Biodiesiel - APRESENTAÇÃO

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Cássio Alves 
Guilherme Nunes 
Lucas Cayres 
Rodrigo Ribeiro 
Thiago Martins 
1 
Introdução 
2 
Definição 
Segundo a Lei nº 11.097, de 13/1/2005: 
“ Biocombustível derivado de biomassa renovável para uso em 
motores a combustão interna com ignição por compressão ou, 
conforme regulamento, para a geração de outro tipo de energia, 
que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de 
origem fóssil.” 
 
 
3 
Quimicamente, tratam-se de ésteres metílicos e etílicos 
provenientes de ácidos graxos. 
 
 
 
 
Pode ser produzido de 3 maneiras: 
• Transesterificação (figura) 
• Esterificação 
• Craqueamento 
 
 
4 
Histórico do Biodiesel 
 1900 ̶ Rudolph Diesel apresentou um protótipo de motor 
na Exposição Universal de Paris, que foi acionado com 
óleo de amendoim 
 1937 ̶ G. Chavanne, cientista belga, patenteou o processo 
de transesterificação de óleos vegetais. 
 1973-74 ̶ 1ª Crise do Petróleo 
 1975 – Foi proposto o uso energético de óleos vegetais no 
Brasil originando o Pró-óleo – Plano de Produção de 
Óleos Vegetais para Fins Energéticos. 
 1979-80 – 2ª Crise do Petróleo 
5 
 1980 – Criação do Pro-diesel pela PROERG, em uma 
iniciativa da Petrobrás e o Ministério da Aeronáutica. 
 1984 – Aborto da ideia do Pro-diesel no Brasil, por falta 
de interesse das autoridades energéticas. 
 1988 – Ressurgimento do Biodiesel, desta vez na Europa, 
simultaneamente, na Áustria e na Alemanha. 
 1992 – ECO-92 
 1997 – Protocolo de Kyoto 
 1998 – Retorno da ideia do Biodiesel no Brasil. 
 2002 – Instituiu-se o Programa Brasileiro de 
Desenvolvimento Tecnológico de Biodiesel - 
PROBIODIESEL. 
 6 
 A partir de 2005, com a Lei nº 11.097, ficaram-se 
estipulados prazos para que houvesse um percentual 
mínimo obrigatório de adição de biodiesel ao óleo diesel 
comercializado ao consumidor final. Segundo a figura 
abaixo. 
 
7 
Vantagens 
 É energia renovável. 
 O biodiesel é um ótimo lubrificante e pode aumentar a vida 
útil do motor. 
 O biodiesel tem risco de explosão baixo. E conseguinte fácil 
transporte e fácil armazenamento. 
 Baixa emissão de partículas de carvão e gases estufas durante 
sua combustão, que é completa devido a sua oxigenação. 
 Para a utilização do diesel com até 5% de Biodiesel , não é 
necessária nenhuma adaptação em motores. 
 O calor produzido por litro é quase igual ao do diesel. 
 Os óleos vegetais usados na produção do biodiesel podem ser 
obtidos de qualquer oleaginosa. 
8 
Desvantagens 
 Aumento de gases do tipo NOx 
 Pode ser mais caro do que o diesel regular dependendo 
da área e da matéria-prima utilizada; 
 Em baixas temperaturas viscosidade aumenta e pode haver 
formação de cristais 
 Necessita de uma vasta área para a produção de matéria-
prima. 
 Produção de grandes volumes de glicerina que só poderão ter 
mercado a preços muito inferiores aos atuais, assim todo o 
mercado poderá ser afetado; 
9 
Reações de produção 
do biodiesel 
10 
• Transesterificação; 
• Esterificação; 
• Craqueamento. 
Transesterificação 
11 
• Método mais usado no Brasil; 
• Baixo custo; 
• Metanol ou Etanol? 
 
Transesterificação 
12 
Esterificação 
13 
• Subproduto: água; 
 
•Reação equimolar; 
 
• Catálise ácida. 
 
Esterificação 
14 
• Mecanismo de reação: 
Craqueamento 
15 
• Quebra de moléculas por aquecimento; 
• Produto com propriedades semelhantes às do diesel do 
petróleo. 
• Processo simples. 
 
Catalisadores 
16 
• Homogêneos; 
• Heterogêneos; 
• Enzimáticos. 
Catalisadores 
17 
a) Homogêneos alcalinos: 
• Relativamente baratos (soda 98%: R$2,00 por 
quilo; 
• Reação rápida comparada a catálise ácida; 
• Necessidade de remoção ao fim da reação; 
• Pode causar reações paralelas (saponificação). 
 
EX: Hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio 
(KOH), metóxido de sódio etc 
 
Catalisadores 
18 
b) Homogêneos ácidos: 
• Baixas taxas de conversão; 
• Maior eficiência em altos teores de ácidos 
graxos. 
• Corrosão na indústria e nos transportes. 
EX: Ácido Sulfúrico, sulfônico e fosfórico. 
 
Catalisadores 
19 
c) Heterogêneos: 
• Maior facilidade na separação ao fim da 
reação; 
• Rendimento inferior à catálise homogênea; 
• Possibilidade de recuperação e reutilização; 
• Não favorece a saponificação e corrosão; 
• Processo contínuo. 
 
EX: Óxido de magnésio, carbonato de potássio. 
 
Catalisadores 
20 
d) Heterogêneos enzimáticos: 
• Facilidade de separação ao fim da reação; 
• Menor temperatura e velocidade de reação; 
• Possibilidade de recuperação e reutilização; 
• Não necessita neutralização e lavagem do 
biodiesel; 
• Alto custo. 
 
EX: Lipase. 
 
Catalisadores 
21 
e) Fluido supercrítico: 
• Alta taxa de conversão; 
• Facilidade na separação dos produtos; 
• Altas temperaturas (350 ºC) e pressões (45 MPa) 
EX: Metanol e etanol supercrítico. 
 
1) Óleos Vegetais; 
2) Gorduras Animais; 
3) Óleos e Gorduras Residuais. 
Fontes de Matérias Primas 
• Qualquer óleo vegetal 
triglicerídeo; 
• Ex: Grão de amendoim, 
polpa do dendê, semente de 
girassol, baga da mamona, 
semente de linhaça. 
 
 
Gorduras Animais 
 Óleos e gorduras animais com estruturas de triglicerídeos 
de ácidos graxos; 
 As diferenças estão nos tipos e distribuições dos ácidos 
graxos combinados com o glicerol; 
 Ex: Sebo bovino, óleos de peixes, óleo de mocotó, banha 
de porco. 
Óleos e gorduras residuais 
 Óleos e gorduras residuais provêm de processamentos 
domésticos, comerciais e industriais, como a nata 
sobrenadante de esgotos municipais, rica em matéria 
graxa; 
Glicerina 
 A cada 90m³ de biodiesel são produzidos 10m³ de 
glicerina. 
 
 Em 2008, com a introdução do B2, a produção excedeu 80 
mil toneladas/ano. 
 
 A partir de 2013, com a introdução do B5, estima-se que 
a produção será em torno de 150 mil toneladas por ano 
26 
Aplicações da Glicerina 
 As indústrias que mais utilizam a glicerina são as de 
cosméticos, saboarias e fármacos. 
 Demanda de 30 mil Toneladas por ano. 
 Produção por saponificação diminuiu. 
 
27 
Destino da Glicerina 
 Construção Civil: Aplicada para o concreto deslizar na 
tubulação, acelerando os trabalhos e com praticidade. 
 
 
 Nutrição animal: Serve como fonte energética para aves, 
substituindo os óleos de frango de soja, que são mais 
caros. 
28 
Destino da Glicerina 
 Aditivo para gasolina – UFRJ 
 
 Extração de petróleo em água profundas – UniAmérica 
Brasil 
 
 Perfuração de Poços – UniAmérica Brasil 
 
 Projetos para utilização nas industrias de tintas, têxtil e 
vernizes. 
29 
Fluxograma do Processo 
 
Processos de 
Produção do Biodiesel 
Processos de Produção do Biodiesel 
Etapas do processo industrial 
1. Preparação da matéria-prima oleaginosa 
2. Preparação do catalisador 
3. Neutralização e secagem do óleo 
4. Transesterificação do óleo 
5. Recuperação do excesso de álcool 
6. Lavagem do biodiesel 
7. Secagem do biodiesel 
8. Purificação da glicerina 
 
 
Preparação da Matéria 
 Extração do óleo: 
1. Secagem: Secadores Rotativos; 
2. Cozimento: a T = 100 °C, utilizando vapor ou cozinhador; 
3. Prensagem: separação da parte sólida (torta) 
 parte líquida (óleo vegetal in natura); 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Decantador: separação do óleo das impurezas e duração de até 3 dias; 
 
Decantadores 
Prensa acoplada 
 a um cozinhador 
Secador rotativo 
ApresentadorNotas de apresentação
http://www.sinueloagropecuaria.com.br/imagens/image/image112.jpg
 
5. Filtração: aquecimento pelo filtro-prensa 
 
 
 
 
6. Degomagem: remoção de fosfolipídios e outras substâncias 
do óleo por hidratação e precipitação, seguida de agitação e 
separação por centrifugação  Saída do óleo degomado. 
 
Filtro 
Apresentador
Notas de apresentação
http://www.biodieseladn.blogspot.com.br/
Processos de Produção do Biodiesel: 
 Neutralização do óleo degomado e Lavagem 
 Retirada de impurezas, corantes e proteínas por neutralização; 
 Temperatura alta ; 
 Saponificação dos ácidos graxos livres pela solução alcalina (soda caústica); 
 Lavagem em seguida: para remoção de sabões residuais por água quente. 
Processos de Produção do Biodiesel: 
Secador 
 Remoção da umidade do óleo sob vácuo: 
 Se houver umidade formação de sabão por transesterificação básica; 
 A alta temperatura e baixa pressão para evaporação da água; 
 Bombeamento do óleo para o segundo reator. 
Preparação do catalisador 
Homogêneos  solubilizados na mistura reacional; 
Ex: NaOH, KOH, H2SO4  mais utilizados!!! 
 
 x 
 
Heterogêneos  sólidos que não se solubilizam na mistura 
reacional; 
Ex: Lipase, Sais (Carbonato de potássio), Óxido de magnésio 
Processos de Produção do Biodiesel: 
Transesterificação do óleo 
  Controle de temperatura, velocidade e tempo de agitação 
 Óleo vegetal; 
 Álcool de cadeia curta: etanol ou metanol; 
 Catalisador: NaOH ou KOH (preparados em tanques de aço inox). 
 Agitador mecânico: maior eficiência; 
 Condensador acoplado: evita a recondensação do álcool evaporado. 
Reator de 
Transesterificação 
Reator de Transesterificação 
 Pequena escala Processo descontínuo 
Maior controle operacional 
Maior possibilidade de acertos pós reacional 
 Grande escala  Processo contínuo 
 Maior produção 
 Necessidade de instrumentação e controle 
 Tipos de reatores: 
BSTR 
CSTR FBR 
Processos de Produção do 
Biodiesel: Decantação e Recuperação do 
excesso de álcool 
 O biodiesel e a glicerina são bombeados 
até decantadores para separação deles. 
 Purificação de subprodutos 
para recuperação do excesso de álcool colocado na reação: 
 Vasos com trocadores de calor acoplados a condensadores: 
 Reciclo do excesso de álcool para a etapa de remoção da 
umidade por coluna de destilação 
Decantadores 
Trocadores 
de Calor 
Processos de Produção do 
Biodiesel: Lavagem do biodiesel 
 Remoção de impurezas por processo de lavagem em 
agitadores: 
 1ª lavagem: água levemente ácida  neutralização de impurezas 
(catalisador residual e sabão); 
 2ª lavagem: água pura. As lavagens 
reduzem o teor de 
sabão produzido 
como subproduto 
da reação de 
saponificação e 
resíduos de 
glicerina 
Processos de Produção do 
Biodiesel: Centrifugação e Secagem 
 Centrifugação do biodiesel para separação da água; 
 Novo bombeamento do biodiesel para o evaporador-condensador usado na separação 
do biodiesel com álcool; 
 
 
 
 
 
 
 Esses processos desumidificam o biodiesel “lavado” 
 que, em seguida, será filtrado finalizando o processo; 
 Resultado: biodiesel purificado  
 Tanques de armazenamento. 
Condensador evaporador 
Tanques 
Biodiesel e o mundo 
44 
Produtores 
 
 
 
6º Holanda 
7º Alemanha 
8º Filipinas 
9º Bélgica 
10º Espanha 
 
Os dez maiores produtores de Óleos Vegetais 
para Biodiesel: 
 1º Malásia 
 2º Indonésia 
 3º Argentina 
 4º USA 
 5º Brasil 
45 
Produtores 
•Alemanha e EUA destacam-se no cenário mundial. 
•EUA: produção vinda principalmente do óleo de soja 
46 
FONTE: platerfome-biocarburants.ch 
Produtores 
47 
Principais produtores europeus: 
FONTE: platerfome-biocarburants.ch 
Produtores 
48 FONTE: biodieselbr.com 
Principais países da UE e EUA produtores de biodiesel e suas principais 
características: 
Produtores 
49 
•França foi pioneira nos estudos de 
bidiesel e dominou a produção até 
meados de 2001; 
•Incentivos fiscais levaram a 
Alemanha ao “boom do diesel” 
entre 2003 e 2006; 
•Elevação do custo provocou queda 
do biodiesel e retomada do uso de 
combustíveis não renovaveis em 
2006-2007; 
Matéria- prima 
50 
•Predominância de soja 
na América (EUA,Br,Ar); 
•Canola: Australia, 
Canadá, Japão; 
•Palma: Tailândia e 
Peru; 
•Óleo de cozinha: China 
e Japão 
•Sebo:México 
Biodiesel e o Brasil 
51 
Programas 
 Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel 
(PNDB) : criado para viabilizar a produção e 
comercialização de biodiesel no Brasil; 
Projetos B2 e B5: tornar o uso de biodiesel obrigatório 
como aditivo em combustíveis não renováveis; 
 
52 
Matéria-prima 
 
 
53 
Matéria- prima 
54 
Principais fontes de produção de Biodiesel no Brasil 
FONTE:ANP,jan 2012. 
Matéria-prima 
 Soja representa 80% da produção nacional,porém não 
tem alta produtividade.Por que? 
55 FONTE:Emprapa,2012. 
Custos 
Fatores que influenciam: 
 Transporte: a ausência de manutenção nas rodovias nacionais 
encarecem o frete e consequentemente o produto final. 
 Matéria-prima: alto custo de produção e extração destes óleos 
revela que a matéria-prima é responsável por setenta por 
cento do custo total do processo. 
 Processo: por ser um processo relativamente novo, os 
rendimentos ainda são pequenos e dependendo da rota 
reacional requerida há uma elevação do custo para adequação 
dos produtos as normas do país. 
 Impostos: taxas, impostos sobre o produto. São inexistentes 
para produções familiares e para produção específica de óleos 
de mamona ou palma. 
 
56 
Custos 
 Biodiesel mais barato do Brasil é o provido da semente de 
algodão (Nordeste). 
Para produções com soja: 
 Nordeste/Centro-oeste = 0,83reais/litro 
 Norte = 0,85 reais/litro 
Outras fontes: 
 Sudeste é viável para soja e amendoim, o Centro-Oeste 
para soja, o Nordeste apenas para mamona, e o Norte 
apenas para o dendê. Todos esses conseguiriam vender 
(com margem de lucro) por R$0,83. 
57 
Produção 
 A produção nacional, tem capacidade para 19.397,95 m³/dia 
representando 65 plantas autorizadas para produção. Destas, 
apenas 61 possuem autorização para a comercialização o que 
significa uma produção completamente legalizada de 
18.470,25 m³/dia. 
 A região campeã na produção de biodiesel é a Centro-oeste, 
responsável por 64% da produção nacional. 
 Brasil importa 10% do diesel que consome. Este, por seu uso 
em transportes de cargas e passageiros, é o combustível mais 
utilizado no País, 57,7% dos combustíveis líquidos, o que 
representa um consumo anual de 38,2 bilhões de litros. 
 
58 
 
 
Mercado nacional x mercado 
internacional 
 Competitividade pelo mercado global; 
 Aumento de normas de qualidade para o biodiesel; 
 Elevação das taxas de exportação para produtos 
brasileiros. 
59 
	Biodiesel
	Introdução
	Definição
	Número do slide 4
	Histórico do Biodiesel
	Número do slide 6
	Número do slide 7
	Vantagens
	Desvantagens
	Reações de produção do biodiesel
	Transesterificação
	Transesterificação
	Esterificação
	Esterificação
	Craqueamento
	Catalisadores
	Catalisadores
	Catalisadores
	Catalisadores
	Catalisadores
	Catalisadores
	A Produção do Biodiesel
	Óleos vegetais
	Gorduras Animais
	Óleos e gorduras residuais	
	Glicerina
	Aplicações da Glicerina
	Destino da Glicerina
	Destino da Glicerina
	Fluxograma do Processo�
	Processos de �Produção do Biodiesel
	Processos de Produção do Biodiesel
	Etapas do processo industrial
	Preparação da Matéria
	Número do slide 35
	Processos de Produção do Biodiesel:� Neutralizaçãodo óleo degomado e Lavagem
	Processos de Produção do Biodiesel: �Secador
	Preparação do catalisador
	Processos de Produção do Biodiesel: �Transesterificação do óleo�
	Reator de Transesterificação
	Processos de Produção do Biodiesel: Decantação e Recuperação do excesso de álcool
	Processos de Produção do Biodiesel: Lavagem do biodiesel
	Processos de Produção do Biodiesel: Centrifugação e Secagem
	Biodiesel e o mundo
	Produtores
	Produtores
	Produtores 
	Produtores
	Produtores
	Matéria- prima
	Biodiesel e o Brasil
	Programas
	Matéria-prima
	Matéria- prima
	Matéria-prima 
	Custos
	Custos
	Produção
	 ��Mercado nacional x mercado internacional