Monitorização de um processo industrial na produção de biodiesel com vista à sua optimização

Abstract

O biodiesel tem-se tornado um produto atrativo, pois para além de ser uma alternativa ao diesel petrolífero também apresenta benefícios ambientais e é produzido a partir de fontes renováveis. Os óleos alimentares usados (UCO) surgem como um dos resíduos que se tornou numa opção de interesse para a indústria do biodiesel. A aposta da Prio Biocombustíveis no óleo usado para a produção de biodiesel trouxe alguns problemas que se revelaram com o aumento deste na formulação. Um dos problemas mais notório foi o aumento do glicerol livre no biodiesel intermédio, que sendo um parâmetro da norma europeia EN14214 tem de ser controlado para valores inferiores a 0,02% (m/m). A Prio Biocombustíveis procurou uma solução capaz de controlar este parâmetro, uma nova unidade de purificação, tendo como base uma centrífuga industrial. Realizaram-se uma série de análises aos produtos intermédios, tendo sido estudado e corrigido o método de determinação do teor de glicerol livre, para verificar a sua aplicabilidade à análise pretendida, concluindo-se que é um método fiável. Com vista a otimização da nova unidade foram testados vários pratos da fase pesada e da fase leve, fazendo variar alguns parâmetros de ajuste da centrífuga, tais como contrapressão e a adição de água. A alteração do prato da fase leve estabilizou a centrífuga e o diâmetro da interface fase pesada-fase leve revelou-se o parâmetro que mais influencia a redução do teor de glicerol livre. A combinação ótima de pratos da fase pesada e fase leve analisada foi o D e X, respetivamente, e com o diâmetro da interface a 75β mm permitiu alcançar reduções médias de glicerol livre (m/m) de 0,21%, traduzindo-se em valores de glicerol livre abaixo de 0,02% no biodiesel intermédio, permitindo cumprir assim a norma europeia EN 14214.

Biodiesel has become more attractive recently because of its environmental benefits and the fact that it is made from renewable resources. Used cooking oils (UCO) appear as one of the residues that has become an option of interest to the biodiesel industry. The implementation of the UCO in Prio Biocombustíveis for the production of biodiesel brought some problems that were revealed with the increase of this feedstock in the formulation. One of the most notorious problems was the increase of free glycerol in the intermediate biodiesel, which being a parameter of the European Standard EN14214 must be controlled to values lower than 0.02% (m/m). Prio Biocombustíveis sought a solution capable of controlling this parameter, which was based on a new purification unit in the process, an industrial centrifuge. Several analyses were carried out on the intermediate products, and the method of determining the free glycerol content was studied and corrected to verify its applicability to the desired analysis and concluded that it is a reliable method. To optimize the unit, several heavy phase and light phase discs were mechanically tested in the centrifuge, varying some machine setting parameters such as counter pressure and addition of water. The change of the light phase plate stabilized the centrifuge and the diameter of the heavy phase-light phase interface proved to be the parameter that most influences the reduction of the free glycerol content. The optimum combination of diameter of the heavy and light phase discs analyzed was the D and X, respectively, and with the interface diameter at 75β mm together allowed to achieve mean reductions of free glycerol (m/m) of 0.21%, reaching values of free glycerol below 0.02% in the intermediate biodiesel, thus complying with the European standard EN 14214.