Produccion de Acido Oleico

7/23/2019 Produccion de Acido Oleico

http://slidepdf.com/reader/full/produccion-de-acido-oleico 1/24

Taller de procesos químicosProducción de ácido oleico

EI PUCV

PRODUCCIÓN

ÁCIDO OLEICO

ABSTRACT

El proceso de obtención de ácido oleico se basa en la elección de un sistema de producción que permite aumentar la calidad del producto, basado en la elección

de reactivos efectivos rentables en la propuesta de nuestra empresa!



INTRODUCCIÓN

Un in"eniero entre la multitud de cualidades que debe poseer, e#iste un sobre la cual recae

una vital trascendencia, me refiero a la capacidad de innovar! $asándonos en dic%a

característica, les presentamos un minucioso Informe, en donde nos referimos al proceso

de producción a "ran escala de la producción de ácido oleico!

Para este propósito %emos dise&ado, una empresa que sinteti'a comerciali'a este

importante compuesto or"ánico! En esta, nosotros nos proectamos como futuros

in"enieros, que tienen los conocimientos necesarios para crear una industria, tomando en

consideración todas las variantes que involucra el %acerlo!

(ediante este informe, plasmamos el resultado de nuestra investi"ación traba)o, el cual

se refle)a con la conformación de un proceso competente, que comien'a con la obtención

de las materias primas %asta el producto purificado, listo para su comerciali'ación!

*as especificaciones del proceso como+

• Etapas

• ia"ramas

• (ateria prima

• Productos, subproductos

• -tros

.erán abordados con todo detalle en las pró#imas pá"inas!



MATERIAS PRIMAS

e la tabla / 0ver ane#o1 tenemos un listado de la composición de diferentes aceites

"rasa! e esa concluimos que, aunque el ácido oleico 0/2+/1 se encuentre en la maoría de

los aceites "rasa solo tomaremos en cuenta las que ten"an el ácido oleico en porcenta)e

superior al 34 5! entro de ese ran"o está el aceite de oliva, canola, "irasol la "rasa de

cerdo de, esos aceites esco"emos el de "irasol para la producción de ácido oleico

Obtención de materia prima

*a materia prima que nosotros requerimos es el aceite de "irasol esta lo obtenemos de tres

formas!

• Comprar el aceite crudo+ se"6n el mercado el aceite de "irasol crudo el precio de

compra es apro#! de /787,89 :;ton< las venta)as es que no tendríamos una "ran

etapa de purificación 0posible reducción en los costos de implementación de planta

de producción1!

•

Compra de semillas de irasol+ debido a que el precio de la semilla de "irasol es

de 839 :;ton, con ese precio compensaría los costó de la implementación de

proceso de e#tracción del aceite de la semilla< además de la posibilidad obtener el

má#imo rendimiento en la e#tracción del aceite de la semilla!

• Culti!ar la semilla de irasol+ sería un "ran acierto cultivar las semillas de "irasol

por el enorme potencial a"rícola de C%ile! Pero de factores e#terno climático

0sequía, %eladas, etc!1, pla"as, etc! que afectaran el rendimiento de la plantación de

"irasol por ende el rendimiento de producción de ácido oleico!

ebido la materia prima electa seria la semilla de "irasol, la obtención de esta seria mi"ta

comprada # culti!ada $osotros mismo!



Cualidades de la semilla de girasol.

• =unque el rendimiento depende de las condiciones climáticas es una planta que

tiene un rendimiento promedio de semillas de /844 >";?a 0="ricola it"a! Campa&a7449, "irasol1 que su porcenta)e de aceite de la semilla seca es del 39 5!

• .e preferirá una semilla de "irasol mutada químicamente 0sulfato de dimetilo1< a

que a diferencia de las semillas de "irasol normal, las mutadas poseen un porcenta)e

de ácido oleico es entre un 24 a @75 0Ver tabla /!71!

• Aespecto al cultivo de "irasol, la planta crece entre / a B m la cantidad de planta

por %ectárea es alrededor de 844 a 8444!

•

=lrededor de 84 días son necesario desde la siembra %asta la floración del cultivo!*as semillas alcan'an la madure' a los /B4 días se pueden cosec%ar /4 días

despus de ser e#traída la semilla!

• *a temperatura óptima de desarrollo son entre los 78 a 72 DC!

• Clima debe ser moderado,seco, cálido de pocas lluvias!

• El suelo debe ser profundo para suministrar abundante a"ua!

• *a oscilación trmica entre el día la noc%e debe estar entre 2 a los B7 DC, pero

cabe destacar que es mu resistente a la oscilación trmica!

• ácil obtención de la semilla de "irasol, debido que =r"entina es un productor

mundial de semilla aceite de "irasol!

• Que el precio internacional de semillas de "irasol se ta'a actualmente en 874

U.;ton!



PREPARACIÓN DE MATERIAS PRIMAS

*a preparación de las materias prima en este caso va %acer la e#tracción del aceite de la

semilla de "irasol! *a e#tracción del aceite de la semilla consta de dos partes!

• E"tracci%$ mec&$ica+ es un proceso de prensado donde la semilla se somete a un

calor e#tremo presión! Esto produce que aceite sal"a mecánicamente for'adado

de la clula ve"etal! Una operación de prensado típico consiste en calentamiento,

prensado despus un filtrado donde el aceite se separa del torta!

• E"tracci%$ 'u(mica+ esta se reali'a por un solvente que se le a"re"a a las tortas

para separe el aceite de parte sólida! *a operación incluen la e#tracción,

destilación de disolventes, la recuperación de la fase líquida!

Como esa son las dos formas de obtener el aceite %abrá que definir el posible aparata)e a

emplear! Pero primero debemos saber que la semilla de "irasol se dividida en todos partes<

la cáscara que posee un B5 de aceite el "rano que tiene F8 5 aceite! 0Ver tabla 71

*os equipos del proceso de e#tracción del aceite de "irasol se muestran en el ane#o 7! =

continuación se e#plicaran las variables operacionales de cada uno de estos equipos!

• Secado+ Consisten en reducir el contenido de %umedad de la semilla de "irasol en

un 2 a @ 5 para que despus esta sea almacenada 0reduce el ries"o de ataque de

microor"anismo a la semilla1! El secado de las semillas se puede reali'ar a

temperatura ambiente sin nin"6n equipamiento adicional, o con el secador de aire

caliente! *a primera etapa de secado consiste en la remoción de %umedad e#terna

de las semillas frescas!

• Descascarado+ Como el B4 5 es cáscara, la semilla de "irasol debe ser

descascarada ante del proceso de e#tracción, a que la producción de aceites es 9

veces más en semillas descascaradas que en semilla con cáscaras< debido a que la

cáscara posee alto contenido de cera! El equipo que se utili'ará es un centrifu"a, lo

que ocurre es que la "ran velocidad que adquieren las semilla produce la rotura

cuando esta c%ocan con las superficie duras de la centrifu"a!



• Moli$o Crac)i$+ *a semilla descascarada pasa a un molino donde se muelen por

el efecto de la presión lo"rando reducir a6n más el tama&o de la semilla que pasan

al proceso de e#tracción de aceite!

•

Pre$sado e$ calie$te+ *a etapa consiste en que primero las semillas descascaradasse calientan para disminuir su %umedad en un calentador, para despus pasar a la

prensa donde por la acción mecánica de unas prensas de tornillo! =quí se obtiene

aceite de prensado, además de una torta sólida que contiene un /9 a 745 de aceite!

*a torta solida se envía a un proceso de e#tracción por solvente!

• E"tracci%$ por sol!e$te+ *a torta se somete a la e#tracción por solvente

0normalmente %e#ano1 para e#traer el aceite remanente de la torta! El solvente debe

ser eliminado de la parte sólida el aceite! *os aceites obtenidos mediante presiónson de me)or calidad que los obtenidos por e#tracción con solventes! .in embar"o,

ambos se me'clan antes de su almacenamiento!

• *iltrado+ .epara la me'cla de aceite G solvente liquida de la parte sólida!

• Destilaci%$ del sol!e$te+ *a fase liquida debe ser calentado antes de entrar a la

destilación que operara a condiciones atmosfrica, aquí se separa el solvente de

aceite!

•

E"tracci%$ del sol!e$te de la torta # ra$ulado+ producto de la e#tracción seobtiene una torta, que posee valor comercial! *a e#tracción "ranulado debe ser un

proceso que me)ore la calidad de esta torta! Por eso un paso de e#tracción del

solvente de parte sólida la cual ser reali'ara por una centrifu"a o por a"re"ar a"ua

lo que creara una película de solvente otra de a"ua más la torta! Para despus

pasar a un "ranulado que le dará una forma a la %arina!



CON+ERSIÓN

*ue"o de la e#tracción, el aceite pasa al proceso de conversión en donde ocurren tres

reacciones importantes+

• Tra$sesteri,icaci%$- donde los "licridos reaccionan con un alco%ol produciendo

"licerol una me'cla de alquilesteres!

• .idr%lisis< donde el ster de ácido oleico linoleico reaccionan con a"ua para

transformarse en los ácidos correspondientes liberar alco%ol 0el mismo usado

como reactivo en la transesterificación1!

• .idroe$aci%$< el ácido linoleico reacciona con %idro"eno para romper uno de sus

dobles enlaces, así transformarse en ácido oleico!

1. Consideraciones de la reacción de transesterificación

En la reacción los "rupos HA del "licrido son cadenas de carbonos e %idró"eno en donde

los carbonos pueden o no estar enla'ados mediante dobles enlaces o instauraciones! En el

alco%ol el "rupo HAJ carece de dobles enlaces!

*a transesterificación es una reacción de sustitución en donde se intercambian los "rupos

alco#i del tri"licrido por los del alco%ol! El sustrato principal de la reacción es el aceite

que principalmente está compuesto por tri"licridos 0lípidos formados por una molcula de

"licerol que tiene esterificados sus tres "rupos %idro#ilos por tres ácidos "rasos saturados o

insaturados1! Este aceite debe contener menos del 75 de a"ua a que la presencia de esta

favorece la reacción secundaria de saponificación! Este parámetro se lo"ra en la etapa de

e#tracción del aeite!

Como reactivo se debe usar alco%oles de cadena corta, como etanol o metanol, debido que

cadenas e#tensas de carbonos disminuen la velocidad de reacción! *a pure'a del alco%ol



debe ser lo más alta posible, pues la presencia de a"ua favorece la reacción secundaria de

saponificación! En consecuencia se utili'a metanol que comercialmente se lo puede

encontrar con pure'as cercanas al @@5, mientras que el etanol solo alcan'a valores del

@F5!

.e a"re"a alco%ol en e#ceso de manera que el equilibrio de la reacción tienda %acia la

derec%a 0se obten"a más producto1 se disminua la probabilidad de que ocurran

reacciones secundarias!

*os catali'adores que se usan son %idró#idos fuertes como Ka-? o >-?! .e preferirá usar

%idró#ido de sodio 0@F5 pure'a1, a que es necesario utili'ar la mitad de este en relación

con %idró#ido de potasio para obtener el mismo rendimiento en la reacción!

El catali'ador se me'cla con el alco%ol para formar metó#ido de sodio liquido 0por e#ceso

de alco%ol1!la reacción entre estos es e#otrmica por lo cual el me'clador deberá contar

con una unidad de enfriamiento! Esta solución se vierte )unto con el aceite a un reactor

$atc% se a"ita manteniendo la reacción endotrmica ba)o las si"uientes condiciones+

Temperatura+ 32 L 99D C

Presión atmosfrica

Tiempo+ @4 minutos

*a reacción tiene un @25 de conversión como productos se obtiene una me'cla de metilG

esteres "licerol que será separada por decantación!

*a me'cla de metil esteres es destilada para separarlos se"6n numero de carbonos e

instauraciones! .e obtienen los metilGesteres precursores del ácido oleico linoleico,

mientras que los otros son nuevamente me'clados almacenados como biodiesel! *os

precursores de ácido oleico linoleico pasan a la si"uiente reacción+ %idrólisis!



2. Consideraciones en la hidrólisis

*a %idrólisis es una reacción endotrmica!

Utili'a como reactivo a"ua un ácido como catali'ador! El ácido sulf6rico es el más

adecuado para la empresa pues es de ba)o costo de fácil acceso!

.e reali'a en medio ácido< donde el a"ua ácido son me'clados previamente para despus

ser a&adidos al reactor!

.e reali'a ba)o las si"uientes condiciones+

Temperatura+ 84D C

Presión atmosfrica

En la reacción, el metilGester se transforma en el ácido carbo#ilico del que era precursor

liberando el alco%ol con el que fue e#traído del aceite 0metanol1!

En esta reacción se recupera casi el /445 del ácido utili'ado como catali'ador!

*os productos de esta reacción son separados por destilación com6n, lle"ando a una

temperatura mínima de F9D C 0temperatura de ebullición del metanol1!

El alco%ol es recirculado al proceso de transesterificación, mientras que el ácido sulf6rico

vuelve a ser me'clado con a"ua para la reacción de %idrólisis!



El producto principal de esta reacción son dos tipos de ácidos carbo#ílicos< ácido oleico

linoleico! Estos son separados mediante cristali'ación!

Para obtener un maor rendimiento en el proceso, se convierte el ácido linoleico en oleico

mediante la reacción de %idro"enación!

3. Diagrama de bloque proceso conversión.



PROCESOS DE SEPARACIÓN DEL ACIDO OLEICO

*as unidades de separación, en nuestra empresa de producción de ácido oleico, se re"irán

principalmente en las propiedades físicas de los compuestos 0punto de ebullición, punto de

fusión1!Específicamente, en el proceso constara de un etapa de destilación otra de

cristali'ación!

1. Destilación

*a destilación es un proceso de separación física, cuo principio es aprovec%ar los

diferentes puntos de ebullición de los compuesto, de esa forma separarlos al aplicar calor 0aumento de temperatura1!

En nuestra empresa, la destilación será aplicada a una corriente liquida compuesta por

0metanol, acido linoleico, acido oleico1, la cual, es e#puesta a la interferencia de calor

0intercambiador de calor1, permitiendo que el metanol vaporice, separándose de los acido

presente! El metanol lue"o es recirculado los ácidos son enviados a la etapa de

cristali'ación!

Tabla de propiedades físicas



Compuesto TM ebullición (iscibilidad

(etanol F3!8 D c .oluble

=c! -leico BFB D c Poco soluble

=c! *inoleico BF9 D c Poco soluble

E.PECIIC=CI-K

EQUIP-.+ E.TI*=-A e IKTEAC=($I=-A E C=*-A

2. Cristalización

Es un proceso de separación, que se basa en el principio de saturar de un compuesto, una

cierta me'cla, esto se lo"ra de dos formas+

a1 Vapori'ar el a"ua presente en la me'cla, subiendo la temperatura!

b1 $a)ar la temperatura, de manera que el compuesto con menor punto fusión

precipite, en forma de cristal!

Kuestra empresa, está basada en utili'ar la propiedad física de punto de fusión, de manera

de obtener un producto en condiciones para su comerciali'ación!

*a corriente de =c! *inoleico -leico es puesta en contacto con un intercambiador de

calor, que ba)a la temperatura del flu)o, cristali'ando el =c! -leico< obteniendo dos

corriente de salida del cristali'ador, una en forma de cristal otra en forma de *iquido



0ácido linoleico1, esta 6ltima será enviada posiblemente a un proceso de %idro"enación

para así poder e#traer la má#ima cantidad de ácido oleico!

Tabla de propiedades físicas

Compuesto TM de Estado final

=c! oleico /9!7D C .olidó 0cristal1

=c! linoleico G9D C liquido

E.PECIC=CI-KE.

EQUIP-.+ CAI.T=*IN=-A e IKTEAC=($I=-A E C=*-A 0Enfriador1!



PRODUCTO *INAL

*a ácido oleico purificado será almacenamiento embala)e! Como el mercado influe en

la purificación del producto, este será adaptado a los requerimientos de esto! Como nuestro

principal mercado será el sector minero, ellos "eneralmente lo requerirán como una

emulsión liquida, su almacenamiento será como una disolución liquida!

El ácido oleico al salir del proceso de producción será almacenado en un tanque de un

volumen de apro#imadamente /94 mB, de acero ino#idable o aluminio con una sistema

de calentamiento que manten"a un temperatura de almacenamiento por encima del punto

de solidificación 0para mantener el ácido oleico en estado líquido, así %acer más fácil el

bombeo de este1! Para despus pasar a la 'ona de distribución donde se almacenar en

tambores de distribución de un volumen de 7G 9 lt para finalmente ser transportado al

comprador!

Como restricciones de almacenamiento los tambores de distribución deben estar bien

sellado, a que el ácido oleico es inestable en presencia del o#í"eno atmosfrico,

provocando la auto#idación de este formando %idroperó#idos! =demás el producto que se

contendrá (.. 0(aterial .afet ata .%eet1 del ácido oleico donde encontrar datos

relevante de la manipulación del acido oleico 0ver ane#o /1!

MERCADO DE ACIDO OLEICO

*os principales mercados del ácido oleico son los si"uientes+

Aeactivo de flotación+ el principal uso en la minería es como reactivo en la

flotación de mineral! *os principales productos utili'ados en esta industria son el

aceite, sales de amina ácido oleico! Entre los muc%os minerales tratados con estos

reactivos son los fosfatos, fluorita, feldespato, la piedra cali'a! *a cantidad de

apro#imada utili'ado de ácido oleico es son /,7 0O"; ton de mineral1!

$ase para )abones+ Es com6n que los ácidos "rasos se utilicen en la síntesis de

)abones por medio de la reacción de saponificación! Entonces tambin se puede ser

un posible mercado!



Industria armacutica cosmtico+ En esta mercado el acido oleico se utili'a en la

fabricación de cremas de limpie'a, c%amp6s lociones!

abricación de Pinturas lubricantes

Aeactivo intermedio en la síntesis or"ánica eter"entes, desinfectantes "ermicidas

Producción de $iodiesel

El ran"o de precio de venta de ácido oleico a nivel internacional está alrededor /394 L

/324 :; ton en =sia //39,B L /799,9 :; ton en EE!UU!

UBICACIÓN DE LA PLANTA DE PROCESOS

Como la producción de ácido oleico será mi#ta, es decir a travs de cultivo de semilla

comprar de semilla de "irasol! *a ubicación de planta será en lu"ares donde el cultivo de la

semilla de "irasol sea optima el lu"ar debe cumplir que sea un lu"ar de clima moderado,

cálido, con ba)as precipitaciones, por esa cualidades se ele"iría la 'ona central, 0entre

Coquimbo a (alleco1 siendo donde actualmente se cultiva la semilla de "irasol!

*a elección de la ubicación seria se"6n criterios económicos 0costos del terreno1! =demás

de criterios de bienestar a la población, debido a la emanación de olores durante el proceso

productivo lo que la llevara a implementar la planta en lu"ares ale)ados de centros urbanos!

*a estimación al tama&o de la planta está calculada en una /74 ?a! las que inclue dos

áreas, una de cultivos cua tama&o apro#imadamente seria de /44 ?a 74 ?a donde se

encontraría fábrica de producción además de oficinas, comedores, bode"as,

estacionamientos, etc!



CONCLUSIÓN

*a elaboración de este proecto, %a fomentado principalmente en nosotros, la necesidad e

ser profesionales competentes, capaces de tomar decisiones basadas a un conocimiento

certero del proceso propiedades del compuesto a producir!

Kos permitió darnos cuenta que el conocimiento esta, solo es cosa de aplicarlo,

averi"uando las constante innovaciones de sistemas! Para tener distintas opciones, al

momento de crear una empresa, como es nuestro caso 0acido oleico1!

Tambin es importante mencionar, que unas de las cosas fundamentales a considerar para

industriali'ar un proceso, no es tan solo saber mediante que formas se lle"a a lo requerido,

sino que %a muc%as otras variantes de vital relevancia 0economía, ener"ía, impacto

ambiental, etc!1

$asándonos directamente en nuestra empresa, podemos ar"umentar que un ne"ocio viable

cua "anancia, superarían las e#pectativas, fundamentalmente por todos los subproductos

que se obtienen!



Tabla /! Composicion quimica de distintos aceites "rasas!



Tabla! 7! Información de =ceite de "irasol!



Tabla B! Propiedades físicas



=ne#o /! (.. de acido oleico

/! Identificación del producto

.inónimos+ acido @Goctodecenoico

ormula molcula+ C/2?B7-7

Peso molecular+ 727,3F

Composición+ @4G /44 5 de pure'a

Usos+ flotación de minerales, base para )abones, industria cosmtica,

lubricantes, industria farmacutica!

7! Propiedades químicas físicas Estado físico aspecto+ *íquido!

-lor+ olor similar a la manteca de cerdo

.abor+ Ko disponible!

Color+ incoloro a amarillo claro!

p? 0sol! /5 ; a"ua1+ Ko aplicable!

Punto de ebullición+ 72F!// C 0938 1

Punto de fusión+ /F!B C 0F/,B 1

ravedad específica+ 4!2@9 0="ua R /1

ensidad de vapor+ @!8 0=ire R /1

.olubilidad+ .oluble en metanol, ter dietílico acetona! Insoluble en a"ua fría!

.olubles en cloroformo, la maoría de disolventes or"ánicos, benceno, alco%ol,

tetracloruro de carbono aceites fi)os volátiles!

B! Efectos para la salud

In%alación+ Puede causar irritación en las vías respiratorias!

In"estión+ *a dosis orales e#tremadamente "rande puede producir trastornos

"astrointestinales!

Contacto con la piel+ irritaciones leves, lo que puede causar inflamación de la

superficie, especialmente en el contacto prolon"ado con la piel aceitosa!

Contacto con los o)os+ irritación leve por contacto prolon"ado, causando

enro)ecimiento, visión borrosa, posiblemente!



E#posición Crónica+ Ko %a efectos de salud adversos!

="ravación de Condiciones PreGe#istentes+ Ko %a efectos de salud adversos!

3! (edidas de primeros au#ilios

In%alación+ .al"a al aire libre! .i no respira, dar respiración artificial! .i larespiración es difícil, dar o#í"eno! =tención mdica ur"ente!

In"estión+ .i "randes cantidades fueron de in"estión, beber a"ua obtener

atención mdica!

Contacto con la piel+ En caso de contacto, lave con abundante a"ua )abón

durante al menos /9 minutos! Quítese la ropa el cal'ado contaminados! *ave

la ropa antes de usarla nuevamente! -btener atención mdica si la irritación

aumenta o persiste! Contacto con los o)os+ En caso de contacto, en)ua"ue los o)os con abundante

a"ua durante al menos /9 minutos! Consulte a un mdico si se desarrolla

irritación

9! Estabilidad reactividad

Estabilidad+ Estable ba)o condiciones normales de uso almacenamiento! En la

e#posición al aire se puede o#idar se vuelven amarillas a color marrón con unolor rancio!

Productos de descomposición peli"rosos+ ió#ido de carbono monó#ido de

carbono pueden formar cuando se calienta %asta la descomposición!

Polimeri'ación peli"rosa+ Ko ocurrirá!

Incompatibilidades+ aluminio, ácido perclórico! ="entes o#idantes

Condiciones a evitar+ El e#cesivo calor o frío, la lu', aire

F! =lmacenamientos manipulación

=lmacenamiento+ lu"ares ventilados, frescos secos! le)os de fuentes de calor!

separar de materiales incompatibles!

Tipo de recipiente+

o manipulación+ Usar siempre protección personal así sea corta la

e#posición o la actividad que realice con el producto! (antener estrictas

normas de %i"iene, no fumar, ni comer en el sitio de traba)o! Usar lasmenores cantidades posibles! conocer en donde está el equipo para la



atención de emer"encia! leer las instrucciones de la etiqueta ante de usar

el producto



=ne#o 7! ia"rama de flu)o de proceso de purficación



BIBLIO/RA*0A

Producción de aceites "rasa industriales! $aile! 8D edición

(anual de la química industrial! Volumen química or"ánica! (o%ammad ar%at =Ii

Enciclopedia Ullman de química industrial

SQUI(IC= -A=KIC=S, A! T! (orrison A! K! $od! Ed!

=ddisonGesle Iberoamericana 9M Edición 0/@@41!

Produccion de Acido Oleico

Documents

Transcript of Produccion de Acido Oleico