Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel

Autores
Abate, Almendra; Freije, Trinidad; Marré, Francisco
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión aceptada
Colaborador/a o director/a de tesis
Castañer, Julieta
Descripción
El trabajo desarrollado tiene como objetivo evaluar la factibilidad técnica y económica para la producción de ácido láctico a partir de glicerina cruda, un subproducto de la industria del biodiesel. Este proyecto surge como respuesta al excedente de glicerina generado en Argentina, proponiendo una alternativa innovadora y sustentable para poner en valor este recurso de bajo costo, generando un producto con múltiples aplicaciones industriales. El proyecto analiza el potencial de la glicerina cruda como materia prima para producir ácido láctico mediante reacción hidrotermal catalizada en medio básico. Se plantea una capacidad nominal de 31.000 toneladas anuales de ácido láctico con pureza superior al 90%. La planta se ubicará en el Parque Industrial de San Lorenzo, Santa Fe, aprovechando su cercanía a productores de biodiesel y al puerto, favoreciendo la logística y costos operativos. Aunque existen barreras de mercado, se identifican oportunidades en aplicaciones emergentes como biopolímeros, fertilizantes y solventes. El proceso incluye etapas clave como mezclado, reacción, separación gas-líquido, neutralización y purificación. Se seleccionó un reactor slurry continuo debido a sus ventajas en transferencia de masa y control térmico. El diseño del reactor consideró condiciones óptimas, como temperatura de 230 °C, presión de 28 bar y un sistema de agitación eficiente. Además, se eligieron materiales resistentes a condiciones corrosivas y de alta presión, asegurando la durabilidad y seguridad del equipo. Se diseñaron sistemas para separar subproductos y purificar el ácido láctico, integrando técnicas como destilación flash y recuperación de catalizador mediante hidrociclones. Se buscó minimizar el consumo de agua mediante recirculación y optimizar el uso energético. El análisis energético se realizó mediante la metodología pinch, maximizando la eficiencia mediante el intercambio térmico entre corrientes frías y calientes. Esto permitió reducir el uso de energía externa y costos operativos. Se diseñaron sistemas auxiliares como calderas, intercambiadores de calor y transporte de fluidos, priorizando la seguridad, eficiencia y sostenibilidad. El análisis económico determinó una inversión total de 26.3 millones de dólares, con costos operativos anuales de aproximadamente 37.4 millones. Aunque tecnológicamente viable, el proyecto presentó una tasa interna de retorno (TIR) del 5%, inferior a lo esperado. Un análisis de sensibilidad reveló que una reducción del 20% en el costo de la glicerina podría mejorar significativamente la rentabilidad, destacando la dependencia de este insumo en la viabilidad del proyecto. Se diseñó una ampliación de la planta para valorizar el sulfato de sodio, un subproducto del proceso, mediante un sistema de secado rotativo que logra una pureza comercial del 99%. Esta expansión generaría ingresos adicionales de 5.2 millones de dólares anuales, mejorando la rentabilidad global y alineándose con los principios de economía circular. En conclusión, el trabajo integra conocimientos adquiridos durante la carrera, aplicando metodologías de diseño, análisis técnico-económico y optimización de procesos industriales. Se destacó por su enfoque en la sustentabilidad, proponiendo soluciones innovadoras para problemas actuales de la industria. A pesar de la incertidumbre técnica y económica, el proyecto permitió desarrollar habilidades en toma de decisiones bajo condiciones complejas, consolidando competencias clave del ingeniero químico. Si bien la rentabilidad inicial fue limitada, las propuestas de expansión evidencian un potencial significativo para mejorar la viabilidad del proyecto, posicionándolo como un modelo prometedor en la valorización de residuos industriales. Este trabajo no solo refleja un logro académico, sino también una contribución relevante a la industria química.
Fil: Abate, Almendra. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
Fil: Freije, Trinidad. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
Fil: Marré, Francisco. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
Materia
Biocombustibles
Producción de biodiesel y glicerina
Diseño de planta de producción
Ácido láctico
Glicerina
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Repositorio
Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDP
Institución
Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería
OAI Identificador
oai:rinfi.fi.mdp.edu.ar:123456789/986

id RINFIUNMDP_5bc078abddcdaa8d150335e524e0e150
oai_identifier_str oai:rinfi.fi.mdp.edu.ar:123456789/986
network_acronym_str RINFIUNMDP
repository_id_str
network_name_str Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDP
spelling Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodieselAbate, AlmendraFreije, TrinidadMarré, FranciscoBiocombustiblesProducción de biodiesel y glicerinaDiseño de planta de producciónÁcido lácticoGlicerinaEl trabajo desarrollado tiene como objetivo evaluar la factibilidad técnica y económica para la producción de ácido láctico a partir de glicerina cruda, un subproducto de la industria del biodiesel. Este proyecto surge como respuesta al excedente de glicerina generado en Argentina, proponiendo una alternativa innovadora y sustentable para poner en valor este recurso de bajo costo, generando un producto con múltiples aplicaciones industriales. El proyecto analiza el potencial de la glicerina cruda como materia prima para producir ácido láctico mediante reacción hidrotermal catalizada en medio básico. Se plantea una capacidad nominal de 31.000 toneladas anuales de ácido láctico con pureza superior al 90%. La planta se ubicará en el Parque Industrial de San Lorenzo, Santa Fe, aprovechando su cercanía a productores de biodiesel y al puerto, favoreciendo la logística y costos operativos. Aunque existen barreras de mercado, se identifican oportunidades en aplicaciones emergentes como biopolímeros, fertilizantes y solventes. El proceso incluye etapas clave como mezclado, reacción, separación gas-líquido, neutralización y purificación. Se seleccionó un reactor slurry continuo debido a sus ventajas en transferencia de masa y control térmico. El diseño del reactor consideró condiciones óptimas, como temperatura de 230 °C, presión de 28 bar y un sistema de agitación eficiente. Además, se eligieron materiales resistentes a condiciones corrosivas y de alta presión, asegurando la durabilidad y seguridad del equipo. Se diseñaron sistemas para separar subproductos y purificar el ácido láctico, integrando técnicas como destilación flash y recuperación de catalizador mediante hidrociclones. Se buscó minimizar el consumo de agua mediante recirculación y optimizar el uso energético. El análisis energético se realizó mediante la metodología pinch, maximizando la eficiencia mediante el intercambio térmico entre corrientes frías y calientes. Esto permitió reducir el uso de energía externa y costos operativos. Se diseñaron sistemas auxiliares como calderas, intercambiadores de calor y transporte de fluidos, priorizando la seguridad, eficiencia y sostenibilidad. El análisis económico determinó una inversión total de 26.3 millones de dólares, con costos operativos anuales de aproximadamente 37.4 millones. Aunque tecnológicamente viable, el proyecto presentó una tasa interna de retorno (TIR) del 5%, inferior a lo esperado. Un análisis de sensibilidad reveló que una reducción del 20% en el costo de la glicerina podría mejorar significativamente la rentabilidad, destacando la dependencia de este insumo en la viabilidad del proyecto. Se diseñó una ampliación de la planta para valorizar el sulfato de sodio, un subproducto del proceso, mediante un sistema de secado rotativo que logra una pureza comercial del 99%. Esta expansión generaría ingresos adicionales de 5.2 millones de dólares anuales, mejorando la rentabilidad global y alineándose con los principios de economía circular. En conclusión, el trabajo integra conocimientos adquiridos durante la carrera, aplicando metodologías de diseño, análisis técnico-económico y optimización de procesos industriales. Se destacó por su enfoque en la sustentabilidad, proponiendo soluciones innovadoras para problemas actuales de la industria. A pesar de la incertidumbre técnica y económica, el proyecto permitió desarrollar habilidades en toma de decisiones bajo condiciones complejas, consolidando competencias clave del ingeniero químico. Si bien la rentabilidad inicial fue limitada, las propuestas de expansión evidencian un potencial significativo para mejorar la viabilidad del proyecto, posicionándolo como un modelo prometedor en la valorización de residuos industriales. Este trabajo no solo refleja un logro académico, sino también una contribución relevante a la industria química.Fil: Abate, Almendra. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Freije, Trinidad. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Marré, Francisco. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaUniversidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaCastañer, Julieta2024-12-08Thesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:ar-repo/semantics/tesisDeGradoapplication/pdfhttp://rinfi.fi.mdp.edu.ar/handle/123456789/986spainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/reponame:Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDPinstname:Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería2025-09-29T15:02:40Zoai:rinfi.fi.mdp.edu.ar:123456789/986instacron:FI-UNMDPInstitucionalhttps://rinfi.fi.mdp.edu.ar/Universidad públicahttps://www.fi.mdp.edu.ar/https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/oai/snrdjosemrvs@fi.mdp.edu.arArgentinaopendoar:2025-09-29 15:02:40.836Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDP - Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingenieríafalse
dc.title.none.fl_str_mv Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
title Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
spellingShingle Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
Abate, Almendra
Biocombustibles
Producción de biodiesel y glicerina
Diseño de planta de producción
Ácido láctico
Glicerina
title_short Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
title_full Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
title_fullStr Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
title_full_unstemmed Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
title_sort Estudio de factibilidad de la producción de acido láctico a partir de glicerina proveniente de la industria del biodiesel
dc.creator.none.fl_str_mv Abate, Almendra
Freije, Trinidad
Marré, Francisco
author Abate, Almendra
author_facet Abate, Almendra
Freije, Trinidad
Marré, Francisco
author_role author
author2 Freije, Trinidad
Marré, Francisco
author2_role author
author
dc.contributor.none.fl_str_mv Castañer, Julieta
dc.subject.none.fl_str_mv Biocombustibles
Producción de biodiesel y glicerina
Diseño de planta de producción
Ácido láctico
Glicerina
topic Biocombustibles
Producción de biodiesel y glicerina
Diseño de planta de producción
Ácido láctico
Glicerina
dc.description.none.fl_txt_mv El trabajo desarrollado tiene como objetivo evaluar la factibilidad técnica y económica para la producción de ácido láctico a partir de glicerina cruda, un subproducto de la industria del biodiesel. Este proyecto surge como respuesta al excedente de glicerina generado en Argentina, proponiendo una alternativa innovadora y sustentable para poner en valor este recurso de bajo costo, generando un producto con múltiples aplicaciones industriales. El proyecto analiza el potencial de la glicerina cruda como materia prima para producir ácido láctico mediante reacción hidrotermal catalizada en medio básico. Se plantea una capacidad nominal de 31.000 toneladas anuales de ácido láctico con pureza superior al 90%. La planta se ubicará en el Parque Industrial de San Lorenzo, Santa Fe, aprovechando su cercanía a productores de biodiesel y al puerto, favoreciendo la logística y costos operativos. Aunque existen barreras de mercado, se identifican oportunidades en aplicaciones emergentes como biopolímeros, fertilizantes y solventes. El proceso incluye etapas clave como mezclado, reacción, separación gas-líquido, neutralización y purificación. Se seleccionó un reactor slurry continuo debido a sus ventajas en transferencia de masa y control térmico. El diseño del reactor consideró condiciones óptimas, como temperatura de 230 °C, presión de 28 bar y un sistema de agitación eficiente. Además, se eligieron materiales resistentes a condiciones corrosivas y de alta presión, asegurando la durabilidad y seguridad del equipo. Se diseñaron sistemas para separar subproductos y purificar el ácido láctico, integrando técnicas como destilación flash y recuperación de catalizador mediante hidrociclones. Se buscó minimizar el consumo de agua mediante recirculación y optimizar el uso energético. El análisis energético se realizó mediante la metodología pinch, maximizando la eficiencia mediante el intercambio térmico entre corrientes frías y calientes. Esto permitió reducir el uso de energía externa y costos operativos. Se diseñaron sistemas auxiliares como calderas, intercambiadores de calor y transporte de fluidos, priorizando la seguridad, eficiencia y sostenibilidad. El análisis económico determinó una inversión total de 26.3 millones de dólares, con costos operativos anuales de aproximadamente 37.4 millones. Aunque tecnológicamente viable, el proyecto presentó una tasa interna de retorno (TIR) del 5%, inferior a lo esperado. Un análisis de sensibilidad reveló que una reducción del 20% en el costo de la glicerina podría mejorar significativamente la rentabilidad, destacando la dependencia de este insumo en la viabilidad del proyecto. Se diseñó una ampliación de la planta para valorizar el sulfato de sodio, un subproducto del proceso, mediante un sistema de secado rotativo que logra una pureza comercial del 99%. Esta expansión generaría ingresos adicionales de 5.2 millones de dólares anuales, mejorando la rentabilidad global y alineándose con los principios de economía circular. En conclusión, el trabajo integra conocimientos adquiridos durante la carrera, aplicando metodologías de diseño, análisis técnico-económico y optimización de procesos industriales. Se destacó por su enfoque en la sustentabilidad, proponiendo soluciones innovadoras para problemas actuales de la industria. A pesar de la incertidumbre técnica y económica, el proyecto permitió desarrollar habilidades en toma de decisiones bajo condiciones complejas, consolidando competencias clave del ingeniero químico. Si bien la rentabilidad inicial fue limitada, las propuestas de expansión evidencian un potencial significativo para mejorar la viabilidad del proyecto, posicionándolo como un modelo prometedor en la valorización de residuos industriales. Este trabajo no solo refleja un logro académico, sino también una contribución relevante a la industria química.
Fil: Abate, Almendra. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
Fil: Freije, Trinidad. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
Fil: Marré, Francisco. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
description El trabajo desarrollado tiene como objetivo evaluar la factibilidad técnica y económica para la producción de ácido láctico a partir de glicerina cruda, un subproducto de la industria del biodiesel. Este proyecto surge como respuesta al excedente de glicerina generado en Argentina, proponiendo una alternativa innovadora y sustentable para poner en valor este recurso de bajo costo, generando un producto con múltiples aplicaciones industriales. El proyecto analiza el potencial de la glicerina cruda como materia prima para producir ácido láctico mediante reacción hidrotermal catalizada en medio básico. Se plantea una capacidad nominal de 31.000 toneladas anuales de ácido láctico con pureza superior al 90%. La planta se ubicará en el Parque Industrial de San Lorenzo, Santa Fe, aprovechando su cercanía a productores de biodiesel y al puerto, favoreciendo la logística y costos operativos. Aunque existen barreras de mercado, se identifican oportunidades en aplicaciones emergentes como biopolímeros, fertilizantes y solventes. El proceso incluye etapas clave como mezclado, reacción, separación gas-líquido, neutralización y purificación. Se seleccionó un reactor slurry continuo debido a sus ventajas en transferencia de masa y control térmico. El diseño del reactor consideró condiciones óptimas, como temperatura de 230 °C, presión de 28 bar y un sistema de agitación eficiente. Además, se eligieron materiales resistentes a condiciones corrosivas y de alta presión, asegurando la durabilidad y seguridad del equipo. Se diseñaron sistemas para separar subproductos y purificar el ácido láctico, integrando técnicas como destilación flash y recuperación de catalizador mediante hidrociclones. Se buscó minimizar el consumo de agua mediante recirculación y optimizar el uso energético. El análisis energético se realizó mediante la metodología pinch, maximizando la eficiencia mediante el intercambio térmico entre corrientes frías y calientes. Esto permitió reducir el uso de energía externa y costos operativos. Se diseñaron sistemas auxiliares como calderas, intercambiadores de calor y transporte de fluidos, priorizando la seguridad, eficiencia y sostenibilidad. El análisis económico determinó una inversión total de 26.3 millones de dólares, con costos operativos anuales de aproximadamente 37.4 millones. Aunque tecnológicamente viable, el proyecto presentó una tasa interna de retorno (TIR) del 5%, inferior a lo esperado. Un análisis de sensibilidad reveló que una reducción del 20% en el costo de la glicerina podría mejorar significativamente la rentabilidad, destacando la dependencia de este insumo en la viabilidad del proyecto. Se diseñó una ampliación de la planta para valorizar el sulfato de sodio, un subproducto del proceso, mediante un sistema de secado rotativo que logra una pureza comercial del 99%. Esta expansión generaría ingresos adicionales de 5.2 millones de dólares anuales, mejorando la rentabilidad global y alineándose con los principios de economía circular. En conclusión, el trabajo integra conocimientos adquiridos durante la carrera, aplicando metodologías de diseño, análisis técnico-económico y optimización de procesos industriales. Se destacó por su enfoque en la sustentabilidad, proponiendo soluciones innovadoras para problemas actuales de la industria. A pesar de la incertidumbre técnica y económica, el proyecto permitió desarrollar habilidades en toma de decisiones bajo condiciones complejas, consolidando competencias clave del ingeniero químico. Si bien la rentabilidad inicial fue limitada, las propuestas de expansión evidencian un potencial significativo para mejorar la viabilidad del proyecto, posicionándolo como un modelo prometedor en la valorización de residuos industriales. Este trabajo no solo refleja un logro académico, sino también una contribución relevante a la industria química.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-12-08
dc.type.none.fl_str_mv Thesis
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
info:ar-repo/semantics/tesisDeGrado
status_str acceptedVersion
format bachelorThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv http://rinfi.fi.mdp.edu.ar/handle/123456789/986
url http://rinfi.fi.mdp.edu.ar/handle/123456789/986
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
publisher.none.fl_str_mv Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentina
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDP
instname:Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería
reponame_str Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDP
collection Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDP
instname_str Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería - UNMDP - Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería
repository.mail.fl_str_mv josemrvs@fi.mdp.edu.ar
_version_ 1844623360962592768
score 12.559606