DSpace Repository

Simulación de un proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de microalgas usando un líquido iónico

Show simple item record

dc.contributor.author Moreno Nájera, Paola
dc.date.accessioned 2022-05-20T21:35:18Z
dc.date.available 2022-05-20T21:35:18Z
dc.date.created 2021-06-10
dc.date.issued 2022-05-18
dc.identifier.citation Moreno Nájera, Paola. (2021). Simulación de un proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de microalgas usando un líquido iónico. (Maestría en Ciencias en Ingeniería Química). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas, México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/30412
dc.description Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Química), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIQIE, 2021, 1 archivo PDF, (122 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: En este trabajo se desarrolló la simulación y evaluación económica de un proceso de producción de biodiesel mediante el simulador Aspen Plus V.1O®, utilizando como biomasa y fuente de lípidos los componentes principales publicados en literatura para la microalga Scenedesmus Obliquus. El objetivo del trabajo es evaluar, mediante simulación, el uso de un líquido iónico para la extracción de lípidos en lugar del hexano en la producción de biodiesel. Además, se simula y evalúa un proceso para aprovechar el glicerol generado como subproducto en la producción de biodiesel y producir Solketal, que es un producto de mayor valor comercial que el glicerol. Se propone el diagrama de flujo completo para producir Biodiesel y Solketal mediante destilación reactiva para ambos productos, así como la inclusión de la recirculación de corrientes de líquido iónico, alcohol y acetona. En el proceso para producir Biodiesel la extracción de lípidos se realiza usando una columna de extracción de una mezcla modelo de la cepa de la microalga seleccionada, utilizando como líquido iónico, el Tetrafluoroborato 1-octil-3-metil imidazol ([omim]BF4-) como agente extractor. Para el líquido iónico se ingresan al simulador los grupos funcionales del mismo, con sus respectivos datos de área superficial QK y volumen RK , se calculan sus propiedades escalares y las que son dependientes de la temperatura mediante el método UNIFAC. Considerando a la trioleina como componente principal de los lípidos de la microalga, se obtiene la extracción completa mediante el líquido iónico, para después separar la mezcla mediante un flash a vacío. La reacción de transesterificación para la producción de biodiesel se realiza mediante una columna de destilación reactiva, utilizando como catalizador el MgO, obteniendo glicerol con una alta pureza y biodiesel con una composición conforme a la norma europea EN 14214. Este glicerol se somete después a una reacción de cetalización mediante una columna de destilación reactiva para la obtención de Solketal. Para la simulación de este proceso, se introducen los grupos funcionales del Solketal, así como sus respectivos datos de área superficial QK y volumen RK . El solketal se obtiene una pureza mayor al 90% másico. Una vez diseñado el proceso completo se realiza una evaluación económica general detectando áreas de oportunidad para estudios posteriores, entre las que resultaron la recirculación de la mayor cantidad del líquido iónico y el pretratamiento de la biomasa de microalga para disminuir los costos de producción. ABSTRACT: In this work, the simulation and economic evaluation of a biodiesel production process was developed using the Aspen Plus V.1O® simulator, using as biomass and lipid source the main components published in the literature for the microalgae Scenedesmus Obliquus. The objective of the work is to evaluate, through simulation, the use of an ionic liquid for the extraction of lipids instead of hexane in the production of biodiesel. In addition, a process is simulated and evaluated to take advantage of the glycerol generated as a by-product in the production of biodiesel and produce Solketal, which is a product of greater commercial value than glycerol. The complete flow diagram is proposed to produce Biodiesel and Solketal by reactive distillation for both products as well as the inclusion of the recirculation of ionic liquid streams, alcohol and acetone. In the process to produce Biodiesel, the lipid extraction is carried out using an extraction column of a model mixture of the selected microalgae strain, using the ionic liquid Tetrafluoroborate 1-octyl-3-methyl imidazole ([omim] BF4-) as extracting agent. For the ionic liquid, its functional groups are entered into the simulator, with their respective data of surface area QKand volume RK their scalar properties and those that are temperature dependent are calculated using the UNIFAC method. Considering triolein as the main component of the lipids of the microalgae, the complete extraction is obtained by means of the ionic liquid, and then the mixture is separated by means of a vacuum flash. The transesterification reaction for the production of biodiesel is carried out by means of a reactive distillation column, using MgO as a catalyst, obtaining glycerol with high purity and biodiesel with a composition according to European standard EN 14214. This glycerol is then subjected to a Ketalization reaction using a reactive distillation column to obtain Solketal. For the simulation of this process, the functional groups of the Solketal as well as their respective data of surface area QK and volume RK are introduced. Solketal is obtained with a purity greater than 90% by mass. Once the complete process is designed, a general economic evaluation is carried out, detecting areas of opportunity for subsequent studies, among which the recirculation of the greatest amount of ionic liquid and the pretreatment of the microalgae biomass to reduce production costs resulted. es
dc.description.sponsorship CONACyT es
dc.language.iso es es
dc.subject Producción de biodiesel es
dc.subject Microalgas es
dc.subject Simulación de procesos de producción es
dc.subject Líquidos iónicos es
dc.title Simulación de un proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de microalgas usando un líquido iónico es
dc.contributor.advisor Limas Ballesteros, Roberto
dc.contributor.advisor Wang, Jin An
dc.programa.academico Maestría en Ciencias en Ingeniería Química es


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Browse

My Account