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Tecnologia de Biocombustíveis
Biodiesel –Parte II
Ana Cláudia Freitas Margarites
Faculdade de Engenharia e Arquitetura
Engenharia Química
Biodiesel - Métodos de produção
Biodiesel - Métodos de produção
Métodos combinados -híbridos
Transesterificação Esterificação
Hidroesterificação
Métodos isolados
Transesterificação
Esterificação
Interesterificação
Transesterificação - um mol de triacilglicerídeo reage com 
três mols de um álcool de cadeia curta para produzir três 
mols de monoésteres graxos e um mol glicerina (principal 
coproduto)
Transesterificação
Óleo vegetal Ésteres 
alquílicos
BIODIESEL
Mono
di e 
triacilglicerós
residuais
Transesterificação
Transesterificação
Transesterificação – Preparo da matéria-prima
Óleos
Umidade
Ácidos graxos livres
Produtos 
saponificados
Eficiência de 
conversão
Reação de transesterificação de triglecerídeos
Transesterificação - Reação
Álcool – Metanol 
Adicionado em 
excesso
RM 12:1 
- Permiti separação 
do glicerol
-Desloca equilíbrio 
para formação do 
biodiesel
1 mol 3 mol 3 mol
Comparação entre as rotas metílicas e etílicas da síntese de 
biodiesel via catálise alcalina. 
Reação de transesterificação de triglecerídeos
Transesterificação - Reação
Catalisador 
- Ácido (HCl ou H2SO4 )
- Base (NaOH, KOH, 
carbonatos)
- Enzimas (lipases)
Básico (KOH ou NaOH -
0,3% a 1,0%) – reação 
mais eficiente (maior 
rapidez)
- Sem problemas de 
corrosão
1 mol 3 mol 3 mol
Transesterificação – Separação das fases
Contaminação das 
fases
Álcool
Catalisador
Água
Transesterificação – Separação das fases
Glicerina
Decantação ou 
centrifugação
Recuperação 
do Álcool 
Destilação -
Reutilizado
Transesterificação – Lavagem do Biodiesel
Biodiesel Lavagem Retirada do 
catalisador + 
glicerol + álcool
Desumidificado
Transesterificação – Purificação da Glicerina
Glicerina Purificação
Maior valor 
agregado
Retirada da 
água+ álcool + 
impurezas 
matéria-prima
Transesterificação – Purificação da Glicerina
Transforma 
sabão em ácido 
graxo livre
Reação caráter 
básico 
Adição de 
ácido
Processo de 
neutralização
Glicerina + sais
Mais densa
Ácido graxo 
livre
Menos densa
Decantação 
ou 
centrifugação
Glicerina –
Pureza de 84%
Destilação à 
vácuo
Glicerina –
Pureza de 99%
Transesterificação 
Processo não 
atrativo
Quando teor de ácidos graxos livres > 1%
- Parte de matéria-prima não forma produto;
- Elevada formação de sabão – uso de catalizador básico –
dificuldade de purificação do biodiesel;
Esterificação
Aplicação - Matérias-primas com teor de ácidos graxos livres 
superior a 1% 
Ácido graxo Álcool Éster 
monoalquílico
Reduz a acidez livre do lipídeo antes do processo ou para 
recuperar o ácido graxo formado durante a 
transesterificação.
Esterificação
Adição de HCl ou H2SO4
oxigênio 
carbonílico é 
protonado
Favorece
a reação
Transesterificação Esterificação
Catálise enzimática
Década de 1990 resposta aos aspectos negativos
da catálise alcalina homogênea
altos teores de água e de ácidos 
graxos livres e 
o apelo ambiental decorrente da 
utilização de processos mais 
brandos
Transesterificação Esterificação
Catálise enzimática
Lipases
material de partida não precisa ser 
livre de umidade ou de ácidos 
graxos livres
triacilglicerídeo hidrolases
podem catalisar reações de 
esterificação e de 
transesterificação, em presença de 
água, em um mesmo processo de 
síntese.
Transesterificação Esterificação
Catálise enzimática
Lipases triacilglicerídeo hidrolases
Catalisam a hidrólise dos 
triacilgliceróis em ácidos graxos, 
diacil gliceróis, monoacil gliceróis e 
glicerol.
Transesterificação Esterificação
Catálise enzimática
Transesterificação Esterificação
Catálise enzimática
Lipases
-Recuperação simples do glicerol;
-Transesterificação total dos ácidos 
graxos livres;
-Uso de condições brandas no 
processo;
-Inexistência de resíduos aquosos 
alcalinos;
Hidroesterificação
Matérias-primas com elevada acidez e alto teor de água
Ao invés de submeter a matéria-prima a 
etapas de purificação, de modo a possibilitar 
o processamento por esterificação ou 
transesterificação
acidez da matéria-prima e a 
contaminação por água não são 
relevantes
Hidroesterificação
Hidroesterificação
Processo de hidroesterificação
1
2
Hidroesterificação
1 Etapa de hidrólise
2 Esterificação
Catalisadores: ácidos, enzimas
Hidroesterificação
1 Etapa de hidrólise
2 Esterificação
Independente da acidez e da umidade da matéria-prima, o 
produto final da hidrólise possui acidez superior a 99%. 
Portanto, ao invés de diminuir a acidez através de um refino, 
a hidrólise aumenta propositadamente a acidez da matéria-
prima. Além disso, obtém-se uma glicerina muito mais pura 
que a glicerina advinda da transesterificação.
Hidroesterificação
1 Etapa de hidrólise
2 Esterificação
O biodiesel é gerado com elevada pureza, sem necessidade 
de etapas de lavagem que geram efluentes e elevado 
consumo de compostos químicos. Na reação também se 
obtém, como subproduto, a água, que retorna para o 
processo de hidrólise
Hidroesterificação
Matérias-primas:
materiais graxos de menor valor agregado
- Borras de ácidos graxos obtidas como subprodutos no 
processamento de óleos vegetais;
- Óleos após fritura;
- Materiais graxos captados em caixas de gorduras
Hidroesterificação
Fluxograma simplificado do processo de hidroesterificação
de materiais graxos de elevada acidez
Interesterificação
Produção de biodiesel e como subproduto, o 
glicerol já quimicamente modificado, sem a 
necessidade de processos complementares.
Interesterificação
Triacetina
líquido oleoso
-plastificante do acetato de celulose contido nos 
filtros para cigarros, 
-agente fixador em perfumaria, 
-solvente para especialidades químicas, 
-como fungicida, 
-na manufatura de cosméticos
-para o recobrimento de comprimidos de 
aplicação farmacêutica,
-melhorar as propriedades de combustíveis 
como diesel e biodiesel, tais como o ponto de 
fluidez e o perfil de emissão de materiais 
particulados. 
Pirólise - Craqueamento
Conversão de uma estrutura química orgânica em 
outra por meio de calor, em deficiência de oxigênio e 
na presença ou na ausência de catalisador. 
Triacilgliceróis
Pirólise
Decomposição 
térmica
Hidrocarbonetos e compostos 
oxigenados
Pirólise - Craqueamento
Quebra de ligações formando uma mistura de compostos 
constituída principalmente de hidrocarbonetos e, em menor 
quantidade, compostos oxigenados
Pirólise - Craqueamento
Aquecimento em ausência de oxigênio (pirólise) de 
compostos orgânicos provoca a quebra das cadeias 
originalmente presentes, resultando em uma mistura de 
moléculas com cadeias menores e alguns produtos de 
elevada massa molar.
As diversas moléculas menores formam uma mistura de 
hidrocarbonetos com características físico-químicas 
muito semelhantes àquelas dos combustíveis fósseis, 
constituindo um ótimo substituinte para geração de 
energia.
Pirólise - Craqueamento
Óleos
Pirólise Entre 300 °C e 500 °C
Pressão atmosférica
1 h
Biocombustível