Implementación de una planta de producción de glicerina grado técnico

Abstract

El presente trabajo consistió en la implementación de una planta de producción de glicerina grado técnico, obtenida como coproducto de la síntesis de biodiesel en la planta de Heaven Petroleum Operators (HPO) Para realizar dicha purificación, se investigó primero un método de purificación que pueda ser estudiado y analizado en el laboratorio de la planta de biodiesel de HPO. El método que se estudio fue la refinación de glicerina por medio de una destilación a presión reducida. Las muestras de glicerina cruda fueron obtenidas de la misma planta de biodiesel de HPO. Se acidificaron con ácido sulfúrico para separar los ácidos grasos, luego se neutralizaron con hidróxido de sodio y se filtraron, luego se calentaron para retirar parte del agua y alcoholes. Finalmente se destilaron al vacío, para esto se hizo varias veces controlando el pH, los volúmenes de cada fase, la temperatura y presión. Se obtuvieron resultados satisfactorios y datos que permitieron realizar el escalamiento a nivel industrial. Se empleó el software HYSYS para el dimensionamiento de los equipos. Se diseño una planta para procesar 38 TM/d de glicerol crudo (57% pureza), entre los equipos principales se tiene el tanque de 30,000 galones, donde se almacenará el glicerol crudo, dos torres de destilación, la primera torre de 1.05 m de diámetro y una altura de 7.5 m que opera a 1 atm y la segunda torre de 1 m de diámetro y una altura de 9 m, la cual opera a 20 mmHg; asimismo se diseñaron 2 filtros de 1.66 m de diámetro y una altura de 2.5 m. Lo que permitió obtener 27.14 TM/d de glicerol grado técnico (98% pureza mínima).

The present work consisted of the implementation of a technical grade glycerin production plant, obtained as a co-product of the synthesis of biodiesel in the Heaven Petroleum Operators (HPO) plant. To perform such purification, a purification method that can be studied and analyzed in the laboratory of the HPO biodiesel plant was first investigated. The method that was studied was the refining of glycerin using distillation at reduced pressure. Crude glycerin samples were obtained from the same HPO biodiesel plant. They were acidified with sulfuric acid to remove fatty acids, then neutralized with sodium hydroxide and filtered, then heated to remove some of the water and alcohol. Finally, they were vacuum distilled, for this, it was done several times controlling the pH, the volumes of each phase, the temperature, and pressure. Satisfactory results and data were obtained that allowed scaling up to an industrial level. The HYSYS software was used for the sizing of the equipment. A plant was designed to process 38 MT/d of crude glycerol (57% purity), among the main equipment there is a 30,000-gallon tank, where the crude glycerol will be stored, two distillation towers, the first tower of 1.05 m in diameter, and a height of 7.5 m that operates at one atm and the second tower of 1 m in diameter and a height of 9 m, which operates at 20 mmHg; likewise, two filters of 1.66 m in diameter and a height of 2.5 m were designed. Which allowed us to obtain 27.14 MT/d of technical grade glycerol (98% minimum purity).