas las corrientes del proceso de esterificación, la cual se resuelve con el software GAMS. Asimismo, se analizan otras posibles alternativas de diseño como bomba de calor y/o ciclos Rankine orgánico. Mediante la aplicación de la RIC se logra disminuir el 28% en el uso de servicios externos.
This paper presents the use of chemical engineering simulation tools applied to the energy optimization of a case study: obtaining second generation biodiesel (2G) from waste vegetable oils (WCO). A heat exchange network (HEN) is designed to minimize the use of services required in the catalytic esterification stage of WCO. The process is simulated by mean of Aspen PlusTM software for a processing capacity of 680.7 kg/h of WCO, considering that they are composed of a mixture of 72.82% of sunflower oil and 27.13 of soybean oil, constituted these oils by the main triglycerides trilinolein and triolein (78% and 22% for sunflower oil; 70% and 30% for soybean oil, respectively). A superstructure with all streams of the esterification process is applied to obtain the heat exchange network (HEN), which is solved by GAMS TM software. Other possible design alternatives such as heat pumps and / or organic Rankine cycles are also analyzed. By mean of the application of HEN, a reduction of 28% in the use of external services is achieved.
Fil: Laborde, María Fernanda. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería Olavarría. Grupo Tecnologías de Semillas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Serna Gonzalez, Medardo. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo; México
Fil: Ponce Ortega, José María. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo; México
Fil: Gely, María Cristina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería Olavarría. Grupo Tecnologías de Semillas; Argentina
Fil: Pagano, Ana Maria. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería Olavarría. Grupo Tecnologías de Semillas; Argentina
Materia
RED DE INTERCAMBIO DE CALOR
SUPERESTRUCTURA
ESTERIFICACIÓN
BIODIESEL
AVUs
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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