Simulación de un proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de palma mediante el software DWSIM

El presente estudio se desarrolló con el objetivo de diseñar una simulación que comprende el proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de palma (Elaeis guineensis), para lo cual se recurrió al software de licencia libre DWSIM, debido a que es un simulador específico para procesos químico...

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Hovedforfatter: Herrera Guailla, Julisa Anabel (author)
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description El presente estudio se desarrolló con el objetivo de diseñar una simulación que comprende el proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de palma (Elaeis guineensis), para lo cual se recurrió al software de licencia libre DWSIM, debido a que es un simulador específico para procesos químicos. La planta de síntesis de biodiesel se diseñó en función de la reacción de transesterificación empleando etanol (EtOH) para que ocurra la conversión en presencia de hidróxido de sodio (NaOH), en un reactor de conversión en condiciones normales, transformando tripalmitina en éster etílico de ácido palmítico (EtP) y glicerol con un porcentaje de conversión del 95%, para posteriormente llevar a una torre de destilación en donde se separan el EtP generado del alcohol no reaccionante; este alcohol se reintegra al proceso A, mientras que la corriente de fondos rica en biodiesel pasa a un absorbedor junto con una corriente de agua, separando el biodiesel del glicerol y los restos de alcohol y catalizador; permitiendo obtener biodiesel altamente puro 99,11%. El rendimiento alcanzado es de 87,29% de producción de biodiesel respecto al aceite y etanol empleados. Para la validación de los resultados se recurrió al cálculo del error porcentual entre los datos obtenidos y los datos reflejados en bibliografía desde fuentes de difusión de alto impacto, logrando como resultado un margen de error muy bajo para el proceso que se ha simulado. Se puede concluir que el proceso de transesterificación es efectivo para la síntesis de biodiesel por lo que el proceso simulado puede ser replicado para construir una planta a escala real. Es importante tener en cuenta que se deben modelar sistemas sencillos en estado dinámico para que puedan resolverse con facilidad, evitando la desestabilización del sistema al resolver un sinnúmero de operaciones a la vez.
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La planta de síntesis de biodiesel se diseñó en función de la reacción de transesterificación empleando etanol (EtOH) para que ocurra la conversión en presencia de hidróxido de sodio (NaOH), en un reactor de conversión en condiciones normales, transformando tripalmitina en éster etílico de ácido palmítico (EtP) y glicerol con un porcentaje de conversión del 95%, para posteriormente llevar a una torre de destilación en donde se separan el EtP generado del alcohol no reaccionante; este alcohol se reintegra al proceso A, mientras que la corriente de fondos rica en biodiesel pasa a un absorbedor junto con una corriente de agua, separando el biodiesel del glicerol y los restos de alcohol y catalizador; permitiendo obtener biodiesel altamente puro 99,11%. El rendimiento alcanzado es de 87,29% de producción de biodiesel respecto al aceite y etanol empleados. Para la validación de los resultados se recurrió al cálculo del error porcentual entre los datos obtenidos y los datos reflejados en bibliografía desde fuentes de difusión de alto impacto, logrando como resultado un margen de error muy bajo para el proceso que se ha simulado. Se puede concluir que el proceso de transesterificación es efectivo para la síntesis de biodiesel por lo que el proceso simulado puede ser replicado para construir una planta a escala real. Es importante tener en cuenta que se deben modelar sistemas sencillos en estado dinámico para que puedan resolverse con facilidad, evitando la desestabilización del sistema al resolver un sinnúmero de operaciones a la vez.The objective of this work was to design a simulation that includes the biodiesel production process from palm oil (Elaeis guineensis), for which the free license software DWSIM was used, since it is a specific simulator for chemical processes. The biodiesel synthesis plant was designed based on the transesterification reaction using ethanol (EtOH) so that the conversion occurs in the presence of sodium hydroxide (NaOH), in a conversion reactor under normal conditions, transforming tripalmitin in palmitic acid ethyl ester (PEt) and glycerol with a conversion percentage of 95%, to later take to a distillation tower where the PEt generated is separated from the non-reacting alcohol. This alcohol is reintegrated into process A, while the biodiesel rich bottom stream passes to an absorber together with a stream of water, separating the biodiesel from the glycerol and the remains of alcohol and catalyst, making it possible to obtain 99.11% highly pure biodiesel. The yield achieved is 87.29% of biodiesel production with respect to the oil and ethanol used. For the results validation, the calculation was used of the percentage error between the data obtained and the data reflected in the bibliography from high impact diffusion sources, achieving as a result a very low margin of error for the process that has been simulated. It can be concluded that the transesterification process is effective for the synthesis of biodiesel, so the simulated process can be replicated to build a full-scale plant. It is important to bear in mind that simple systems must be modeled in a dynamic state so that they can be easily solved, avoiding destabilization of the system by solving countless operations at the same time. It is important to keep in mind that simple systems must be modeled in a dynamic state so that they can be easily solved, avoiding destabilization of the system by solving countless operations at the same time.Escuela Superior Politécnica de ChimborazoChuquin Vasco, Daniel AntonioChuquin Vasco, Juan Pablo2022-09-13T15:02:36Z2026-03-04T15:49:50Z2021-09-06info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfHerrera Guailla, Julisa Anabel. (2021). Simulación de un proceso de producción de biodiesel a partir de aceite de palma mediante el software DWSIM. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.https://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/16785spaUDCTFC;96T00699info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/reponame:Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstname:Escuela Superior Politécnica de Chimborazoinstacron:ESPOCH2026-03-04T15:49:50Zoai:dspace.espoch.edu.ec:123456789/16785Institucionalhttp://dspace.espoch.edu.ec/Universidad públicahttps://www.espoch.edu.ec/es/http://dspace.espoch.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:17502026-03-04T15:49:50Repositorio Escuela Superior Politécnica de Chimborazo - Escuela Superior Politécnica de Chimborazofalse
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