Produção de biodiesel sob condições supercríticas utilizando o destilado de desodorização do óleo de soja (DDOS)
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Data
2023-12-19Autor
Souza, Andres Castro de
Sander, Bernardo Slodkowski
Kerber, Bruno Douglas
Machado, Giancarlo Ruszczyk
Agostini, Giuliano
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Mostrar registro completoResumo
Nas últimas décadas, há uma crescente preocupação quanto ao futuro dos combustíveis fósseis devido aos impactos ambientais que causam e a possibilidade de escassez. Dessa forma, buscam-se alternativas ambientalmente amigáveis com capacidade de substituir estes combustíveis. Nesse contexto, o biodiesel, mistura de ésteres de ácidos graxos, tornou-se alternativa viável para ser utilizado no lugar do diesel. No entanto, a rota convencional de transesterificação para a produção do biodiesel geralmente utiliza bases ou ácidos que acabam causando uma maior geração de resíduos no final do processo, além de produzirem um subproduto (glicerina) com menor valor agregado. Desse modo, rotas alternativas utilizando resíduos agroindustriais em conjunto com fluidos supercríticos mostram-se como promissoras soluções aos problemas citados. Nesse sentido, este projeto visa utilizar um resíduo agroindustrial, destilado de desodorização do óleo de soja (DDOS), em conjunto com o acetato de metila em condição supercrítica para produção de biodiesel por interesterificação e transesterificação ácida. Além do biodiesel, são produzidos esteróis, tocoferóis, ácido acético e triacetina como produtos secundários, e com maior valor agregado quando comparados com a glicerina. A partir da análise de mercado, observou-se que a cidade de Ijuí (RS) possui duas indústrias de processamento de óleo de soja e, por isso, têm disponível o DDOS que é descartado por elas. Assim, a unidade industrial é implementada nesta cidade. Após análise e síntese do processo, a unidade industrial corresponde a quatro áreas: recebimento, armazenamento e processos de mistura das matérias-primas; processos; armazenagem e distribuição de produtos e; utilidades. A partir dos cálculos, são produzidos 975,0 kg/h de biodiesel, 125,6 kg/h de ácido acético, 93,6 kg/h de triacetina e 443,5 kg/h de uma mistura de esteróis, tocoferóis e triglicerídeos, além de ser formado um resíduo de produtos saponificados com 109,6 kg/h. Depois dos cálculos primários de balanço de massa e energia, realizou-se os cálculos das correntes de utilidades, onde são utilizados, além do óleo térmico que é reciclado, 821 kg/h de gases liquefeitos de petróleo (GLP), 9,69 m3/h de água, vazão reduzida devido à utilização da torre de resfriamento para possibilitar o reuso da água. Aliado a isso, com a realização da integração energética do processo, reduziu-se aproximadamente R$1,3 milhões/ano com o reciclo do óleo térmico, utilizado como fluido quente dos trocadores de calor. Além disso, realizou-se o controle de 3 sistemas de equipamentos, para o misturador, para as colunas de destilação e para o conjunto reator e trocador de calor. Por fim, para avaliar a viabilidade do processo, fez-se a análise econômica. A partir disso, obteve-se custo anual total de R$58,4 milhões, receita de R$127,5 milhões, investimento total de R$149,5 milhões, com um lucro bruto de R$69,1 milhões e, com isso, obteve-se payback de 7 anos.
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