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Proyecto Fin de Carrera Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de
Proyecto Fin de Carrera
Ingeniería Química
Ingeniería de p
de biodiesel
Autora: Mª José García BernalTutor: Aurelio Azaña García
Dpto. Ingeniería de la
Escuela Técnica Supe
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de
Proyecto Fin de Carrera
Ingeniería Química
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Mª José García Bernal Tutor: Aurelio Azaña García
Dpto. Ingeniería de la Construcción y Proyectos de I
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2018
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
i
rocesos de planta de fabricación
con una capacidad de 20.000 tm/año
Construcción y Proyectos de Ingeniería
rior de Ingeniería
ii
Proyecto Fin de Carrera Ingeniería Química
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Autora:
Mª José García Bernal
Tutor:
Aurelio Azaña García
Dpto. Ingeniería de la Construcción y Proyectos de Ingeniería
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Universidad de Sevilla
Sevilla, 2018
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera iii Mª José García Bernal
Índice
1. Objeto y alcance del proyecto Pag 7
2. Los procesos químicos y la ingeniería de procesos Pag 10
3. La energía tradicional y la bioenergía Pag 14
3.1 La energía tradicional
3.2 El biodiesel como combustible
3.3 Situación del biodiesel a nivel mundial
4. Parámetros de diseño de la planta Pag 33
4.1 Capacidad
4.2 Materia prima y ubicación
4.3 Situación biodiesel en España y Andalucía
4.3.1 Plantas de producción en Andalucía
4.3.2 Logística del biodiesel
4.3.3 Influencia económica de los biocarburantes al PIB español
5. Proceso de obtención de biodiesel a partir de aceite de girasol Pag 45
5.1 Diagrama de bloques
5.2 Detalle de las etapas del proceso. Balances de materia y energía
5.2.1 Recepción y almacenamiento del aceite de girasol reinado
5.2.2 Tanques de almacenamiento de aceite de girasol
5.2.3 Tanque pulmón de aceite de girasol
5.2.4 Tolva pesadora de NaOH
5.2.5Tanque de almacenamiento de metanol
5.2.6 Tanques mezcladores
5.2.7 Primera Serie de reactores
5.2.8 Centrifugadoras L-L
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera iv Mª José García Bernal
5.2.9 Segunda serie de reactores
5.2.10 Centrifugador L-L
5.2.11 Columna de destilación
5.2.12 Columna de rectificación
5.2.13 Centrifugadora de lavado
5.2.14 Tanque almacenamiento de residuos
5.2.15 Tanque pulmón en corriente de biodiesel
5.2.16 Evaporador al vacío
5.2.17 Tanque de almacenamiento de biodiesel
5.2.18 Corriente de glicerina
5.2.18.1 Tanque almacenamiento de HCl
5.2.18.2 Tanque agitado de neutralización
5.2.18.3 Centrifugador L-L
5.2.18.4 Tanque de almacenamiento de ácidos grasos
5.2.18.5 Tanque agitado de 2ª neutralización
5.2.18.6 Evaporador al vacío
5.2.18.7 Tanque almacenamiento de glicerina
5.3 Equipos de impulsión de fluidos
5.4 Servicios auxiliares
5.4.1 Caldera de vapor a 30 bar y 235 ºC
5.4.2 Torre de refrigeración
5.5 Diagramas de flujo general, con balance de materia y energía
5.6 Instrumentación y control
5.7 Tuberías
5.8 Válvulas
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera v Mª José García Bernal
5.9 Cubetos de seguridad para tanques de almacenamiento
6. Estimación de costes Pag 159
7. Bibliografía Pag 162
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera vi Mª José García Bernal
ANEXOS
ANEXO I: Propiedades de las sustancias
ANEXO II: Diagrama de flujo general. Balances de materia y energía global
ANEXO III: Diagramas de instrumentación y control
ANEXO IV: Diagramas de tuberías. Especificaciones de tuberías
ANEXO V: Diagramas de válvulas
ANEXO VI: Hojas de especificaciones de los equipos
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
7
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 8 Mª José García Bernal
1. Objeto y alcance del proyecto
El presente documento tiene por objeto desarrollar la llamada Ingeniería de Procesos de una
instalación industrial para la producción de biodiesel a partir de aceite refinado de girasol con
una capacidad neta de producción de 20.000 tm/año.
Hoy en día, y cada vez con mayor intensidad, la sociedad demanda el uso de energías limpias y
alternativas al uso de los tradicionales combustibles fósiles empleados en el sector de la auto-
moción como son la gasolina sin plomo (95 y 98 octanos) y los gasóleos de automoción (gasó-
leo A y nuevo gasóleo A).
Acorde con esta demanda de la sociedad, mentalizada cada vez más con la necesidad de buscar
alternativas energéticas a las tradicionalmente empleadas y al objeto de poder reducir o minimi-
zar el fenómeno denominado como “Cambio climático”, las Administraciones Públicas, tanto
europeas como españolas (Gobierno Central, Comunidades Autónomas y Ayuntamientos) están
incentivando diferentes alternativas a los combustibles tradicionales como son por un lado la
adicción a los combustibles tradicionales de sustitutivos menos contaminantes (etanol a las ga-
solinas y biodiesel al gasóleo) o el empleo de otras fuentes energéticas como puede ser el em-
pleo de motores híbridos (eléctrico más gasolina cuya incorporación al mercado se está viendo
incrementada en los últimos años) o bien el empleo de motores 100% eléctricos cuyo empleo
aún es limitado por la capacidad de las baterías y puntos de recarga disponibles en la actualidad.
A todo ello, se suman las ventajas fiscales establecidas por el Ministerio de Hacienda a la hora
de adquirir vehículos menos contaminantes o el sistema de clasificación de vehículos realizado
recientemente por la Dirección General de Tráfico mediante el sistema de etiquetas.
Por todo lo anterior, el presente documento desarrolla la Ingeniería de Procesos de una planta de
producción de biodiesel a partir de aceite de girasol refinado al objeto de satisfacer la demanda
de este biocombustible ya que la tendencia a nivel europeo es ir incrementado el porcentaje de
este biocombustible en la mezcla gasóleo-biodiesel que se suministra en las gasolineras como
combustible ya que cada vez los nuevos motores diesel disponen de una características que
permiten el empleo de un mayor porcentaje de biodiesel mezclado con el gasóleo tradicional.
Al objeto de que la instalación industrial cumpla con la normativa medioambiental vigente y
además contribuya a una reducción en la emisión de gases de efecto invernadero, como el CO2,
se propone la reutilización de todas aquellas corrientes de efluentes generadas en el proceso por
lo que no solo se reduce el consumo de agua fresca sino que además se reduce de manera consi-
derable la generación de residuos contaminantes, lo que supone desde un punto de vista econó-
mico una reducción de los costes de producción asociados al almacenamiento, transporte y tra-
tamientos de los residuos contaminantes generados por parte de un Gestor Autorizado de Resi-
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 9 Mª José García Bernal
duos tal y como establece la normativa en vigor. Además, el proceso de producción genera un
subproducto denominado glicerina (de alto valor económico y empleado principalmente por la
industria cosmética), la cual es tratada para la eliminación de aquellas impurezas que impiden su
uso directo.
Queda fuera del alcance de este proyecto el diseño y cálculo de las infraestructuras civiles (edi-
ficios, estructuras, cimientos, viales, cuadros eléctricos, sistemas de protección contra-
incendios, etc.) necesarias para el óptimo funcionamiento de la instalación industrial.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
2. Ingeniería de Procesos
Todo proceso industrial está compuesto por una serie de procesos de transformación denomin
dos “procesos químicos”, consistentes en la tr
un producto y una serie de subproductos mediante una serie de operaciones. De forma esquem
tica, podemos definir un proceso químico como la transformación de una o varias entradas en
una o varias salidas con el consumo o generación de energía.
En la siguiente figura podemos ver de forma esq
Figura 1: Esquema básico de un proceso
Todo proceso químico está compuesto por una serie de operaciones unitarias
ser físicas (decantación, filtración, etc
reacción química).
Por otra parte, es importante tener presente que los procesos químicos pueden ser
continuos, como por ejemplo
tema de filtración empleando
el proceso o bien puede tratarse de un proceso discontinuo o por etapas (denominado tipo
batch), en el que se realiza la carga de un recipiente en el
nentes y que requiere de un tiempo determinado para transformar esas entradas en las diferentes
salidas que se obtienen a través de
ceso, pero el flujo no es continuo ya que durante las transformaciones llevadas a cabo en el rea
tor los flujos de entrada y salida son nulos.
La Ingeniería de Procesos es aquella parte de la
previos de un proceso (diagramas de flujo, memoria descrip
la Ingeniería de Detalle la encargada del diseño de los equipos, las tuberías, etc. A
diseñarse el sistema de control de la planta (controladores d
namiento automático de válvulas, sistemas de seguridad, etc
diente presupuesto ajustado de ejecución en el que se ha
así como el parcial de cada par
Entradas
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
rocesos
Todo proceso industrial está compuesto por una serie de procesos de transformación denomin
dos “procesos químicos”, consistentes en la transformación de una serie de materias primas en
un producto y una serie de subproductos mediante una serie de operaciones. De forma esquem
tica, podemos definir un proceso químico como la transformación de una o varias entradas en
el consumo o generación de energía.
En la siguiente figura podemos ver de forma esquemática la definición de proceso
Figura 1: Esquema básico de un proceso industrial
Todo proceso químico está compuesto por una serie de operaciones unitarias
físicas (decantación, filtración, etc.) o bien químicas (aquellas en la que interviene alguna
Por otra parte, es importante tener presente que los procesos químicos pueden ser
lo un proceso de depuración de agua contaminada mediante un si
empleando membranas, en el que el flujo de agua es constante durante todo
el proceso o bien puede tratarse de un proceso discontinuo o por etapas (denominado tipo
el que se realiza la carga de un recipiente en el cual se introducen las entradas pert
requiere de un tiempo determinado para transformar esas entradas en las diferentes
obtienen a través de las diversas operaciones unitarias que inter
, pero el flujo no es continuo ya que durante las transformaciones llevadas a cabo en el rea
tor los flujos de entrada y salida son nulos.
La Ingeniería de Procesos es aquella parte de la Ingeniería Química que engloba l
ramas de flujo, memoria descriptiva y operativa de la planta),
la encargada del diseño de los equipos, las tuberías, etc. A
diseñarse el sistema de control de la planta (controladores de nivel, presión, temperatura, acci
namiento automático de válvulas, sistemas de seguridad, etc.) y la elaboración del correspo
diente presupuesto ajustado de ejecución en el que se ha de detallar el coste global del proceso
así como el parcial de cada partida (equipos, tuberías, consumibles, materias primas, etc
Proceso químico
Salidas
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Todo proceso industrial está compuesto por una serie de procesos de transformación denomina-
ansformación de una serie de materias primas en
un producto y una serie de subproductos mediante una serie de operaciones. De forma esquemá-
tica, podemos definir un proceso químico como la transformación de una o varias entradas en
tica la definición de proceso industrial:
Todo proceso químico está compuesto por una serie de operaciones unitarias las cuales pueden
) o bien químicas (aquellas en la que interviene alguna
Por otra parte, es importante tener presente que los procesos químicos pueden ser clasificado en
un proceso de depuración de agua contaminada mediante un sis-
membranas, en el que el flujo de agua es constante durante todo
el proceso o bien puede tratarse de un proceso discontinuo o por etapas (denominado tipo
se introducen las entradas perti-
requiere de un tiempo determinado para transformar esas entradas en las diferentes
ue intervienen en el pro-
, pero el flujo no es continuo ya que durante las transformaciones llevadas a cabo en el reac-
Ingeniería Química que engloba los estudios
tiva y operativa de la planta), siendo
la encargada del diseño de los equipos, las tuberías, etc. Además de
e nivel, presión, temperatura, accio-
) y la elaboración del correspon-
detallar el coste global del proceso
tida (equipos, tuberías, consumibles, materias primas, etc.).
Salidas
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 12 Mª José García Bernal
A modo esquemático, se muestra la siguiente figura sobre la Ingeniería de Procesos:
Figura 2: Ingeniería de Procesos
La principal información que ha de aportar la Ingeniería de Procesos se puede definir en los
siguientes puntos:
- Características de las materias primas que se van a emplear en el proceso productivo así
como las características de los productos y subproductos que se van a obtener.
- El conjunto de operaciones unitarias requeridas, y el orden de éstas, necesarias para la
obtención de los productos y subproductos deseados a partir de las materias primas dis-
ponibles. Esto se ha de aportar en modo de diagrama de bloques del proceso.
- Balances de materia y energía
- Diagrama de flujo del proceso
- Instrumentación requerida para el desarrollo seguro y controlado del proceso productivo
- Tuberías
- Especificaciones de todos los equipos que se requieren para el desarrollo del proceso
- Presupuesto de valoración del proyecto
Toda esta información se ha de recopilar de forma ordenada en un documento, denominado
generalmente como “Memoria”, en la que se ha de redactar y explicar todas las hipótesis de
partida para el diseño del proceso, los cálculos realizados así como todas aquellas justificaciones
necesarias para poder entender dichos cálculos. Además, se aportaran todos aquellos planos que
sean necesarios.
En la figura siguiente se muestra, a modo aclaratorio, el conjunto de informaciones que ha de
aportar la Ingeniería de procesos:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Figura 3: Documentaci
Especificaciones de materias primas y productos
Diagrama de bloques
Balances de materia y energía
Diagrama de flujos
Instrumentación y control
Tuberias
Especificaciones de productos
Presupuesto
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Figura 3: Documentación a aportar por la ingeniería de procesos.
Especificaciones de materias primas y productos
Balances de materia y energía
Especificaciones de productos
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 15 Mª José García Bernal
3. La energía tradicional y la bioenergía.
3.1 La energía tradicional.
Hoy en día, y cada vez con mayor intensidad, las fuentes tradicionales de energías empleadas en
los motores de los automóviles derivadas del petróleo (gasolina y gasoil) están conviviendo, y
siendo sustituidas, por fuentes de energía alternativas (biocombustibles, energías renovables,
energía eléctrica, etc.).
Tradicionalmente, los vehículos utilizaban motores de combustión los cuales presentaban un
mayor consumo de combustible frente a los motores diesel, pero sin embargo, lo motores de
gasolina presentan un mantenimiento más simple y económico que sus competidores de diesel.
En un primer momento, el parque móvil de vehículos era principalmente de motores de gasoli-
na, posteriormente, las Administraciones Públicas procedieron a fomentar la adquisición de
vehículos de motor diesel ya que se tenía la percepción de que dichos motores eran menos con-
taminantes que los de gasolina, cosa que quedó demostrada como incierta años después, ya que
se descubrió que los motores diesel emiten los denominados NOx altamente perjudiciales para
la salud y el medio ambiente.
Esto ha dado lugar a que las Administraciones Públicas, tanto a nivel europeo como estatal,
tomen las medidas pertinentes al objeto de desincentivar la adquisición de vehículos con motor
diesel, además de promover nuevos sistemas anticontaminación para este tipo de vehículos
(como los denominados FAC, filtros antipartículas que tienen como objeto la captación de aque-
llas partículas consideradas como nocivas, como los NOx, mediante el empleo de un catalizador
a través del cual circula la corriente de gases procedente del motor antes de ser emitidos a la
atmosfera mediante el tubo de escape) o el endurecimiento de las inspecciones técnicas de vehí-
culos (ITV).
Entre las medidas implementadas por las Administraciones Públicas, se encuentra la adicción de
biocombustibles a los combustibles diesel y gasolina tradicionales en un determinado porcenta-
je, de forma que, el combustible que es adquirido por los consumidores en las gasolineras no es
100% gasolina o 100% diesel, sino que la gasolina puesta a la venta posee un determinado por-
centaje de etanol siendo el resto gasolina tradicional mientras que el diesel puesto a la venta
presenta un cierto porcentaje de biodiesel siendo el resto diesel tradicional. En la actualidad, la
normativa vigente establece que las gasolinas y gasóleos han de incorporar los siguientes % v/v
a la hora de ser puestos a la venta al público general para su uso:
- Gasolinas: 15% volumen etanol y 85% volumen de gasolinas
- Gasóleos: 7% volumen biodiesel y 93% volumen de gasóleo
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 16 Mª José García Bernal
3.2 El biodiesel como combustible.
Como biocombustibles líquidos se entienden aquellos combustibles líquidos o gaseosos que se
obtienen a partir de la biomasa y que pueden ser utilizados para cualquier aplicación energética,
térmica, eléctrica o mecánica, para alimentar calderas y motores de combustión interna (Otto y
diesel).
Los términos comúnmente empleados para la definición de los biocombustibles líquidos son los
siguientes:
- Biocarburantes: biocombustible líquido o gaseoso empleado para el transporte.
- Biolíquidos: biocombustibles líquidos o gaseosos destinados a usos energéticos distin-
tos del transporte, incluidas la electricidad y la producción de calor y frio.
En la siguiente tabla se lleva a cabo una descripción y los principales usos y aplicaciones a los
que se destinan:
Tabla 1: Biocombustibles
Biocarburante Descripción Uso y aplicaciones
Bioetanol
Etanol producido a partir de biomasa
o de la fracción biodegradable de los
residuos, para su uso como biocarbu-
rantes.
Uso en motores de gasolina
convencionales, hasta el 15%
con gasolina.
Biodiesel
Éster metílico producido a partir de
aceite vegetal o animal de calidad
similar al gasóleo
Uso en motores diesel con-
vencionales en mezcla con
gasóleo convencional o al
100%
Biogás
Combustible gaseoso producido por
digestión anaerobia de la biomasa y/o
la fracción biodegradable de los resi-
duos
Purificado: hasta alcanzar la
calidad del gas natural: uso
en motores de gas como sus-
tituto o mezcla con gas natu-
ral
Biometanol
Metanol producido a partir de la
biomasa, para uso como biocarburan-
te
Similares aplicaciones que el
bioetanol
Biodimetileter
Dimetileter producido a partir de la
biomasa, pasa su uso como biocarbu-
rante
Indicado para la sustitución
del gasoil en los motores de
ciclo Diesel
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 17 Mª José García Bernal
Bio-ETBE (etil ter-
butil éter)
ETBE producido a partir del bioeta-
nol. La fracción volumétrica que
computa como biocarburante es del
47%
Puede ser usado en mezcla de
hasta el 15% en volumen con
gasolina
Bio-MTBE (metil
terbutil éter)
Combustible producido a partir del
biometanol. La fracción volumétrica
que computa como biocarburante es
del 36%
Puede ser usado en mezcla de
hasta el 15% en volumen en
gasolina
Biocarburantes
sintéticos
Hidrocarburos sintéticos o sus mez-
clas, producidos a partir de biomasa.
En función del hidrocarburo
sintético obtenido podrá em-
plearse en un motor diesel o
de ciclo Otto
Bio-hidrógeno
Hidrógeno producido a partir de la
biomasa y/o a partir de la fracción
biodegradable de los residuos para
uso como biocarburante
Uso en motores adaptados
Hidrobiodiesel
Producido por hidrogena-
ción/isomerización de aceite vegetal
o animal
Uso en motores diesel.
Aceites vegetales
puros
Aceites vegetales obtenidos por pro-
cesos físicos/químicos, sin modifica-
ción química.
Uso restringido a motores
diesel adaptados de tecnolog-
ía tipo Elsbett o en motores
compatibles.
Bioqueroseno
Fracción ligera procedente de la des-
tilación de biodiesel obtenido por
transesterificación.
Uso en mezclas con querose-
no hasta el 20% para uso en
motores de aviación
Otros biocarburan-
tes
Productos producidos por tratamiento
en refinería de biomasa, la biogasoli-
na y el bioLPG; y los carburantes de
biorefinería
Uso en motores diesel o Otto
en función de las característi-
cas del combustible.
Los biocarburantes se pueden clasificar a su vez en cuatro grandes familias:
- Biocarburantes de primera generación: el biodiesel procedenTE de la transesterifica-
ción, los aceites vegetales, el bioetanol obtenido a partir de cereales y los azúcares que
se encuentran en otros productos vegetales, el bio-etil-tercbutil éter (ETBE) y el biogás,
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
pertenecen a esta categoría. La producción y el
fase de aplicación avanzada.
- Biocarburantes de segunda generación: el bioetanol producido a partir de materias pr
mas lignocelulósicas, el bio
butanol o el diesel sintético obtenido, a través de la reacción de Fischer
cen a esta categoría. Su producción no se desarrolla aun a escala industrial y se lim
plantas experimentales, i
- Biocombustibles de tercera ge
zan métodos de producción similares a los de segunda generación, pero empleando c
mo materia prima cultivos bioenergéticos especí
- Biocombustibles de cuarta generación:
la tercera generación un paso más
carbono (CAC), tanto
El biodiesel se obtiene a partir de un
acerca las propiedades del aceite vegetal a las del combustible fósil. El proceso de transesterif
cación consiste en la reacción entre un triglicérido contenido en el
alcohol ligero, obteniéndose como productos glicerina y esteres derivados del ácido graso de
partida. En general se suele utilizar metanol como alcohol de sustitución, en cuyo caso, el bi
diesel obtenido se compone de
En la siguiente imagen se describe de
transesterificación:
Como se puede apreciar en la
en el caso particular que se trata
te refinado de girasol en este Proyecto) obteniéndose como productos una corriente de biodiesel
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
pertenecen a esta categoría. La producción y el uso de estos biocarburantes están ya en
fase de aplicación avanzada.
Biocarburantes de segunda generación: el bioetanol producido a partir de materias pr
mas lignocelulósicas, el bio-hidrogeno, el syngas, los bioaceites, el biometanol, el bi
diesel sintético obtenido, a través de la reacción de Fischer
cen a esta categoría. Su producción no se desarrolla aun a escala industrial y se lim
plantas experimentales, innovadoras y de pequeña capacidad.
de tercera generación: los biocombustibles de tercera generación util
zan métodos de producción similares a los de segunda generación, pero empleando c
mo materia prima cultivos bioenergéticos específicamente diseñados o adaptados.
Biocombustibles de cuarta generación: los biocombustibles de cuarta generación llevan
la tercera generación un paso más allá. La clave es la captación y almacenamiento de
tanto a nivel de la materia prima como de la tecnología de proceso.
El biodiesel se obtiene a partir de un proceso químico denominado “transesterificación”, el cual
acerca las propiedades del aceite vegetal a las del combustible fósil. El proceso de transesterif
cación consiste en la reacción entre un triglicérido contenido en el aceite o grasa animal y un
hol ligero, obteniéndose como productos glicerina y esteres derivados del ácido graso de
partida. En general se suele utilizar metanol como alcohol de sustitución, en cuyo caso, el bi
diesel obtenido se compone de esteres metílicos.
se describe de forma general el denominado como proceso químico de
Figura 4: Proceso de transesterificación
apreciar en la figura 4, el proceso consiste en la adicción de un alcohol (metanol
trata en este Proyecto) al aceite empleado como materia prima (ace
te refinado de girasol en este Proyecto) obteniéndose como productos una corriente de biodiesel
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
18
uso de estos biocarburantes están ya en
Biocarburantes de segunda generación: el bioetanol producido a partir de materias pri-
hidrogeno, el syngas, los bioaceites, el biometanol, el bio-
diesel sintético obtenido, a través de la reacción de Fischer-Tropsh pertene-
cen a esta categoría. Su producción no se desarrolla aun a escala industrial y se limita a
neración: los biocombustibles de tercera generación utili-
zan métodos de producción similares a los de segunda generación, pero empleando co-
ficamente diseñados o adaptados.
los biocombustibles de cuarta generación llevan
allá. La clave es la captación y almacenamiento de
prima como de la tecnología de proceso.
proceso químico denominado “transesterificación”, el cual
acerca las propiedades del aceite vegetal a las del combustible fósil. El proceso de transesterifi-
aceite o grasa animal y un
hol ligero, obteniéndose como productos glicerina y esteres derivados del ácido graso de
partida. En general se suele utilizar metanol como alcohol de sustitución, en cuyo caso, el bio-
proceso químico de
, el proceso consiste en la adicción de un alcohol (metanol
en este Proyecto) al aceite empleado como materia prima (acei-
te refinado de girasol en este Proyecto) obteniéndose como productos una corriente de biodiesel
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 19 Mª José García Bernal
(compuesto por esteres metílicos derivados producto deseado) y una corriente secundaria de
glicerina (subproducto de alto valor económico) que será purificada para su posterior venta.
Para la obtención de biodiesel es posible el empleo de multitud de materias primas, y la elección
de ésta se basa principalmente en razones económicas y a la posibilidad de empleo de dicha
materia prima en función de la ubicación de la planta de producción en función de la disponibi-
lidad de una u otra materia prima. En función de esa materia prima, el biodiesel puede definirse
de una u otra manera, por lo que es imposible llevar a cabo una definición genérica de éste.
La American Standards for Testing and Materials define dicho combustible según su proceso de
obtención y su posterior utilización como “esteres mono alquílicos de ácidos grasos de cadena
larga derivados de lípidos renovables tales como aceites vegetales y que se emplea en los moto-
res de ignición de compresión (motores diesel) o en calderas de calefacción”.
Por todo lo anterior, la única definición genérica que puede realizarse del biodiesel como com-
bustible es acudir a sus especificaciones técnicas para definir su comportamiento como éster y
como combustible, para lo que tenemos que hacer uso de la EN-14214.
Tabla 2: Especificaciones del biodiesel como combustible
Propiedad Unidad Especificaciones Método
Densidad a 15ºC g/cm3 0,86-0,90 ENISO3675/ENISO12185
Viscosidad cinemática mm2/s 3,5-5,0 EN ISO 3104
Punto de inflamación ºC >101 ISO/CD 3679
Punto de obstrucción del filtro
frio (POOFF)
ºC verano
ºC invierno
máx.0
máx. <-15 DIN EN 116
Azufre mg/kg máx. 10
Residuo carbonoso
Conradson
(10%residuo destilación)
%p/p máx.0,30 EN ISO 10370
Índice de cetano - mín. 50 EN ISO 5165
Contenido en cenizas %p/p máx. 0,02 ISO 3987
Contenido en agua mg/kg máx.500 EN ISO 12937
Partículas sólidas g/m3 máx.20 DIN 51419
Corrosión al cobre (3h/50ºC) - máx.1 EN ISO 2160
Estabilidad a la oxidación
(110 ºC) horas 6 pr EN 14112
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 20 Mª José García Bernal
Tabla 3: Especificaciones del biodiesel como éster.
Propiedad Unidad Especificación Método
Índice de acidez mg KOH/g máx. 0,5 pr EN 14104
Contenido en metanol % p/p máx. 0,2 pr EN 14110
Contenido en monoglicéridos % p/p máx. 0,8 pr EN 14105
Contenido en diglicéridos % p/p máx. 0,2 pr EN 14105
Contenido en triglicéridos % p/p máx. 0,2 pr EN 14105
Glicerina ligada % p/p máx. 0,2 Cálculo
Glicerina libre % p/p máx. 0,02 pr EN 14105/pr EN 14106
Glicerina total % p/p máx. 0,25 pr EN 14105
Índice de yodo - máx. 120 pr EN 14111
Metales alcalinos (Na+K) mg/kg máx. 5 pr EN 14108/pr EN 14109
Fósforo mg/kg máx. 10 pr EN 14107
En función de la ubicación de la planta de producción de biodiesel, se empleará una u otra mate-
ria prima atendiendo a factores económicos así como a la viabilidad de empleo de un determi-
nado conjunto.
La planta de producción, como se analiza más adelante, deberá de ubicarse en una zona en la
que además de encontrarse en una situación de déficit de producción de biodiesel con respecto a
la demanda existente y futura de la zona, disponga de buenas conexiones tanto terrestres como
marítimas para poder adquirir la materia prima a buenos precios y sin problemas logísticos rele-
vantes pero a su vez cercana al punto de producción de esa materia prima que va a ser emplea-
da como pieza angular del proceso, de forma que, de una manera u otra, la planta pueda dispo-
ner de materia prima local y en caso de escasez de ésta poder importar de forma rápida, segura y
barata materia prima de otros países o de localidades cercanas.
Son múltiples las materias primas de las que se puede hacer uso. De manera mayoritaria, la pro-
ducción de biodiesel se realiza principalmente de aceites vegetales (aunque también existe la
posibilidad de producirse a partir de grasas animales). Para la elección de la correcta materia
prima y del tipo de cultivo requerido para la obtención de dicha materia prima, se han de consi-
derar una serie de factores que comentamos a continuación:
- Factores medioambientales:
o Pluviometría
o Temperatura
o Calidad del suelo
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 21 Mª José García Bernal
o Horas de luz
o Tipo de conducción del cultivo
- La productividad del cultivo en el área donde se vaya a implantar, entendida como ren-
dimiento en aceite y medido en l/ha (kg/ha de la parte de la cosecha con un contenido
conocido de aceite, en base a la especie cultivada).
o Costes asociados al cultivo y manejo hasta la planta procesadora
o Calidad del aceite obtenido
o Valor agregado y la cantidad y calidad del subproducto obtenido en el proceso
de producción del aceite
o Sostenibilidad del cultivo: aceptación del cultivo por parte de los agricultores,
disponibilidad de medios, recursos naturales e industriales, etc.
A continuación, mostramos una tabla en la que se indican las principales fuentes de obtención
de aceite que posteriormente se va a emplear para la obtención de biodiesel.
Tabla 4: Fuentes de materias primas para la obtención de biodiesel
Esp
ecie
Cli
ma
May
or p
rod
uct
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Ext
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del
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Pro
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kg
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te
Pro
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cció
n m
un
dia
l
(100
0 tn
) Colza Templado
China
Alemania
India
Semilla 36% Erúcico 2,77 14.141.936
Girasol Templado
Rusia
Argentina
Ucrania
Semilla 44% Oleico y
linoleico 2,27 10.195.091
Cardo Templado Países
mediterráneos Semilla 25% Palmítico 4 Sin datos
Soja Templado
EE.UU
Brasil
China
Argentina
Semilla
20 %
a
22 %
Linoleico y
oleico 5 – 4,5 33.297.013
Palma
africana Tropical
Malasia
Indonesia
Fruto y
semilla
43 %
a
51%
Palmítico y
oleico
2,3 –
1,9 34.311.446
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 22 Mª José García Bernal
Ricino Tropical
Indonesia
China
Brasil
Semilla
40%
a
50 %
Ricinoléico 2,5 – 2 1.383.353
Jatropha Tropical India Semilla
25 %
a
30%
Oleico
Linoleico 4 – 3,3 Sin datos
A la hora de emplear el biodiesel como combustible, la legislación actual del Ministerio de In-
dustria y Comercio, dependiente del Gobierno de España, establece que:
- Todo biodiesel que se ponga a la venta para su uso como biocombustible debe de cum-
plir las especificaciones establecidas en la norma EN 14214.
- El biodiesel se puede emplear como combustible, bien puro o bien mezclado en diferen-
tes proporciones:
o Gasóleo A: puede llegar a contener hasta un 7% v/v de biodiesel (EN 590)
o B10: mezcla de hasta el 10% v/v de biodiesel (pr EN 16734)
o B30: mezcla de hasta el 30% v/v de biodiesel (pr EN 16709)
o B100: biodiesel puro (EN 14214)
Hay que tener las siguientes aclaraciones:
- Todos los vehículos que disponen de motor diesel puede emplear mezclas de hasta un 7
% v/v de biodiesel sin ningún tipo de problema ni reajuste.
- Las mezclas B10 y B30 tienen sus especificaciones técnicas aún en desarrollo. En el ca-
so de Francia, los grandes fabricantes de automóviles Peugeot, Citröen y Renault garan-
tizan que sus vehículos equipan motores compatibles con esta mezcla en Francia, cosa
que no ocurre en España. A la hora de su puesta a la venta, requieren de un etiquetado
específico en el que se indique el lema “B10” o “B30”, según corresponda, para que el
consumidor sepa en todo momento que está adquiriendo esa mezcla de biodiesel y gasó-
leo y no otro combustible.
- El biodiesel puro, B100, puede llegar a requerir ajustes en juntas y otras partes del mo-
tor. Los principales fabricantes de camiones y autobuses como IVECO, Mercedes-Benz,
Renault, Scania o Volvo garantizan que el motor que equipan sus camiones y autobuses
está perfectamente adaptado para el uso de B100 sin ningún tipo de modificación o con-
tratiempo. A la hora de su puesta a la venta, requieren de un etiquetado específico en el
que se indique el lema “B100”, para que el consumidor sepa en todo momento que está
adquiriendo biodiesel 100 % v/v y no otro combustible.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 23 Mª José García Bernal
Figura 5: Ejemplo de etiquetado diferenciado de otros combustibles para B100
Como se ha mencionado, el propio Gasóleo A que se puede adquirir en nuestra gasolinera de
confianza contiene un cierto porcentaje de biodiesel (un 7 % v/v máximo) y como es de esperar
cada vez más los vehículos de nueva fabricación disponen de motores diesel adaptados a mayo-
res porcentajes de biodiesel pudiéndose llegar a usar combustibles como el B10 o el B30.
Además, cada vez más, los vehículos de transporte público de pasajeros están incrementando el
uso de este biocombustible como es el caso de la Empresa Pública de Transporte Urbano de
Sevilla, TUSSAM, la cual emplea biodiesel en lugar de diesel en todos los vehículos de motor
diesel de que dispone en su flota (vehículos articulados y de chasis rígido de 12 m).
Figura 6: Vehículo articulado de TUSSAM con motor de biodiesel (B100)
Como es lógico, cada vez se requieren de más puntos de suministro de este tipo de combustibles
(sobre todo de B100 para las flotas de camiones y de vehículos de transporte de pasajeros). Ac-
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 24 Mª José García Bernal
tualmente, existen los siguientes puntos de venta al público de biodiesel en sus diferentes pre-
sentaciones (B10, B30 y B100).
Figura 7: Plano de España en la que se indica los puntos de venta de B100
Indicar que actualmente, el precio de B100 ronda los 1,089 €/l en función del punto de suminis-
tro, un precio bastante inferior al del gasóleo A tradicional que se encuentra actualmente a un
precio que ronda los 1,244 €/l, lo que supone un ahorro considerable en el caso de ser empleado
en camiones o autobuses.
El empleo de biodiesel B100 presenta numerosas ventajas de índole medioambiental, económi-
cas y sociales así como técnicas y logísticas que pasamos a enumerar:
- Ventajas medioambientales:
o Reducción de las emisiones de CO2, los biocarburantes como el biodiesel con-
tribuyen a una reducción de los gases de efecto invernadero (GEI). El consumo
de biocarburantes en la Unión Europea suponen un ahorro de hasta el 35% en
gases de efecto invernadero en relación a los emitidos por los combustibles
fósiles (se espera que esta reducción de emisiones se incremente hasta un 50 o
60% desde el año pasado).
o Mejora de la calidad del aire, el biodiesel reduce las emisiones de contaminan-
tes por el tubo de escape como se puede apreciar en la siguiente figura en la que
se comparan las reducciones que se obtienen en la emisión de contaminantes en
función del tipo de mezcla empleada (B7, B30 o B100).
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 25 Mª José García Bernal
Figura 8: Gráfico de reducción de emisiones de diferentes mezclas de biodiesel
o Aprovechamiento de los residuos generados en su producción
o Incremento de la protección de los ecosistemas
- Ventajas económicas y sociales
o Reducción de la dependencia energética de fuentes derivadas del petróleo (bási-
camente de fuel importado del exterior, ya que el transporte por carretera es to-
talmente dependiente del petróleo, siendo este sector el destinatario del 40 % de
la energía final consumida en España).
o Diversificación de las fuentes de suministro.
o Contribución al incremento de la seguridad alimentaria. La producción a nivel
europeo de biocarburantes aporta proteínas para la alimentación animal equiva-
lente al 10% de las importaciones de la UE.
o Impulso al sector agrícola con el aumento de LA demanda de las materias pri-
mas requeridas para la producción de biodiesel, lo que da lugar a su vez a un
incremento de los puestos de trabajo dependientes y/o relacionados con el culti-
vo. En el siguiente gráfico se puede observar la clara relación existente entre el
incremento del consumo de biocombustibles y las oscilaciones de los precios
agrícolas.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 26 Mª José García Bernal
Figura 9: Relación entre el incremento del consumo de biocarburantes y los precios agrícolas
Gracias al aumento de la productividad, la producción mundial de materias primas agrícolas ha
aumentado un 50 % en las últimas décadas sin que se haya producido un incremento en la su-
perficie cultivada.
Figura 10: Incremento de la producción agrícola por hectárea cultivada
- Ventajas técnicas y logísticas
o Uso del mismo equipamiento logístico que los combustibles de origen fósil.
o Compatibles con los motores estándar en mezclas de bajas concentraciones.
3.3 Situación del biodiesel a nivel mundial
La producción mundial de biodiesel a nivel mundial se encuentra en un continuo crecimiento
desde hace más de 10 años. En 2013, la producción de este biocombustible ascendió a 27,06
millones de toneladas, mientras que en 2014 la producción mundial se incremento hasta superar
los 29 millones de toneladas.
Tomando como referencia el 2008, en el año 2014 la producción mundial de biodiesel se ha
visto incrementada en un 65 %.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
En el siguiente grafico se observa
nivel mundial:
Figura 11: Producción mundial de biodiesel en el periodo 2008
Por países, el principal productor a nivel mundial es Estados Unidos, cuya producción ascendió
en 2013 a 4,53 millones de toneladas. Seguidamente,
yor producción son Indonesia, Brasil, Alemania y Argentina.
A nivel europeo, también se sigue la tendencia al alza en cuanto a millones de toneladas prod
cidas. La normativa europea se ha adaptado
de fuentes energéticas que respeten al medio ambiente y que
del denominado “cambio climático”, siendo una alternativa real y factible la sustitución progr
siva de los combustibles fósiles por los denominados como biocombustibles, entre otras pos
bles alternativas.
Como consecuencia de estas nuevas políticas de ince
combustibles, bioetanol y biodiesel, han sido nu
se han ido construyendo y poniendo en funcionamiento en diferentes ubicaciones de la geogra
ía europea. Además, la Unión Euro
das en contra de la importación de biodiesel de terceros países tales como Argentina e Indonesia
ya que dichas importaciones estaban afectando de manera negativa y significativa a la capacidad
productiva de la Unión Europea de manera que las modernas y recientes instalaciones industri
les que se habían creado y puesto en
Tras estas medidas, denominadas como antidumping, estados como España proc
0
5
10
15
20
25
30
2008 2009
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
se observa la tendencia al alza de la cantidad de biodiesel producida a
: Producción mundial de biodiesel en el periodo 2008 – 2014 en millones de toneladas
principal productor a nivel mundial es Estados Unidos, cuya producción ascendió
en 2013 a 4,53 millones de toneladas. Seguidamente, se encuentran que los países con una m
yor producción son Indonesia, Brasil, Alemania y Argentina.
se sigue la tendencia al alza en cuanto a millones de toneladas prod
cidas. La normativa europea se ha adaptado a las nuevas demandas de la sociedad que requiere
de fuentes energéticas que respeten al medio ambiente y que combatan los devastadores efectos
del denominado “cambio climático”, siendo una alternativa real y factible la sustitución progr
siva de los combustibles fósiles por los denominados como biocombustibles, entre otras pos
de estas nuevas políticas de incentivo del consumo y producción de bi
biodiesel, han sido numerosas las plantas de nueva construcción que
se han ido construyendo y poniendo en funcionamiento en diferentes ubicaciones de la geogra
ía europea. Además, la Unión Europea ha tenido que llevar a cabo la toma de una serie
das en contra de la importación de biodiesel de terceros países tales como Argentina e Indonesia
ya que dichas importaciones estaban afectando de manera negativa y significativa a la capacidad
ductiva de la Unión Europea de manera que las modernas y recientes instalaciones industri
les que se habían creado y puesto en funcionamiento recientemente veían peligrar su futuro.
Tras estas medidas, denominadas como antidumping, estados como España proc
2010 2011 2012 2013
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
27
la tendencia al alza de la cantidad de biodiesel producida a
en millones de toneladas
principal productor a nivel mundial es Estados Unidos, cuya producción ascendió
que los países con una ma-
se sigue la tendencia al alza en cuanto a millones de toneladas produ-
a las nuevas demandas de la sociedad que requiere
los devastadores efectos
del denominado “cambio climático”, siendo una alternativa real y factible la sustitución progre-
siva de los combustibles fósiles por los denominados como biocombustibles, entre otras posi-
ntivo del consumo y producción de bio-
las plantas de nueva construcción que
se han ido construyendo y poniendo en funcionamiento en diferentes ubicaciones de la geograf-
evar a cabo la toma de una serie de medi-
das en contra de la importación de biodiesel de terceros países tales como Argentina e Indonesia
ya que dichas importaciones estaban afectando de manera negativa y significativa a la capacidad
ductiva de la Unión Europea de manera que las modernas y recientes instalaciones industria-
ían peligrar su futuro.
Tras estas medidas, denominadas como antidumping, estados como España procedió a través de
2014
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
una orden ministerial a la asig
cumplimiento de la obligación de consumo.
Desde año 2004, la capacidad instalada en Europa para la
incrementada año tras año, si bien el crecimient
(se pasa de una capacidad instalada de 2.418
19.916 millones de toneladas en 2009, lo que supone un incremento de la
superior al 900 %), dicho incremento es menor en el periodo 2009
alza se sigue manteniendo (se pasa de una capacidad instalada en 2009 de 19.916 millones de
toneladas, a una capacidad de 22.983 millones de
mento porcentual alrededor del 15 %). En la siguiente figura podemos apreciar el incremento de
la capacidad instalada en la Unión Europea en el periodo comprendido entre 2008 y el 2014.
Figura 12: Incremento de la
Dentro de la Unión Europea, España es el país miembro que posee una mayor capacidad de
producción instalada, que no significa que sea el país que más biodiesel produce.
En lo referente a la capacidad instalada, España dispone de una capacidad de 4,9 millones de
toneladas en 2013 frente a los 4,2 mill
un incremento cercano al 17 %. Los siguientes países con mayor capacidad instalada, por det
de España, son Alemania, Francia, Italia y Holanda. En lo refere
el 70% de la capacidad instalada se corresponde con la capacidad instalada de España, Alem
nia, Francia, Italia y Holanda.
0
5000
10000
15000
20000
25000
2004 2005 2006
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
gnación de cantidades para regular los requisitos del producto para
cumplimiento de la obligación de consumo.
idad instalada en Europa para la producción de biodiesel se ha visto
, si bien el crecimiento es bastante notable en el periodo 2004
(se pasa de una capacidad instalada de 2.418 millones de toneladas en 2004 a una capacidad de
19.916 millones de toneladas en 2009, lo que supone un incremento de la capacidad instalada
, dicho incremento es menor en el periodo 2009-2013, si bien la tendencia al
niendo (se pasa de una capacidad instalada en 2009 de 19.916 millones de
toneladas, a una capacidad de 22.983 millones de toneladas en 2013, lo que supone un incr
mento porcentual alrededor del 15 %). En la siguiente figura podemos apreciar el incremento de
la capacidad instalada en la Unión Europea en el periodo comprendido entre 2008 y el 2014.
Incremento de la capacidad instalada en la Unión Europea en miles de toneladas
n Europea, España es el país miembro que posee una mayor capacidad de
producción instalada, que no significa que sea el país que más biodiesel produce.
acidad instalada, España dispone de una capacidad de 4,9 millones de
toneladas en 2013 frente a los 4,2 millones de toneladas de que disponía en 2012
un incremento cercano al 17 %. Los siguientes países con mayor capacidad instalada, por det
de España, son Alemania, Francia, Italia y Holanda. En lo referente a la Unión de los 28 países
el 70% de la capacidad instalada se corresponde con la capacidad instalada de España, Alem
nia, Francia, Italia y Holanda.
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
28
nación de cantidades para regular los requisitos del producto para
producción de biodiesel se ha visto
o es bastante notable en el periodo 2004 – 2009
millones de toneladas en 2004 a una capacidad de
capacidad instalada
2013, si bien la tendencia al
niendo (se pasa de una capacidad instalada en 2009 de 19.916 millones de
toneladas en 2013, lo que supone un incre-
mento porcentual alrededor del 15 %). En la siguiente figura podemos apreciar el incremento de
la capacidad instalada en la Unión Europea en el periodo comprendido entre 2008 y el 2014.
en miles de toneladas
n Europea, España es el país miembro que posee una mayor capacidad de
producción instalada, que no significa que sea el país que más biodiesel produce.
acidad instalada, España dispone de una capacidad de 4,9 millones de
ía en 2012, lo que supone
un incremento cercano al 17 %. Los siguientes países con mayor capacidad instalada, por detrás
nte a la Unión de los 28 países,
el 70% de la capacidad instalada se corresponde con la capacidad instalada de España, Alema-
2012 2013
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
En el siguiente gráfico se muest
de los principales países productores de biodiesel de la Unión Europea.
Figura 13: Capacidad instaladas en el año 2013 de los principales países productores de la Unión Europea en miles d
En lo referente a la cantidad de biodiesel producido en la Unión Eur
desde el año 2003, si bien se aprecia un repunte considerable entre los años 2003 a 2010, ya que
se pasa de una producción de 1.183 miles de tonel
observa en el siguiente gráfico, la producción de biodiesel se ve mermada en el año 2011, p
sando de los 8.934 miles de toneladas de 2010 a solo 8.4
riormente, la producción de bio
2013.
0 1000
España
Alemania
Francia
Italia
Holanda
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
En el siguiente gráfico se muestra la capacidad instalada, en miles de toneladas, en el año 2013,
de los principales países productores de biodiesel de la Unión Europea.
: Capacidad instaladas en el año 2013 de los principales países productores de la Unión Europea en miles d
En lo referente a la cantidad de biodiesel producido en la Unión Europea, la tendencia es al alza
desde el año 2003, si bien se aprecia un repunte considerable entre los años 2003 a 2010, ya que
se pasa de una producción de 1.183 miles de toneladas a 8.934 miles de toneladas. Como
en el siguiente gráfico, la producción de biodiesel se ve mermada en el año 2011, p
sando de los 8.934 miles de toneladas de 2010 a solo 8.494 miles de toneladas en 2011. P
riormente, la producción de biodiesel vuelve a recuperar su tendencia al alza en los años 2012 y
1000 2000 3000 4000
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
29
ra la capacidad instalada, en miles de toneladas, en el año 2013,
: Capacidad instaladas en el año 2013 de los principales países productores de la Unión Europea en miles de toneladas
pea, la tendencia es al alza
desde el año 2003, si bien se aprecia un repunte considerable entre los años 2003 a 2010, ya que
adas a 8.934 miles de toneladas. Como se
en el siguiente gráfico, la producción de biodiesel se ve mermada en el año 2011, pa-
94 miles de toneladas en 2011. Poste-
diesel vuelve a recuperar su tendencia al alza en los años 2012 y
5000
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Figura 14: Producción de biodiesel en la Unión Europea en el periodo 2003
En lo referente a los países con mayor producción de biodiesel en la Unión Euro
resaltar que España, a pesar de ser el país con una mayor capacidad instal
mentó anteriormente, es sin embargo, el 4º país productor de la Unión Europea.
A nivel europeo, el principal país producto
miles de toneladas, seguida de Francia con u
toneladas y Holanda en tercer lugar con una producción de 1.215 miles de toneladas. En cuarto
lugar se encuentra España con una producción e
toneladas.
En el siguiente gráfico podemos comparar la evolución en la producción de biodiesel de Alem
nia, Francia, Holanda y España en el periodo comprendido entre 2011 y 2013
0
1000
2000
3000
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2003 2004 2005
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
: Producción de biodiesel en la Unión Europea en el periodo 2003 – 2013 en miles de toneladas
En lo referente a los países con mayor producción de biodiesel en la Unión Euro
resaltar que España, a pesar de ser el país con una mayor capacidad instalada tal y como
anteriormente, es sin embargo, el 4º país productor de la Unión Europea.
A nivel europeo, el principal país productor es Alemania con una producción en 2013 de 2.668
miles de toneladas, seguida de Francia con una producción en ese mismo año de 1.926 miles de
toneladas y Holanda en tercer lugar con una producción de 1.215 miles de toneladas. En cuarto
lugar se encuentra España con una producción en 2013 que solamente asciende a 580 miles de
En el siguiente gráfico podemos comparar la evolución en la producción de biodiesel de Alem
nia, Francia, Holanda y España en el periodo comprendido entre 2011 y 2013.
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
30
2013 en miles de toneladas
En lo referente a los países con mayor producción de biodiesel en la Unión Europea, hay que
da tal y como se co-
anteriormente, es sin embargo, el 4º país productor de la Unión Europea.
cción en 2013 de 2.668
a producción en ese mismo año de 1.926 miles de
toneladas y Holanda en tercer lugar con una producción de 1.215 miles de toneladas. En cuarto
n 2013 que solamente asciende a 580 miles de
En el siguiente gráfico podemos comparar la evolución en la producción de biodiesel de Alema-
2012 2013
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Figura 15
En lo referente al consumo, en líneas generales, el consumo de biocombustibles en gasóleo en
los países miembros de la Unión Europea fue de 10.7 millones de toneladas en el año 2013, lo
cual supuso una reducción en tor
En lo que respecta al consumo por países, Francia, Alemania e Italia son los tres primeros países
en consumo de biocombustibles en gasóleos a nivel europeo. España ocupa el cuarto lugar con
un consumo de 816.461 toneladas en 2013, lo que supuso una reducción en e
de 1.000.000 toneladas, ya que en el 2012 España consumió 1.899.294 toneladas de biodiesel.
En 2014 el crecimiento en el consumo en España sufrió un leve incremento llegando
entorno a las 890.000 toneladas.
En el siguiente gráfico podemos apreciar las variaciones en el consumo entre los años 2012 y
2013 de los principales países consumidores de biodiesel
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Alemania
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Figura 15: Comparativa producción de biodiesel en miles de toneladas
En lo referente al consumo, en líneas generales, el consumo de biocombustibles en gasóleo en
los países miembros de la Unión Europea fue de 10.7 millones de toneladas en el año 2013, lo
cual supuso una reducción en torno al 8 % con respecto al consumo experimentado en 2012.
En lo que respecta al consumo por países, Francia, Alemania e Italia son los tres primeros países
en consumo de biocombustibles en gasóleos a nivel europeo. España ocupa el cuarto lugar con
o de 816.461 toneladas en 2013, lo que supuso una reducción en el consumo en cerca
toneladas, ya que en el 2012 España consumió 1.899.294 toneladas de biodiesel.
En 2014 el crecimiento en el consumo en España sufrió un leve incremento llegando
entorno a las 890.000 toneladas.
En el siguiente gráfico podemos apreciar las variaciones en el consumo entre los años 2012 y
2013 de los principales países consumidores de biodiesel de la Unión Europea.
Francia Holanda España
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
31
En lo referente al consumo, en líneas generales, el consumo de biocombustibles en gasóleo en
los países miembros de la Unión Europea fue de 10.7 millones de toneladas en el año 2013, lo
no al 8 % con respecto al consumo experimentado en 2012.
En lo que respecta al consumo por países, Francia, Alemania e Italia son los tres primeros países
en consumo de biocombustibles en gasóleos a nivel europeo. España ocupa el cuarto lugar con
l consumo en cerca
toneladas, ya que en el 2012 España consumió 1.899.294 toneladas de biodiesel.
En 2014 el crecimiento en el consumo en España sufrió un leve incremento llegando a ser del
En el siguiente gráfico podemos apreciar las variaciones en el consumo entre los años 2012 y
de la Unión Europea.
2011
2012
2013
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Figura 16: Variaciones de consumo en lo
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
Francia Alemania
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
: Variaciones de consumo en los principales países de la Unión Europea en toneladas
Alemania Italia España Reino Unido
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
32
en toneladas
Reino Unido
2012
2013
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
33
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 34 Mª José García Bernal
4. Parámetros de diseño de la planta
A continuación, se detallan los parámetros e hipótesis tomadas como punto de partida para el
desarrollo de los cálculos de diseño de la instalación industrial.
4.1 Capacidad
La planta de producción de biodiesel dispone de una capacidad neta de producción de 20.000
toneladas al año, generándose como subproducto una corriente de glicerina, de alto valor
económico. La planta operara 330 días al año, en tres turnos de 8 h, las 24 horas al año.
4.2 Materia prima y ubicación
La planta de producción de biodiesel va a tomar como materia prima aceite de girasol refinado,
de forma que el aceite ya viene totalmente preparado desde origen, lo que supone que en la
planta industrial de biodiesel solo se requieren de las instalaciones de almacenamiento adecua-
das hasta su uso final en el proceso.
El aceite de girasol empleado, puede proceder bien de almazaras locales o bien tratarse de un
producto de importación, lo que requiere que la planta se ubique lo más próxima posible a un
puerto, al objeto de abaratar los costes asociados a la logística de materias primas como a la
exportación de productos (biodiesel y glicerina principalmente).
Como se ve en la imagen siguiente, las principales zonas de cultivo de girasol se encuentran en
la provincia de Huelva, Córdoba, Granada y Almería.
Figura 17: Principales áreas de cultivos de girasol en Andalucía
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 35 Mª José García Bernal
Para la selección del aceite refinado de girasol como materia prima se han tenido en cuenta los
datos proporcionados en la siguiente tabla:
Tabla 5: Principales fuentes de materia prima para la obtención de biodiesel en Andalucía
Cultivos
energéticos
oleaginosos
Producción
de semilla
(tm/ha)
Contenido en
materia grasa
(% p/p)
Rendimiento medio del
biodiesel
(tm/ha)
Coste del
cultivo
(€/ha)
Colza 1,5 – 2,1 41-50 0.9 500
Girasol 2,0 – 3,2 40-51 0,5-1,2 600
Soja 2,9 – 3,6 18-21 0,6 800
Brassica 2,9 – 3,5 30-39 1 400
En la tabla anterior se aprecia que el cultivo de girasol proporciona un mayor contenido en peso
de grasa en la semilla, obteniéndose rendimientos en producción de biodiesel muy superiores a
los del resto de posibles fuentes, lo que compensa que sea el segundo cultivo con un mayor cos-
te de producción, lo que lo hace idóneo como fuente de materia prima para el presente proyecto.
Indicar que como alternativa al empleo de aceites refinados, existe la posibilidad de emplear
aceites industriales usados recogidos en las ciudades después de su uso doméstico u hostelero,
lo que contribuye no solo a un ahorro importante en lo que se refiere al coste del tratamiento de
estos residuos, sino que supone una importantísima contribución a la mejora medioambiental.
En la siguiente tabla, se recoge, clasificado por ciudades, los datos recopilados por la Agencia
Andaluza de la Energía como el Potencial de Biomasa de aceites para su uso en la producción
de biodiesel.
Tabla 6: Potencial de Biomasa para la producción de biodiesel en Andalucía
Ciudad Toneladas aceite vegetal usado Ktep aceite vegetal usado
Almería 4.775,02 4,30
Cádiz 8.660,91 7,79
Córdoba 5.642,51 5,08
Granada 6.149,13 5,53
Huelva 3.561,59 3,21
Jaén 4.401,02 3,96
Málaga 11.431,37 10,29
Sevilla 13.294,29 11,96
Total 57.915,85 52,12
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 36 Mª José García Bernal
Por lo tanto, y teniendo en cuenta las principales áreas de cultivo de girasol, y la necesidad de
ubicar la planta en una zona bien comunicada tanto por vía marítima como terrestre, se analizan
cuatro posibles ubicaciones:
- Puerto de Huelva: Huelva es la principal área de cultivo de girasol, lo cual es una venta-
ja importante a la hora de llevar a cabo ahorros logísticos asociados a la adquisición del
aceite de girasol como materia prima, además de disponer de buen acceso marítimo a
través de las terminales marítimas de líquidos ubicadas en la zona de servicio del Puer-
to.
Figura 18: Zona industrial y área de servicio del Puerto de Huelva
Sin embargo, en las proximidades del puerto, se encuentran ya instaladas dos plantas de
producción de biodiesel que abastecen a la zona, por lo que se determina que la deman-
da de la zona se encuentra cubierta y que la instalación en dicha ubicación de la planta
no sería demasiado óptima desde el punto de vista de la competencia, ya que tendría que
competir de forma directa con instalaciones ya existentes, lo que disminuirían los bene-
ficios obtenidos del proceso.
- Puerto de Sevilla: el de Sevilla es el único puerto marítimo de interior de España, lo
cual implica importantes ventajas en lo que a la logística del transporte de mercancías
por vía marítima se refiere, tanto desde un punto de vista económico como medio am-
biental. La zona de servicio del puerto es la segunda mayor de España, contando con
amplias zonas de reciente urbanización apropiadas para la instalación, además de contar
con buenas conexiones tanto terrestres como ferroviarias, siendo el principal puerto an-
daluz en lo que al tráfico ferroviario se refiere. Todo ello lo hace idóneo para la ubica-
ción de la planta, ya que no se encuentra a más de 2 horas por carretera de los principa-
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 37 Mª José García Bernal
les puntos de producción de girasol, además de disponer de dos terminales especializa-
das en la carga y descarga de buques de graneles líquidos.
Figura 19: Zona de servicio y área industrial de Puerto de Sevilla
Sin embargo, en la zona de servicio del Puerto de Sevilla ya se encuentra ubicada una
planta de producción de biodiesel, lo que, al igual de lo que ocurría en el Puerto de
Huelva, no es aconsejable la instalación de la planta en la zona de servicio del puerto al
objeto de evitar una feroz competencia con la planta ya ubicada, lo que daría lugar a una
reducción de beneficios.
- Puerto de la Bahía de Cádiz: en la actualidad, la zona de servicio del Puerto de Cádiz
parece una buena ubicación para la instalación de la planta. En el Puerto de Cádiz se
disponen de instalaciones apropiadas para la carga y descarga de buques de graneles
líquidos además de disponer de amplias zonas desocupadas. Por otro lado, las conexio-
nes por carretera son buenas y las conexiones ferroviarias se encuentran en fase de dise-
ño y desarrollo, lo que es de prever que la zona se encuentre perfectamente comunicada
con la red general ferroviaria en el año 2020. Además, en la zona no hay ninguna planta
de producción de biodiesel, lo que hace que el lugar sea idóneo para la instalación de la
planta, ya que daría suministro a toda la provincia de Cádiz. Las instalaciones de pro-
ducción de biodiesel más próximas a la zona propuesta para la ubicación de la planta
serían las de una planta de producción ubicada en San Roque y la planta de producción
ubicada en el Puerto de Sevilla.
En la siguiente figura se muestra una imagen satélite de la zona de servicio del Puerto
de Cádiz
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 38 Mª José García Bernal
Figura 20: Zona de servicio del Puerto de la Bahía de Cádiz
Analizando diferentes ubicaciones para la planta, se determina que la mejor zona es la zona
industrial en desarrollo ubicada en las proximidades del muelle de la Cabezuela, que es la zona
más alejada del núcleo urbano de la ciudad de Cádiz, lo que disminuiría de forma considerable
el posible rechazo social al proyecto, disminuyendo las posibles molestias a la población como
consecuencia de la actividad. En la siguiente figura se indica la parcela seleccionada:
Figura 21: Propuesta de ubicación de la planta
En rojo se indica la posible ubicación de la planta. En verde se ha señalizado las instalaciones
ferroviarias existentes. En amarillo la línea de atraque para buques de carga y descarga de mer-
cancías y en azul las instalaciones existentes para el almacenamiento de mercancía a granel
líquida disponibles en el Puerto.
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Proyecto Fin de Carrera 39 Mª José García Bernal
4.3 Situación del biodiesel en España y Andalucía
Como se comentó anteriormente, España es el país de la Unión Europea con una mayor capaci-
dad instalada, lo que no quiere decir que sea el país de la Unión Europea con mayor producción,
de hecho, España ocupa el cuarto puesto en lo que a producción de biodiesel se refiere.
Actualmente, las principales plantas de producción de biodiesel se encuentran ubicadas fuera de
Andalucía, si bien, la Comunidad Autónoma Andaluza cuenta con 13 plantas en funcionamien-
to y 3 plantas en proyecto.
La capacidad instalada en Andalucía asciende a 1.215.300 toneladas, siendo la capacidad en
proyecto de 390.000 toneladas. Estas plantas abastecen a toda la región andaluza, si bien, parte
de la demanda de la Comunidad Autónoma se satisface mediante la importación de biodiesel
producido en terceros países como consecuencia de sus baratos costes asociados.
En Andalucía, como en el resto de España, se produjo un descenso significativo en el consumo
de biodiesel como consecuencia de la rebaja de objetivos decretadas por el Gobierno Central,
que redujo el objetivo global de biocombustibles en gasóleos del 7 % v/v al 4,1 % v/v.
En base a los datos publicados por la Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA),
el objetivo global actualmente vigente en España es entre un 45 % y un 35 % inferior a los vi-
gentes a los dos principales mercados de biocombustibles en gasóleos de la Unión Europea,
Francia y Alemania. Al tiempo, queda un 20 % por debajo de la media comunitaria. Al objeto
de satisfacer los objetivos comunitarios en lo que al consumo de energías renovables se refiere
para el año 2020, es decir, que el 20 % de la energía final consumida en España proceda de
energía renovables, el consumo de biocombustibles se tiene que ver multiplicado por tres.
Todo este descenso del consumo de biocombustibles ha tenido consecuencias dramáticas para
las plantas de producción existentes, de hecho, 15 de las 53 plantas de producción de biodiesel
que estaban funcionando en España han cerrado sus puertas en 2013, al tiempo que cerca del 85
% de las que aun continúan operando lo hacen con grandes paradas o funcionando a ralentí.
4.3.1 Plantas de producción en Andalucía
A continuación mostramos una tabla con las plantas de producción en funcionamiento de bio-
diesel en Andalucía.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 40 Mª José García Bernal
Tablas 7: Plantas de producción de biodiesel en Andalucía
Nombre Localidad Provincia Producción
(tm)
Albadio Níjar Almería 6.000
Biocarburantes del Almanzora Cuevas del Almanzora Almería 6.000
Biodiesel Andalucía 2004 Fuentes de Andalucía Sevilla 36.000
Entaban biocombustibles del
Guadalquivir Sevilla Sevilla 50.000
Linares Biodiesel Technologies Linares Jaén 100.000
Seneca Green Catalyst Córdoba Córdoba 1.300
UTE Isolux Infinita Renovables Fuentes de Andalucía Sevilla 150.000
BioOils Energy “La Rábida” Palos de la Frontera Huelva 200.000
Biocombustibles Andaluces Arahal Sevilla 60.000
Biodiex biocarburantes El Carpio Córdoba 6.000
Biono Sur Palos de la Frontera Huelva 200.000
Cepsa y Abengoa Bioenergía San Roque Cádiz 200.000
COANSASOS Cuétara Andújar Jaén 200.000
A continuación, en la siguiente tabla mostramos las plantas de producción de biodiesel en pro-
yecto y construcción:
Tabla 8: Plantas de producción de biodiesel en proyecto
Nombre Localidad Provincia Producción
(tm)
Biodiesel Dosbio 2010 Jédula Cádiz 200.000
Green Fuel Andalucía Los barrios Cádiz 110.000
Sevenia Bioenergética S.A Motril Granada 80.000
Como podemos apreciar por la información facilitada en las tablas anteriores, Andalucía cuenta
con 13 plantas de producción en funcionamiento y 3 en proyecto.
4.3.2 Logística del biodiesel
El uso de los biocombustibles presenta demás otra ventaja, y es que pueden emplear los mismos
medios de transporte y almacenamiento que los combustibles fósiles, es decir, puede ser trans-
portado por carretera en camiones cisternas convencionales.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 41 Mª José García Bernal
Figura 22: Camión cisterna para el transporte de biocombustibles
Por vía ferroviaria, su transporte se realiza en vagones cisternas homologados para el transporte
de combustibles fósiles.
Figura 23: Vagón ferroviario homologado para el transporte de biocombustibles líquidos
Por último, su transporte por vía marítima se puede realizar sin problemas en buques petroleros
o para el transporte de graneles líquidos, buques cisternas.
Figura 24: Buque cisterna para el transporte de biocombustibles
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
4.3.3 Influencia económica de los biocarburantes al PIB español
El aporte económico de los biocarburantes (biodiesel y bioetanol) al PIB (Producto Interior
Bruto) ascendió a 487,2 millones de euros en 2015, de los cuales, 361,3 millones de euros fu
ron aportados de forma directa y 125,9 millones de euros fueron de forma indirecta.
Esta cifra supone un incremento en la aportación con respecto el ejercicio anterior de un 17,2 %,
continuando con la tendencia al alza iniciada en 2014.
En la siguiente figura podemos comparar la serie histórica de aportaciones al PIB del sector de
los biocarburantes en el periodo entre 2008 y 2015.
Figura 25: Contribución de los biocarburantes al PIB en millones de euros
De forma porcentual, la variación de aportación al PIB s
el año 2009, con una variación superior al 132 %, mientras que en años posteriores dicha apo
tación se redujo en torno al 20 % cada año para posteriormente volver a incrementarse desde el
año 2014. En la siguiente gráf
0
100
200
300
400
500
600
2008 2009 2010
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
4.3.3 Influencia económica de los biocarburantes al PIB español
El aporte económico de los biocarburantes (biodiesel y bioetanol) al PIB (Producto Interior
Bruto) ascendió a 487,2 millones de euros en 2015, de los cuales, 361,3 millones de euros fu
portados de forma directa y 125,9 millones de euros fueron de forma indirecta.
Esta cifra supone un incremento en la aportación con respecto el ejercicio anterior de un 17,2 %,
continuando con la tendencia al alza iniciada en 2014.
odemos comparar la serie histórica de aportaciones al PIB del sector de
los biocarburantes en el periodo entre 2008 y 2015.
: Contribución de los biocarburantes al PIB en millones de euros
De forma porcentual, la variación de aportación al PIB sufrió un importantísimo incremento en
el año 2009, con una variación superior al 132 %, mientras que en años posteriores dicha apo
tación se redujo en torno al 20 % cada año para posteriormente volver a incrementarse desde el
año 2014. En la siguiente gráfica podemos ver esta variación:
2011 2012 2013 2014 2015
Contribución directa
Contribución indirecta
Contribución total
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
42
El aporte económico de los biocarburantes (biodiesel y bioetanol) al PIB (Producto Interior
Bruto) ascendió a 487,2 millones de euros en 2015, de los cuales, 361,3 millones de euros fue-
portados de forma directa y 125,9 millones de euros fueron de forma indirecta.
Esta cifra supone un incremento en la aportación con respecto el ejercicio anterior de un 17,2 %,
odemos comparar la serie histórica de aportaciones al PIB del sector de
ufrió un importantísimo incremento en
el año 2009, con una variación superior al 132 %, mientras que en años posteriores dicha apor-
tación se redujo en torno al 20 % cada año para posteriormente volver a incrementarse desde el
Contribución directa
Contribución indirecta
Contribución total
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Figura 26: Variación porcentual de la aportación al PIB de los biocombustibles
Por biocombustible, podemos apreciar en el gráfico siguiente como la aportación económica al
PIB del biodiesel es siempre superior a la aportac
cual se debe en gran parte a que el consumo de biodiesel es superior al del bioetanol ya que la
mayor parte de la flota de turismos en España posee motor diesel, además de que los vehículos
para el transporte de mercancía y de pasajeros también tienen motores diesel.
Figura 27
2008 2009
-0,90% 132,40%
-40,00%
-20,00%
0,00%
20,00%
40,00%
60,00%
80,00%
100,00%
120,00%
140,00%
0
50
100
150
200
250
300
350
400
2009 2010
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
: Variación porcentual de la aportación al PIB de los biocombustibles
Por biocombustible, podemos apreciar en el gráfico siguiente como la aportación económica al
PIB del biodiesel es siempre superior a la aportación económica realizada por
cual se debe en gran parte a que el consumo de biodiesel es superior al del bioetanol ya que la
mayor parte de la flota de turismos en España posee motor diesel, además de que los vehículos
mercancía y de pasajeros también tienen motores diesel.
Figura 27: Aportación al PIB del biodiesel y del bioetanol
2009 2010 2011 2012 2013 2014
132,40% 38,60% -16,40% -17,70% -18,10% 40,10%
2011 2012 2013 2014 2015
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
43
Por biocombustible, podemos apreciar en el gráfico siguiente como la aportación económica al
ión económica realizada por el bioetanol, lo
cual se debe en gran parte a que el consumo de biodiesel es superior al del bioetanol ya que la
mayor parte de la flota de turismos en España posee motor diesel, además de que los vehículos
2014 2015
40,10% 17,20%
Biodiesel
Bioetanol
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Como podemos apreciar, desde el 2014 la tendencia de aportación al PIB del biodiesel es al
alza, mientras que durante los años de la crisi
aporte económico ha sido siempre negativa por el menor consumo d
lado, la aportación al PIB del bioetanol ha sido casi siempre constante. Por último, podemos
apreciar como la aportación del biodiesel al PIB en 2015 ha sido la mayor de toda la serie hist
rica con un total de 351,8 millones de euros.
En lo referente a la contribución de los biocarburantes a la generación de empleo, el empleo
total generado por el sector en 2008 ascendía a
mermándose con el paso de los años, siendo en 2015 de 4.516 empleos totales generados. De
forma diferenciada, a excepción del año 2008, los empleos directos siempre han sido superiores
a los empleos indirectos, lo cual se debe en parte a que en 2008 la mayor parte de las plantas
existentes actualmente se encontraban en fase de diseño o construcción, de ahí que el empleo
indirecto generado por el sector superase al directo. En la siguiente figura podemos observar l
variación de los puestos de trabajo (directo, indirecto y total
burantes en el periodo 2008 –
Figura 28: Número de empleos generados por el sector de los biocombustibles.
Obviamente la disminución del consumo de
mica sufrida por el país así como la disminución de los incentivos por la producción de bioco
bustibles, ha dado lugar a una importante caída en el número de empleos generados por el se
tor, si bien desde 2013 para que la tendencia
trabajo.
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
2008 2009 2010
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Como podemos apreciar, desde el 2014 la tendencia de aportación al PIB del biodiesel es al
alza, mientras que durante los años de la crisis económica, entre 2010 y 2013 la tendencia del
aporte económico ha sido siempre negativa por el menor consumo de combustibles. Por otro
aportación al PIB del bioetanol ha sido casi siempre constante. Por último, podemos
n del biodiesel al PIB en 2015 ha sido la mayor de toda la serie hist
8 millones de euros.
En lo referente a la contribución de los biocarburantes a la generación de empleo, el empleo
total generado por el sector en 2008 ascendía a 7.283 puestos de trabajo, cifra que ha ido
mermándose con el paso de los años, siendo en 2015 de 4.516 empleos totales generados. De
forma diferenciada, a excepción del año 2008, los empleos directos siempre han sido superiores
o cual se debe en parte a que en 2008 la mayor parte de las plantas
existentes actualmente se encontraban en fase de diseño o construcción, de ahí que el empleo
indirecto generado por el sector superase al directo. En la siguiente figura podemos observar l
trabajo (directo, indirecto y total) sufrida en el sector de los bioca
– 2015.
: Número de empleos generados por el sector de los biocombustibles.
Obviamente la disminución del consumo de biocombustibles, debido en parte a la crisis econ
mica sufrida por el país así como la disminución de los incentivos por la producción de bioco
bustibles, ha dado lugar a una importante caída en el número de empleos generados por el se
2013 para que la tendencia sea al alza con la generación de nuevos puestos de
2010 2011 2012 2013 2014 2015
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
44
Como podemos apreciar, desde el 2014 la tendencia de aportación al PIB del biodiesel es al
s económica, entre 2010 y 2013 la tendencia del
e combustibles. Por otro
aportación al PIB del bioetanol ha sido casi siempre constante. Por último, podemos
n del biodiesel al PIB en 2015 ha sido la mayor de toda la serie histó-
En lo referente a la contribución de los biocarburantes a la generación de empleo, el empleo
7.283 puestos de trabajo, cifra que ha ido
mermándose con el paso de los años, siendo en 2015 de 4.516 empleos totales generados. De
forma diferenciada, a excepción del año 2008, los empleos directos siempre han sido superiores
o cual se debe en parte a que en 2008 la mayor parte de las plantas
existentes actualmente se encontraban en fase de diseño o construcción, de ahí que el empleo
indirecto generado por el sector superase al directo. En la siguiente figura podemos observar la
) sufrida en el sector de los biocar-
biocombustibles, debido en parte a la crisis econó-
mica sufrida por el país así como la disminución de los incentivos por la producción de biocom-
bustibles, ha dado lugar a una importante caída en el número de empleos generados por el sec-
al alza con la generación de nuevos puestos de
Emplo directo
Empleo indirecto
Total
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 46 Mª José García Bernal
5. Proceso de obtención de biodiesel a partir de aceite de girasol
5.1 Diagrama de bloques
El proceso comienza con la recepción en las instalaciones del aceite de girasol, el cual se alma-
cena en unos depósitos alojados en el interior de unos cubetos, como se verá posteriormente. El
girasol puede llegar a las instalaciones por vía terrestre (en camiones cisternas o por ferrocarril
en vagones cisternas) o bien por vía marítima (en buques para el transporte de graneles líquidos,
siendo la descarga de estos buques directamente a los depósitos de la instalación industrial me-
diante el empleo de un sistema de bombeo y tuberías apropiado).
El aceite es descargado, en el caso de llegar en camiones, en una estación de carga y descarga de
camiones que se encuentra en las instalaciones de la empresa en las inmediaciones de la zona de
tanques de almacenamiento. En el caso de llegar por ferrocarril, los vagones cisterna son des-
cargados directamente a los tanques de almacenamiento mediante el apropiado sistema de bom-
beo y canalizaciones. En el supuesto de llegar por vía marítima en un buque, el aceite de girasol
es descargado en el muelle público del Puerto de Cádiz mediante un sistema apropiado de bom-
beo y canalizaciones directamente a los tanques de almacenamiento.
Indicar que, en el caso de este Proyecto, se parte de que el aceite que llega a las instalaciones
para ser empleado en el proceso de producción es un aceite de girasol refinado y listo para su
empleo en el proceso productivo, es decir, no hay que llevar a cabo ningún tratamiento previo al
aceite para poder ser usado en el proceso.
Desde los tanques de almacenamiento, el aceite de girasol es impulsado a un tanque pulmón,
desde el que se suministra la cantidad requerida en cada uno de los reactores. Dicho tanque
pulmón, está dotado de un serpentín interior con el que se calienta el aceite hasta llegar a la
temperatura requerida para llevar a cabo el proceso.
Una vez en los reactores, al aceite se le adicionada una mezcla compuesta por metanol y NaOH
previamente preparada en un mezclador. La mezcla compuesta por el aceite de girasol, el meta-
nol y el NaOH se deja reaccionar el tiempo indicado en la bibliografía consultada, aproximada-
mente unos 30 minutos. Transcurrido el tiempo requerido, la mezcla se conduce desde los reac-
tores hasta un equipo centrífugo que hace las veces de separador líquido-líquido. De la centrifu-
gadora líquido-líquido salen dos corrientes, una que posteriormente será tratada para la obten-
ción de glicerina y otra que contiene el biodiesel y trazas de triglicéridos, la cual volverá a ser
introducida en un segundo reactor.
La corriente de biodiesel es introducida en el segundo reactor, en el cual, tras un tiempo de re-
acción, la corriente resultante es de nuevo introducida en un centrifugador líquido-líquido, del
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 47 Mª José García Bernal
que nuevamente se obtiene una corriente con glicerina (que se une a la corriente obtenida a la
salida del anterior centrifugador líquido-líquido) y una corriente con biodiesel y metanol.
La corriente que contiene biodiesel y metanol se introduce en una columna de destilación flash,
de la que por cabeza se obtiene el metanol que había mezclado con el biodiesel y se introduce
en la columna de rectificación de metanol en la que sale purificado hacia el tanque de metanol
para su posterior aprovechamiento en el proceso, y la corriente de biodiesel libre de metanol se
conduce hasta una serie de centrifugadores de lavado (Método de westfalia), en los cuales se
introduce agua en contracorriente, y de la que se obtiene una corriente de biodiesel lavado y otra
de agua residual que es bombeada a la planta de tratamiento de aguas residuales.
La corriente de biodiesel lavado se introduce en un evaporador a vacío al objeto de eliminar el
contenido de agua que pueda contener el biodiesel tras pasar por las centrifugadoras. Del evapo-
rador se obtiene una corriente de agua con impurezas que es conducida a una planta de trata-
miento de aguas residuales y una corriente de biodiesel listo para su almacenamiento y posterior
distribución.
En lo relativo a la corriente de glicerina que se obtenía de los centrifugadores líquido-líquido a
la salida de los primeros y segundos reactores en serie, la corriente sufre un proceso de neutra-
lización, para lo que se le adiciona HCl en exceso para garantizar la eliminación de las trazas de
catalizador y jabón presentes en la corriente. Tras la adicción de HCl, la mezcla se introduce en
un centrifugador líquido-líquido, del que sale una corriente a la cual se le realiza una segunda
neutralización con NaOH para eliminar el exceso de ácido añadido anteriormente. La corriente
de ácidos grasos obtenida se almacena en un tanque para su posterior retirada de las instalacio-
nes por un gestor autorizado de residuos tal y como indica la normativa vigente.
La corriente neutralizada con NaOH, se introduce en un evaporador a vacío en el que se separa
la corriente de glicerina de la corriente de metanol mediante la evaporación de éste. El metanol
evaporado se conduce a la columna de rectificación de metanol, a la salida de la cual el metanol
purificado se conduce hasta el tanque de almacenamiento de metanol para su aprovechamiento
en el proceso, mientras que la corriente de glicerina es dirigida hasta el tanque de almacena-
miento de glicerina a la espera de ser distribuida.
En la siguiente figura, y a modo de resumen, se muestra el diagrama de bloques del proceso de
forma detallada y a modo de resumen de todo lo anteriormente explicado.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 48 Mª José García Bernal
Figura 29: Diagrama de bloques del proceso de obtención de etanol a partir de aceite de girasol
En el diagrama de bloques mostrado en la figura anterior se pueden diferenciar cuatro secciones,
que son:
- 1º Sección: tanques pulmón en los que se mantiene a una temperatura adecuada el aceite
para ser introducido al reactor, tanque de mezclado de metanol y NaOH. Además, se
encuentran los reactores en los que se lleva a cabo la reacción de transesterificación así
como los centrifugadores L-L en los que se obtienen dos corrientes, corriente biodiesel
y corriente de glicerina que posteriormente serán tratadas.
Aceite girasol
Reacción
Tratamiento
corriente
biodiesel
Centrifugación
Almacenamiento
Tanque pulmón
Tratamiento
corriente
glicerina
Agua residual Biodiesel Glicerina
Ac. Grasos
Agua residual
PTAR
Caldera
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Figura 30: Sección 1º del proceso productivo
Aceite girasol
Reacción
Tratamiento
corriente
biodiesel
Centrifugación
Almacenamiento
Tanque pulmón
Tratamiento
corriente
glicerina
Agua residual Biodiesel Glicerina
Ac. Grasos
Agua residual
PTAR
Caldera
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- 2º Sección: columna de destilación y columna de rectificación de la corriente de meta-
nol.
Figura 31: Sección 2 del proceso productivo
Aceite girasol
Reacción
Tratamiento
corriente
biodiesel
Centrifugación
Almacenamiento
Tanque pulmón
Tratamiento
corriente
glicerina
Agua residual Biodiesel Glicerina
Ac. Grasos
Agua residual
PTAR
Caldera
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Proyecto Fin de Carrera 51 Mª José García Bernal
- 3º Sección: centrifugadoras de líquido, método de Westfalia, y equipo de evaporación.
Además se incluye el almacenamiento final del biodiesel en un depósito diseñado y
acondicionado para mantener el biodiesel producido en condiciones óptimas hasta su
distribución.
Figura 32: Sección 3º del proceso productivo
Aceite girasol
Reacción
Tratamiento
corriente
biodiesel
Centrifugación
Almacenamiento
Tanque pulmón
Tratamiento
corriente
glicerina
Agua residual Biodiesel Glicerina
Ac. Grasos
Agua residual
PTAR
Caldera
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Proyecto Fin de Carrera 52 Mª José García Bernal
- 4º Sección: abarca la corriente de glicerina, en la que se encuentran la primera neutrali-
zación y centrifugación L-L, además de la segunda neutralización y la evaporación de
metanol.
Figura 33: Sección 4º del proceso productivo
Aceite girasol
Reacción
Tratamiento
corriente
biodiesel
Centrifugación
Almacenamiento
Tanque pulmón
Tratamiento
corriente
glicerina
Agua residual Biodiesel Glicerina
Ac. Grasos
Agua residual
PTAR
Caldera
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Proyecto Fin de Carrera 53 Mª José García Bernal
- 5º sección. Incluye los equipos auxiliares empleados en el proceso, como por ejemplo el
sistema de calefacción mediante una caldera, la torre de refrigeración, etc.
Sección 34: Equipos auxiliares
5.2 Detalle de las etapas del proceso. Balances de materia y energía
5.2.1 Recepción y almacenamiento del aceite de girasol refinado
El aceite de girasol refinado puede ser recibido en camiones o trenes por vía terrestre o bien en
buques cisterna a través de las instalaciones de descarga de graneles líquidos de la que consta
las instalaciones aledañas en el Puerto de Cádiz.
En el caso de recibirse por vía terrestre en camiones, se dispone de un juego de dos básculas
para camiones en los cuales el vehículo será pesado a la llegada y tarado a la salida al objeto de
Aceite girasol
Reacción
Tratamiento
corriente
biodiesel
Centrifugación
Almacenamiento
Tanque pulmón
Tratamiento
corriente
glicerina
Agua residual Biodiesel Glicerina
Ac. Grasos
Agua residual
PTAR
Caldera
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Proyecto Fin de Carrera 54 Mª José García Bernal
llevar un control preciso de la cantidad de aceite de girasol recepcionado en la planta. Por otro
lado, el departamento de control de calidad procederá a la toma de las muestras oportunas al
objeto de poder realizar las analíticas que estime oportunas para determinar si el aceite de gira-
sol recibido cumple con las especificaciones requeridas para el correcto desarrollo del proceso
de producción.
En la figura siguiente se muestra una imagen de una báscula para camiones como la selecciona-
da:
Figura 35: Báscula para camiones
Por otro lado, si el aceite de girasol es recepcionado por tren, los vagones son pesados en báscu-
las para vagones y de igual forma el departamento de control de calidad de la planta tomará las
muestras pertinentes de cada uno de los vagones para determinar la idoneidad o no de la mer-
cancía recibida.
En la figura siguiente se muestra una imagen de un brazo de descarga tipo empleado para la
carga y descarga de vagones cisterna y camiones
Figura 36: Brazo de carga/descarga de vagones
Si el aceite es recibido por vía marítima, la descarga se realiza desde el muelle de atraque del
buque a las instalaciones mediante un sistema de bombeo especialmente diseñado para tal fin.
De igual manera, el departamento de control de calidad de la planta procederá a la toma de
muestras para la determinación de la idoneidad de la carga.
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En la figura siguiente, a modo de esquema, se muestra la imagen de unas instalaciones tipo de
carga/descarga de buques cisterna.
Figura 37: Sistema de descarga de buques cisterna
Una vez que el departamento de control de calidad ha verificado la idoneidad de la mercancía
recibida, se procede a la descarga de la misma. En el caso de los camiones se dispone de una
estación de carga y descarga como la mostrada a modo de ejemplo en la figura siguiente:
Figura 38: Estación de carga/descarga de camiones
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5.2.2 Tanque de almacenamiento de aceite de girasol
El aceite de girasol recepcionado es conducido mediante un sistema de tuberías a los tanques de
almacenamiento de aceite de girasol disponibles en el parque de almacenamiento de la planta.
Se dispone de dos tanques iguales con capacidad cada uno de ellos equivalente al aceite necesa-
rio para operar en la planta durante una semana.
La cantidad requerida por etapa de aceite de girasol asciende a 6.793,85 kg/etapa, lo que equi-
vale a una cantidad diaria que asciende a 61.144,65 kg/día, equivalente a 64,7 m3 al día.
En base a la ficha técnica consultada de diversos proveedores de aceite de girasol, se determina
que la densidad media de este producto está en torno a 945 kg/m3.
Teniendo presente el consumo diario de aceite de girasol así como los datos relativos a la densi-
dad de éste, se estima que el volumen del tanque de almacenamiento tiene que disponer de vo-
lumen suficiente como para almacenar el aceite requerido para una semana de operación, consi-
derando que opera los 7 días, se determina que el volumen mínimo que tiene que tener el tanque
de almacenamiento es de 452,91 m3. Como volumen de diseño para el tanque de almacenamien-
to se toma un margen de seguridad sobre el volumen determinado anteriormente de un 10 %,
por lo que el volumen de diseño del tanque es de 500,3 m3.
Tras la determinación del volumen de diseño del tanque, se procede a determinar las dimensio-
nes básicas del tanque de almacenamiento. Como diámetro interior del tanque se toma un valor
de 7 m. Teniendo presente el valor seleccionado de diámetro, se determina mediante la siguiente
expresión el valor de la altura del tanque, cuyo valor calculado es de 13 m.
�����ñ� =�‧��
4‧ℎ
Determinados tanto el diámetro de diseño del tanque de almacenamiento como la altura de dise-
ño, se procede a calcular el volumen real que se puede almacenar en el tanque con las dimensio-
nes calculadas, siendo este valor de 500,3 m3. Teniendo presente que el volumen mínimo reque-
rido es de 452,91 m3 y que el volumen real disponible en el tanque de almacenamiento es de
500,3 m3, se determina que el tanque estará lleno como máximo al 90,5 % respecto de su capa-
cidad máxima de almacenamiento.
Una vez determinadas las dimensiones básicas del tanque de almacenamiento, se procede a la
selección del material de construcción del tanque. En base a la información proporcionada por
la ficha técnica del proveedor de aceite de girasol, se determina que el tanque de almacenamien-
to se va a construir en acero inoxidable.
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Para la determinación del espesor de la pared del tanque, se hace uso de la normativa API 650,
siendo el espesor de pared requerido de 5 mm.
En lo referente a la estación de descarga del aceite desde camiones hasta el tanque correspon-
diente, se ha de disponer de un sistema de recogida de posibles vertidos de aceite con una red
independiente de la recogida de agua pluviales así como de la recogida de cualquier otra sustan-
cia, teniendo el suelo de la estación de descarga de vehículos pesados una inclinación del 1%
hacia el sumidero de recogida.
En la tabla siguiente, se muestra a modo de resumen las principales características del tanque
de almacenamiento de aceite de girasol, TA-1 y TA-2, diseñado en el presente apartado:
Tabla 9: Características principales del tanque de almacenamiento de aceite de girasol
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TA-* Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Aceite de girasol
Concentración producto Puro
Características producto Grasa vegetal
Capacidad mínima almacenamiento 5,27 m3
Dimensiones calculadas Altura: 13 m Diámetro: 7 m
Capacidad real 500,3 m3
Porcentaje llenado 90,50 % Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
5.2.3 Tanque pulmón de aceite de girasol
Este aceite, es conducido con la ayuda de un equipo de bombas y unas canalizaciones hasta un
tanque pulmón, con capacidad para alojar el volumen de aceite requerido para una etapa del
proceso en el que se acondicionara a la temperatura requerida para ser introducido en la primera
serie de reactores junto a una solución compuesta por metanol y NaOH.
Para el diseño del tanque pulmón se toman las mismas directrices que las seguidas para el dise-
ño de los tanques de almacenamiento de aceite de girasol.
La cantidad requerida por etapa de aceite de girasol asciende a 7,19 m3/etapa.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 58 Mª José García Bernal
En base a la ficha técnica consultada de diversos proveedores de aceite de girasol, se determina
que la densidad media de este producto está en torno a 945 kg/m3.
Por lo tanto, se requiere de un depósito cuya capacidad de almacenamiento sea de 7,19 m3.
Además, se considera un porcentaje de seguridad para el diseño del depósito sobre el volumen
teórico de un 10%, por lo que el volumen de diseño es de 7,91 m3. Tras la determinación del
volumen de diseño del tanque, se procede a determinar las dimensiones básicas del tanque de
almacenamiento. Como diámetro interior del tanque se toma un valor de 2 m. Teniendo presente
el valor seleccionado de diámetro, se determina mediante la siguiente expresión el valor de la
altura del tanque, cuyo valor calculado es de 3 m.
Determinados tanto el diámetro de diseño del tanque pulmón de aceite como la altura de diseño,
se procede a calcular el volumen real que se puede almacenar en el tanque con las dimensiones
calculadas, siendo este valor de 9,42 m3. Teniendo presente que el volumen mínimo requerido
es de 7,19 m3 y que el volumen real disponible en el tanque pulmón es de 9,42 m3, se determina
que el tanque estará lleno como máximo al 76,30 % respecto de su capacidad máxima de alma-
cenamiento.
Una vez determinadas las dimensiones básicas del tanque pulmón de girasol, se procede a la
selección del material de construcción del tanque. En base a la información proporcionada por
la ficha técnica del proveedor de aceite de girasol, se determina que el tanque pulmón, al igual
que los tanques de almacenamiento de aceite de girasol son construidos en acero inoxidable.
Para la determinación del espesor de la pared del tanque, se hace uso de la normativa API 650,
siendo el espesor de pared requerido de 5 mm.
Una vez realizado el diseño del tanque pulmón, se ha de tener presente que el aceite requiere ser
calentado en estos tanques mediante un sistema de serpentines en los que se introduce vapor
generado en la caldera. Para la determinación del calor a aportar, se ha de tener presente que la
masa de aceite a calentar es de 6.793,85 Kg/etapa y está tiene que pasar de 20 ºC, temperatura
ambiente media, a una temperatura de 60 ºC. Por todo ello, y teniendo presente que el Cp del
aceite de girasol es 1,746 kJ/(kg·K), se procede a calcular la cantidad de calor requerida:
Q= m·Cp·ΔT
siendo la cantidad de calor a aportar de 263,60 kW , teniendo presente que el tiempo estimado
para el calentamiento del aceite es de 30 minutos.
Para determinar la cantidad de vapor requerida para proporcionar la cantidad de calor necesaria
para calentar el aceite alojado en el tanque pulmón, se ha de tener presente que la caldera dispo-
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nible en la planta proporciona vapor a 30 bar y una temperatura de 235 ºC, siendo el calor laten-
te del vapor generado de 1.797,4 kJ/kg por lo que como:
� = �� · �
se tiene que la masa de vapor requerida es de 0,14 kg/s de vapor a 30 bar y 235 ºC.
Tabla 10: Características principales del tanque pulmón de aceite de girasol
Equipo Tanque pulmón
Ubicación Área de almacenamiento
Código TP-*
Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto Intemperie/Cubierto Cubierto
Producto almacenado Aceite de girasol
Concentración producto Puro
Características producto Alcohol
Capacidad mínima almacenamiento 7.19 m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,42 m3
Porcentaje llenado 76,60 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2 Sistema calentamiento Serpentines
Método calentamiento Inyección vapor a 30 bar y 235 ºC
5.2.4 Tolva pesadora de NaOH
El aceite de girasol, una vez acondicionado en el tanque pulmón, es bombeado al interior de la
primera serie de reactores, en los que se le adicionará una mezcla de metanol e hidróxido sódico
previamente preparada en unos mezcladores.
El NaOH se introduce en pastillas de forma sólida, siendo la cantidad requerida de 77,9
kg/etapa, por lo que se ha de diseñar una tolva dosificadora con capacidad para alojar esa canti-
dad de NaOH, para lo cual se siguen los siguientes pasos.
La tolva pesadora está totalmente cerrada por su parte superior mediante una tapa plana en la
que se encuentra practicado un orificio de sección adecuada para permitir la entrada de las pati-
llas de NaOH.
La tolva diseñada en el presente apartado se encuentra construida en acero galvanizado S350GD
con recubrimiento Z-600. Dispone de una inclinación en las paredes interiores de 20° para faci-
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litar el flujo en masa del material así como de una válvula de guillotina en el conducto de des-
carga de la tolva para cortar el caudal de NaOH en caso de ser requerido.
El procedimiento empleado para el diseño de la tolva pesadora del presente apartado es el si-
guiente:
�audal másico de NaOH = 77,9kg
etapade NaOH
��
= 2100kg
m�
V���� = m����
��
= 0,037 m�
Además, se toma un porcentaje de seguridad sobre el volumen teórico que ha de tener la tolva
pesadora, estimando este porcentaje en torno al 20% del volumen anteriormente determinado,
de forma que el volumen que se ha de considerar para el dimensionamiento de la tolva pesadora
es 0,037 m3 · (1 + 0,2 )= 0,045 m3.
Una vez conocido el volumen que tiene que tener la tolva, se tiene el siguiente sistema de ecua-
ciones formado por tres ecuaciones con tres incógnitas cuya resolución nos proporciona las
dimensiones de todas las partes de la tolva. Se tiene que:
������ =�·ℎ�
��· (��
� + ��� + �� · ��)= ����� · % ��������� (1)
�� = 2 · �� (2)
La ecuación (3) se obtiene tomando el siguiente trapecio, se obtiene la siguiente expresión ma-
temática:
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Figura 39: Tolva pesadora
tan 20� = ��
��� ���
(3)
Por lo que se tiene que:
0,181 · (�� − ��)= ℎ�
�� = 2 · ��
������ =� · ℎ�
12· (��
� + ��� + �� · ��)
Por lo que tras la resolución del sistema de ecuaciones se llega a que:
�� = 0,52 � ≈ 0,6 �
�� = 1,2 �
ℎ� = 0,109 � ≈ 0,2 �
En base a la referencia bibliografía empleada (1), se impone que:
ℎ� = 1
6· ℎ� = 0,033 � ≈ 0,04�
ℎ� = 1
2· ℎ� = 0,1 �
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Tabla 11: Características principales de la tolva pesadora de NaOH
Equipo Tolva pesadora
Ubicación Sistema alimentación a etapa de molienda
Código T-*
Material pesado NaOH
Material construcción Acero galvanizado S350GD
Cubierta Plana
Recubrimiento Z-600
Angulo inclinación pared interna 20°
Volumen teórico 0,037 m3
Porcentaje de seguridad 20 %
Volumen de diseño 0,045 m3
Tipo de sección Circular
Diámetro mayor, D2 1,2 m
Diámetro menor, D1 0,6 m
Altura h1 0,04 m
Altura h2 0,2 m
Altura h3 0,15 m
Altura cuerpo 0,39 m
Sección válvula Circular
Diámetro válvula 1,6 m
Material válvula guillotina Acero al carbono
AISI 304 / 316
Tipo de descarga Por gravedad
Elemento auxiliar de descarga No
5.2.5 Tanque de almacenamiento de metanol
A continuación, se procede al diseño del tanque de almacenamiento de metanol, de los que se
disponen dos unidades iguales.
La cantidad requerida por etapa de metanol es de 1.696,04 kg/etapas, lo que equivale a una can-
tidad diaria que asciende a 15264,32 kg/día, equivalente a 19,28 m3 al día.
En base a la ficha técnica consultada de diversos proveedores de metanol, se determina que la
densidad media de este producto está en torno a 791,8 kg/m3.
Teniendo presente el consumo diario de metanol así como los datos relativos a la densidad de
éste, y que se estima que el volumen del tanque de almacenamiento tiene que disponer de volu-
men suficiente como para almacenar el metanol requerido para una semana de operación, consi-
derando que opera los 7 días, se determina que el volumen mínimo que tiene que tener el tanque
de almacenamiento es de 134,96 m3. Como volumen de diseño para el tanque de almacenamien-
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 63 Mª José García Bernal
to se toma un margen de seguridad sobre el volumen determinado anteriormente de un 10 %,
por lo que el volumen de diseño del tanque es de 148,46 m3.
Tras la determinación del volumen de diseño del tanque, se procede a determinar las dimensio-
nes básicas del tanque de almacenamiento. Como diámetro interior del tanque se toma un valor
de 5 m. Teniendo presente el valor seleccionado de diámetro, se determina mediante la siguiente
expresión el valor de la altura del tanque, cuyo valor calculado es de 8 m.
� =�‧��
4‧ℎ
Determinados tanto el diámetro de diseño del tanque de almacenamiento como la altura de dise-
ño, se procede a calcular el volumen real que se puede almacenar en el tanque con las dimensio-
nes calculadas, siendo este valor de 157,07 m3. Teniendo presente que el volumen mínimo re-
querido es de 134,95 m3 y que el volumen real disponible en el silo de almacenamiento es de
157,07 m3, se determina que el tanque estará lleno como máximo al 85,92 % respecto de su
capacidad máxima de almacenamiento.
Una vez determinadas las dimensiones básicas del tanque de almacenamiento, se procede a la
selección del material de construcción del tanque. En base a la información proporcionada por
la ficha técnica del proveedor de metanol, se determina que el tanque de almacenamiento se va a
construir en acero inoxidable.
Para la determinación del espesor de la pared del tanque, se hace uso de la normativa API 650,
siendo el espesor de pared requerido de 5 mm.
En lo referente al suministro de metanol desde camiones hasta el tanque correspondiente, se ha
de disponer de un sistema de recogida de posibles vertidos de metanol con una red independien-
te de la recogida de agua pluviales así como de la recogida de cualquier otra sustancia, teniendo
el suelo de la estación de descarga de vehículos pesados una inclinación del 1% hacia el sumide-
ro de recogida.
Tabla 12: Características principales del tanque de almacenamiento de metanol
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TM-*
Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Metanol
Concentración producto Puro
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Características producto Alcohol
Capacidad mínima almacenamiento 134,95 m3
Dimensiones calculadas Altura: 8 m Diámetro: 5 m
Capacidad real 157,07 m3
Porcentaje llenado 85,92 % Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
5.2.6 Tanque mezclador
Como se comentó anteriormente, el NaOH sólido y el metanol se introducen en un mezclador al
objeto de crear una solución denominada metóxido. El mezclador no es más que un tanque con
agitador y camisa de refrigeración, ya que el proceso que tiene lugar en su interior es exotérmi-
co, por lo que se necesita llevar a cabo una extracción del calor generado en exceso, para lo que
se emplea una camisa por la circulará agua fría proveniente de la torre de refrigeración.
En base a lo anterior, y consultada la bibliografía disponible (Perry, Manual del Ingeniero Quí-
mico, Volumen III) se determina que el volumen del mezclador, es de 0,93m3/etapa, dicho tan-
que será sobredimensionado un 10 % con respecto al volumen que se debe de alojar en el inter-
ior del mismo, siendo el volumen de diseño de 1,1 m3/etapa.
Se dota a la planta de producción de 3 tanques de mezclado con agitación. Para llevar a cabo la
determinación de las dimensiones del mezclador, se procede a tomar como diámetro del tanque
agitado un valor de 1 m. De la bibliografía consultada, se extrae que la relación entre la altura de
la pared del mezclador y el diámetro de éste tiene que encontrarse entre el 0,75 y un 1,50 para
cada paleta de agitación. En el caso que nos ocupa, se considera la instalación de una única pala,
siendo por lo tanto la altura del mezclador de 1,5 m.
Para la determinación de las dimensiones de los diferentes elementos interiores que contiene el
mezclador, se siguen las recomendaciones indicadas en el Manual del Ingeniero Químico, Vo-
lumen III.
La altura del líquido en el interior del tanque agitado viene dada por la diferencia entre la altura
de la pared del mezclador y el producto entre el porcentaje de sobredimensionamiento y la altu-
ra de la pared del tanque agitado, por lo tanto:
hliq = ht · (1 - 0,1) = 1,5 m · 0,9 = 1,13 m
El espacio entre el deflector y la pared viene impuesto por la siguiente relación:
e1 = dt/24 = 1 m /24 = 0,042 m
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 65 Mª José García Bernal
La anchura radial del deflector viene dado por el siguiente cociente:
e2 = dt/12 = 1 m /12 = 0,083 m
El diámetro de la turbina del agitador viene dado por:
dt/2 = 1 m /2 = 0,5 m
Una vez determinadas las dimensiones exteriores e interiores del tanque mezclador, se procede a
consultar varios catálogos comerciales, en los que se determina que la velocidad de giro del
motor del agitador suele ser de entre 80 a 500 rpm. El tipo de hélice que se emplea para la mez-
cla de las pastillas de NaOH con el metanol es de hélice marina y también se encuentra cons-
truida en acero inoxidable (figura 40). El motor eléctrico del agitador requiere una potencia
máxima de 3,5 kW.
En la figura siguiente se muestra un esquema del tipo de turbina propuesto para agitar la mezcla
del interior del agitador.
Figura 40: Turbina tipo hélice marina
En la figura siguiente se muestra un corte de la sección del mezclador diseñado en este apartado:
Figura 41: Esquema básico de un agitador con refrigeración.
Además de la determinación de las dimensiones de los mezcladores así como de la selección del
tipo de agitador que se va a emplear, se requiere llevar a cabo el diseño de la camisa de refrige-
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 66 Mª José García Bernal
ración que requiere el equipo para evitar que el proceso de mezclado se descontrole por eleva-
das temperaturas.
Por ello, se tiene que la cantidad de calor a extraer del proceso de mezclado se determina me-
diante la aplicación de la siguiente expresión:
Q = m·cp·ΔT
en la que Q es el calor a extraer en kW, m es la masa de metanol y NaOH que es necesario en-
friar, Cp es el calor específico de la mezcla y el ΔT es la diferencia térmica que se ha de conse-
guir. Teniendo presente que m = 778,78 kg/etapa, Cp =2,55 (KJ/Kg·K) y que ΔT son 20 K,
teniendo presente que la extracción de calor se ha de llevar a cabo en 30 minutos, se tiene que el
calor a extraer del equipo de mezclado es de 44,13 kW.
Por lo tanto, el caudal de agua requerido se determina mediante:
Q = magua·Cpagua·ΔT
Por lo que se requiere determinar la temperatura de salida del agua de refrigeración de la cami-
sa, para lo que se plantea el siguiente balance de energía:
Q = Fagua·Cpagua·(Tagua,out - Tagua,int) = Fm·Cpm·(Tm,out - Tm,int) = U·A·(Tagua,out - Tagua,int)
De cuya resolución se extraen las siguientes expresiones:
����� ,��� =
�1
� · � + 1
�� · ����· ����� ,��� +
1����� · �� ����
· �� ,��
1���� · ��,����
+ 1
�� · ��,�+
1��
�� ,��� =
1�� · ��,�
· ����� ,�� + �1
� · � + 1
����� · ��,����� · �� ,��
1���� · ��,����
+ 1
�� · ��,�+
1��
Tomando un caudal de 6.000 kg/h de agua en condiciones ambientales, es decir, 1 atm y 20 °C,
equivalente a 1,67 kg/s, con un calor específico de 4,18 kJ/Kg·K, y teniendo presente que la
masa de mezcla a enfriar es de 778,78 kg/etapa, con un calor específico tomado de valor idénti-
co al metanol debido a la falta de datos experimentales disponibles y teniendo presente que el
principal componente de la mezcla es el metanol, cuya temperatura durante el proceso no puede
sobrepasar los 60 °C y cuya temperatura a la salida una vez enfriada es de 40 °C. Además, se ha
de tener presente que el tiempo disponible para llevar a cabo la reducción de la temperatura es
de 30 minutos, por lo que se ha de llevar a cabo la extracción de calor requerida en el tiempo
disponible para ello.
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Teniendo presente todos los datos anteriormente indicados, y mediante la resolución de las
ecuaciones anteriormente presentadas, se determina que el factor 1/U·A tiene un valor de 4,54;
siendo la temperatura de salida del agua tras el intercambio de calor de 49,41 ºC.
A continuación y a modo de resumen, se muestran en la siguiente tabla las principales carac-
terísticas de los mezcladores:
Tabla 13: Propiedades principales de los mezcladores
Equipo Mezclador
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-*
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Mezcla de metanol y NaOH
Volumen de líquido, Vliq 0,93 m3
Volumen de diseño 1,18 m3 Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m
Altura líquido en el tanque, hliq 1,13 m
Diámetro palas agitador, d2 0,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor
rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 3,5 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema calentamiento Inyección directa de vapor
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 6.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 68 Mª José García Bernal
5.2.7 Primera serie de reactores
La mezcla de metanol y NaOH se conduce, con la ayuda de una pareja de bombas hasta la pri-
mera serie de reactores, R-1 a R-4, en los que se lleva a cabo la primera reacción de transesteri-
ficación. A estos reactores, se adiciona además, el aceite previamente calentado en el tanque
pulmón así como metanol en exceso al objeto de facilitar la reacción.
El proceso de transesterificación se va a llevar a cabo en dos reactores discontinuos en serie,
cuyas condiciones de operación serían de un rendimiento total de la reacción de transesterifica-
ción del 99%, donde el primer reactor tendría un rendimiento del 85% y el segundo reactor un
rendimiento del 14%, con un tiempo de residencia total en los reactores aproximadamente de
2,5 horas, a 60ºC y 1 atm. Además, el aceite de girasol empleado presenta una composición del
99% de triglicéridos y 1% de ácidos grasos libres.
Una vez especificado las condiciones de operación, se calcula el número de etapas que se reali-
zan al día, teniendo en cuenta el tiempo de residencia y los tiempos de carga y descarga de los
equipos empleados en el proceso, se obtienen 9 etapas al día, además se ha tenido en cuenta el
tiempo de limpieza de los reactores que sería entorno a una hora y media divida en las diferentes
etapas.
Para realizar los cálculos pertinentes, se considera la reacción principal de obtención de biodie-
sel que se da en el proceso de transesterificación, la cual es la siguiente:
TG + 3M 3B + G (Ec.1)
donde:
TG: Triglicéridos contenidos en el aceite.
M: Metanol
B: Biodiesel
G: Glicerina
Además de la reacción principal, también se dan reacciones secundarias no deseadas, éstas son
la de saponificación de parte de los triglicéridos no reaccionados en la reacción principal y la de
neutralización de los ácidos grasos presentes en el aceite. Dichas reacciones se muestran a con-
tinuación:
TG +NaOH 3J + G (Ec.2)
AG + NaOH J + H2O (Ec.3)
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donde:
J: Jabón
AG: Ácidos grasos
G: Glicerina
TG: Triglicéridos contenidos en el aceite
Por lo tanto, conociendo la cantidad de biodiesel que se va a producir en un día 60,61 tn/día, y
empleando los datos de las distintas propiedades físicas de cada compuesto, las cuales se adjun-
tan en el ANEXO I, se realizan los siguientes cálculos:
Cantidad de biodiesel y volumen producido en una etapa:
n��������� = 60,61�
���·
� ���
� ������·
�·��� �
� �·
�
�����������= 22.787
���
�����biodiesel
V��������� = 60,61t
dia·
1 dia
9 etapas·
1000 kg
1 t·
1
�������= 7,63
m�
etapa biodiesel
La cantidad de aceite a añadir se obtiene mediante la reacción Ec.1, debido a que los
triglicéridos presentes en el aceite son los que dan lugar a la formación del biodiesel. Es
por ello, que se determina previamente los moles necesarios de triglicéridos para luego
obtener la cantidad necesaria de aceite.
En primer lugar, se utiliza la estequiometria de la reacción Ec.1 para calcular los moles
de triglicéridos:
n��´ =�
�· n��������� = 7.596,2
���
����� Triglicéridos estequiométricos
A continuación, se tendrá en cuenta el rendimiento del proceso que es del 99% para in-
troducir una cantidad de triglicéridos superior al estequiométrico, obteniendo:
n�� = n��´ ·���
��= 7.672,3
���
����� Triglicéridos
M �� = n�� · PM �� ·� ��
���� �= 6.772
��
����� Triglicéridos
Además, el aceite utilizado en el proceso se compone de un 99% molar en triglicéridos
y 1% de ácidos grasos, por lo que utilizando dichos porcentajes molares se obtiene la
cantidad necesaria de aceite, siendo:
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Proyecto Fin de Carrera 70 Mª José García Bernal
n������ = n�� ·��� ��� ������
�� ��� ��= 7.749,8
���
����� Aceite
M ������ = n������ · PM ������ ·� ��
���� �= 6.793,85
��
����� Aceite
n��� = n������ ·�
���=77,48
���
����� AGL
M ��� = n��� · PM ��� ·� ��
���� �= 21,82
��
����� AGL
El volumen de aceite por etapa es el siguiente:
V������ = n������ · PM ������ ·� ��
���� �·
�
�������= 7,19
� �
�����
Por lo tanto, se emplea 6.793,85 kg/etapa Aceite.
Se procede a calcular la cantidad de sosa caústica a añadir y el metanol empleado en el
proceso de transesterificación.
En el primer reactor, R1, la cantidad de sosa adicionada equivale al 1% en peso del con-
tenido de triglicéridos en el aceite, según la bibliografía consultada, obteniendo:
n���� = n�� · PM �� ·� �����
��� ��������é�����·
�
������= 1.692,98
���
�����NaOH
M ���� = n���� · PM ���� ·� ��
���� �=67,72
��
�����NaOH
Otra forma de calcularlo sería: M ���� = 0,01 · M �� = 67,72 ��
����� NaOH
El cálculo de la cantidad de metanol necesario en el primer reactor, R1, se obtiene te-
niendo en cuenta que el metanol se emplea en exceso para favorecer a la formación de
ésteres (Ec.1), así pues, habría que añadir el doble de la cantidad necesaria de metanol
ya que el ratio molar empleado es del 6:1 (metanol-triglicéridos), obteniendo:
n������������� = 3 · n�� =23.016,9���
�����Metanol estequiométrico
n������� �� = 2 · n������� ������= 46.034 ���
����� Metanol-R1
M ���������� = n���������� · PM ������� ·� ��
���� �= 1.474,93
��
����� Metanol-R1
V���������� =�������� � � �
��������= 1,86
� �
����� Metanol-R1
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Por lo tanto, la cantidad total de metanol necesario en el primer reactor es de1.474,93
kg/etapa. Parte del metanol procede del tanque de metóxido mezclado en una propor-
ción del 90% metanol por el 10% sosa, por ello:
M ������� ����� =��
��· M ���� =609,48
��
����� Metanol- tanq
V������� ����� =�������� � ����
��������=0,77
� �
����� Metanol-tanq
Luego del tanque de metóxido provienen 609,48 kg/etapa metanol y el resto los 865,45
kg/etapa, provienen del tanque de almacenamiento de metanol, que se añadirán al reac-
tor directamente de dicho tanque de almacenamiento mediante un cuerpo de bombas.
Para calcular la corriente de salida del primer reactor, se considera que el rendimiento
de conversación en dicho reactor es del 85%, y utilizando las reacciones de transesteri-
ficación se obtiene los siguientes caudales:
- El caudal de triglicéridos sería:
M �� = M �� _������� − M �� _���������
donde:
M �����������= 0,85 · M ���������
por lo tanto:
M �� = M �� _������� − 0,85 · M ���������= 1.015,80
��
����� Triglicéridos
- Para el caudal de biodiesel se tiene en cuenta la primera reacción de transesterifica-
ción, EC.1, obteniendo por estequiometria lo siguiente:
M ��������� = 0,85 · M ���������·
�
����·
� ����������
���· PM ��������� =5.781,72
��
�����Biod.
- El caudal de glicerina se determina por estequiometria de la reacción de transesteri-
ficación, siendo:
M ��������� = M ��������� ·�
�����������·
����������
� ����������· PM ��������� =599,98
��
����� Glicerina
- El caudal de jabón que generado es el siguiente:
M ���ó� = n��� · ����ó�
����· PM ���ó� ·
� ��
���� �= 23,52
��
����� Jabón
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- Para obtener el caudal de NaOH a la salida, se tiente:
M ���� = M ����_������� − M ����_���������
donde:
M ����_������� = 67,72 ��
����� NaOH
M ����_���������=n��� · �����
����· PM ���� ·
� ��
���� �= 2,48· 10�� ��
����� NaOH, dicha canti-
dad se puede despreciar y considerar que el caudal de salida es el mismo que el de en-
trada.
M ����= 67,72 kg/etapa
- El caudal de metanol a la salida sería:
M �������_������ = M �������_������� − M �������_���������
donde:
M �������_�������= 1.474,93��
�����
M �������_��������� = 0,85 · M ���������·
�
����·
� ��������
���· PM ������� = 626,85
��
�����
por lo tanto;
M �������_������= 848,1 ��
�����
- El caudal de agua que se genera en el procesa sería:
M ���= n��� ·�� ��
����· PM ��� ·
� ��
���� � = 1,39
��
�����
En la siguiente tabla 14, se resumen tanto el caudal de la corriente de entrada como de salida del
primer conjunto de reactores.
Tabla 14: Balance global del primer conjunto de reactores
1ª serie de reactores
Componentes Corriente Entrada Corriente Salida
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
6.793,85 2.547,69 7,19 2,69 1.015,8 380,93 1,07 0,402
Metanol 1.474,93 553,10 1,86 0,70 848,1 318,03 1,07 0,401
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NaOH 67,72 25,40 3,2·10-2 1,21·10-2 67,72 25,40 3,2·10-2 1,21·10-2
Biodiesel - - - - 5.781,72 2.168,15 6,54 2,46
Glicerina - - - - 599,98 224,99 0,47 0,18
Agua - - - - 1,39 0,52 1,4·10-3 5,21·10-4
Jabón - - - - 23,52 8,82 2,24·10-2 8,33·10-3
TOTAL 8.336,5 3.126,19 9,082 3,40 8.336,5 3.126,84 9,082 3,41
En base a lo anterior, y consultada la bibliografía disponible (Perry, Manual del Ingeniero Quí-
mico, Volumen III) se determina que el volumen del reactor será sobredimensionado un 10 %
con respecto al volumen que se debe de alojar en el interior del mismo.
Se dota a la planta de producción de 4 reactores con agitación, 3 de ellos en funcionamiento y 1
de reserva. En la siguiente tabla se indica los caudales de entrada y salida para cada uno de los
reactores.
Tabla 15: Balance global del primer conjunto de reactores
Reactor
Componentes Corriente Entrada Corriente Salida
Kg/reactor Kg/h m3/reactor m3/h Kg/reactor Kg/h m3/reactor m3/h
Aceite (TG+AGL)
2.264,62 849,23 2,40 0,90 338,60 126,98 0,36 0,134
Metanol 491,64 184,37 0,62 0,700,23 282,70 318,03 0,36 0,134
NaOH 22,57 8,47 1,07·10-2 4,03·10-2 22,57 106,01 1,07·10-2 4,03·10-3
Biodiesel - - - - 1.927,24 722,72 2,18 0,82
Glicerina - - - - 199,99 74,99 0,16 0,06
Agua - - - - 0,463 0,17 4,67·10-4 1,74·10-4
Jabón - - - - 7,84 2,84 7,47·10-3 2,78·10-3
TOTAL 2778,83 1042,06 3,03 1,13 2.778,83 1.042,28 3,03 1,13
Para llevar a cabo la determinación de las dimensiones del reactor, se procede a tomar como
diámetro del tanque agitado un valor de 1,5 m. De la bibliografía consultada, se extrae que la
relación entre la altura de la pared del mezclador y el diámetro de éste tiene que encontrarse
entre el 0,75 y un 1,50 para cada paleta de agitación. En el caso que nos ocupa, se considera la
instalación de una única pala, siendo por lo tanto la altura del mezclador de 2 m.
Para la determinación de las dimensiones de los diferentes elementos interiores que contiene el
reactor, se siguen las recomendaciones indicadas en el Manual del Ingeniero Químico, Volumen
III.
La altura del líquido en el interior del tanque agitado viene dada por la diferencia entre la altura
de la pared del reactor y el producto entre el porcentaje de sobredimensionamiento y la altura de
la pared del tanque agitado, por lo tanto:
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hliq = ht · (1 - 0,1) = 2 m · 0,9 = 1,8 m
El espacio entre el deflector y la pared viene impuesto por la siguiente relación:
e1 = dt/24 = 1,5 m /24 = 0,0625 m
La anchura radial del deflector viene dado por el siguiente cociente:
e2 = dt/12 = 1,5 m /12 = 0,125 m
El diámetro de la turbina del agitador viene dado por:
dt/2 = 1,5 m /2 = 0,75 m
Una vez determinadas las dimensiones exteriores e interiores del reactor, se procede a consultar
varios catálogos comerciales, en los que se determina que la velocidad de giro del motor del
agitador suele ser de entre 80 a 500 rpm. La turbina radial que se emplea para la mezcla de me-
tanol, metóxido y aceite de girasol es de hélice marina y también se encuentra construida en
acero inoxidable (figura 42). El motor eléctrico del agitador requiere una potencia máxima de 4
kW.
En la figura siguiente se muestra un esquema del tipo de turbina propuesto para agitar la mezcla
del interior del agitador.
Figura 42: Turbina tipo hélice marina
En la figura siguiente se muestra un corte de la sección del reactor diseñado en este apartado:
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Figura 43: Esquema básico de un agitador con refrigeración.
Además de la determinación de las dimensiones de los reactores así como de la selección del
tipo de agitador que se va a emplear, se requiere llevar a cabo el diseño de la camisa de refrige-
ración que requiere el equipo para evitar que el proceso de mezclado se descontrole por eleva-
das temperaturas.
Por ello, se tiene que la cantidad de calor a extraer de la reacción se determina mediante la apli-
cación de la siguiente expresión:
Q = m·cp·ΔT
En la que Q es el calor a extraer en kW, m es la masa de metanol, metóxido y aceite de girasol
introducidos en el reactor que es necesario enfriar, Cp es el calor específico de la mezcla y el ΔT
es la diferencia térmica que se ha de conseguir. Teniendo presente que m = 1.042,28 kg/h , Cp =
1,63(kJ/kg·K) y que ΔT son 20 K, teniendo presente que la extracción de calor se ha de llevar a
cabo en 2 horas y 30 minutos, se tiene que el calor a extraer del equipo de reacción es de 8,66
kW
Por lo tanto, el caudal de agua requerido se determina como
Q = magua·Cpagua·ΔT
La expresión del balance de materia en el tanque es la siguiente:
Q = - Fagua·Cpagua·(Tagua,out - Tagua,int) = Fm·Cpm·(Tm,out - Tm,int) = U·A·(Tagua,out - Tagua,int)
De cuya resolución se extraen las siguientes expresiones:
T����,��� =
�1
U · A + 1
F� · C��� · T����,��� +
1F���� · C� ����
· T� ,��
1F��� · C�,����
+ 1
F� · C�,�+
1UA
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T� ,��� =
1F� · C�,�
· T����,�� + �1
U · A+
1F���� · C�,����
�· T� ,��
1F��� · C�,����
+ 1
F� · C�,�+
1UA
Tomando un caudal de 20.000 kg/h de agua en condiciones ambientales, es decir, 1 atm y 20 °C,
equivalente a 2,78 kg/s, con un calor específico de 4,18 kJ/Kg·K, y teniendo presente que la
masa de mezcla a enfriar es de 1.042,28 kg/h, con un calor específico de 1,63 KJ/Kg‧K, cuyo
valor corresponde al del componente mayoritario de la mezcla que es el biodiesel, cuya tempe-
ratura generada en la reacción es de 60 °C y la temperatura a la salida una vez enfriada es de 40
°C. Además, se ha de tener presente que el tiempo disponible para llevar a cabo la reducción de
la temperatura es de 2 horas y 30 minutos, por lo que se ha de llevar a cabo la extracción de
calor requerida en el tiempo disponible para ello.
Teniendo presente todos los datos anteriormente indicados, y mediante la resolución de las
ecuaciones anteriormente presentadas, se determina que el factor 1/U·A tiene un valor de 1,803,
siendo la temperatura de salida del agua tras el intercambio de calor de 56,08 ºC.
A continuación y a modo de resumen, se muestras en la siguiente tabla las principales carac-
terísticas de los reactores:
Tabla 16: Propiedades principales de los reactores
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción Código R-*
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3,03 m3 Volumen de diseño 3,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm Altura tanque, ht 2 m
Altura líquido en el tanque, hliq 1,8 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina Motor agitador Motor reductor
rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 77 Mª José García Bernal
T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 20.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
5.2.8 Centrifugador L-L
A continuación, del primer reactor se encuentra el primer centrifugador líquido-líquido, el cual
permite separar básicamente la glicerina del éster y triglicéridos. El flujo pesado contendrá toda
la glicerina, el 60% de metanol, casi todo el NaOH y agua, y el 10% de los jabones. El resto de
los componentes saldrá por el flujo liviano, por lo tanto, aplicando los diferentes porcentajes de
cada componente en la corriente de entrada se podrán obtener las corrientes de salida del centri-
fugador líquido-líquido. En la siguiente tabla 17 se muestran las corrientes de salida del centri-
fugador.
Tabla 17: Balance de materia en centrifugadoras
1º CENTRIFUGADOR L-L
Componentes Corriente Salida Biodiesel Corriente Salida Glicerina
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
1.015,8 380,93 1,07 0,403 - - - -
Metanol 339,23 127,21 0,43 0,16 508,85 190,82 0,64 0,24
NaOH 0,32 0,12 1,54·10-4 5,75·10-5 67,4 25,28 3,2·10-2 1,21·10-2
Biodiesel 5.781,72 2.168,15 6,54 2,46 - - - -
Glicerina 2,99 1,12 2,38·10-3 8,92·10-4 596,98 223,87 0,47 0,18
Agua - - - - 1,39 0,52 1,4·10-3 5,21·10-4
Jabón 21,17 7,94 2,02·10-3 7,54·10-3 2,35 0,88 7,75·10-3 2,90·10-3
TOTAL 7.161,23 2.685,47 8,045 3,031 1.176,97 441,37 1,15 0,44
Se selecciona de catálogo una centrifugadora apropiada para la separación de los diferentes
compuestos generados durante la reacción llevada a cabo en el conjunto de reactores, siendo el
caudal a tratar de 3,41 m3/h. Se disponen de cinco centrifugadoras, estando cuatro de ellas en
funcionamiento mientras que la otra se encuentra en operaciones de mantenimiento ya que el
tiempo de residencia en el equipo asciende a una media de 5 horas.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 78 Mª José García Bernal
Figura 44: Ejemplo de centrifugadora
A modo de esquema se muestra la siguiente figura:
Figura 45: Esquema de funcionamiento de una centrifugadora
Como se puede apreciar en la figura anterior, la mezcla del reactor se introduce en la centrifu-
gadora, en la cual, la corriente pesada de glicerina sale por fondos mientras que la corriente de
biodiesel sale por otra salida lateral y vuelve a ser introducida en un segundo juego de reactores
al objeto de forzar la conversión de los triglicéridos que no han reaccionado en la primera serie
de reactores.
Tomando como referencia diversos catálogos comerciales, se selecciona una centrifugadora con
una capacidad de tratamiento de 8 m3/h, un peso total del equipo de 1.750 kg, un consumo total
de 18,5 kW. En la tabla siguiente se muestras a modo de resumen las principales características:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 79 Mª José García Bernal
Tabla 18: Principales características centrifugadoras
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción Código C-*
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
5.2.9 Segunda serie de reactores
De las centrifugadoras se obtienen dos corrientes, una de ellas contiene el biodiesel y los ácidos
grasos que no han reaccionado en el primer reactor y son conducidos a la segunda serie de reac-
tores mientras que la corriente pesada contiene la glicerina que será posteriormente tratada para
eliminar el exceso de metanol que contiene la corriente.
Una vez realizada la primera centrifugación del proceso, la corriente de salida de biodiesel se
dirige a la segunda serie de reactores cuyo rendimiento es del 14%. En este equipo va a reaccio-
nar el resto de triglicéridos con el metanol y en presencia de NaOH, el cual se agrega el 1% en
masa de triglicéridos para así obtener biodiesel. A continuación, se calcula la cantidad necesaria
de NaOH y metanol procedente del tanque de metóxido.
- La cantidad de NaOH equivale al 1% p/p de triglicéridos que contiene la corriente
de biodiesel que entra al segundo reactor.
M ����_�� = 0,01 · M �� = 10,16��
�����NaOH
- El metanol procedente del tanque de metóxido se encuentra en una solución del
90%, siendo su cantidad:
M ������� ����� =��
��· M ���� =91,44
��
����� Metanol- tanq
La cantidad total de metanol necesaria en el segundo reactor, R2, se obtiene empleando
la reacción principal de transesterificación (Ec.1), en la cual el ratio molar empleado es
del 6:1 (metanol-triglicéridos) con ello se favorece la formación de ésteres.
TG + 3M 3B + G (Ec.1)
n������������� = 3 · n�� =3452,55���
�����Metanol estequiométrico
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 80 Mª José García Bernal
n������� �� = 2 · n������� ������= 6905,11���
����� Metanol-R2
M ���������� = n���������� · PM ������� ·� ��
���� �=221,24
��
����� Metanol-R2
V���������� =�������� � � �
��������=0,28
� �
����� Metanol-R2
Por lo tanto, la cantidad total de metanol necesaria en el segundo reactor es de 221,24
kg/etapa metanol, donde del tanque de metóxido proviene 91,44 kg/etapa y el resto unos
130 kg/etapa proviene del tanque de almacenamiento de metanol.
A continuación, la corriente de salida del segundo reactor:
- Para obtener el caudal de salida de los triglicéridos se tiene en cuenta la conversión
global del proceso que es del 99%, teniendo:
� ��_������ = (1 − 0,99)· � ���������= 67,72
��
����� Triglicéridos
- Para el caudal de biodiesel en la salida del segundo reactor, se tiene en cuenta la
cantidad de triglicéridos que han reaccionado y empleado en la reacción principal
de transesterificación, por lo cual se obtendrá el caudal de biodiesel producido en
este reactor y habrá que sumarle la cantidad de biodiesel procedente de la corriente
de entrada del decantador.
M �� _��������� = M ��������� �º ������� − M ���� ���������= 1.015,80 – 67,72= 948,08
��
����� Trigl.
M ���������_��������� = M ��_���������·
�
����·
� ����������
� ���· PM ��������� =952,3
��
����� Biod.
M ����_������ = M ����_������� + M �������� �º �������
= 5781,72 + 952,3= 6.734 ��
����� Biodiesel
- El caudal de salida de glicerina sería el siguiente:
M ���������_��������� = M ��_���������·
�
����·
� �����������
� ���· PM ��������� =98,82
��
����� Glicerina
M �������_������ = M ������_������� + M ������_���� �º �������
= 2,99+ 98,82= 101,81 ��
����� Glicerina
- El caudal de metanol a la salida será:
M ������������� = M �������_������� + M �������_�� − M �������_���������_��
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 81 Mª José García Bernal
donde:
M �������_�������= 339,24 ��
����� Metanol
M �������_�� = 221,24 ��
����� Metanol
M �������_���������_�� = M ��_���������·
�
����·
� ��������
� ���· PM ������� =103,24
��
����� Metanol
M �������_������ = 339,24 + 221,24 − 103,24 = 457,23��
����� Metanol
- El caudal de salida de NaOH, sería la siguiente:
M ���������� = M ����_������� + M ����_��
M ���������� = 0,323 + 10,16 = 10,48 ��
����� NaOH
En la siguiente tabla 19, se resumen tanto el caudal de la corriente de entrada como de salida de
la segunda serie de reactores.
Tabla 19: Balance global segunda serie de reactores
2ª Serie de reactores
Componentes Corriente Entrada Corriente Salida
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
1.015,8 380,93 1,07 0,403 67,72 25,39 0,072 2,71·10-2
Metanol 560,48 210,18 0,71 0,26 457,23 171,46 0,58 0,22
NaOH 10,48 3,93 4,99·10-3 1,87·10-3 10,48 3,93 5·10-3 1,87·10-4
Biodiesel 5.781,72 2.168,15 6,54 2,46 6.734 2.525,25 7,63 2,86
Glicerina 2,99 1,12 2,38·10-3 8,92·10-4 4,07 1,53 3,23·10-3 1,21·10-3
Agua - - - - - - - -
Jabón 21,17 7,94 2,02·10-3 7,54·10-3 21,17 7,94 2,02·10-3 7,54·10-3
TOTAL 7.392,64 2.772,24 8,33 3,12 7.392,64 2772,24 8,33 3,12
Al igual que en la primera serie de reactores, se dispone de 4 equipos, 3 de ellos en funciona-
miento y uno en operaciones de mantenimiento. A esta segunda serie de reactores se adiciona
metanol en exceso al objeto de favorecer la conversión de los triglicéridos no reaccionados
además de adicionar un cierto caudal de metóxido.
Por lo tanto, el balance de materia en cada reactor será el mostrado en la siguiente tabla:
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Proyecto Fin de Carrera 82 Mª José García Bernal
Tabla 20: Balance de materia en cada reactor
2ª Serie de reactores
Componentes Corriente Entrada Corriente Salida
kg/reactor Kg/h m3/reactor m3/h kg/reactor Kg/h m3/reactor m3/h
Aceite (TG+AGL)
338,60 126,98 0,36 0,13 22,57 8,46 0,024 9,03·10-3
Metanol 186,83 70,06 0,24 0,087 152,41 57,15 0,19 0,07
NaOH 3,49 0,16 1,66·10-3 6,23·10-4 3,49 1,31 1,67·10-3 6,23·10-5
Biodiesel 1.927,24 722,72 2,18 0,82 2.244,67 841,75 2,54 0,95
Glicerina 0,99 0,37 7,93·10-4 2,97·10-4 1,36 0,51 1,08·10-3 4,03·10-4
Agua - - - - - - - -
Jabón 7,06 2,65 6,73·10-4 2,51·10-3 7,06 2,65 6,73·10-4 2,51·10-3
TOTAL 2.464,21 924,08 2,77 1,04 2.464,21 924,08 2,77 1,04
Para llevar a cabo la determinación de las dimensiones del reactor, se procede a tomar como
diámetro del tanque agitado un valor de 1,5 m. De la bibliografía consultada, se extrae que la
relación entre la altura de la pared del mezclador y el diámetro de éste tiene que encontrarse
entre el 0,75 y un 1,50 para cada paleta de agitación. En el caso que nos ocupa, se considera la
instalación de una única pala, siendo por lo tanto la altura del mezclador de 1,8 m.
Para la determinación de las dimensiones de los diferentes elementos interiores que contiene el
reactor, se siguen las recomendaciones indicadas en el Manual del Ingeniero Químico, Volumen
III.
La altura del líquido en el interior del tanque agitado viene dada por la diferencia entre la altura
de la pared del reactor y el producto entre el porcentaje de sobredimensionamiento y la altura de
la pared del tanque agitado, por lo tanto:
hliq = ht · (1 - 0,1) = 1,8 m · 0,9 = 1,62 m
El espacio entre el deflector y la pared viene impuesto por la siguiente relación:
e1 = dt/24 = 1,5 m /24 = 0,063 m
La anchura radial del deflector viene dado por el siguiente cociente:
e2 = dt/12 = 1,5 m /12 = 0,125 m
El diámetro de la turbina del agitador viene dado por:
dt/2 = 3 m /2 = 1,5 m
Una vez determinadas las dimensiones exteriores e interiores del reactor, se procede a consultar
varios catálogos comerciales, en los que se determina que la velocidad de giro del motor del
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agitador suele ser de entre 80 a 500 rpm. La turbina radial que se emplea para la mezcla de me-
tanol, metóxido y aceite de girasol es de hélice marina y también se encuentra construida en
acero inoxidable (figura 46). El motor eléctrico del agitador requiere una potencia máxima de 4
kW.
En la figura siguiente se muestra un esquema del tipo de turbina propuesto para agitar la mezcla
del interior del agitador.
Figura 46: Turbina tipo hélice marina
En la figura siguiente se muestra un corte de la sección del tanque de pre-mezcla diseñado en
este apartado:
Figura 47: Esquema básico de un agitador con refrigeración.
Además de la determinación de las dimensiones de los reactores así como de la selección del
tipo de agitador que se va a emplear, se requiere llevar a cabo el diseño de la camisa de refrige-
ración que requiere el equipo para evitar que el proceso de mezclado se descontrole por eleva-
das temperaturas.
Por ello, se tiene que la cantidad de calor a extraer de la reacción se determina mediante la apli-
cación de la siguiente expresión:
Q = m·cp·ΔT
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en la que Q es el calor a extraer en kW, m es la masa biodiesel, metanol, triglicéridos y glicerina
introducidos en el reactor que es necesario enfriar, Cp es el calor específico de la mezcla e ΔT
es la diferencia térmica que se ha de conseguir. Teniendo presente que m = 924,08 kg/h , Cp =
1,63 (kJ/kg·K) y que ΔT son 20 K, teniendo presente que la extracción de calor se ha de llevar a
cabo en 2 horas y 30 minutos, se tiene que el calor a extraer del equipo de reacción es de 18,99
kW.
Por lo tanto, el caudal de agua requerido se determina como
Q = magua·Cpagua·ΔT
Por lo que se requiere determinar la temperatura de salida del agua de refrigeración de la cami-
sa, para lo que se plantea el siguiente balance de energía:
Q = - Fagua·Cpagua·(Tagua,out - Tagua,int) = Fm·Cpm·(Tm,out - Tm,int) = U·A·(Tagua,out - Tagua,int)
De cuya resolución se extraen las siguientes expresiones:
T����,��� =
�1
U · A + 1
F� · C��� · T����,��� +
1F���� · C� ����
· T� ,��
1F��� · C�,����
+ 1
F� · C�,�+
1UA
T� ,��� =
1F� · C�,�
· T����,�� + �1
U · A + 1
F���� · C�,�����· T� ,��
1F��� · C�,����
+ 1
F� · C�,�+
1UA
Tomando un caudal de 40.000 kg/h de agua en condiciones ambientales, es decir, 1 atm y 20 °C,
equivalente a 2.78 kg/s, con un calor específico de 4,18 kJ/Kg·K, y teniendo presente que la
masa de mezcla a enfriar es de 2.464,21 kg/h, con un calor específico tomado de valor idéntico
al del biodiesel debido a la falta de datos experimentales disponibles y teniendo presente que el
principal componente de la mezcla es el biodiesel, cuya temperatura de entrada es de 60 °C y
cuya temperatura a la salida una vez enfriada es de 40 °C. Además, se ha de tener presente que
el tiempo disponible para llevar a cabo la reducción de la temperatura es de 2 horas y 30 minu-
tos, por lo que se ha de llevar a cabo la extracción de calor requerida en el tiempo disponible
para ello.
Teniendo presente todos los datos anteriormente indicados, y mediante la resolución de las
ecuaciones anteriormente presentadas, se determina que el factor 1/U·A tiene un valor de 2,081,
siendo la temperatura de salida del agua tras el intercambio de calor de 43 ºC.
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A continuación y a modo de resumen, se muestras en la siguiente tabla las principales carac-
terísticas de los reactores:
Tabla 21: Propiedades principales de los reactores
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-*
Intemperie/Cubierto Cubierto Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3 m3
Volumen de diseño 3,2 m3
Porcentaje de seguridad 10 % Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,8 m
Altura líquido en el tanque, hliq 1,62 m Diámetro palas agitador, d2 1,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131 Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor
rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 40.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
5.2.10 Centrifugador L-L
El siguiente equipo, sería un segundo centrifugador líquido-líquido, el cual va a operar en las
mismas condiciones que el primer centrifugador. Estas condiciones consisten en que el flujo
pesado contendrá toda la glicerina, el 60% de metanol, casi todo el NaOH y agua, y el 10% de
los jabones. El resto de los componentes saldrá por el flujo liviano, por lo tanto, aplicando los
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diferentes porcentajes de cada componente en la corriente de entrada se podrá obtener las co-
rrientes de salida del centrifugador. En la siguiente tabla 22 se muestran las corrientes de salida
del centrifugador.
Tabla 22: Balance de materia en centrifugador L-L
2º CENTRIFUGADOR L-L
Componentes Corriente Salida Biodiesel Corriente Salida Glicerina
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
67,72 25,39 0,072 2,68·10-2 0 0 0 0
Metanol 182,89 68,58 0,23 8,67·10-2 274,34 102,87 0,35 0,13
NaOH 0,052 1,96·10-2 2,49·10-5 9,36·10-6 10,43 3,91 4,96·10-3 1,88·10-
3
Biodiesel 6.734,00 2.525,25 7,63 2,86 0 0 0 0
Glicerina 0,0204 7,5·10-3 1,62·10-5 6,08·10-6 4,054 1,52 3,21·10-3 1,21·10-
3
Agua 0 0 0 0 0 0 0 0
Jabón 19,053 7,15 0,018 6,79·10-3 2,12 0,79 2,02·10-3 7,5·10-4
TOTAL 7.003,74 2.626,40 7,95 2,98 290,94 109,10 0,36 0,134
Al igual que ocurría tras la primera serie de reactores, se dispone de 5 centrifugadoras cuyo
caudal mínimo a tratar asciende a 3,12 m3/h, por lo que selecciona un equipo de catálogo con
una capacidad de funcionamiento de 8 m3/h.
Tomando como referencia diversos catálogos comerciales, se determina que se selecciona una
centrifugadora con una capacidad de tratamiento de 5 m3/h, un peso total del equipo de 1.750
kg, un consumo total de 18,5 kW. En la tabla siguiente se muestra a modo de resumen las prin-
cipales características:
Tabla 23: Principales características centrifugadoras
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-*
Intemperie/Cubierto Cubierto Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y ácidos grasos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
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5.2.11 Columna de destilación
De esta segunda serie de centrifugadoras salen nuevamente dos corrientes, una corriente más
liviana que contiene biodiesel y metanol y una corriente pesada, que se una a la corriente de
salida de las primeras centrifugadoras que contiene glicerina, la mayor parte de metanol y jabón.
La corriente de biodiesel se introduce en un sistema de ajuste de propiedades, SA-1, compuesto
por un intercambiador de carcasa y tubos al objeto de acondicionar las condiciones térmicas de
la corriente antes de ser introducida en una columna de destilación, denominada, CD, en la que
la corriente de entrada compuesta por metanol y biodiesel principalmente se separe en una co-
rriente por fondos de biodiesel y otra por cabeza cuyo principal componente es el metanol.
De la destilación salen dos corrientes, una por cabeza que se lleva el 80% de metanol y muy
poco contenido de biodiesel y el resto de elementos como biodiesel, jabón y triglicéridos salen
por la corriente de fondo. En la siguiente tabla 24 se resumen las cantidades de cada elemento
que se tiene en las diferentes corrientes del equipo.
Tabla 24: Balance de materia en columna de destilación
COLUMNA DESTILACIÓN METANOL-BIODIESEL
Componentes Corriente Fondo Corriente Cabeza
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
67,72 25,39 0,072 2,69·10-2 0 0 0 0
Metanol 20,59 7,72 2,6·10-2 9,75·10-3 162,30 60,86 0,205 7,67·10-2
NaOH 0,052 1,96·10-2 2,49·10-5 9,36·10-6 5,72·10-6 2,15·10-6 2,72·10-9 1,02·10-9
Biodiesel 6.666,67 2.500 7,55 2,83 67,34 25,25 7,63·10-2 2,88·10-2
Glicerina 5,30·10-3 1,99·10-3 4,21·10-6 1,58·10-6 1,51·10-2 5,67·10-3 1,19·10-5 4,5·10-6
Agua 0 0 0 0 0 0 0 0
Jabón 19,053 7,14 0,018 6,79·10-3 0 0 0 0
TOTAL 6.774,09 2.540,28 7,67 2,87 229,66 86,12 0,28 0,11
La corriente que sale por cabeza que contiene una mayor cantidad de metanol, se dirige hacia la
columna de rectificación de metanol, en la cual se procederá a obtener todo el metanol posible y
recircularlo al proceso, ya que en la producción de biodiesel se ha utilizado metanol en exceso
para poder favorecer la producción de nuestro producto el biodiesel.
Para llevar a cabo el proceso de diseño de la columna de destilación se hace uso del software de
simulación de procesos denominado Aspen Plus.
El primer equipo que se emplea en la corriente de biodiesel es un destilador atmosférico, me-
diante el cual se va a eliminar el mayor contenido de metanol posible que trae consigo la co-
rriente de biodiesel una vez realizada la etapa de transesterificación tras haber separado la ma-
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yor cantidad posible de glicerina en los centrifugadores líquido-líquido. Al realizar la destila-
ción se consigue recircular gran parte del metanol añadido en exceso al proceso y se cumple
con las especificaciones de la norma UNE-14214, la cual nos indica que el contenido del meta-
nol en biodiesel deber ser menor al 0,2% p/p.
A la hora de diseñar el destilador atmosférico se ha empleado el programa ASPEN Plus selec-
cionando de la librería del programa el equipo denominado Radfrac, cuyo esquema es el si-
guiente:
Figura 48: Esquema básico columna destilación Aspen Plus
Se considera que la corriente de entrada al equipo, 1, procedente de los centrifugadores en los
cuales se produce la separación de la glicerina y el biodiesel se encuentra a una temperatura de
60ºC y presión atmosférica. La corriente 2 se corresponde con la corriente de cabeza de la co-
lumna y está compuesta de metanol y por último la corriente 3 representa la corriente de fondo
de la columna y está compuesta generalmente de biodiesel.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 89 Mª José García Bernal
Figura 49: Pantalla Aspen Plus
Figura 50: Pantalla Aspen Plus
Una vez realizado el esquema mostrado en la figura anterior, se procede a introducir las carac-
terísticas de operación de la columna, entre las cuales se encuentra el número de etapas teóricas,
el tipo de condensador, el caudal de la corriente de destilado así como la relación de reflujo.
Estos parámetros se muestran en la siguiente figura 51:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 90 Mª José García Bernal
Figura 51: Datos de operación columna destilación Aspen Plus
Como se puede apreciar en la figura anterior, los parámetros introducidos son los siguientes:
- Tipo de cálculo: Equilibrio
- Numero de etapas teóricas: 8
- Tipo de condensador: Total
- Caudal corriente destilado: 1,9 kmol/hr
- Relación de reflujo:150
A continuación, se procede a seleccionar la etapa en la se introducirá la alimentación en la co-
lumna de separación, para ello se toma la etapa intermedia de la columna, siendo en este caso la
etapa 4.
En la siguiente figura 52 se puede apreciarla selección de la etapa de alimentación en la colum-
na así como el estado físico de la corrientes de salida de la columna siendo ambas de estado
líquido, ya que en la corriente de cabeza se ha seleccionado un condensador total. Así pues a
continuación, se muestra la figura 52:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 91 Mª José García Bernal
Figura 52: Selección de la etapa de alimentación.
En la siguiente figura, se procede a la selección de la presión de operación de la columna. Como
se indica al inicio de este apartado se trata de una destilación atmosférica por lo que la columna
operará a 1 atm considerándose la presión prácticamente constante en toda la columna. En la
figura 53 se muestra la interfaz del Aspen Plus en la que se selecciona tanto la presión de opera-
ción de la columna como la posible pérdida de carga en cada una de las etapas, la cual en este
caso se considera despreciable, por lo que no se selecciona ningún valor de pérdida de carga.
Figura 53: Selección presión de operación Aspen Plus
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Proyecto Fin de Carrera 92 Mª José García Bernal
Una vez realizado la configuración de la columna, se procede a introducir en el software los
diferentes parámetros para llevar a cabo la determinación del diámetro de la columna de destila-
ción.
Para ello, como se muestra a continuación en la figura 54, se selecciona la carpeta Tray Sizing
y se procede a la creación de una nueva especificación, en este caso denominada 1.
Figura 54: Creación especificación en Aspen Plus
Una vez creada la especificación, como se muestra en la figura 55, se procede a introducir la
etapa de comienzo que sería 2 ya que el condensador total se considera la primera etapa teórica,
mientras que la etapa de finalización sería la etapa 7 ya que el hervidor de colas es considerado
la última etapa teórica. Además, se ha de seleccionar el tipo de plato de la columna, selec-
cionándose el tipo de campana por borboteo. Para el resto de parámetros, como la separación
entre platos, se consideran los valores dados por defecto por el software.
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Proyecto Fin de Carrera 93 Mª José García Bernal
Figura 55: Introducción valores parámetros de diseño de la columna destilación Aspen Plus
Una vez introducidos los diferentes valores en el programa se procede a la simulación del equi-
po cuyos resultados son los mostrados en la figura 56.
Figura 56: Resultados cálculo diámetro columna en Aspen Plus.
Como se aprecia en la figura 56, el diámetro calculado por el simulador Aspen Plus para la co-
lumna de destilación es de 1,21 m.
En la figura 57 se muestran los datos obtenidos de cada una de las corrientes del equipo una vez
realizada la simulación.
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Figura 57: Características de cada una de las corrientes
En esta figura se puede observar, que por la corriente de cabeza 2 se extrae prácticamente casi
todo el metanol que se alimenta y se pierde muy poca cantidad de biodiesel. En base a los resul-
tados mostrados, la corriente de cabeza posee una composición molar de 1,9 kmol/hr de metanol
y 1∙10-3kmol/h de biodiesel.
Por último, en la figura 58 se muestran los datos relativos al balance de materia y energía, así
como los resultados de los cálculos realizados por Aspen Plus durante la realización del simula-
ción.
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Proyecto Fin de Carrera 95 Mª José García Bernal
Figura 58: Datos del balance de materia y energía realizado por Aspen Plus
Una vez determinado el diámetro de la columna así como el caudal de las diferentes corrientes
de salida de la columna, su temperatura, etc. Es preciso llevar a cabo la determinación de la
altura de la columna, parámetro no calculado por el programa Aspen Plus así como el cálculo
del espesor de la columna.
La determinación del espesor y de la altura de la columna se realiza de forma conjunta y por
secciones, separándose el cálculo del cuerpo cilíndrico de la columna de los extremos superior e
inferior de ésta.
Para la determinación de los espesores de la columna, se tendrá en cuenta que el material de
construcción de la columna es acero inoxidable AISI 304L.
- Determinación espesor y altura extremo superior
Para la determinación del espesor de la columna en el extremo superior de la columna de sepa-
ración, dado que la presión de operación es inferior a 10,3 bar de escoge un cabezal toriesférico.
La ecuación que se emplea para la determinación del espesor del cabezal de la columna de sepa-
ración en el código ASME es la siguiente:
s (mm)= �0,885· P� · R���
S · E − 0,1 · P+ t����· 1,1
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Proyecto Fin de Carrera 96 Mª José García Bernal
en la que:
Pd = presión de diseño, calculada como Pop · 1,1 = 1,1 bar
Rint = radio interior de la columna = 0,61 m = 610 mm
S = característica del material a la temperatura de diseño, 195,3°C, equivalente a 383,54º F =
1013,57 bar (figura 59)
E = eficacia de soldadura = por defecto se toma un valor de 0,85
tcorr = sobre espesor de corrosión = 0,8 mm
Sustituyendo en la expresión anterior, se determina que el espesor mínimo del cabezal de la
columna de separación es de 1,645 mm, seleccionándose un espesor de 3 mm ya que es mínimo
espesor que se ha de tomar por norma.
Figura 59: Propiedades AISI 304L, código ASME
En la figura siguiente se muestra un esquema de los parámetros a determinar para el cálculo de
la altura del cabezal.
Figura 60: Parámetros cabezal columna separación
Los parámetros a determinar son:
R = Dint = 0,610 m = 610 mm
r = 0,1·Dint = 0,061 m
h1= 3,5·s = 3,5·4 = 10,5 mm
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Proyecto Fin de Carrera 97 Mª José García Bernal
h2 = 0,1935·Dint - 0,455·s = 0,1935·610 - 0,455·3 = 116,67 mm
h3 = h1 + h2 = 127.17 mm
Vint = 0,084672·Dint2 = 0,0315 m3
Vext = 0,084672·Dext2 = 0,084672·(Dint + 2·s)2 = 0,0321 m3
Vpared = Vext - Vint = 6,3∙10-4 m3
Para la determinación del espesor del cuerpo cilíndrico de la columna de separación, se hace uso
de la siguiente expresión matemática según el código ASME:
s (mm)= ( P� · D���
2 · E · S − 1,2 · P�+ t���)· 1,1
En la que los parámetros de la ecuación se toman los mismos valores que en el cálculo del espe-
sor del cabezal superior de la columna. Sustituyendo en la ecuación se determina que el espesor
mínimo del cuerpo cilíndrico de la columna de separación es de 1,31 mm, por lo que se toma el
mínimo espesor de la pared del cuerpo cilíndrico que indica la norma siendo esté valor de 3 mm.
Por último, para la determinación del espesor del cabezal inferior de la columna de separación
se ha de determinar la presión hidrostática de la columna, que es la que representa la presión que
ejercería el líquido en el interior de la columna en el supuesto de que toda la columna se encon-
trase llena de líquido.
Phidrostática = ρ·g·hliq = 880,32·9,81·6,096 = 52.644,69 Pa = 0,53 bar
Donde la altura del líquido se determina a partir de la separación entre platos determinada por
Aspen Plus, de valor igual a 0,6096 m, teniendo presente que el número de etapas reales, N, se
determina como
N = Nteorica/Eplato = 8/0,8 = 10 etapas
N = 10 etapas reales
hliq = 10·0,6096 =6,096 m
La presión en el fondo viene dada por la suma de la presión de operación y la presión hidrostáti-
ca, cuyo valor asciende a 1,63 bar.
Tomando esa presión, y haciendo uso de la expresión matemática siguiente, tomada del código
ASME, se determina que el espesor mínimo del fondo de la columna es de 1,52 mm, por lo que
se toma el espesor mínimo por norma que es 3 mm. El resto de parámetros para la determina-
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 98 Mª José García Bernal
ción de la altura de la sección de fondo de la columna se realiza de igual forma que en los cálcu-
los explicados para el cabezal de cabeza, siendo la altura del fondo de la columna de 127,17
mm.
s (mm)= ( P�· D���
2 · E · S − 1,2 · P�+ t���)· 1,1
Realizados los cálculos anteriores, se procede a la determinación de la altura total de la columna
de separación mediante el empleo de la siguiente expresión matemática:
h������� = (N − 1)· d� + N · e� + h������� + h�����
en la que
N = número etapas reales = 10
dp = separación entre platos = 0,6096 m
ep = espesor platos = 0,003 m
hcabezal = 127,17 mm = 0,13 m
hfondo = 127,17 mm = 0,13 m
Sustituyendo los parámetros en la ecuación se determina que la altura total calculada de la co-
lumna de separación diseñada es de 5,78 m, a la que se le suma por seguridad 1 m extra, de
forma que la altura total de diseño de la columna de separación es de 6,78 m.
En la tabla siguiente se muestran a modo de resumen las principales características de la colum-
na de separación diseñada en el presente apartado
Tabla 25: Características principales columna de destilación
Equipo Columna de destilación
Ubicación Parque de almacenamiento materia prima Código CD-1
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material de construcción Acero inoxidable, AISI 304L
Componentes principales Metanol-Biodiesel
Presión de operación 1 bar
Temperatura máxima operación 195,3 °C
Etapas teóricas 8
Etapas reales 10 Espacio entre platos 0,6096 m
Etapa introducción alimentación 4
Etapa extracción por cabezas 1
Etapa extracción por fondos 8
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 99 Mª José García Bernal
Composición cabeza Metanol=1,9 kmol/h
Metil-éster= 0,086 kmol/h
Composición fondos Metanol= 0,241 kmol/h
Metil-éster= 8,52 kmol/h Diámetro columna 1,22 m
Espesor cabezal 3 mm
Espesor cuerpo cilindro 3 mm
Espesor fondos 3 mm Altura cabezal 0,13 m
Altura fondo 0,13 m
Altura total 6,78 m
La corriente de cabeza, que contiene principalmente metanol e impurezas se introduce en la
columna de rectificación de metanol, denominada CRM, en la que por cabeza saldrá el metanol
purificado y por fondos los residuos que se enviaran a la planta de tratamiento de aguas residua-
les denominada PTAR.
5.2.12 Columna de rectificación
En la columna de rectificación de metanol en la cual se pretende recuperar el metanol elimina-
do tanto de la corriente de biodiesel como de glicerina que viene mezclado con agua y algo de
biodiesel y glicerina.
Al igual que en la columna de destilación de la corriente de biodiesel se ha empleado el progra-
ma Aspen Plus para diseñar el equipo, para ello se ha seleccionado de la librería del programa el
equipo denominado Radfrac, cuyo esquema es el siguiente:
Figura 61: Esquema básico columna destilación
La corriente de alimentación al equipo 1, tiene una temperatura de 60ºC y presión atmosférica,
esta corriente es la suma de la corriente de biodiesel procedente de una destilación atmosférica
más el caudal procedente del evaporador de la corriente de glicerina conteniendo un caudal de
11,7 kmol/h. La corriente 2 se corresponde con la corriente de cabeza de la columna y está
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 100 Mª José García Bernal
compuesta de metanol y por último la corriente 3 representa la corriente de fondo de la columna
compuesta de parte de metanol, agua, glicerina y biodiesel, dicha corriente se dirigirá hacia la
planta de tratamiento de agua. En la figura 62 se muestra los datos introducidos en la corriente
de alimentación (1).
Figura 62: Datos de la corriente de alimentación
Figura 63: Pantalla de Aspen Plus
Una vez realizado el esquema mostrado en la figura anterior, se procede a introducir las carac-
terísticas de operación de la columna, entre las cuales se encuentra el número de etapas teóricas,
el tipo de condensador, el caudal de la corriente destilado así como la relación de reflujo. Estos
parámetros se muestran en la siguiente figura 64:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 101 Mª José García Bernal
Figura 64: Datos de operación columna destilación Aspen Plus
Como se puede apreciar en la figura anterior, los parámetros introducidos son los siguientes:
- Tipo de cálculo: Equilibrio
- Numero de etapas teóricas: 8
- Tipo de condensador: Total
- Caudal corriente destilado: 11 kmol/hr
- Relación de reflujo: 40
A continuación, se procede a seleccionar la etapa en la se introducirá la alimentación en la co-
lumna de separación, para ello se toma la etapa intermedia de la columna, siendo en este caso la
etapa 4.
En la siguiente figura 65 se puede apreciarla selección de la etapa de alimentación en la colum-
na así como el estado físico de la corriente de salida de la columna siendo ambas de estado
líquido, ya que en la corriente de cabeza se ha seleccionado un condensador total. Así pues a
continuación, se muestra la figura 65:
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Proyecto Fin de Carrera 102 Mª José García Bernal
Figura 65: Selección de la etapa de alimentación.
En la siguiente figura, se procede a la selección de la presión de operación de la columna. Como
se indica al inicio de este apartado se trata de una destilación atmosférica por lo que la columna
operará a 1 atm considerándose la presión prácticamente constante en toda la columna. En la
figura 66 se muestra la interfaz del Aspen Plus en la que se selecciona tanto la presión de opera-
ción de la columna como la posible pérdida de carga en cada una de las etapas, la cual en este
caso se considera despreciable, por lo que no se selecciona ningún valor de pérdida de carga.
Figura 66: Selección presión de operación Aspen Plus
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Proyecto Fin de Carrera 103 Mª José García Bernal
Una vez realizado la configuración de la columna, se procede a introducir en el software los
diferentes parámetros para llevar a cabo la determinación del diámetro de la columna de destila-
ción.
Para ello, como se muestra a continuación en la figura 67, se selección la carpeta Tray Sizing y
se procede a la creación de una nueva especificación, en este caso denominada 1.
Figura 67: Creación especificación en Aspen Plus
Una vez creada la especificación, como se muestra en la figura 68, se procede a introducir la
etapa de comienzo que sería 2 ya que el condensador total se considera la primera etapa teórica,
mientras que la etapa de finalización sería la etapa 7 ya que el hervidor de colas es considerado
la última etapa teórica. Además, se ha de seleccionar el tipo de plato de la columna, selec-
cionándose el tipo de campana por borboteo. Para el resto de parámetros, como la separación
entre platos, se consideran los valores dados por defecto por el programa.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 104 Mª José García Bernal
Figura 68: Introducción valores parámetros de diseño de la columna destilación Aspen Plus
Una vez introducidos los diferentes valores en el programa se procede a la simulación del equi-
po cuyos resultados son los mostrados en la figura 69.
Figura 69: Resultados cálculo diámetro columna en Aspen Plus.
Como se aprecia en la figura 69, el diámetro calculado por el simulador Aspen Plus para la co-
lumna de destilación es de 1,38 m.
En la figura 70 se muestran los datos obtenidos de cada una de las corrientes del equipo una vez
realizada la simulación.
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Proyecto Fin de Carrera 105 Mª José García Bernal
Figura 70: Características de cada una de las corrientes
En esta figura se puede observar, que por la corriente de cabeza 2 se extrae prácticamente casi
todo el metanol que se alimenta y lleva muy poca agua, con ello se puede recircular el metanol
al sistema para emplearlo de nuevo en la producción de biodiesel. En base a los resultados mos-
trados, la corriente de cabeza posee una composición molar de 11 kmol/hr de metanol.
Por último, en la figura 71 se muestran los datos relativos al balance de materia y energía, así
como los resultados de los cálculos realizados por Aspen Plus durante la realización del simula-
ción.
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Proyecto Fin de Carrera 106 Mª José García Bernal
Figura 71: Datos del balance de materia y energía realizado por Aspen Plus
Una vez determinado el diámetro de la columna así como el caudal de las diferentes corrientes
de salida de la columna, su temperatura, etc. Es preciso llevar a cabo la determinación de la
altura de la columna, parámetro no calculado por el programa Aspen Plus así como el cálculo
del espesor de la columna.
La determinación del espesor y de la altura de la columna se realiza de forma conjunta y por
secciones, separándose el cálculo del cuerpo cilíndrico de la columna de los extremos superior e
inferior de ésta.
Para la determinación de los espesores de la columna, se tendrá en cuenta que el material de
construcción de la columna es acero inoxidable AISI 304L.
- Determinación espesor y altura extremo superior
Para la determinación del espesor de la columna en el extremo superior de la columna de sepa-
ración, dado que la presión de operación es inferior a 10,3 bar de escoge un cabezal toriesférico.
La ecuación que se emplea para la determinación del espesor del cabezal de la columna de sepa-
ración en el código ASME es la siguiente:
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Proyecto Fin de Carrera 107 Mª José García Bernal
s (mm)= �0,885· P� · R���
S · E − 0,1 · P+ t����· 1,1
en la que:
Pd = presión de diseño, calculada como Pop · 1,1 = 1,1 bar
Rint = radio interior de la columna = 0,75 m = 750 mm
S = característica del material a la temperatura de diseño, 68°C, equivalente a 154,4 ºF =
1082,515 bar (figura 72)
E = eficacia de soldadura = por defecto se toma un valor de 0,85
tcorr = sobre espesor de corrosión = 0,8 mm
Sustituyendo en la expresión anterior, se determina que el espesor mínimo del cabezal de la
columna de separación es de 1,753 mm, seleccionándose un espesor de 3 mm ya que es mínimo
espesor que se ha de tomar por norma.
Figura 72: Propiedades AISI 304L, código ASME
En la figura siguiente se muestra un esquema de los parámetros a determinar para el cálculo de
la altura del cabezal.
Figura 73: Parámetros cabezal columna separación
Los parámetros a determinar son:
R = Dint = 0,750 m = 750 mm
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Proyecto Fin de Carrera 108 Mª José García Bernal
r = 0,1·Dint = 0,075 m
h1= 3,5·s = 3,5·3 = 10,5 mm
h2 = 0,1935·Dint - 0,455·s = 0,1935·750 - 0,455·3 = 143,76 mm
h3 = h1 + h2 = 154,26 mm
Vint = 0,084672·Dint2 = 0,0476 m3
Vext = 0,084672·Dext2 = 0,084672·(Dint + 2·s)2 = 0.0484 m3
Vpared = Vext - Vint = 7,65∙10-4 m3
Para la determinación del espesor del cuerpo cilíndrico de la columna de separación, se hace uso
de la siguiente expresión matemática según el código ASME:
s (mm)= ( P� · D���
2 · E · S − 1,2 · P�+ t���)· 1,1
En la que los parámetros de la ecuación se toman los mismos valores que en el cálculo del espe-
sor del cabezal superior de la columna. Sustituyendo en la ecuación se determina que el espesor
mínimo del cuerpo cilíndrico de la columna de separación es de 1,38 mm, por lo que se toma el
mínimo espesor de la pared del cuerpo cilíndrico que indica la norma siendo esté valor de 3 mm.
Por último, para la determinación del espesor del cabezal inferior de la columna de separación
se ha de determinar la presión hidrostática de la columna, que es la que representa la presión que
ejercería el líquido en el interior de la columna en el supuesto de que toda la columna se encon-
trase llena de líquido.
Phidrostática = ρ·g·hliq = 793,23·9,81·6,096 = 47.436,78 Pa = 0,47 bar
Donde la altura del líquido se determina a partir de la separación entre platos determinada por
Aspen Plus, de valor igual a 0,6096 m, teniendo presente que el número de etapas reales, N, se
determina como
N = Nteorica/Eplato = 8/0,8 = 10 etapas
N = 10 etapas reales
hliq = 10·0,6096 =6,096 m
La presión en el fondo viene dada por la suma de la presión de operación y la presión hidrostáti-
ca, cuyo valor asciende a 1,57 bar.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 109 Mª José García Bernal
Tomando esa presión, y haciendo uso de la expresión matemática siguiente, tomada del código
ASME, se determina que el espesor mínimo del fondo de la columna es de 1,586 mm, por lo
que se toma el espesor mínimo por norma que es 3 mm. El resto de parámetros para la determi-
nación de la altura de la sección de fondo de la columna se realiza de igual forma que en los
cálculos explicados para el cabezal de cabeza, siendo la altura del fondo de la columna de
154,26 mm.
s (mm)= ( P�· D���
2 · E · S − 1,2 · P�+ t���)· 1,1
Realizados los cálculos anteriores, se procede a la determinación de la altura total de la columna
de separación mediante el empleo de la siguiente expresión matemática:
h������� = (N − 1)· d� + N · e� + h������� + h�����
en la que
N = numero etapas reales = 10
dp = separación entre platos = 0,6096 m
ep = espesor platos = 0,003 m
hcabezal = 154,26 mm = 0,16 m
hfondo = 154,26 mm = 0,16 m
Sustituyendo los parámetros en la ecuación se determina que la altura total calculada de la co-
lumna de separación diseñada es de 5,84 m, a la que se le suma por seguridad 1 m extra, de
forma que la altura total de diseño de la columna de separación es de 6,84 m.
En la tabla siguiente se muestran a modo de resumen las principales características de la colum-
na de separación diseñada en el presente apartado
Tabla 26: Características principales columna de rectificación
Equipo Columna de rectificación
Ubicación Parque de almacenamiento materia prima
Código CRM
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material de contrucción Acero inoxidable, AISI 304L
Componentes principales Metanol-Biodiesel
Presión de operación 1 bar
Temperatura máxima operación 68 °C Etapas teóricas 8
Etapas reales 10
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 110 Mª José García Bernal
Espacio entre platos 0,6096 m
Etapa introducción alimentación 4
Etapa extracción por cabezas 1 Etapa extracción por fondos 8
Composición cabeza
Metanol=11 kmol/h Metil-éster= 0,0004 kmol/h
Agua=0,001 kmol/h
Composición fondos
Metanol= 0,668 kmol/h Metil-éster= 0,085 kmol/h
Agua= 0,042 kmol/h Glicerol =3,4·10-7 kmol/h
Diámetro columna 1,38 m
Espesor cabezal 3 mm
Espesor cuerpo cilindro 3 mm Espesor fondos 3 mm
Altura cabezal 0,16 m
Altura fondo 0,16 m
Altura total 6,84 m
El balance de materia en la columna de rectificación se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 27: Balance de materia en columna de rectificación de metanol
COLUMNA RECTIFICACIÓN METANOL
Componentes Corriente Cabeza Corriente Fondo
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
0 0 0 0 0 0 0 0
Metanol 938,67 352 1,19 0,45 57 21,38 7,19·10-2 2,70·10-2
NaOH 0 0 0 0 0 0 0 0
Biodiesel 0 0 0 0 66,98 25,12 7,58·10-2 2,84·10-2
Glicerina 0 0 0 0 0 0 0 0
Agua 0 0 0 0 2,02 0,76 2,02·10-3 7,60·10-4
Jabón 0 0 0 0 0 0 0 0
NaCl 0 0 0 0 0 0 0 0 TOTAL 938,67 352 1,19 0,45 126 47,26 0,15 5,62·10-2
5.2.13 Centrifugadoras de lavado
A continuación, se dispone de una serie de centrifugadoras, tres en total, las cuales se encargan
de eliminar el jabón, metanol, glicerina y restos de NaOH que pueda contener la corriente de
biodiesel y dejarla sin impurezas. La cantidad de agua de lavado empleada en el proceso es pro-
porcional al 20% p/p de la corriente de éster de entrada, teniendo:
Masa ��� = 0,20 ‧M ��������� ��������� = 0,20 ‧6.774,09 = 1.354,81 Kg/etapa
y al día seria unos 12.193,26 Kg/día o bien 508,05 Kg/h.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 111 Mª José García Bernal
El volumen de agua sería el siguiente:
V��� =�� ��
�� ��= 1,35 m3/etapa
lo que equivale a 12,19 m3/día o bien 0,508 m3/h.
En la siguiente tabla 28, se resumen los caudales de la corriente de salida del centrifugador una
vez realizado el lavado con agua de la corriente de biodiesel.
Tabla 28 Balance de materia en las centrifugadoras de lavado
CENTRIFUGADORAS LAVADO
Componentes Corriente Biodiesel Limpio
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
67,72 25,39 0,072 2,69·10-2
Metanol 0 0 0 0
NaOH 0 0 0 0
Biodiesel 6.666,67 2.500 7,55 2,83 Glicerina 0 0 0 0
Agua 15,79 5,92 0,016 5,92·10-3
Jabón 0 0 0 0
TOTAL 6.750,18 2.531,32 7,64 2,86
Al igual que para las centrifugadoras ubicadas a la salida de la primera serie de reactores, se
requiere la selección de los equipos de catalogo.
Para ello se tiene que el caudal a tratar asciende a 3,4 m3/h y que el tiempo de residencia esti-
mado en los equipo es de 2 horas, según la bibliografía del manual del ingeniero químico, Perry.
Por todo ello, se selecciona una centrifugadora de disco con una capacidad máxima de trata-
miento de 5 m3/h, en la que por una corriente saldrá el biodiesel puro para su almacenamiento y
por otra la corriente de residuos. El esquema de funcionamiento de la centrifugadora es el mos-
trado en la figura siguiente:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 112 Mª José García Bernal
Figura 74: Esquema funcionamiento centrifugadoras
En la siguiente tabla se recogen las principales características de las centrifugadoras:
Tabla 29: Características básicas de las centrifugadoras:
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-* Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, agua y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 5 m3/h
Peso del equipo 2.600 kg
Dimensiones del equipo 3.224x1.000x1.200 mm
Consumo energético total 22 kW
5.2.14 Tanque de almacenamiento de residuos
A la salida de las centrifugadoras de lavado, podemos diferenciar dos corrientes, una corriente
que contiene el biodiesel “lavado” y otra que contiene los residuos obtenidos tras el lavado.
La corriente de biodiesel es conducida a un tanque pulmón, y de ahí a un evaporador al vacío
mientras que la corriente de residuos es conducida hacia un tanque de residuos.
Para el depósito de almacenamiento de la corriente de residuos, se ha de tener presente que el
caudal generado es de 0,62 m3/h y que la capacidad de diseño es para 7 días. Por lo tanto se
tiene que el volumen de diseño es de 103,78 m3/h, tomando un margen de seguridad en el dise-
ño del 10%, se tiene que el volumen de diseño es de 114,16 m3/h. Tomando un diámetro de 4 m
se determina que la altura del depósito es de 9 h. De esta forma, la capacidad real del depósito
es de 114,35 m3/h, lo que determina que el porcentaje de llenado del depósito es de 90,75 %.
Como material de diseño se selecciona acero inoxidable siendo el espesor de las paredes acorde
a la normativa API 650 de 5mm.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 113 Mª José García Bernal
En la tabla siguiente se muestran las principales características del tanque para aguas residuales
diseñado:
Tabla 30: Principales características tanque de almacenamiento de residuos
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento Código TR
Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Aguas residuales
Concentración producto Mezcla
Características producto Sustancia contaminante
Capacidad mínima almacenamiento 103,78 m3
Dimensiones calculadas Altura: 9m Diámetro: 4 m
Capacidad real 114,35 m3 Porcentaje llenado 90,75 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
5.2.15 Tanque pulmón en corriente de biodiesel
Por otro lado, el tanque pulmón de la corriente de biodiesel lavado se diseña al objeto de pro-
porcionar un caudal constante a la entrada del evaporador a vacío. Por lo tanto, se determina que
solo se dispondrá de un equipo y con una capacidad máxima de almacenamiento equivalente al
volumen generado en una etapa de proceso.
De esta forma, se determina que el volumen generado en una etapa de proceso es de 7,16 m3/h,
de forma que considerando un margen de seguridad en el diseño del 10% se determina que el
volumen de diseño del tanque de almacenamiento es de 7,88 m3. Tomando como diámetro del
tanque 2 m, se determina que la altura de diseño del tanque es de 3 m, lo que da lugar a que la
capacidad real del tanque sea de 9,4 m3, por lo que el porcentaje de llenado del equipo será de
76 %. Como material de diseño se selecciona el acero inoxidable mientras que el espesor de la
pared es de 5 mm de acuerdo a la aplicación de la norma API 650.
En la siguiente tabla se muestran las principales características del tanque pulmón diseñado:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 114 Mª José García Bernal
Tabla 31: Características del tanque pulmón
Equipo Tanque pulmón
Ubicación Área de almacenamiento Código TP
Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Cubierto
Producto almacenado Biodiesel y agua
Concentración producto Mezcla
Características producto Sustancia combustible
Capacidad mínima almacenamiento 7,16m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,4 m3 Porcentaje llenado 76 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
5.2.16 Evaporador al vacío
Una vez realizado el lavado de la corriente de biodiesel, el siguiente equipo que prosigue es un
evaporador a vació, el cual se emplea para eliminar el exceso de agua con que llega la corriente
de biodiesel. El producto final debe de cumplir las especificaciones en contenido de agua según
la norma UNE-EN 14214 donde indica que el contenido en agua es de 500 mg/Kg de agua por
contenido en biodiesel. Así pues, el contenido de agua que puede tener el biodiesel es de
aproximadamente 0,881 Kg/h teniéndose que eliminar unos 6 Kg/h de agua.
En la siguiente tabla 32, se resumen los caudales de las corrientes de salida del evaporador.
Tabla 32: Balance de materia en el evaporador
EVAPORADOR
Componentes Corriente Biodiesel Corriente Agua
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
67,72 25,39 0,072 2,69·10-2 0 0 0 0
Metanol 0 0 0 0 0 0 0 0 NaOH 0 0 0 0 0 0 0 0
Biodiesel 6.664 2.499 7,54 2,83 2,67 1 3,02·10-2 1,13·10-3
Glicerina 0 0 0 0 0 0 0 0
Agua 2,35 0,88 2,35·10-3 8,79·10-4 13,44 5,04 1,34·10-2 5·10-3 Jabón 0 0 0 0 0 0 0 0
TOTAL 6.734,07 2.525,28 7,62 2,86 16,11 6,04 1,65·10-2 6,13·10-3
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 115 Mª José García Bernal
El esquema de funcionamiento del evaporador se muestra en la siguiente figura:
Figura 75: Esquema de funcionamiento de un evaporador
El equipo, al igual que las centrifugadoras, se selecciona de catálogos disponibles, requiriendo
una capacidad mínima de tratamiento de la corriente de entrada de 68,58 m3/día, se selecciona
un equipo con una capacidad máxima de tratamiento de 100 m3/día con un consumo máximo de
energía que asciende a 3.135 kW.
En la tabla siguiente se muestran las principales características del equipo de evaporación selec-
cionado:
Tabla 33: Características principales del evaporador al vacío
Equipo Evaporador
Ubicación Nave proceso de producción
Código EV-*
Intemperie/Cubierto Cubierto
Corriente Biodiesel y agua Capacidad diaria 100 m3
Capacidad horaria 4,15 m3
Requerimiento energético 3.135 kW Potencia eléctrica 16 kWh
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 116 Mª José García Bernal
5.2.17 Tanque de almacenamiento de biodiesel
El biodiesel obtenido a la salida del evaporador es conducido mediante un sistema de bombeo
hacia los tanques de almacenamiento de biodiesel en los que quedará alojado hasta su retirada.
La cantidad producida de biodiesel diaria es de 68,6 m3/día, y teniendo presente que disponemos
de 2 tanques de almacenamiento de igual capacidad y capaces de alojar en su interior la produc-
ción de una semana, en cada uno de los tanques, se tiene que el volumen mínimo de diseño de
los tanques de almacenamiento de biodiesel es de 480,46 m3/tanque, y considerando un margen
de seguridad de diseño del 10%, se determina que el volumen de diseño es 528,5 m3/tanque.
En base a la ficha técnica consultada de diversos proveedores de biodiesel, se determina que la
densidad media de este producto está en torno a 883 kg/m3.
Tras la determinación del volumen de diseño del tanque, se procede a determinar las dimensio-
nes básicas del tanque de almacenamiento. Como diámetro interior del tanque se toma un valor
de 7 m. Teniendo presente el valor seleccionado de diámetro, se determina mediante la siguiente
expresión el valor de la altura del tanque, cuyo valor calculado es de 14m.
� =�‧��
4‧ℎ
Determinados tanto el diámetro de diseño del tanque de almacenamiento como la altura de dise-
ño, se procede a calcular el volumen real que se puede almacenar en el tanque con las dimensio-
nes calculadas, siendo este valor de 538,78 m3. Teniendo presente que el volumen mínimo re-
querido es de 480,46 m3 y que el volumen real disponible en el silo de almacenamiento es de
538,78 m3, se determina que el tanque estará lleno como máximo al 89,17 % respecto de su
capacidad máxima de almacenamiento.
Una vez determinadas las dimensiones básicas del tanque de almacenamiento, se procede a la
selección del material de construcción del tanque. En base a la información proporcionada por
la ficha técnica del proveedor de biodiesel, se determina que el tanque de almacenamiento se va
a construir en acero inoxidable.
Para la determinación del espesor de la pared del tanque, se hace uso de la normativa API 650,
siendo el espesor de pared requerido de 5 mm.
En lo referente a la distribución de biodiesel mediante camiones desde el tanque correspondien-
te, se ha de disponer de un sistema de recogida de posibles vertidos de biodiesel con una red
independiente de la recogida de agua pluviales así como de la recogida de cualquier otra sustan-
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 117 Mª José García Bernal
cia, teniendo el suelo de la estación de descarga de vehículos pesados una inclinación del 1%
hacia el sumidero de recogida.
Tabla 34: Características principales del tanque de almacenamiento de biodiesel
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TB-*
Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Biodiesel
Concentración producto Puro
Características producto Sustancia combustible Capacidad mínima almacenamiento 480,46 m3
Dimensiones calculadas Altura: 14 m Diámetro: 7 m
Capacidad real 538,78 m3
Porcentaje llenado 89,17 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
5.2.18 Corriente de glicerina
En la planta de biodiesel se genera un subproducto llamado glicerina, la cual proviene de las
centrifugadoras líquidas-líquidas que se encarga de separar la corriente de biodiesel de la de
glicerina. En esta corriente se tiene que llevar a cabo una serie de procesos para su purificación
y poder ser vendido en la industria de la cosmética. En la siguiente tabla 35 se muestran los
caudales de los diferentes elementos que componen la corriente de glicerina.
Tabla 35: Balance de materia de la corriente de glicerina
Corriente Glicerina
Componentes Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kmol/etapa Kmol/h
Aceite (TG+AGL)
0 0 0 0 0 0
Metanol 783,19 293,69 0,98 0,37 24,44 9,17
NaOH 74,73 28,02 3,56·10-2 1,33·10-2 1,87 0,70
Biodiesel 0 0 0 0 0 0
Glicerina 601,03 225,39 0,48 0,18 6,53 2,45
Agua 1,39 0,52 1,39·10-3 5,25·10-4 7,75·10-2 2,88·10-2
Jabón 4,47 1,68 4,26·10-3 1,59·10-3 1,47·10-2 5,42·10-3 TOTAL 1.464,82 549,31 1,51 0,57 32,94 12,35
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 118 Mª José García Bernal
En primer lugar, se realiza una neutralización con ácido para eliminar las trazas de cata-
lizador y jabón presentes en la corriente de salida de la fase glicerina del centrifugador
líquido-líquido. Para ello, se utiliza HCl diluido al 10% y con un exceso del 5% para
asegurar que todo el catalizador es neutralizado y los jabones eliminados; siendo las re-
acciones de neutralización las siguientes:
NaOCH3 + HCl↔ NaCl+ CH3OH
Jabón + HCl ↔ NaCl + Ác.Graso
Para obtener la cantidad de HCl necesario para la neutralización se suma tanto los moles
de NaOH y de jabón, además se le añade un exceso del 5% de HCl, teniendo:
n����������� = n���� + n���ó�= 1,87+1,47·10-2 =1,885 Kmol/etapa
Así pues, los moles de HCl teniendo en cuenta el exceso añadido sería de:
n��� = n����������� ‧ 1,05 = 1,885 ‧ 1,05 =1,979 Kmol/etapa
M ��� = n��� · PM ���= 72,16 Kg/etapa
También hay que tener en cuenta la cantidad de agua que se añade al emplearse una di-
solución de HCl al 10% p/p, teniendo:
M ��� =(������)
��· M ��� = 9‧M ���
M ��� =9 ‧ 72,16 = 649,45 Kg/etapa
Una vez realizada la neutralización, en la siguiente tabla 36 se recoge los caudales de
los elementos que componen la corriente de salida del neutralizador.
Tabla 36: Balance de materia en la primera neutralización
1º NEUTRALIZACIÓN
Componentes Corriente Glicerina
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kmol/etapa Kmol/h
Aceite (TG+AGL)
4,15 1,55 4,64·10-3 1,74·10-3 1,47·10-2 5,42·10-3
Metanol 843,05 293,69 1,065 0,39 26,31 9,87
NaOH 0 0 0 0 0 0 Biodiesel 0 0 0 0 0 0
Glicerina 601,03 225,38 0,48 0,18 6,53 2,45
Agua 649,45 243,54 0,65 0,24 36,08 13,53
Jabón 0 0 0 0 0 0
NaCl 110,04 41,26 1,47·10-2 1,92·10-2 1,88 0,71
HCl 3,44 1,29 2,88·10-3 1,08·10-3 9,41·10-2 3,54·10-2
TOTAL 2.211,15 829,18 2,25 0,84 70,92 26,59
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5.2.18.1 Tanque de almacenamiento de HCl.
El HCl empleado en la neutralización proviene de un tanque de almacenamiento de HCl dispo-
nible en el parque de almacenamiento. El HCl es bombeado desde el tanque de almacenamiento
hasta los neutralizadores mediante el empleo de un cuerpo de bombas.
Teniendo presente que se requieren 0,055 m3/día de HCl, y considerando un margen de seguri-
dad de diseño del 10 %, y que el tanque de almacenamiento de HCl se proyecto para disponer
de una capacidad de almacenamiento de 15 días, se determina que el volumen de diseño es de 9
m3.
En base a lo anterior, se determina que el diámetro del tanque es de 2 m siendo la altura del
tanque de 3 m, siendo el volumen real del tanque de almacenamiento de 9,4 m3, lo que equivale
a un porcentaje de llenado del 86,8 %. Indicar que se disponen de dos tanques de semejantes
características.
En base a la información proporcionada por lo proveedores de soluciones de HCl, se determina
que el material de construcción del tanque de HCl es PRFV.
En la tabla siguiente se muestran las principales características de los tanques de almacenamien-
to de la solución de HCl diseñados:
Tabla 37: Características principales del tanque de almacenamiento de HCl
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento Código THCL-*
Material construcción PRFV
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie Producto almacenado HCl
Concentración producto Solución al 10 %
Características producto Sustancia corrosiva
Capacidad mínima almacenamiento 9 m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,4 m3 Porcentaje llenado 86,8 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
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5.2.18.2 Tanque agitado de neutralización
El HCl en solución al 10% se introduce en un tanque de neutralización, denominado M-*, en el
que se lleva a cabo la neutralización de la corriente de glicerina.
Se trata de una serie compuesta por dos tanques agitados sin refrigeración, en los que entra toda
la corriente de glicerina y el HCl en solución al 10%.
En cada etapa, el volumen a tratar es de 2,25 m3, por lo que tomando un margen de seguridad en
el diseño del 10 %, se determina que el volumen de diseño del equipo es de 2,5 m3.
Para llevar a cabo la determinación de las dimensiones del mezclador, se procede a tomar como
diámetro del tanque agitado un valor de 1,5 m. De la bibliografía consultada, se extrae que la
relación entre la altura de la pared del mezclador y el diámetro de éste tiene que encontrarse
entre el 0,75 y un 1,50 para cada paleta de agitación. En el caso que nos ocupa, se considera la
instalación de una única pala, siendo por lo tanto la altura del mezclador de 1,5 m.
Con estas dimensiones, se determina que el volumen real del tanque de neutralización es de 2,65
m3.
Para la determinación de las dimensiones de los diferentes elementos interiores que contiene el
mezclador, se siguen las recomendaciones indicadas en el Manual del Ingeniero Químico, Vo-
lumen III.
La altura del líquido en el interior del tanque agitado viene dada por la diferencia entre la altura
de la pared del reactor y el producto entre el porcentaje de sobredimensionamiento y la altura de
la pared del tanque agitado, por lo tanto:
hliq = ht · (1 - 0,1) = 1,5 m · 0,9 = 1,35 m
El espacio entre el deflector y la pared viene impuesto por la siguiente relación:
e1 = dt/24 = 1,5 m /24 = 0,063 m
La anchura radial del deflector viene dado por el siguiente cociente:
e2 = dt/12 = 1,5 m /12 = 0,125 m
El diámetro de la turbina del agitador viene dado por:
dt/2 = 1,5 m /2 = 0,75 m
Una vez determinadas las dimensiones exteriores e interiores del mezclador, se procede a con-
sultar varios catálogos comerciales, en los que se determina que la velocidad de giro del motor
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 121 Mª José García Bernal
del agitador suele ser de entre 80 a 500 rpm. La turbina radial que se emplea para la mezcla de
la solución HCl y de la glicerina es de hélice marina y también se encuentra construida en acero
inoxidable (figura 76). El motor eléctrico del agitador requiere una potencia máxima de 4 kW.
En la figura siguiente se muestra un esquema del tipo de turbina propuesto para agitar la mezcla
del interior del agitador.
Figura 76: Turbina tipo hélice marina
En la figura siguiente se muestra un corte de la sección del tanque de mezclado diseñado en este
apartado:
Figura 77: Esquema básico de un agitador con refrigeración.
En la siguiente tabla se muestran las principales características de los tanques de mezclados
empleados en la primera neutralización de la corriente de glicerina con una solución al 10% de
HCl.
Tabla 38: Propiedades principales de los mezcladores
Equipo Tanque de neutralización
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-*
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Glicerina y solución HCl (10%) Volumen de líquido, Vliq 2,25 m3
Volumen de diseño 2,5 m3
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 122 Mª José García Bernal
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm Altura tanque, ht 1,5 m
Altura líquido en el tanque, hliq 1,35 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina Motor agitador Motor reductor
rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
5.2.18.3 Centrifugador L-L.
Al realizar la primera neutralización se genera ácidos grasos libres y esté compuesto hay que
eliminarlo de la corriente por ello se emplea un centrifugador líquido-líquido cuyo objetivo es
eliminar los ácidos grasos libres cuya cantidad es 1,55 kg/h, por los tanto la corriente de salida
de quedará libre de este compuesto. En la siguiente tabla 39 se recoge los datos de la corriente
de salida del centrifugador exenta de ácidos grasos libres.
Tabla 39: Balance de materia en centrifugador L-L
CENTRIFUGADOR LÍQUIDO-LÍQUIDO
Componentes Corriente Glicerina
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kmol/etapa Kmol/h Aceite
(TG+AGL) 0 0 0 0 0 0
Metanol 843,05 293,69 1,065 0,39 26,31 9,87 NaOH 0 0 0 0 0 0
Biodiesel 0 0 0 0 0 0
Glicerina 601,03 225,38 0,48 0,18 6,53 2,45
Agua 649,45 243,54 0,65 0,24 36,08 13,53 Jabón 0 0 0 0 0 0
NaCl 110,04 41,26 1,47·10-2 1,92·10-2 1,88 0,71
HCl 3,44 1,29 2,88·10-3 1,08·10-3 9,41·10-2 3,54·10-2
TOTAL 2.207 827,63 2,24 0,84 70,90 26,59
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 123 Mª José García Bernal
Por lo tanto, se requiere de una centrifugadora con una capacidad mínima de separación de 0,84
m3/h, por lo que de catálogos se selecciona un equipo con una capacidad de tratamiento máxima
de 3 m3/h, con un requerimiento de potencia que asciende a los 5,5 kW.
En la siguiente figura, y a modo aclaratorio, se muestra un esquema del funcionamiento típico
de una centrifugadora horizontal:
Figura 78: Centrifugadora horizontal
Tabla 40: Características centrifugador L-L
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-*
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y ácidos grasos
Caudal máximo 3 m3/h
Peso del equipo 1760 kg Dimensiones del equipo 2950x840x800 mm
Consumo energético total 5,5 kW
5.2.18.4 Tanque de almacenamiento de ácidos grasos
Los ácidos grasos a la salida de la centrifugadora son conducidos a unos depósitos de almace-
namiento, ubicados en el parque de almacenamiento, a la espera de ser retirados por un gestor
autorizado de residuos.
Se disponen dos tanques con una capacidad de almacenamiento cada uno de los tanques equiva-
lente a la generación de ácidos grasos de un mes, considerando 30 días por mes, es decir, una
capacidad mínima de almacenamiento de 1,25 m3. Tomando un margen de seguridad de diseño
del 10% se determina que el volumen de diseño es de 1,38 m3.
Tras la determinación del volumen de diseño del tanque, se procede a determinar las dimensio-
nes básicas del tanque de almacenamiento. Como diámetro interior del tanque se toma un valor
de 1 m. Teniendo presente el valor seleccionado de diámetro, se determina mediante la siguiente
expresión el valor de la altura del tanque, cuyo valor calculado es de 2 m.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 124 Mª José García Bernal
V =π‧d�
4‧h
Determinados tanto el diámetro de diseño del tanque de almacenamiento como la altura de dise-
ño, se procede a calcular el volumen real que se puede almacenar en el tanque con las dimensio-
nes calculadas, siendo este valor de 1,57 m3. Teniendo presente que el volumen mínimo reque-
rido es de 1,25 m3 y que el volumen real disponible en el silo de almacenamiento es de 1,57 m3,
se determina que el tanque estará lleno como máximo al 79,64 % respecto de su capacidad
máxima de almacenamiento.
Una vez determinadas las dimensiones básicas del tanque de almacenamiento, se procede a la
selección del material de construcción del tanque. En base a la información se determina que el
tanque de almacenamiento se va a construir en acero inoxidable.
Para la determinación del espesor de la pared del tanque, se hace uso de la normativa API 650,
siendo el espesor de pared requerido de 5 mm.
Tabla 41: Características principales del tanque de almacenamiento de ácidos grasos
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TAG-*
Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Ácidos grasos
Concentración producto Puro Características producto Sustancia no combustible
Capacidad mínima almacenamiento 1,25 m3
Dimensiones calculadas Altura: 2 m Diámetro: 1 m
Capacidad real 1,57 m3
Porcentaje llenado 79,64 % Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
5.2.18.5 Tanques agitados de la 2ª neutralización
Una vez eliminado los ácidos grasos libres, se procede a neutralizar el exceso de HCl realizando
una segundo neutralización a la cual se le añade una base que sería NaOH al 9,5%p/p en disolu-
ción. La reacción que se produce es la siguiente:
NaOH + HCl↔ NaCl+ H2O
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 125 Mª José García Bernal
La cantidad de moles a neutralizar corresponde al exceso de HCl, siendo dicha cantidad de:
n����������� = n���= 9,41·10-2 Kmol/etapa
luego, la cantidad de NaOH necesaria es de:
n���� = n�����������= 9,41·10-2 Kmol/etapa
También hay que tener en cuenta la cantidad de agua que se añade al emplearse una disolución
de HCl al 9,5% p/p, teniendo:
M ��� =(�����,�)
�,�· M ����
M ��� =35,87 Kg/etapa
Una vez conocida la cantidad de NaOH necesaria y la cantidad de agua proveniente de la diso-
lución, en la siguiente tabla 42 se resumen los caudales de los elementos que componen la
corriente de salida de la segunda neutralización.
Tabla 42: Balance de materia en la segunda neutralización
NEUTRALIZACIÓN NaOH
Componentes Corriente Glicerina
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kmol/etapa Kmol/h
Aceite (TG+AGL)
0 0 0 0 0 0
Metanol 843,05 316,14 1,065 0,4 26,31 9,87
NaOH 0 0 0 0 0 0
Biodiesel 0 0 0 0 0 0
Glicerina 601,03 225,38 0,48 0,18 6,53 2,45
Agua 685,32 256,99 0,68 0,26 38,07 14,27
Jabón 0 0 0 0 0 0
NaCl 115,53 43,33 5,35·10-2 2·10-2 1,98 0,74
HCl 0 0 0 0 0 0
TOTAL 2.244,94 841,85 2,28 0,85 72,89 27,33
De la tabla anterior se determina que el volumen mínimo de los tanques de neutralización, mez-
cladores, con NaOH tiene que ser de 2,28 m3. Tomando un margen de seguridad de diseño del
10%, se determina que el volumen de diseño del equipo es de 2,51 m3.
Para llevar a cabo la determinación de las dimensiones del mezclador, se procede a tomar como
diámetro del tanque agitado un valor de 1,5 m. De la bibliografía consultada, se extrae que la
relación entre la altura de la pared del mezclador y el diámetro de éste tiene que encontrarse
entre el 0,75 y un 1,50 para cada paleta de agitación. En el caso que nos ocupa, se considera la
instalación de una única pala, siendo por lo tanto la altura del mezclador de 1,5 m.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 126 Mª José García Bernal
Con estas dimensiones, se determina que el volumen real del tanque de neutralización es de 2,65
m3.
Para la determinación de las dimensiones de los diferentes elementos interiores que contiene el
mezclador, se siguen las recomendaciones indicadas en el Manual del Ingeniero Químico, Vo-
lumen III.
La altura del líquido en el interior del tanque agitado viene dada por la diferencia entre la altura
de la pared del reactor y el producto entre el porcentaje de sobredimensionamiento y la altura de
la pared del tanque agitado, por lo tanto:
hliq = ht · (1 - 0,1) = 1,5 m · 0,9 = 1,35 m
El espacio entre el deflector y la pared viene impuesto por la siguiente relación:
e1 = dt/24 = 1,5 m /24 = 0,063 m
La anchura radial del deflector viene dado por el siguiente cociente:
e2 = dt/12 = 1,5 m /12 = 0,125 m
El diámetro de la turbina del agitador viene dado por:
dt/2 = 1,5 m /2 = 0,75 m
Una vez determinadas las dimensiones exteriores e interiores del mezclador, se procede a con-
sultar varios catálogos comerciales, en los que se determina que la velocidad de giro del motor
del agitador suele ser de entre 80 a 500 rpm. La turbina radial que se emplea para la mezcla de
la solución HCl y de la glicerina es de hélice marina y también se encuentra construida en acero
inoxidable (figura 79). El motor eléctrico del agitador requiere una potencia máxima de 4 kW.
En la figura siguiente se muestra un esquema del tipo de turbina propuesto para agitar la mezcla
del interior del agitador.
Figura 79: Turbina tipo hélice marina
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 127 Mª José García Bernal
En la figura siguiente se muestra un corte de la sección del tanque de mezclado diseñado en este
apartado:
Figura 80: Esquema básico de un agitador con refrigeración.
En la siguiente tabla se muestras las principales características de los tanques de mezclados
empleados en la primera neutralización de la corriente de glicerina con una solución al 10% de
HCl.
Tabla 43: Propiedades principales de los mezcladores
Equipo Tanque de neutralización
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-* Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Corriente glicerina y solución NaOH
Volumen de líquido, Vliq 2,28 m3
Volumen de diseño 2,65 m3 Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,35 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 128 Mª José García Bernal
Agitador con motor eléctrico y variador de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
5.2.18.6 Evaporador al vacío
Tras la segunda neutralización, la corriente de glicerina se conduce a un sistema de ajuste de
propiedades, y de ahí a un equipo de evaporación al objeto de separar la glicerina del resto de
componentes que pudiera llevar la corriente, componentes que serían conducidos hacia la co-
lumna de rectificación de metanol al objeto de recuperar todo el metanol introducido en exceso
en el proceso.
En el evaporador se va a eliminar la mayor cantidad de metanol y agua que lleva la corriente de
glicerina, dicha cantidad sería un 99% p/p de la cantidad de la corriente que entrada al equipo,
luego empleando la condición que se elimina el 99%p/p de metanol y agua la corriente de salida
por la parte superior del evaporador tendrá los siguientes caudales:
M ������� ��������� =0,99 ‧ 843,05 = 834,62 Kg/etapa
M ��� ��������� =0,99 ‧ 2,12 = 2,09 Kg/etapa
Por lo tanto, en la tabla 44, se resumen los caudales de salida del evaporador.
Tabla 44: Balance de materia en el evaporador
EVAPORADOR
Componentes Corriente Glicerina Corriente Metanol
Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h Kg/etapa Kg/h m3/etapa m3/h
Aceite (TG+AGL)
0 0 0 0 0 0 0 0
Metanol 8,43 3,16 1,06·10-2 3,99·10-3 834,62 312,98 1,05 0,39
NaOH 0 0 0 0 0 0 0 0
Biodiesel 0 0 0 0 0 0 0 0
Glicerina 601,03 225,39 0,477 0,18 0 0 0 0 Agua 6,85 2,57 6,85·10-3 2,57·10-3 678,47 254,42 0,68 0,25
Jabón 0 0 0 0 0 0 0 0
NaCl 115,53 43,33 5,35·10-2 2·10-2 0 0 0 0
TOTAL 725,03 271,88 0,54 0,203 1.513,09 567,41 1,73 0,65
En base al balance de materia planteado anteriormente, se requiere de un equipo de evaporación
con una capacidad mínima de tratamiento de 1,19 m3/h, siendo la capacidad diaria a tratar de
28,56 m3/día.
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Consultando los catálogos disponibles, se selecciona un equipo compacto cuya capacidad
máxima de tratamiento es de 30 m3/día, siendo de línea simple y construido en acero inoxidable.
En la tabla siguiente se muestran las principales características del equipo:
Tabla 45: Características principales del evaporador al vacío
Equipo Evaporador
Ubicación Nave proceso de producción
Código Ev-*
Intemperie/Cubierto Cubierto
Corriente Glicerina, agua y metanol Capacidad diaria 28,56 m3 /día
Capacidad horaria 1,19 m3 /h
Requerimiento energético 62 kW
Potencia eléctrica 3,2 kWh
5.2.18.7 Tanque de almacenamiento de glicerina
La corriente de salida del evaporador de glicerina que está compuesta por metanol y agua se
dirige hacia la columna de rectificación al objeto de recuperar todo el metanol posible.
Por otro lado, la corriente de glicerina pura es conducida hacia los tanques de almacenamiento
de glicerina con la ayuda de un equipo de bombeo.
Se dispone de dos tanques de almacenamiento de glicerina en el parque de almacenamiento de
la planta con una capacidad de almacenamiento cada tanque de 9 días, por lo que requieren de
un volumen mínimo de almacenamiento de 43,65 m3, tomando un 10% como margen de seguri-
dad de diseño se determina que el volumen de diseño del depósito tiene que ser de 48 m3.
Tras la determinación del volumen de diseño del depósito, se procede a determinar las dimen-
siones básicas del tanque de almacenamiento. Como diámetro interior del tanque se toma un
valor de 3 m. Teniendo presente el valor seleccionado de diámetro, se determina mediante la
siguiente expresión el valor de la altura del tanque, cuyo valor calculado es de 7 m.
V =π‧d�
4‧h
Determinados tanto el diámetro de diseño del tanque de almacenamiento como la altura de dise-
ño, se procede a calcular el volumen real que se puede almacenar en el tanque con las dimensio-
nes calculadas, siendo este valor de 49,48 m3. Teniendo presente que el volumen mínimo reque-
rido es de 43,65 m3 y que el volumen real disponible en el silo de almacenamiento es de 49,48
m3, se determina que el tanque estará lleno como máximo al 88,22 % respecto de su capacidad
máxima de almacenamiento.
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Una vez determinadas las dimensiones básicas del tanque de almacenamiento, se procede a la
selección del material de construcción del tanque. En base a la información se determina que el
tanque de almacenamiento se va a construir en acero al carbono.
Para la determinación del espesor de la pared del tanque, se hace uso de la normativa API 650,
siendo el espesor de pared requerido de 5 mm.
Tabla 46: Características principales del tanque de almacenamiento de glicerina
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TG-*
Material construcción Acero al carbono Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Glicerina
Concentración producto Puro Características producto Sustancia no combustible
Capacidad mínima almacenamiento 43,65 m3
Dimensiones calculadas Altura: 7 m Diámetro: 3 m
Capacidad real 49,48 m3
Porcentaje llenado 88,22 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
5.3 Equipos de impulsión de fluidos
Es importante resaltar el papel que juegan los equipos de impulsión durante todo el proceso,
siendo los encargados de distribuir, junto con las canalizaciones, los diferentes fluidos del pro-
ceso desde un equipo hasta otro o bien desde un tanque de almacenamiento al equipo corres-
pondiente o viceversa.
Para su selección de catálogo, se tendrán presentes aspectos tales como el fluido a transportar, el
caudal requerido, la altura proporcionada por el equipo de impulsión así como la potencia re-
querida y el material de construcción del equipo de bombeo.
A modo de ejemplo se muestra el proceso de selección del equipo de impulsión de fluidos de-
nominado EB-1, siguiéndose el mismo procedimiento para el resto de quipos de impulsión de
fluidos:
El aceite es bombeado desde el tanque de almacenamiento disponible en el parque de almace-
namiento hasta el tanque pulmón en el que se ajustan sus propiedades térmicamente.
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El caudal horario requerido asciende a 85,92 m3/h, requiriendo salvar una altura de no más de 6
m. Para ello se dispone de un par de bombas, denominadas EB-1 y EB-2, de iguales característi-
cas.
Se selecciona un equipo de impulsión cuyo caudal máximo de impulsión es de 120 m3/h, con un
rodete de 220 mm, girando a 1.450 rpm y construido en acero inoxidable AISI 304. Proporciona
una altura de descarga en el punto de funcionamiento en torno a 40 m y presente un requeri-
miento de potencia en torno a los 22 kW.
En la figura siguiente se muestra la curva de funcionamiento del equipo de impulsión seleccio-
nado:
Figura 81: Curva de funcionamiento del equipo de impulsión
En la figura siguiente se muestra un boceto con las dimensiones del equipo de impulsión selec-
cionado mientras que en la tabla siguiente se muestran los valores de las dimensiones indicadas
en la figura.
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Figura 82: Boceto de dimensiones del equipo de impulsión seleccionado
Tabla 47: Dimensiones del equipo de impulsión seleccionado
Parámetro Valor
Succión 80 mm
Descarga 50 mm A 225 U 80
B 225 V 65
C 450 W 30
E 400 X 8 F 232 Y 70
G 732 t 33
H 230 D 30
J 217 Peso 118
K 200
M 160
N 120
P 105 R 245
S 325
En la tabla siguiente se muestran las principales características del equipo de impulsión selec-
cionado para el trasvase del aceite de girasol desde los tanques de almacenamiento hasta el tan-
que pulmón.
Tabla 48: Características del equipo de impulsión
Equipo Bomba para impulsión corriente de aceite de girasol desde tanque de almacenamiento hasta tanque pulmón
Código EB-*
Ubicación Nave de proceso
Tipo Bomba centrífuga Material construcción Acero al carbono
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Fluido bombeado Aceite de girasol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 120 m3/h Capacidad requerida 85,92 m3/h
% funcionamiento 71,60 %
Altura 40 m
Velocidad giro rodete 2.900 rpm Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 22 kW
Conexiones Aspiración = 8” Descarga = 8” mm
En la siguiente tabla, se muestras las principales características de los equipos de impulsión de
fluidos seleccionados:
Tabla 49: Características equipos de impulsión de fluidos
Código Fluido Caudal m3/h Altura Potencia Material
EB-1 Aceite de girasol 85,92 40 m 22 kW Acero inoxidable
EB-2 Aceite de girasol 85,92 40 m 22 kW Acero inoxidable
EB-3 Metanol 25, 68 18 m 4 kW Acero inoxidable
EB-4 Metanol 25,68 18 m 4 kW Acero inoxidable
EB-5 Aceite de girasol 85,92 25 m 12 kW Acero inoxidable
EB-6 Aceite de girasol 85,92 25 m 12 kW Acero inoxidable
EB-7 Metóxido 11,80 20 m 1,4 kW Acero inoxidable
EB-8 Metóxido 11,80 20 m 1,4 kW Acero inoxidable
EB-9 Mezcla 109,08 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-10 Mezcla 109,08 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-11 Mezcla 96,48 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-12 Mezcla 96,48 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-13 Biodiesel impuro 92,04 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-14 Biodiesel impuro 92,04 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-15 Metanol impuro 3,36 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-16 Metanol impuro 3,36 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-17 Agua 0,15 33 m 3 kW Acero inoxidable
EB-18 Agua 0,15 33 m 3 kW Acero inoxidable
EB-19 Metanol 0,45 33 m 3 kW Acero inoxidable
EB-20 Metanol 0,45 33 m 3 kW Acero inoxidable
EB-21 Agua 0,65 33 m 3 kW Acero inoxidable
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EB-22 Agua 0,65 33 m 3 kW Acero inoxidable
EB-23 Agua residual 311,34 8 m 12,5 kW Acero inoxidable
EB-24 Agua residual 311,34 8 m 12,5 kW Acero inoxidable
EB-25 Biodiesel 85,92 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-26 Biodiesel 85,92 38 m 5,8 kW Acero inoxidable
EB-27 Agua residual 0,61 33 m 3 kW Acero inoxidable
EB-28 Agua residual 0,61 33 m 3 kW Acero inoxidable
EB-29 Biodiesel 2,86 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-30 Biodiesel 2,86 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-31 Glicerina impura 0,83 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-32 Glicerina impura 0,83 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-33 Glicerina impura 0,84 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-34 Glicerina impura 0,84 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-35 Metanol 1,05 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-36 Metanol 1,05 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-37 Glicerina 0,54 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-38 Glicerina 0,54 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-39 HCl 0,18 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-40 HCl 0,18 33 m 3,8 kW Acero inoxidable
EB-41 Agua 250 43 m 40 kW Acero inoxidable
EB-42 Agua 250 43 m 40 kW Acero inoxidable
EB-43 Gasóleo C 60 30 m 7,5 kW Acero inoxidable
EB-44 Gasóleo C 60 30 m 7,5 kW Acero inoxidable
5.4 Servicios auxiliares
5.4.1 Caldera de vapor a 30 bar y 235 °C
La caldera de vapor a alta presión es el equipo requerido para la producción de vapor requerido
en los diferentes equipos que intervienen en el proceso de producción, entre los que destacan los
sistemas de ajustes de propiedades, la adecuación térmica del aceite de girasol en el tanque
pulmón y el consumo de los evaporadores al vacío.
La caldera está compuesta por un quemador de gasoil, el cual produce una llama en el interior
del cuerpo de la caldera que calienta los tubos por los que circula el agua, de forma que median-
te el calor aportado por la llama se logra obtener el vapor en las condiciones de presión y tempe-
ratura deseadas. En la figura siguiente se muestra un esquema de la caldera:
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Figura 83: Esquema caldera
El tipo de caldera seleccionado, en la que los gases de combustión circulan por el interior de los
tubos de la caldera, se denomina pirotubular. Existe otro tipo de calderas, denominadas acuotu-
bulares, en las que el fluido circula por el interior de los tubos. La caldera dispone de un depósi-
to en el que se aloja el agua tratada para su calentamiento. A esta cámara ingresa tanto agua de
nueva incorporación procedente de la planta de ósmosis inversa así como el agua procedente de
los intercambios térmicos para su reutilización.
La caldera presenta tres pasos, el primero tiene lugar en el propio hogar de combustión mientras
que el segundo y tercer paso se producen en el haz de tubos.
Las principales ventajas que presentan las calderas pirotubulares son las siguientes:
- Construcción compacta
- Menor coste de adquisición que las calderas acuotubulares
- Menor coste de instalación que las calderas acuotubulares
- Gran capacidad de energía acumulada
- Rápida respuesta a puntas de consumo
- Alta calidad de vapor o título cercano a 1
- Alto rendimiento
El equipo seleccionado dispone de una capacidad máxima de producción de vapor de 22.000
kg/h de vapor a 30 bar y 235 °C, empleando gas natural como combustible. El requerimiento
energético es de 17.131,16 kW.
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En lo referente a las dimensiones del equipo, éste presenta una longitud de 9.466 mm, una altura
total de 3.835 mm y una anchura de 3.874 mm.
En la figura siguiente se muestran imágenes del equipo seleccionado.
Figura 84: Caldera para vapor a 30 bar y 235 °C
En la tabla siguiente se muestran las principales características de la caldera de vapor seleccio-
nada en el presente apartado:
Tabla 50: Caldera de vapor a 30 bar y 235 °C
Equipo Caldera de vapor
Ubicación Nave proceso producción
Código CV-1
Intemperie/Cubierto Cubierto
Tipo Pirotubular
Clase Segunda
Agua Tratada en planta ósmosis inversa
Combustible
Gasóleo C Calor de combustión = 43.120 kJ/kg ρ = 900 kg/m3 Consumo = 1.430,25 kg/h
Dimensiones Altura: 3.835 mm Largo : 9.466 mm Anchura: 3.874 mm
Características vapor 30 bar y 235 °C
Caudal máximo vapor 22.000 kg/h
Caudal demandado medio 20.135,04 kg/h
Instalaciones consumidoras
Tanque de pre-mezcla = 5.507,92 kg/h Columna separación = 2.788,09 kg/h Columna rectificación = 630,99 kg/h Sistema tamiz molecular = 8.756,53 kg/h Secadero DDGS = 1.941,51 kg/h Calentadores purificador agua = 510 kg/h
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Equipamiento
Módulo gasificación de agua Módulo de descalificación de agua Módulo de servicio de condensado Módulo de purga de lodos, alivio y refrigeración Analizador de agua Intercambiador de calor de gases de escape ECO1
para instalación individual Intercambiador de calor de gases de escape ECO6
para aprovechamiento de poder calorífico Módulo de alivio y recuperación de calor Módulo de bomba de alimentación Módulo de alivio y recuperación de calor y purga
de lodos Enfriador de vapor Tren de válvulas de gas Módulo de circulación de gasóleo Módulo de suministro de gasóleo Módulo de precalentamiento Sistema de gestión de instalaciones
5.4.2 Torre de refrigeración
Una torre de refrigeración es una instalación que extrae calor del agua mediante evaporación o
conducción.
Las industrias utilizan agua de refrigeración para varios procesos. Como resultado, existen dis-
tintos tipos de torres de enfriamiento. Existen torres de enfriamiento para la producción de agua
de proceso que solo se puede utilizar una vez, antes de su descarga. También hay torres de en-
friamiento de agua que puede reutilizarse en el proceso.
Cuando el agua es reutilizada, se bombea a través de la instalación en la torre de enfriamiento.
Después de que el agua se enfría, se reintroduce en el proceso como agua de proceso. El agua
que tiene que enfriarse tiene generalmente temperaturas entre los 30 y los 60 °C. El agua se
bombea hacia la parte superior de la torre de enfriamiento y desde ahí fluye hacia abajo a través
de tubos de plástico lo genera la formación de gotas. Cuando el agua fluye hacia abajo, emite
calor que se mezcla con el aire de arriba, provocando un enfriamiento de 10 a 20 °C.
Parte del agua que se introduce caliente se evapora, produciendo pérdidas en el sistema que
requieren ser suplidas con aporte de agua fresca. Esta evaporación es la que causa la formación
de vapor en la parte superior de las torres de refrigeración, como la mostrada en la figura si-
guiente:
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Figura 85: Torre de refrigeración con nube de vapor
Para crear el flujo hacia arriba, algunas torres de enfriamiento contienen aspas en la parte supe-
rior, las cuales son similares a las de un ventilador. Estas etapas generan un flujo de aire ascen-
dente hacia la parte interior de la torres de enfriamiento. El agua cae en un recipiente y se con-
duce desde ahí hacia el proceso productivo.
Existen sistemas de enfriamiento abiertos y cerrados. Cuando un sistema es cerrado, el agua no
entra en contacto con el aire de fuera. Como consecuencia la contaminación del agua en las
torres de enfriamiento por los contaminantes del aire y microorganismos es insignificante.
Además, los microorganismos presentes en las torres de refrigeración no son eliminados a la
atmósfera.
Para la selección de la torre de refrigeración, se requiere conocer el caudal de agua a refrigerar,
siendo este el especificado a continuación:
- Tanque mezcladores = 6.000 kg/h
- Refrigeración camisa primera serie de reactores= 20.000 kg/h
- Refrigeración camisa segunda serie de reactores =40.000 kg/h
- Intercambiador sistema de ajustes de propiedades 3 = 400 kg/h
- Intercambiador sistema de ajustes de propiedades 5 = 100,13 kg/h
- Intercambiador sistema de ajustes de propiedades 6 =100,13 kg/h
- Intercambiador sistema de ajustes de propiedades 8 =664,65 kg/h
- Evaporador al vacío 1, EV-1 = 6540,10 kg/ h
- Evaporador al vacío 2, EV-2 = 1380,02 kg/h
El consumo total asciende a 75.185,03 kg/h de agua equivalente a 75,19 m3/h, por lo que se
selecciona una torre de refrigeración cuya capacidad de enfriamiento de agua oscila entre los
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Proyecto Fin de Carrera 139 Mª José García Bernal
100 y los 250 m3/h, siendo la capacidad de refrigeración del equipo de entre 600 y 15.700 kW,
empleando un caudal de aire variable de hasta 170 m3/s. el equipo presenta un requerimiento de
potencia de 18,50 kW. En la tabla siguiente se muestran las principales característica de la torre
de refrigeración seleccionada:
Tabla 51: Características de la torre de refrigeración
Equipo Torre de refrigeración
Ubicación Exterior nave de proceso Código TR-1
Tipo Con balsa de recogida de agua
Especificaciones técnicas
Dimensiones = 3914 x 3914 x 6211 mm Dimensión nominal = 3750 x 3750 mm Diámetro del ventilador = 2500 mm Caudal nominal = 100-250 m3/h Capacidad de refrigeración = 600-15700 kW Peso de la torre = 2870 kg Material de relleno = PRO 12/PRO 19 de PP/PVC Altura de relleno de refrigeración = hasta 1.500 mm Agua evaporada = 8 % alimentación
Conectores Conector de entrada = DN 300 PN 10 de PP Conector de salida = DN 300 PN 10 de PP
Unidad de ventilación
Ventilador = WO4267 - 4 - (7) Eficiencia de aire = caudal variable de hasta 170 m3/s Presión estática = ΔPest variable hasta 210 Pa Densidad del aire = 1,13 kg/m3
Datos del motor
Potencia nominal: 75 kW Tensión de alimentación = 400 V Tipo carcasa = IM 3011 (V1) / IP 56 Frecuencia = 50 Hz Clase de aislamiento = F
Balsa recogida agua Dimensiones: 7.630 x 7.630 x 1.000 mm Capacidad: 58,22 m3
En la figura siguiente se muestra un esquema de la torre de refrigeración seleccionada:
Figura 86: Torre de refrigeración
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Según la documentación bibliográfica disponible así como la información facilitada por el pro-
veedor en su catálogo se determina que en torno al 4 % de la corriente de entrada de agua fresca
se pierda en forma de vapor, es por ello que se requiere de un aporte de agua fresca equivalente
a la cantidad de agua evaporada, es decir, 3,01 m3/h.
5.4.3 Tanque de almacenamiento de gasoil
El consumo máximo estimado para la caldera es de 40 m3/día, por lo que se requiere de la insta-
lación de dos tanques de almacenamiento de gasoil, cada uno de ellos con un volumen de diseño
de 90 m3.
El diámetro seleccionado para el tanque de almacenamiento es de 3 m, siendo la longitud reque-
rida del depósito horizontal de 13 m. Con estas dimensiones, se determina que la capacidad real
de almacenamiento del depósito es de 91,89 m3, lo que equivale a un porcentaje de llenado con
respecto a su capacidad de un 95,77 %.
Para la determinación del espesor de las paredes de acero del tanque de almacenamiento de
gasóleo C, se hace uso de la normativa vigente, UNE-EN 12.285-2 de "Tanques de acero fabri-
cados en taller". En base a la norma citada, al tener el gasóleo C una densidad en torno a los 900
kg/m3, se determina que el tanque es de clase A en base a la clasificación establecida en el apar-
tado 3.1.4 de la norma. Por otro lado, en base al punto 3.1.6, se determina que el tanque es de
clase S, de pared simple. En base a todo ello, el tanque se puede designar como Tanque EN
12285-2/90/4000/A/S.
En base a la tabla 3 de la norma, se determina el espesor mínimo de las paredes del tanque en
base al diámetro de éste, siendo para el tanque diseñado en el presente apartado de 7 mm.
De esta forma, mientras uno de los tanques se encuentra abasteciendo a la instalación, el otro es
recargado mediante el empleo de camiones cisternas. Además, los tanques previstos disponen de
capacidad suficiente como para alojar en su interior el volumen transportado en dos camiones
cisternas de la máxima capacidad disponible en el mercado, es decir, 44 m3/camión.
En la tabla siguiente se muestran las principales características de los tanques de almacenamien-
to de gasoil diseñados:
Tabla 52: Depósitos almacenamiento gasóleo C
Equipo Tanque almacenamiento gasóleo C
Ubicación Área de almacenamiento
Código TGS-*
Material construcción Acero al carbono
Instalación Horizontal de pared doble
Interior cubeto
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Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Gasóleo C
Características producto
Clase: Combustible motor diesel Nº CAS: 68334-30-5 Nº CE: 269-822-7 NU: -
Norma diseño UNE-EN 12285-2
"Tanques de acero fabricados en taller"
Denominación según norma Tanque EN 12285-2/90/3000/A/S
Capacidad mínima almacenamiento 90 m3
Dimensiones calculadas Longitud: 12,73 m Diámetro: 3 m
Capacidad real 91,89 m3
Dimensiones tanque Longitud: 13 m Diámetro: 3 m
Porcentaje llenado 95,77 %
Requiere cubeto Sí
Tanques en cada cubeto 2
Tanques llenos en cada cubeto 2 Dimensiones cubeto 17 x 12 x 0,6
Volumen cubeto 99 m3
Porcentaje llenado cubeto 88,89 %
Medida contención pequeño derrame Sí
Red drenaje individual
Otros
El tanque dispone de entre otros acceso-rios de medidos de nivel, medidor de temperatura, bocas de hombre, escaleras adosadas al cuerpo del tanque para acce-so a cubierta, respiraderos con absolve-dor de humedad, etc.
Medidas de protección contra incendios apropiadas.
Estación de descarga de gasóleo con pendiente de 1% hacia sistema de drena-je.
5.5 Diagrama de balance de materia y energía
En el ANEXO II se encuentran detallados los caudales másicos así como los requerimientos de
aporte o extracción de calor en el proceso a partir de los siguientes planos:
Plano 1: Diagrama de flujos general
Plano 2: Balance general de materia
Plano 3: Balance general de energía (aporte y extracción de calor)
Plano 4: Diagrama de flujo general (secciones)
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5.6 Instrumentación y control
Al objeto de operar de forma segura y eficiente la planta, además de garantizar por un lado la
seguridad de la instalación industrial y por otro de garantizar la continuidad operativa del proce-
so y un ahorro de costes, se diseña un sistema de control con la instrumentación adecuada.
Para ello, se requiere dotar a los diferentes equipos de que consta la instalación de indicadores
de presión, nivel, temperatura, etc; al objeto de garantizar unas condiciones óptimas tanto desde
el punto de vista operativo como de seguridad.
Por otro lado, los diferentes tipos de válvulas empleados son los apropiados para garantizar el
paso o corte de una corriente en función de las necesidades.
En el ANEXO III, se adjunta los planos donde se detalla el sistema de control diseñado para la
instalación industrial, haciéndose hincapié en el objetivo fundamental del sistema de control
planteado: la optimización operativa del proceso y la garantía de la seguridad operativa del pro-
ceso.
Plano 5: Sección 1. Instrumentación y control
Plano 6: Sección 2. Instrumentación y control
Plano 7: Sección 3. Instrumentación y control
Plano 8: Sección 4. Instrumentación y control
Plano 9: Sección 5. Instrumentación y control
5.7 Tuberías
En función del caudal y del tipo de sustancia transportada por cada tubería, se procederá a se-
leccionar uno u otro material de construcción, un diámetro u otro entre otras características.
En el ANEXO IV se adjunta tanto los planos de tuberías de cada una de las secciones como una
tabla en la que se detallan aspectos como diámetro de la tubería, espesor de las paredes, material
de la tubería, fluido transportado, etc.
Plano 10: Sección 1. Tuberías
Plano 11: Sección 2. Tuberías
Plano 12: Sección 3. Tuberías
Plano 13: Sección 4. Tuberías
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Plano 14: Sección 5. Tuberías
5.8 Válvulas
Existen multitud de tipos de válvulas en función de su función y del tipo de fluido al que van a
permitir o cortar el paso, así como diferentes materiales de construcción de éstas. En el ANEXO
V se adjuntan los planos correspondientes a cada una de las secciones en que se ha dividido el
diagrama de flujo general del proceso, indicándose el tipo de válvula empleada en cada caso.
Plano 15: Sección 1. Válvulas
Plano 16: Sección 2. Válvulas
Plano 17: Sección 3. Válvulas
Plano 18: Sección 4. Válvulas
Plano 19: Sección 5. Válvulas
5.9 Cubetos de seguridad para tanques de almacenamiento
Los tanques de almacenamiento de las diferentes materias primas y productos como biodiesel,
glicerina, ácidos grasos, HCl, metanol, etc. se encuentran ubicados en un área denominada “par-
que de almacenamiento de materias primas y productos” a la intemperie dentro de la parcela en
la que se ha ubicado la planta.
Como medida de seguridad, los tanques se encuentran ubicados en el interior de un cubeto, que
no es más que una estructura de hormigón con paredes que rodean la totalidad del área de alma-
cenamiento para que en caso de incidente de rotura de uno de los tanques alojados en el interior
del cubeto el contenido de éste permanezca confinado en el interior del cubeto evitando así el
vertido de la sustancia bien a la red de alcantarillado como al medio ambiente evitando así cual-
quier tipo de contaminación ambiental.
Los tanques se agrupan por tipo de sustancias, para alojarlos así en un mismo cubeto al objeto
de abaratar costes y optimizar el aprovechamiento de la superficie disponible.
Por un lado, se alojan en el mismo cubeto el aceite de girasol refinado, el biodiesel, la glicerina
y los ácidos grasos. Se requiere un cubeto con unas dimensiones de 30 m de largo por 20 m de
largo, lo que equivale a una superficie de 600 m2. Atendiendo al volumen del mayor de los tan-
ques, se determina que se requiere una altura de pared capaz de alojar un volumen mínimo de
480,46 m3. Se toma una altura de pared de 1,5 m, lo que determina que el volumen del cubeto
asciende a 900 m3. A este volumen teórico hay que descontar el volumen ocupado por el resto
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Proyecto Fin de Carrera 144 Mª José García Bernal
de tanques que no están accidentados, lo que determina que el volumen neto del cubeto es de
703,23 m3, por lo que considerando el volumen mínimo requerido y el volumen neto del cubeto
se determina que en caso de rotura de uno de los tanques el líquido ocupa el 68,32% del volu-
men total disponible en el cubeto diseñado.
En otro cubeto se alojan los dos tanques de HCl. Para este cubeto se requiere un área de 9 m por
6 m lo que equivale a un área de 54 m2. Como el volumen mínimo a alojar en el cubeto es de 9
m3 se determina que la altura de pared ha de ser de 0,5 m, por lo que el volumen del cubeto di-
señado es de 27 m3. A este volumen hay que restar el volumen ocupado por el tanque no acci-
dentado, que asciende a 1,57 m3, por lo que el volumen neto del cubeto diseñado asciende a
25,43 m3, por lo que en caso de accidente, el cubeto estaría lleno al 35,39 % con respecto a su
capacidad total.
Otro de los tanques a los que hay que alojar en el interior de un cubeto son los tanques de alma-
cenamiento de metanol. El volumen mínimo que se requiere alojar es de 134,95 m3. Para alojar
los dos tanques de almacenamiento de metanol se requiere un área de 16 m por 9 m lo que equi-
vale a un área de 144 m2. Se plantea una altura de pared de 1,5 m, por lo que el volumen del
cubeto diseñado es de 216 m3. Restando el volumen del tanque no siniestrado, se determina que
el volumen real del cubeto es de 186,55 m3, por lo que en caso de accidente el cubeto estaría
ocupado al 72,34 % de su capacidad total.
Para el cubeto del tanque de almacenamiento de residuos, ya que en este tanque se aloja el agua
sucia con multitud de trazas de diferentes compuestos. Se determina que el volumen mínimo
que se requiere alojar en el cubeto es de 103,78 m3. Se requiere un área de almacenamiento de
14 m por 8 m, lo que equivale a un área de 112 m2. Se determina una altura de la pared del cu-
beto de 1,5 m, por lo que el volumen teórico del cubeto es de 168 m3. Descontando el volumen
ocupado por el cubeto no accidentado se tiene que el volumen real del cubeto es de 149,15 m3,
por lo que en caso de accidente el cubeto está ocupado el 69,58 % con respecto a su capacidad
máxima.
En lo referente a las medidas de seguridad a tener presente en el almacenamiento de gasóleo C,
se tiene presente lo indicado en la ITC MIE-APQ 1 "Almacenamiento de líquidos inflamables y
combustibles", siendo la sustancia a almacenar un líquido inflamable de clase C.
En base a la ITC MIE-APQ 1 se tiene que:
- La distancia entre los tanques de almacenamiento tiene que ser de 0,3·D, o un mínimo de
1,5m. De esta forma, se determina que la distancia de separación entre los tanques será de 0,9
m, por lo que se selecciona una distancia mínima de separación entre tanques de 1,5 m como
establece la norma.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 145 Mª José García Bernal
- La capacidad del cubeto en cuyo interior se encontrarán ubicado los depósitos, ha de tener una
capacidad mínima igual al mayor de los depósitos alojados. En el caso que nos ocupa, al tener
dos depósitos de iguales dimensiones y características, el volumen del cubeto será el de uno de
los depósitos diseñados, considerando el volumen ocupado por el otro. Al encontrarse los tan-
ques instalados a ras de suelo, y que la capacidad de cada depósito es de 91,89 m3, se determina
que el cubeto tendrá una anchura de 12 m, una longitud de 17 m y una altura de muro de 0,6 m,
lo que equivale a una capacidad de contención de 122,40 m3, a lo que hay que restar el volumen
ocupado por el otro depósito, que asciende a 23,4 m3, lo que se traduce en un volumen del cube-
to de 99 m3, es decir, en caso de rotura se encontrará al 92,81 % respecto de su capacidad total.
5.10 Sistemas de ajuste de propiedades (SA-*)
A lo largo del proceso de producción, se requiere un ajuste de las propiedades de los fluidos de
las diferentes líneas del proceso, bien mediante un calentamiento o un enfriamiento de la co-
rriente correspondiente.
Dicho ajustes de propiedades se realiza mediante el empleo de equipos de intercambio de calor,
bien mediante el empleo de intercambiadores de placas para pequeños saltos térmicos y bajos
caudales o bien mediante intercambiadores de carcasa y tubos para altos caudales y saltos térmi-
cos mayores.
A continuación procedemos a detallar cada uno de los equipos de intercambio de calor requeri-
dos en las diferentes secciones del proceso.
5.10.1 Sistema de ajuste de propiedades 1 (SA-1)
Este sistema de ajuste de propiedades tiene por objeto llevar a cabo el ajuste térmico de la co-
rriente de salida de los reactores antes de entrar en la columna de destilación mediante un ajuste
térmico al objeto de que la corriente de entrada a la columna de destilación entre en ésta en las
condiciones más favorables posibles.
El caudal horario a tratar es de 2,93 m3/h requiriéndose incrementar la temperatura desde los 40
ºC a los 60 ºC.
Atendiendo al bajo salto térmico así como al poco caudal a tratar se opta por utilizar un inter-
cambiador de placas desmontables, para lo cual se selecciona un catálogo comercial para llevar
a cabo la selección del equipo que más se ajuste a las necesidades requeridas.
En la figura siguiente se muestra a modo de ejemplo un ejemplo de un intercambiador de placas
tipo:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Figura 87: Intercambiados de placas
Se toma de catálogo un equipo de intercambio de calor de placas cuyo caudal máximo de trata-
miento es de 2.600 l/h, con una potencia máxima de intercambio de 120 kW. En la tabla si-
guiente se muestran las principales características del equipo seleccionado
Tabla 53: Sistema de ajuste de propiedades1, SA-1
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 1, SA-1
Caudal máximo 2.600 l/h
Potencia 120 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 11
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero al carbono
Dimensiones 204x490x29,15 mm
5.10.2 Sistema de ajuste de propiedades 2 (SA-2)
Este sistema de ajuste de propiedades tiene lugar en el interior de la propia columna de destila-
ción, y tiene por objeto hacer disminuir la temperatura de la corriente de destilado, vapor, para
condensarla previamente antes de su recirculación a la propia columna de destilación.
Por todo ello, el diseño de este sistema de ajuste de propiedades se realizó de forma conjunta
con el diseño de la propia columna de destilación haciendo uso del software de diseño Aspen
Plus.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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5.10.3 Sistema de ajuste de propiedades 3 (SA-3)
Este sistema de ajuste de propiedades tiene como objeto adecuar térmicamente la corriente de
fondos de la columna de destilación compuesta por biodiesel e impurezas. En la siguiente figura
se tiene un esquema de las corrientes de entrada y salida al intercambiador de calor:
Figura 88: Corrientes de entra y salida al intercambiador de calor
Como equipo de intercambio de calor se selecciona un intercambiador de carcasa y tubos en los
que la corriente caliente va por el interior de los tubos y la corriente fría por la carcasa del inter-
cambiador.
Se selecciona como método de cálculo del programa el método NRTL-RK como se indica en la
figura siguiente:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Figura 89: Selección de método de cálculo
Tras esto, se procede a introducir los caudales másicos y las características de las diferentes
corrientes que entran y salen del equipo de intercambio de calor. En las siguientes figuras se
muestras las pantallas obtenidas del software de cálculo Aspen Plus a la hora de caracterizar las
corrientes de entrada al intercambiador de carcasa y tubos.
Figura 90: Características de la corriente 1
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Figura 91: Característica de la corriente 2
Tras ello, se seleccionan los diferentes parámetros de diseño del intercambiador de calor como
se muestra en la figura siguiente:
Figura 92: Parámetros de diseño del intercambiador de calor
A continuación se procede a llevar a cabo la simulación del intercambiador de calor de los que
se obtienen los resultados mostrados en la figura siguiente:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Figura 93: Resultados de la simulación del intercambiador de calor
En ella se puede apreciar como la temperatura de salida del agua del equipo es de 100 ºC siendo
la cantidad de calor intercambiado de 191,74 kW, requiriéndose un caudal de 400 kg/h de agua
fresca a 20 ºC.
En la figura siguiente se muestran los detalles de las diferentes corrientes que componen el
equipo de intercambio así como otros datos de interés obtenidos en el proceso de simulación.
Figura 94: Características de las corrientes del sistema de intercambio
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Figura 95: Otros datos de interés
Una vez realizada la simulación correspondiente en el software Aspen Plus, se procede a selec-
cionar las características de los tubos del equipo de intercambio de calor así como el número de
tubos y el número de pasos por los tubos.
Tomando como referencia los catálogos comerciales de tubos para intercambiadores de calor, y
teniendo presente que la velocidad de circulación del fluido por los tubo va a ser de 1 m/s, se
determina que el diámetro exterior de los tubos de acero inoxidable seleccionados es de 3/8”,
siendo el dext = 17,20 mm y el dint = 13,60 mm.
Con este tipo de tubo, y conociendo que el área de intercambio requerido es de 8,529 m2. El
número de tubos requeridos se determina mediante la expresión:
� =� (��
�� )
� · � ·��
4
obteniéndose que se requieren 12 tubos.
A partir de conocer el número de tubos requeridos así como el área de intercambio necesaria, se
determina la longitud de los tubos a partir de la siguiente expresión:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
en la que n es el número de tubos, N es el número de
este caso), L es la longitud de los tubos y d
Con todo ello, se determina que la longitud de
De forma gráfica, se muestra en la figura siguiente, la evolución térmica de los fluidos
(línea azul) y caliente (línea roja)
Figura 96
En la tabla siguiente se muestran las principales del sistema de ajuste determinado:
Tabla 54: Características principales del sistema de ajuste de propiedades SA
Equipo
Tipo equipo
Función
Nº tubos
Longitud tubos
Nº paso por los tubos
Sentido circulación
Material carcasa
Material tubos
0
50
100
150
200
250
T ºC
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
A = n·N·π·���� · �
en la que n es el número de tubos, N es el número de pasos del fluido por el tubo (2
este caso), L es la longitud de los tubos y dext es el diámetro exterior de los tubos seleccionados.
Con todo ello, se determina que la longitud de los tubos es de 6,57 m.
De forma gráfica, se muestra en la figura siguiente, la evolución térmica de los fluidos
(línea azul) y caliente (línea roja) a lo largo de la longitud del tubo:
Figura 96: Evolución de las temperaturas de los fluidos
tabla siguiente se muestran las principales del sistema de ajuste determinado:
: Características principales del sistema de ajuste de propiedades SA-3
Sistema de ajuste de propiedades 3, SA
Tipo equipo Intercambiador de carcasa y tubos
Enfriar
12
Longitud tubos 6,57 m
Nº paso por los tubos 2
Sentido circulación Contracorriente
Material carcasa Acero inoxidable
Material tubos Acero inoxidable
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
152
pasos del fluido por el tubo (2 pasos en
es el diámetro exterior de los tubos seleccionados.
De forma gráfica, se muestra en la figura siguiente, la evolución térmica de los fluidos frio
tabla siguiente se muestran las principales del sistema de ajuste determinado:
Sistema de ajuste de propiedades 3, SA-3
Intercambiador de carcasa y tubos
Contracorriente
Acero inoxidable
Acero inoxidable
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5.10.4 Sistema de ajuste de propiedades 4 (SA-4)
Este sistema de ajuste de propiedades tiene lugar en el interior de la propia columna de rectifi-
cación de metanol, y tiene por objeto hacer disminuir la temperatura de la corriente de destilado,
vapor, para condensarla previamente antes de su recirculación a la propia columna de rectifica-
ción.
Por todo ello, el diseño de este sistema de ajuste de propiedades se realizó de forma conjunta
con el diseño de la propia columna de destilación haciendo uso del software de diseño Aspen
Plus.
5.10.5 Sistema de ajuste de propiedades 5 (SA-5)
Este sistema de ajuste se encuentra en la corriente de fondos de la columna de rectificación y
que se encuentra compuesta por las aguas sucias. El sistema de ajuste tiene por objeto adecuar
térmicamente la corriente antes de ser conducida a la planta de tratamiento de aguas residuales
para su tratamiento.
El caudal a acondicionar en este caso es muy bajo, 5,62·10-3 m3/h, por lo que se opta por un
intercambiador de placas. Se requiere enfriar la corriente desde los 62,9 ºC hasta los 20 ºC.
Atendiendo a los catálogos disponibles, se selecciona el equipo más pequeño, el posee un cau-
dal máximo de tratamiento de 1000 l/h, con un número de placas totales de 5 y una potencia de
intercambio máxima de 48 kW.
En la tabla siguiente se muestran las principales propiedades del sistema de ajuste de propieda-
des SA-5
Tabla 55: Sistema de ajuste de propiedades 5, SA-5
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 5, SA-5
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x13,25 mm
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5.10.6 Sistema de ajuste de propiedades 6 (SA-6)
En este caso se requiere llevar a cabo el ajuste térmico de la corriente de agua que se va a em-
plear para llevar a cabo el lavado de la corriente de biodiesel impuro en el conjunto de centrifu-
gadoras disponibles.
Se requiere llevar a cabo un tratamiento térmico de un caudal que asciende a los 0,583 m3/h,
requiriéndose incrementar la temperatura de la corriente desde los 20 ºC hasta los 40 ºC.
Para ello se selecciona un equipo de placas, con una capacidad máxima de tratamiento de 1.000
l/h y con una potencia máxima de intercambio de 48 kW.
En la tabla siguiente se muestran las principales características del sistema de ajuste de propie-
dades 6, SA-6.
Tabla 56: Sistema de ajuste de propiedades 6, SA-6
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 6, SA-6
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x13,25 mm
5.10.7 Sistema de ajuste de propiedades 7 (SA-7)
Este sistema de ajuste de propiedades tiene por objeto adecuar térmicamente la corriente de
biodiesel a la salida de los centrifugadores de lavado, la cual se encuentra a una temperatura de
50ºC y se necesita aumentar la temperatura de la corriente hasta los 220ºC antes de ser introdu-
cida en el evaporador a vacío.
Siguiendo los pasos seguidos en el diseño del sistema de ajuste de propiedades 3, SA-3, se de-
termina que el fluido frio se introduce por el lado de los tubos mientras que el fluido caliente lo
hará por el lado de la carcasa.
Siguiendo la metodología ya comentado, se determina que el área de intercambio es de 12 m2,
siendo el número de tubos requeridos igual a 6.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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Tomando un tubo de 3/8” cuyo dext es de 17,20 mm y el dint de 13,60 mm, y tomando 6 pasos
por tubos, se determina que la longitud de los tubos será de 6,16 m.
De forma gráfica, la evolución de las temperaturas de las corrientes fría (azul) y caliente (rojo)
a lo largo del equipo de intercambio se muestra en la siguiente figura:
Figura 97: Evolución térmica de las corrientes en el interior del equipo de intercambio
En la tabla siguiente se muestras las principales características del equipo de intercambio de
calor diseñado
Tabla 57: Características principales del sistema de ajuste de propiedades7, SA-7
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 7, SA-7
Tipo equipo Intercambiador de carcasa y tubos
Función Calentar
Nº tubos 6
Longitud tubos 6,16 m
Nº paso por los tubos 6
Sentido circulación Contracorriente
Material carcasa Acero inoxidable
Material tubos Acero inoxidable
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
T ºC
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
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5.10.8 Sistema de ajuste de propiedades 8 (SA-8)
Este sistema de ajuste de propiedades tiene por objeto adecuar térmicamente la corriente de
biodiesel purificado a su salida del evaporador al vacío antes de ser almacenados en los tanques
de almacenamiento de biodiesel ubicados en el parque de almacenamiento.
Para ello, se requiere enfriar la corriente de biodiesel desde los 220 ºC hasta los 25 ºC.
Siguiendo el sistemática explicado anteriormente y teniendo presente que se selecciona un inter-
cambiador de carcasa y tubos, se determina que el número de tubos requeridos es de 12 tubos.
Se selecciona un tubo de acero inoxidable de 3/8” diámetro exterior 17,20 mm y diámetro inter-
ior 13,60. El área de intercambio es de 20,96 m2 siendo la longitud de los tubos es de 12,69 m.
En la tabla siguiente se muestran las principales características del equipo de intercambio de
calor diseñado:
Tabla 58: Características del sistema de ajuste de propiedades 8, SA-8
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 8, SA-8
Tipo equipo Intercambiador de carcasa y tubos
Función Enfriar
Nº tubos 12
Longitud tubos 12,69 m
Nº paso por los tubos 8
Sentido circulación Contracorriente
Material carcasa Acero inoxidable
Material tubos Acero inoxidable
En la siguiente figura se muestra la evolución de las temperaturas de las corrientes fría (línea
azul) y caliente (línea roja), a lo largo del equipo de intercambio:
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 157 Mª José García Bernal
Figura 98: Evolución de las temperaturas de las corrientes en el SA-8
5.10.9 Sistema de ajuste de propiedades 9 (SA-9)
El siguiente sistema de ajuste de propiedades tiene por objeto adecuar térmicamente la corriente
de glicerina antes de su entrada en el equipo de evaporación al vacío.
Se selecciona como equipo de intercambio de calor un intercambiador de placas ya que el cau-
dal del fluido a acondicionar térmicamente es muy pequeño. El objetivo del sistema de ajuste de
propiedades no es otro que el de hacer pasar la corriente de glicerina de 40 ºC a 180 ºC.
Tomando de catálogo el equipo que mejor se adapta a las necesidades de la corriente a acondi-
cionar, se determina tomar un equipo de intercambio de calor cuyo caudal máximo de trata-
miento es de 1000 l/h, siendo la potencia máxima de intercambio de 48 kW y unas dimensiones
de 204x490x13,25.
Tabla 59: Principales propiedades del sistema de ajuste de propiedades 9, SA-9
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 9, SA-9
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
0
50
100
150
200
250
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 158 Mª José García Bernal
Dimensiones 204x490x13,25 mm
5.10.10 Sistema de ajuste de propiedades 10 (SA-10)
El sistema de ajuste de propiedades 10 tiene por objeto enfriar la corriente de glicerina desde su
salida del evaporar al vacío hasta el almacenamiento de ésta en los tanques de almacenamiento
que hay disponibles en el parque de almacenamiento.
La corriente tiene que ser ajustada térmicamente desde los 180ºC hasta 20 ºC, y teniendo pre-
sente que le caudal de la corriente es de 0,21 m3/h, se selecciona un intercambiador de placas
cuya capacidad máxima es de 1000 l/h, siendo la potencia máxima intercambiada de 48 kW.
En la tabla siguiente se muestras las principales características del equipo de intercambio de
calor seleccionado:
Tabla 60: Principales propiedades del sistema de ajuste de propiedades 10, SA-10.
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 9, SA-9
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x13,25 mm
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
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Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 160 Mª José García Bernal
6. Estimación de costes
Por último, y en base a la bibliografía consultada, se lleva a cabo la estimación global de los
costes asociados al proyecto desarrollado.
En la siguiente tabla se hace un desglose aproximado de la estimación del coste total del proyec-
to:
Tabla 61: Estimación de costes del proyecto
Concepto Inversión (€)
1. Acondicionamiento del terreno, obras civiles, edificios y estructuras
- Estructuras
- Obra civil y pavimentos
- Edificio administrativo (200 m2)
- Nave cubierta (300 m2)
- Envolvente general de la nave (1.000 m2)
Total
500.000
300.000
120.000
90.000
400.000
1.410.000
2. Equipos 3.300.000
3. Bombas 242.000
4. Tuberías 500.000
5. Instrumentación y control 400.000
6. Ingeniería (8%) 204.160
7. Seguridad y Salud (1%) 25.520
Presupuesto de ejecución material (P.E.M) 5.581.680
Gastos generales (13%)
Beneficio industrial (7%)
725.618,40
390.717,60
Total 6.698.016
Impuesto valor añadido (I.V.A) (21%) 1.406.583,36
Total Presupuesto ejecución contrata (P.E.Contrata) 8.104.599,36
Analizando los datos mostrados en la tabla anterior, se puede determinar que la inversión en
equipos, considerando equipos de proceso, bombas y tuberías, asciende a 4.042.000 € que re-
presenta el 72,41 % del total del presupuesto de ejecución material.
A continuación, en la figura siguiente, se hace a modo de esquema, una separación de los dife-
rentes conceptos en que se divide la inversión total del proyecto.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 161 Mª José García Bernal
Figura 99: Detalle de inversión global
Como se puede apreciar, la mayor parte de la inversión recae en la compra de equipos, tuberías,
en sistemas de instrumentación y control, etc.
24%
56%
4%9%
7%
Inversión
Acondicionamiento Equipos Bombas Tuberias I&C
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
162
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 163 Mª José García Bernal
1. Apuntes asignatura “Operaciones Básicas con Sólidos y Fluidos”
2. Apuntes asignatura “Operaciones Básicas de la Ingeniería Química”
3. Apuntes de la asignatura Instrumentación y Control
4. Catálogo comercial Bombas Ideal
5. Manual del Ingeniero Químico, Perry
6. Catálogo comercial evaporadores Veolia
7. Catálogo comercial de tuberías Tubacero
8. Web Junta de Andalucía. Instituto de la Energía
9. Web Ministerio de Industria, Turismo y Comercio
10. Web Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales
11. GeoPortal Gasolineras
12. Web Dirección General de Trafico
13. Web Autoridad Portuaria de Huelva
14. Web Autoridad Portuaria de Sevilla
15. Web Autoridad Portuaria de la Bahía de Cádiz
16. Estudio del impacto macroeconómico de las energías renovables en España
17. Informe Infinita Renovables 2015
18. Ponencia “Encuentro Internacional Logística de Graneles Líquidos”
19. Catálogo comercial equipos de centrifugación
20. Catálogo comercial agitadores
21. Catálogo comercial Torres de refrigeración
22. Catálogo comercial calderas de vapor
23. Informe de la Asociación de Empresas de Energías Renovable.
24. Web AENOR
25. Web TUSSAM
26. Apuntes asignatura de “Transmisión de Calor”
27. Comisión Nacional de Energía “Estudio sobre las emisiones derivadas del consumo de
carburantes en el transporte por carretera en España”
28. Plan de Energías Renovables 2011-2020
29. Agencia Andaluza de la Energía “Los Biocarburantes en Andalucía”
30. Normas TEMA
31. Proyecto de Empleo, Agricultura, Biodiesel, Transporte y Cambio climático del Minis-
terio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente.
32. Plan de Implementación del sector español de la bioenergía del Ministerio de Ciencia e
Innovación.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
164
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 165 Mª José García Bernal
Compuesto ρ
(kg/m3)
PM
(g/mol)
Cp
(kJ/kg·k)
μ
(kg/m·s)
k
(W/m·K) Pr
P
(atm)
λ
(kJ/kg)
υ
(m2/s)
NaOH 2100 40 - - - - - - -
Aceite 945 876,64 1,746 23,8·10-3 16,49·10-
2 251,82 1 -
2,52·10-
5
Metanol 791,8 32,04 2,55 5,1·10-4 0,19 6,59 1 - -
Biodiesel 883 295,52 1,63 3,6·10-3 16,6·10-2 - 1 - -
Glicerina 1.260 92 2,52 0,1 29·10-2 - 1 - -
Agua 1.000 18 4,183 8,33·10-4 0,6 5,81 1 - -
Triglicéridos 882,65 944,5 - - - - 1 - -
Ác.Grasos 894,32 281,52 - - - - 1 - -
Jabón 1.050 303,51 - - - - - - -
Solución
HCl 1.190 36,5 0,7981 - - - 1 -
1,08·10-
5
Vapor satu-
rado 0,555 18 2.158 1,3·10-5 0,027 1,033 2,37 2.183,10 -
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
166
TP-*
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Diagrama de flujos del proceso
Sevilla, Junio 2018Plano: 1
Escala: s.e
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
R-*
M-*
T-*
TM-*
TA-* TP-*
CD
TR
TB-*
M-*M-*
TG-*
CRM
TAG-*
EV-1
CL-3CL-2CL-1
C-* C-*
PTAR
EB-5
EB-6
EB-1
EB-2
EB-3
EB-4
EB-9
EB-10
R-*EB-7
EB-8EB-11
EB-12I-1
I-2
EB-11
EB-12
EB-13
EB-14
I-3
POINV
EB-15
EB-16
I-4
EB-17
EB-18
EB-23
EB-24
EB-19
EB-20
I-5
I-6
EB-21
EB-22
EB-25
EB-26
C-*
T-NaOH
EB-27
EB-28
I-7
EV-2 EB-29
EB-30
EB-31
EB-32
EB-5
EB-6
E-146
E-147
EB-33
EB-34
THCl
TR-1
CG-1
CD-*
CD-*
I-8
TP-*
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Diagrama de flujos del proceso
Balance de materia
Sevilla, Junio 2018Plano: 2
Escala: s.e
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
R-*
M-*
T-*
TM-*
TA-*
253,95 kg/h
TP-*
CD
2626,40 kg/h
2540,28 kg/h
517,02 kg/h
TR
TB-*439,90 kg/h
M-*M-*
539,00 kg/h
829,18 kg/h 827,62 kg/h
TG-*
CRM
1,55 kg/h
TAG-*
EV-1
CL-3CL-2CL-1
C-* C-*
PTAR
EB-5
EB-6
EB-1
EB-2
EB-3
EB-4
2547,70 kg/h
EB-9
EB-10
3125,67 kg/h
R-*EB-7
EB-8
38,10 kg/h
EB-11
EB-122735,50 kg/h
2685,45 kg/h
109,10 kg/h
I-1
I-2
EB-11
EB-12
EB-13
EB-14
I-3 47,89 kg/h
POINV
EB-15
EB-16
I-4
508,05 kg/h
EB-17
EB-18
EB-23
EB-24
2525,27 kg/h
EB-19
EB-20
I-5
I-6
EB-21
EB-22
6,04 kg/h
EB-25
EB-26
C-*
T-NaOH
14,86 kg/h
EB-27
EB-28
I-7
585,65 kg/h
EV-2 EB-29
EB-30
EB-31
EB-32
313,77 kg/h
271,88 kg/h
EB-5
EB-6
E-146
E-147
324,55 kg/h
48,75 kg/h
EB-33
EB-34
270,60 kg/hTHCl
TR-1
CG-1
CD-*
CD-*
86,12 kg/h
352,00 kg/h
I-8
TP-*
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Diagrama de flujos del proceso
Balance de energía
Sevilla, Junio 2018Plano: 3
Escala: s.e
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
R-*
M-*
132,39 KW
T-*
TM-*
TA-* TP-*
CD120 KW
TR
TB-*
M-*M-*
TG-*
CRM
TAG-*
EV-1
CL-3CL-2CL-1
C-* C-*
PTAR
EB-5
EB-6
EB-1
EB-2
527,20 KW
EB-3
EB-4
EB-9
EB-10
25,98 KW
R-*EB-7
EB-8EB-11
EB-12
56,97 KW
I-1
1.672,56 KW
I-2
EB-11
EB-12
EB-13
EB-14
I-3
48 KW
191,74 KW
POINV
EB-15
EB-16
I-4
48 KW
EB-17
EB-18
EB-23
EB-24
318,59 KW
EB-19
EB-20
I-5
282 KW
I-6
EB-21
EB-22
3.135 KW
EB-25
EB-26
C-*
T-NaOH
EB-27
EB-28
I-7
48 KW
EV-2
627 KW
EB-29
EB-30
EB-31
EB-32
EB-5
EB-6
E-146
E-147
EB-33
EB-34
THCl
TR-1
CG-1
CD-*
CD-*
864,54 KW
I-8
48 KW
TP-*
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Diagrama de flujos del proceso
Secciones
Sevilla, Junio 2018Plano: 4
Escala: s.e
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
R-*
M-*
T-*
TM-*
TA-* TP-*
CD
TR
TB-*
M-*M-*
TG-*
CRM
TAG-*
EV-1
CL-3CL-2CL-1
C-* C-*
PTAR
EB-5
EB-6
EB-1
EB-2
EB-3
EB-4
EB-9
EB-10
R-*EB-7
EB-8EB-11
EB-12I-1
I-2
EB-11
EB-12
EB-13
EB-14
I-3
POINV
EB-15
EB-16
I-4
EB-17
EB-18
EB-23
EB-24
EB-19
EB-20
I-5
I-6
EB-21
EB-22
EB-25
EB-26
C-*
T-NaOH
EB-27
EB-28
I-7
EV-2 EB-29
EB-30
EB-31
EB-32
EB-5
EB-6
E-146
E-147
EB-33
EB-34
THCl
Sección 1
Sección 2
Sección 4
Sección 3
TR-1
CV-1
Sección 5
CD-*
CD-*
I-8
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
167
T-1
NaOH
T-2
NaOH
R-1
VB-35
VB-37
EB-9VB-50
VB-51 EB-10
VA-9
VA-10
VR-17
VR-18
C-1
M-1
VB-24
EB-7
VB-29
VB-30
EB-8
VA-7
VA-8
VR-14
VR-15
VT-1
VT-4
VT-3 VT-6
EB-3
VB-19
VB-20
EB-4
VA-6
VA-7
VR-9
VR-10
EB-1VB-3
VB-4
EB-2
VA-1
VA-2
VR-1
VR-2
VR-12
VR-13
VR-20
WC
136
WT
136
SP
WC
139
WT
139
SP
WT
138
TT
127
TC
127
SP
M-3
ST
142
SC
142
SP
WT
138
SP
WC
141
WT
141
SP
VB-25
VB-26
Desde Torre
de Refrigeración
SC
144
ST
144
SP
TT
129
TC
129
SP
AT
132
AC
132
SP
Desde Torre
de Refrigeración
ST
152
SC
152
VB-13
SP
TT
156
TC
156
SP
Desde Torre
de Refrigeración
AT
160
AC
160
SP
VB-54
VB-66
VB-56
VB-67
VB-55
R-8
VB-76
VB-88
VR-24
ST
174
SC
174
SP
TC
178
TT
178
SP
AT
182
AC
182SP
VB-68
C-5
VB-72
C-6
VB-96
VB-101
VB-108
VB-107
VB-102
VB-113
C-10
EB-11VB-92
VB-93 EB-12
VA-10
VA-11
VR-29
VR-30
VA-12
Hacia el tanque neutralizador
Corriente Glicerina
VA-13
Hacia el
Intercambiador 1
Desde torre
rectificación
TM-1
TA-2VB-5 VB-6
VR-3
VC-1
PI
105
PI
106
FC
107
FT
107
SP
VB-21 VB-22
VR-11
VC-3
FC
123FT
123
VB-31 VB-32
VR-16
VC-4
FC
147FT
147
SP
FV
123
FV
147
FV
107
PI
121
PI
122
PT
133 PT
135
PI
145
PI
146
PI
148
VB-52 VB-53
VR-19
VC-5
FC
166
FT
166
SP
SP
FV
166PI
164
PI
165
PI
170
VB-94 VB-95
VR-31
VC-6
FC
185
FT
185
SP
FV
185
PI
184
PI
183
VS-1
PHH
133
1
1
VB-23
WT
124
WC
124
SP
VS-3
PHH
135
3
3
WT
126
WC
126
SP
AT
130
AC
130
SP
TM-2
TI
116 TI
119
PI
115PI
118
VB-18VB-17
LI
117LI
120 SP
TA-1
VB-2
PI
104
TI
103
PI
101
TI
100
LI
104
LI
102
Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
WT
138
WC
138
SP
VS-4
PHH
148
4
4VS-13
PHH
170
13
13
VB-27VB-28
VB-36
VB-84
V-1
I-1
V-2
I-2
I-3I-4
V-4
V-3
VT-*
VB-*
VS-*
VR-*
VA-*
Válvula de tajadera
Válvula de bola
Válvula de antiretorno
Válvula de regulación
Válvula de seguridad
EB-* Equipo de impulsión
M-* Mezcladores
Reactores
Centrifugadoras
Tanque de aceite
Tanque de metanol
Tolva de NaOH
R-*
C-*
TA-*
TM-*
T-*
EB-5VB-9
VB-10
EB-6
P-73
VA-4
VA-5
VR-6
VR-7
VB-11 VB-12
VR-8
VC-2
PI
112
PI
113
FC
114
FT
114
SP
FV
114
TP-1
TP-2
VB-8
VB-7
VB-1
LI
108
LI
110
Desde la
caldera
VR-5
VR-4
V-21
Hacia la
caldera
SP
TC
109TT
109
Desde la
caldera
VA-3
Hacia la
caldera
TT
111
TC
111
SP
TP-* Tanque pulmón
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Instrumentación y control
Sección 1
Sevilla, Junio 2018Plano: 5
Escala: s.e
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
VB-33
WT
202
WC
202
SP
VB-34
VB-80
Desde Torre
de Refrigeración
Hacia Torre
de RefrigeraciónHacia Torre
de Refrigeración
WC
197
WT
197
SP
WC
201
WT
201
SP
LT
186
LC
186SP
LT
191
LC
191
SP
LT
196
LC
196
SPP-167
CD
E-1
VB-116
VB-117EB-14
EB-13
VA-15
VA-16
I-2
VR-38
VR-34
VR-43
VR-35
VR-39
VR-56
VA-21
VA-16
VA-19
VR-37
Hacia torre
de refrigeración
Hacia torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
Desde caldera
Hacia caldera
Hacia centrifugadores de la
corriente de biodiesel
TC
207
TT
207
SP
SP
LT
208
LC
208
SPTT
206
TC
206
TT
205
TC
205
SP
SP
TC
222
TT
222
LC
204
SP
CRM
VB-128
VB-129EB-18
EB-17
VA-22
VA-23
I-3
VR-46
VR-51
VR-54
VR-52
VR-55
VA-24
Hacia torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
Desde torre
de refrigeración
Hacia caldera
Hacia PTAR
SPTT
214
TC
214
SPTC
221
TT
221
LC
220
SP
C‐1
VA-20
Desde evaporadores de la
corriente de glicerina
LC
204
Hacia tanque
metanol
LT
220
I-1
VR-33
VA-14
Hacia caldera
Desde centrifugadoras
de separación
SP
TC
200
TT
200
VB‐118 VB‐119
VR‐36
VC‐7
FC
203
FT
203
SP
FV
203 VB‐130 VB‐131
VR‐53
VC‐10
FC
219
FT
219
SP
FV
219
PI
201
PI
202
PI
217
PI
218
E-2
VR-47
Desde caldera
Hacia caldera
TT
215
TC
215
SP
VR-45
VA-25
Hacia torre
de refrigeración
TC
212
TT
212
SP
PI
210
PI
209
PI
216
PI
211
SA-1
SA-2
SA-3
SA-4
SA-5
Desde caldera
C*
Válvula antiretorno VA*
VR*
VB*
VC*
I*
CD
CRM
EB*
Válvula de regulación
Válvula de bola
Intercambiador
Válvula de control
Columna de destilación
Columna de rectificación
de metanol
Equipo de bombeo
Condensador
VB-120
VB-121EB-16
EB-15VA-17
VA-18
VR-40
VR-41
VB‐122 VB‐123
VR‐42
VC‐8 VA-28
SP
LT
213
LC
213
VB-124
VB-125EB-20
EB-19
VA-26
VA-27
VR-48
VR-49
VB‐126 VB‐127
VR‐50
VC‐9
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
e biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Instrumentación y control
Sección 2
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Sevilla, Junio 2018Plano 6
Escala: s.e
Escuela Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
C-11 C-12 C-13
EB-25VB-140
VB-141EB-26
VA-34
VA-35
VR-64
VR-65
Desde intercambiador 2 de
fondos de la columna
de destilación
EB-21VB-132
VB-133EB-22
VA-29
VA-30
VR-57
VR-58
I‐4
Desde caldera
Hacia caldera
Desde la planta de
ósmosis inversa
I‐5
EV‐1
I‐6
VR‐68
Desde torre de
refrigeración
VA‐37Hacia torre de
refrigeración
TC
313
TT
313
SP
TB‐1
VA‐42
TC
321
TT
321
SP
EB-27VB-144
VB-145 EB-28
VA-38
VA-39
VR-69
VR-70
Hacia PTAR
EB-29VB-148
VB-149
EB-30
VA-40
VA-41
VR-72
VR-73
VR‐75
Hacia torre de
refrigeración
Desde torre de
refrigeración
VB‐134 VB‐135
VR‐59
VC‐11
FC
302
FT
302
SP
FV
302
VR-60
VA-31SP
TC
303
TT
303
TP
VR-67
VA-36
SP
TC
312
TT
312
VB‐142 VB‐143
VR‐66
VC‐13
FC
311
FT
311
SP
FV
311
EB-23VB-136
VB-137EB-24
VA-32
VA-33
VR-61
VR-62
.
.
TR
VB‐138 VB‐139
VR‐63
VC‐12
.
.
FC
307
FT
307
.
.SP
FV
307
.
Hacia PTAR
VB‐146 VB‐147
VR‐71
VC‐14
FC
317
FT
317
SP
FV
317
VB‐151 VB‐150
VR‐74
VC‐15
FC
320
FT
320SP
FV
320
PI
309
PI
310
LI
308
PI
305
PI
306
LI
304
PI
318
PI
319
PI
315
PI
316
PI
301
PI
300
SA-6
SA-7
SA-8
TB‐2
VB‐153
VB‐152
PI
323
TI
324
PI
325
TI
326
LT
327
LI
322
I‐462
I‐463
TB‐*
EV*
VR‐*
VC‐*
I‐*
CL‐*
TP*
TR*
EB‐*
VA‐*
CD*
VB‐*
Condensador
Tanque biodiesel
Evaporador
Equipos de bombeo
Tanque residuos
Tanque pulmón
Centrifugador líquidos
Intercambiador
Válvula de control
Válvula de bola
Válvula antiretorno
Válvula de regulación
Instrumentación y control
Sección 3
Firma:
Revisado: Aurelio Azaña García
Realizado: Mª José García BernalIngeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Plano: 7Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de SevillaSevilla, Junio 2018
Escala: s.e
LT
314
Desde caldera
Hacia caldera
M‐1 M‐2
VB‐154VB‐155
VB‐157
VB‐159
Desde las
centrifugadoras
VB-156
VB-161
VA-45
VA-44
EB-31VB-162
VB-163 EB-32
VA-43
VA-44
VR-76
VR-77
EB-33VB-174
VB-175 EB-34
VA-48
VA-9
VR-79
VR-80
TAGL-1
I-7
Hacia caldera
Desde caldera
M‐3 M‐4
T‐ NaOH
VB‐166VB‐170
VB‐167
VB‐171
VB-169VB-173
VA-46 VA-47
WC
407
WT
407
WT
409
WC
409
SP
SP
C-14
VB-164 VB-165
VR‐78
VC‐16
FC
406
FT
406
SP
FV
406
VB-176 VB-177
VR‐81
VC‐17
FC
413
FT
413
SP
FV
413
VR-82
VA-50
TC
414
TT
414
EV‐2
VR‐82
Desde torre de
refrigeración
VA‐51
Hacia torre de
refrigeración
TC
415
TT
415
SP
EB-35VB-178
VB-179 EB-36
VA-53
VA-52
VR-83
VR-84
Hacia Torre de
Rectificación de Metanol
VB-180 VB-181
VR‐85
VC‐18
FC
418
FT
418
SP
FV
418
PI
416
PI
417
I‐8
TG‐1VA‐56
TC
422
TT
422
SP
EB-37VB-182
VB-183
EB-38
VA-54
VA-55
VR-86
VR-87
VR‐89
Hacia torre de
refrigeración
Desde torre de
refrigeración
VB-185 VB-184
VR‐88
VC‐19
FC
421
FV
421SP
FT
421
PI
419
PI
420
WC
400
WT
400
SP
WC
401WT
401
SP
PI
405
PI
404
PI
411
PI
412
SP
SA-9
SA-10
TG‐2
VB-186
VB-187
TI
425
PI
424
TI
430
PI
429
LC
427
LT
426
LT
423
LC
423
SP
SP
TAGL-2
VB-188
VB-189
TI
433
PI
432
TI
436
PI
435
LT
431
LC
431
LT
434
LC
434
SP
SP
SC
408
ST
408
ST
403
SC
403
ST
402
SC
402
SP
SP
SC
410
ST
410SP
SP
VB-160VB-158
VB‐172VB‐168
Válvula antiretorno VA*
VR‐*
VC‐*
I‐*
CL‐*
VB‐*
Centrifugador líquidos
Intercambiador
Válvula de control
Válvula de bola
Válvula de regulación
TAGL‐*
EV*
TG*
EB‐*
CD* Condensador
Tanque ácido grasos libres
Evaporador
Equipos de bombeo
Tanque glicerina
M‐* Mezclador
T‐HCl
T‐NaOH
Tolva de HCl
Tolva de NaOH
Sevilla, Junio 2018
Instrumentación y control
Sección 4
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
Firma:
Revisado: Aurelio Azaña García
Realizado: Mª José García BernalIngeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Escala: s.e
Plano:8
THCl EB-39VB-190
VB-191 EB-40
VA-57
VA-58
VR-90
VR-91
VB-192 V-4
VC‐20
VC‐21
VB‐193
1
4
VR-*
VA-*
TR
CV
TG-*
Válvula de regulación
Válvula antirretorno
Depósito gasoil
Caldera de vapor
Torre de refrigeración
EB-* Equipo de impulsión
VB-* Válvula de bola
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Instrumentación y control
Sección 5
Sevilla, Junio 2018Plano: 9
Escala: s.e
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
TR
Vapor
Desde SA-2
Desde SA-3
Desde SA-4
Desde R-*
Desde M-*
Desde SA-10
Desde SA-8
Desde SA-5
EB-41
EB-42
VB-190
VB-191
VA-56
VA-57 VR-92
VR-91
VB-193VB-192 V-31
VR-89
V-33
VB-195
VB-196
VB-198
VB-197
VB-200
VB-202
VB-203
VB-204
Hacia R-*
Hacia M-*
Hacia SA-10
Hacia SA-8
Hacia SA-5
Hacia SA-4
Hacia SA-3
Hacia SA-2
CV
Desde SA-6
Desde TP-*
Desde CRM
Desde CD
Gases de combustión
Hacia SA-6
Hacia TP-*
Hacia CRM
Hacia CD
VB-210
VB-211
VB-212
VB-213
TG-1
TG-2
EB-43
EB-44
VB-206
VB-207
VA-58
VA-59 VR-94
VR-93
VB-209VB-208 V-51
VR-90
TI
506
PI
507
PI
508
PI
503
PI
504
LHH
501
LT
501
LVV
501
LT
402
LHH
502
LVV
502
3
2FT
505
FV
505
FC
505
SP
FT
508
FC
508
FV
508
SP
TI
510
PI
509
VB-194
Hacia SA-1Desde SA-1
Desde SA-7
Desde SA-9
VB-199
VB-201
Hacia SA-7
Hacia SA-9
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
lanta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
168
T-1
NaOH
T-2
NaOH
R-1
VB-35
VB-37
EB-9VB-50
VB-51 EB-10
VA-9
VA-10
VR-17
VR-18
C-1
M-1
VB-24
EB-7
VB-29
VB-30
EB-8
VA-7
VA-8
VR-14
VR-15
VT-1
VT-4
VT-3 VT-6
EB-3
VB-19
VB-20
EB-4
VA-6
VA-7
VR-9
VR-10
EB-1VB-3
VB-4
EB-2
VA-1
VA-2
VR-1
VR-2
VR-12
VR-13
VR-20M-3
VB-25
VB-26
Desde Torre
de Refrigeración
Desde Torre
de Refrigeración
VB-13
Desde Torre
de Refrigeración
VB-54
VB-66
VB-56
VB-67
VB-55
R-8
VB-76
VB-88
VR-24
VB-68
C-5
VB-72
C-6
VB-96
VB-101
VB-108
VB-107
VB-102
VB-113
C-10
EB-11VB-92
VB-93 EB-12
VA-10
VA-11
VR-29
VR-30
VA-12
Hacia el tanque neutralizador
Corriente Glicerina
VA-13
Hacia el
Intercambiador 1
TM-1
TA-2VB-5 VB-6
VR-3
VC-1
VB-21 VB-22
VR-11
VC-3
VB-31 VB-32
VR-16
VC-4
VB-52 VB-53
VR-19
VC-5
VB-94 VB-95
VR-31
VC-6
VS-1
VB-23
VS-3
3
TM-2
VB-18VB-17
TA-1
VB-2Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
VS-4
4VS-13
13
VB-27VB-28
VB-36
VB-84
V-1
V-2
V-4
V-3
22
NaOH
Mezcla
Aceite girasol y metanol
Agua
Vapor
EB-5VB-9
VB-10
EB-6
VA-4
VA-5
VR-6
VR-7
VB-11 VB-12
VR-8
VC-2
TP-1
TP-2
VB-8
VB-7
114
110
VB-1
Desde la
caldera
VR-5
VR-4
V-21
119
Hacia la
caldera
Desde la
caldera
VA-3
Hacia la
caldera
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Tuberías
Sección 1
Sevilla, Junio 2018Plano: 10
Escala: s.e
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
VB-33
122
VB-34
VB-80
Desde Torre
de Refrigeración
10
1
6
2
7
13
16
12
18
15
20
19
21
23
24
25
26
27
28
108
109
111
112
115
113
118
116
117
120
121
9
29
48
66
76
80
81
85
90
56
74
91
106
92
97
98
103 105
104
102
107
86
30
5
93
75
57
Hacia Torre
de Refrigeración
65
Hacia Torre
de Refrigeración
47
38
39
Gases
CD
136
E-1
VB-116
VB-117EB-14
EB-13
VA-15
VA-16
141
138
168
I-2
143
VR-38
VR-34
VR-43
VR-35
VR-39
VR-56
VA-21
VA-16
VA-19
VR-37
170
Hacia torre
de refrigeración
Hacia torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
171De torre
de refrigeración
Desde caldera
Hacia caldera
Hacia centrifugadores de la
corriente de biodiesel
CRM
150
VB-128
VB-129EB-18
EB-17
VA-22
VA-23
161
158
164
I-3
160
152
VR-46
VR-51
VR-54
VR-52
166
VR-55
VA-24
Hacia torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
Desde torre
de refrigeración
Hacia caldera
Hacia PTAR
167
SP
C‐1
134
135
VA-20
148
Desde evaporadores de la
corriente de glicerina
151
Hacia tanque
metanol
I-1
VR-33
VA-14
Hacia caldera
Desde centrifugadoras
de separación
133
169
165
VB‐118 VB‐119
VR‐36
VC‐7
144
139
140
VB‐130 VB‐131
VR‐53
VC‐10
163142162
E-2
VR-47
Desde caldera
Hacia caldera157
159
VR-45
VA-25
Hacia torre
de refrigeración
149
SA-1
SA-2
SA-3
SA-4
SA-5
130
131
Desde caldera
Corriente biodiesel y metanol
Agua fresa y residual
Vapor
VB-120
VB-121EB-16
EB-15VA-17
VA-18
137
VR-40
VR-41
VB‐122 VB‐123
VR‐42
VC‐8
145
146
147
VA-28
153
154
VB-124
VB-125EB-20
EB-19
VA-26
VA-27
VR-48
VR-49
VB‐126 VB‐127
VR‐50
VC‐9
155
156
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
e biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Tuberías
Sección 2
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Sevilla, Junio 2018Plano 11
Escala: s.e
Escuela Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
132
C-11 C-12 C-13
EB-25VB-140
VB-141EB-26
185
VA-34
VA-35
VR-64
VR-65
Desde intercambiador 2 de
fondos de la columna
de destilación
179
178
EB-21VB-132
VB-133EB-22
VA-29
VA-30
VR-57
VR-58
I‐4
183
Desde caldera
Hacia caldera
I‐5
Hacia caldera
Desde caldera
EV‐1
I‐6
VR‐68
Desde torre de
refrigeración
196
VA‐37Hacia torre de
refrigeración
TB‐1
VA‐42
EB-27VB-144
VB-145 EB-28
VA-38
VA-39
VR-69
VR-70
Hacia PTAR
191
201
190
EB-29VB-148
VB-149
EB-30
VA-40
VA-41
VR-72
VR-73
VR‐75
Hacia torre de
refrigeración
Desde torre de
refrigeración
VB‐134 VB‐135
VR‐59
VC‐11
VR-60
VA-31175
176
177
TP
VR-67
VA-36
188
186
VB‐142 VB‐143
VR‐66
VC‐13
187
189
193
EB-23VB-136
VB-137EB-24
VA-32
VA-33
VR-61
VR-62
.
.
TR
VB‐138 VB‐139
VR‐63
VC‐12
.
204
.
205
Hacia PTAR
VB‐146 VB‐147
VR‐71
VC‐14
192
194
VB‐151 VB‐150
VR‐74
VC‐15
197198
199
174
SA-6
SA-7
SA-8
TB‐2
VB‐153
VB‐152
200202
195
173
182
180
184
203
172
181
Vapor
Agua fresca y residual
Corriente biodiesel Tuberías
Sección 3
Firma:
Revisado: Aurelio Azaña García
Realizado: Mª José García BernalIngeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Plano: 12Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de SevillaSevilla, Junio 2018
Escala: s.e
M‐1 M‐2
206
VB‐154
207
VB‐155
VB‐157
VB‐159
Desde las
centrifugadoras
VB-156
VB-161
VA-45
VA-44
EB-31VB-162
VB-163 EB-32
VA-43
VA-44
VR-76
VR-77
EB-33VB-174
VB-175 EB-34
VA-48
VA-9
VR-79
VR-80
TAGL-1
218
I-7
239
Hacia caldera
Desde caldera
M‐3 M‐4
T‐ NaOH
VB‐166VB‐170
VB‐167
VB‐171
220
221
VB-169VB-173
VA-46 VA-47
C-14
VB-164 VB-165
VR‐78
VC‐16
VB-176 VB-177
VR‐81
VC‐17
VR-82
VA-50
230
232
EV‐2
VR‐82
234
Desde torre de
refrigeración
VA‐51
Hacia torre de
refrigeración
EB-35VB-178
VB-179 EB-36
VA-53
VA-52
VR-83
VR-84
Hacia Torre de
Rectificación de Metanol
VB-180 VB-181
VR‐85
VC‐18
237
231
233
236
I‐8
TG‐1
243
VA‐56
EB-37VB-182
VB-183
EB-38
VA-54
VA-55
VR-86
VR-87
VR‐89
Hacia torre de
refrigeración
Desde torre de
refrigeración
VB-185 VB-184
VR‐88
VC‐19
240
242
216
SA-9
241
SA-10
TG‐2
VB-186
VB-187
244
246
245
TAGL-2
VB-188
VB-189
247
235
VB-160VB-158
210211
VB‐172VB‐168
223
238
209
212
214
208
213
215
224
222
226225
217
228
229
227
219
Agua fresa y residual
Mezcla
NaOH
Glicerina y ácidos grasos
Sevilla, Junio 2018
Tuberías
Sección 4
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
Firma:
Revisado: Aurelio Azaña García
Realizado: Mª José García BernalIngeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Escala: s.e
Plano: 13
248
THCl EB-39VB-190
V-1 EB-40
P-149V-4
V-9
V-5
V-7
V-10
V‐12
V‐2
130
188
231
55
189
132
232
Gases de combustión
Agua
Gasoil
Vapor
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Tuberías
Sección 5
Sevilla, Junio 2018Plano: 14
Escala: s.e
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
TR
Vapor
Desde SA-2
Desde SA-3
Desde SA-4
149
169
Desde R-*
Desde M-*
Desde SA-10
199
Desde SA-8
Desde SA-5
242
165
247
EB-41
EB-42
VB-190
VB-191
VA-56
VA-57 VR-92
VR-91
VB-193VB-192 V-31
248
249VR-89
V-33
250
VB-195
VB-196
VB-198
VB-197
VB-200 243
13VB-202
VB-203
VB-204
Hacia R-*
64
Hacia M-*
Hacia SA-10
201
Hacia SA-8
Hacia SA-5
Hacia SA-4
171
166
151Hacia SA-3
Hacia SA-2
CV
Desde SA-6
Desde TP-*
118
Desde CRM
175
Desde CD
257
139
157
256 Gases de combustión
Hacia SA-6
115
Hacia TP-*
Hacia CD
258
VB-210
VB-211
176VB-212
VB-213
140
Hacia CRM
TG-1
TG-2
EB-43
EB-44
VB-206
VB-207
VA-58
VA-59 VR-94
VR-93
VB-209VB-208 V-51
253
VR-90
255
252
251
254
159
14
Desde SA-1
VB-194
Hacia SA-1
Desde SA-7
Desde SA-9
VB-199
Hacia SA-7
VB-201
Hacia SA-9
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 169 Mª José García Bernal
Número Fluido Material Diámetro Espesor Especificación
1 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
2 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
3 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
4 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
5 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1 6 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
7 Gases venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
8 Gases venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
9 Gases venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1 10 Metanol Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
11 Metanol Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
12 Metanol Acero Inoxidable 2“ 3,91 mm 2
13 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable ¾ “ 1,69 mm 1
14 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
15 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
16 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
17 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
18 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
19 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
20 Metanol Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
21 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
22 Metanol Acero Inoxidable 2 ½” 5,16 mm 2 23 Metanol Acero Inoxidable 2 ½” 5,16 mm 2
24 Metanol Acero Inoxidable 2 ½” 5,16 mm 2
25 Metanol Acero Inoxidable 2 ½” 5,16 mm 2
26 Metanol Acero Inoxidable 2 ½” 5,16 mm 2 27 Metanol Acero Inoxidable 2 ½” 5,16 mm 2
28 Metanol Acero Inoxidable 2 ½” 5,16 mm 2
29 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
30 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
31 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
32 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
33 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2 34 Mezcla Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 2
35 Metanol Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
36 Metanol Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
37 Metanol Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
38 Metanol Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
39 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 1,73 mm 1
40 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
41 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1 42 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
43 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
44 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
45 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 170 Mª José García Bernal
46 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
47 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
48 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
49 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
50 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
51 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
52 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
53 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
54 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
55 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
56 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
57 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
58 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
59 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 3” 5,49 mm 2
60 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
61 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
62 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
63 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
64 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
65 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 6 “ 7,11 mm 2
66 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ “ 3,39 mm 1
67 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ “ 3,39 mm 1
68 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ “ 3,39 mm 1
69 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ “ 3,39 mm 1 70 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ ” 3,39 mm 1
71 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ ” 3,39 mm 1
72 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ ” 3,39 mm 1
73 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ ” 3,39 mm 1 74 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼ ” 3,39 mm 1
75 Mezcla Acero Inoxidable 6” 7,11 mm 2
76 Mezcla Acero Inoxidable 6” 7,11 mm 2
77 Mezcla Acero Inoxidable 6” 7,11 mm 2
78 Mezcla Acero Inoxidable 6” 7,11 mm 2
79 Mezcla Acero Inoxidable 6” 7,11 mm 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 171 Mª José García Bernal
80 Mezcla Acero Inoxidable 6” 7,11 mm 2
81 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable
1/4” 0,63 mm 1
82 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable
1/4” 0,63 mm 1
83 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable
1/4” 0,63 mm 1
84 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable
1/4” 0,63 mm 1
85 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable
1/4” 0,63 mm 1
86 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable
1/4” 0,63 mm 1
87 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
88 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1 89 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
90 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
91 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
92 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1 93 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
94 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
95 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
96 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
97 Mezcla Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
98 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
99 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
100 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
101 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
102 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
103 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
104 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
105 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
106 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
107 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
108 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
109 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
110 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
111 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3 112 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
113 Vapor Acero Inoxidable 4” 6,02 mm 2
114 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
115 Vapor Acero Inoxidable 4” 6,02 mm 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 172 Mª José García Bernal
116 Vapor Acero Inoxidable 4” 6,02 mm 2
117 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
118 Vapor Acero Inoxidable 4” 6,02 mm 2 119 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
120 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
121 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
122 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3 123 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
124 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
125 Aceite girasol Acero Inoxidable 8” 8,18 mm 3
126 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1 127 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
128 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
129 Mezcla Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
130 Vapor Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
131 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
132 Vapor Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
133 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
134 Metanol Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
135 Metanol Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
136 Metanol Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
137 Metanol Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
138 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
139 Vapor Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
140 Vapor Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
141 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
142 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
143 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
144 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
145 Metanol Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 146 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
147 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
148 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
149 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
150 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
151 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
152 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
153 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
154 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
155 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1 156 Metanol Acero Inoxidable 1/4” 0,63 mm 1
157 Vapor Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 173 Mª José García Bernal
158 Impurezas Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
159 Vapor Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
160 Impurezas Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1 161 Impurezas Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
162 Impurezas Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
163 Impurezas Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
164 Impurezas Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
165 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
166 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
167 Impurezas Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
168 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
169 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable ¼” 0,63 mm 1
170 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
171 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable ¼” 0,63 mm 1
172 Agua Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
173 Agua Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
174 Agua Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
175 Vapor Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
176 Vapor Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
177 Agua Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
178 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
179 Agua Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
180 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
181 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
182 Agua Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm
183 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
184 Impurezas Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
185 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
186 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
187 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
188 Vapor Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
189 Vapor Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
190 Biodiesel impu-
ro Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
191 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 1
192 Agua sucias Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
193 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 2” 3,91 mm 1
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 174 Mª José García Bernal
194 Agua sucias Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
195 Agua sucias Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
196 Biodiesel Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1 197 Biodiesel Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
198 Biodiesel Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
199 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
200 Biodiesel Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
201 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
202 Biodiesel Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
203 Impurezas Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1 204 Impurezas Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
205 Impurezas Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
206 HCl Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
207 HCl Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
208 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
209 Glicerina impu-
ra Acero Inoxidable 3/8” 0,84 mm 1
210 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1 211 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
212 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
213 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
214 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
215 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
216 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
217 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
218 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1 219 Ácidos grasos Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
220 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
221 NaOH Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
222 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
223 Venteo Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
224 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
225 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
226 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1 227 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
228 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
229 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1 230 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
231 Vapor Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
232 Vapor Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
233 Mezcla Acero Inoxidable ½” 1,27 mm 1
234 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
235 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1” 2,50 mm 1
236 Metanol Acero Inoxidable ¼” 0,63 mm 1
237 Metanol Acero Inoxidable ¼” 0,63 mm 1
238 Metanol Acero Inoxidable ¼” 0,63 mm 1
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 175 Mª José García Bernal
239 Glicerina Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
240 Glicerina Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
241 Glicerina Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
242 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
243 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 1 ¼” 3,39 mm 1
244 Glicerina Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1 245 Glicerina Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
246 Glicerina Acero Inoxidable 1/8” 0,37 mm 1
247 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 12” 73,88 mm 3
248 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 12” 73,88 mm 3
249 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 12“ 73,88 mm 3
250 Agua refrigera-
ción Acero Inoxidable 12” 73,88 mm 3
251 Gasóleo C Acero al carbono 12” 5,0 mm 3 252 Gasóleo C Acero al carbono 12” 5,0 mm 3
253 Gasóleo C Acero al carbono 12” 5,0 mm 3
254 Gasóleo C Acero al carbono 12” 5,0 mm 3
255 Gasóleo C Acero al carbono 12” 5,0 mm 3
256 Gases combus-
tión Acero al carbono 12” 5,0 mm 3
257 Agua caliente Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
258 Vapor Acero Inoxidable ¾” 1,69 mm 1
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 176 Mª José García Bernal
Especificación Elemento Desde Hasta E/C
SCH 1/U Material CD
1 A. Inox. AISI 304L Clase: 150 M. Corr : 1 mm Cara: STG M. Junta: 2 mm Limite servicio 15,9 Bar G y 0 C 11,0 Bar G y 200 C
Pipe Válvula de bola
Válvula de retención Válvula de asiento
Válvula aguja Bridas
1/8" 1/2 " 1/2" 1/4" 1/2" 1/2"
1 1/2" 6"
10" 3/8" 1"
24"
BE BW SG SW SG STG
80S 150 150 150 150 150
Tubería de A. Inox. ASTM A312 GR. TP304L, sin soldadura V-B4AH01 A. Inox. AISI 304 Bola-Vast. AISI 304, Asien.
PTFE V-C3AH06 A. Inox. AISI 304, Junta espir. 304+PTFE
V-L3AH02 A. Inox. AISI 304 AISI 304, Asiento Integral V-N3AH02 A. Inox. AISI 304 AISI 304, Asien. Integ.,
Emp.PTFE Bridas forjadas de acero inoxidable ASTM A182, Grado F304
P F F 20 F D
2 A. Inox. AISI 304L Clase: 150 M. Corr : 1 mm Cara: STG M. Junta: 2 mm Limite servicio 15,9 Bar G y 0 C 11,0 Bar G y 200 C
Pipe Válvula de bola
Válvula de retención Válvula de asiento
Bridas
2" 1/2" 1/2" 1/2" 1/2"
6" 6"
10" 6"
24"
BE BW SG SG STG
10S 150 150 150 150
Tubería de A. Inox. ASTM A312 GR. TP304L, sin soldadura V-B4AH01 A. Inox. AISI 304 Bola-Vast. AISI 304, Asien.
PTFE V-C3AH06 A. Inox. AISI 304, Junta espir. 304+PTFE
V-L3AH08 A. Inox. AISI 304 AISI 304, Empaquetadura PTFE Bridas forjadas de acero inoxidable ASTM A182, Grado F304
P F F F D
3 A.Inox . AISI 304L Clase: 900 M. Corr: 3,2 mm Cara: RF4 M. Junta: 3,2 mm Límite servicio 33 Bar G y 565 C 122 Bar G y 37 C
Pipe Válvula de bola
Válvula de retención Válvula de retención
Bridas
8" 8"
1/2" 12" 1/2"
12" 24" 10" 24" 24"
BE BW SG SG STG
160 1.500 1.500 1.500 1.500
Tub. de A. Aleado (ferrítico) ASTM A335 GR.P11, Sin soldadu-ra V-C2FD02 AA. 1,25%Cr-0,5%Mo 13% Cr, Asien. Estell, Tapa
RTJ V-G1FD01 AA. 1,25%Cr-0,5%Mo 13%Cr, Asien. Estell, Tapa
RTJ V-L2FT01 AA. 1,25%Cr-0,5%Mo 13%Cr, Asien. Estell, Tapa
RTJ Bridas forjadas de acero aleado (ferrítico) ASTM A182 GR.F11
N 20 20 20 D
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
177
T-1
NaOH
T-2
NaOH
R-1
VB-35
VB-37
EB-9VB-50
VB-51 EB-10
VA-9
VA-10
VR-17
VR-18
C-1
M-1
VB-24
EB-7
VB-29
VB-30
EB-8
VA-7
VA-8
VR-14
VR-15
VT-1
VT-4
VT-3 VT-6
EB-3
VB-19
VB-20
EB-4
VA-6
VA-7
VR-9
VR-10
EB-1VB-3
VB-4
EB-2
VA-1
VA-2
VR-1
VR-2
VR-12
VR-13
VR-20M-3
VB-25
VB-26
Desde Torre
de Refrigeración
Desde Torre
de Refrigeración
VB-13
Desde Torre
de Refrigeración
VB-54
VB-66
VB-56
VB-67
VB-55
R-8
VB-76
VB-88
VR-24
VB-68
C-5
VB-72
C-6
VB-96
VB-101
VB-108
VB-107
VB-102
VB-113
C-10
EB-11VB-92
VB-93 EB-12
VA-10
VA-11
VR-29
VR-30
VA-12
Hacia el tanque neutralizador
Corriente Glicerina
VA-13
Hacia el
Intercambiador 1
Desde torre
rectificación
TM-1
TA-2VB-5 VB-6
VR-3
VC-1
VB-21 VB-22
VR-11
VC-3
VB-31 VB-32
VR-16
VC-4
VB-52 VB-53
VR-19
VC-5
VB-94 VB-95
VR-31
VC-6
VS-1
1
VB-23
VS-3
3
TM-2
VB-18VB-17
TA-1
VB-2Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
Sistema
Bombeo
VS-4
4VS-13
13
VB-27VB-28
VB-36
VB-84
V-1
V-2
V-4
V-3
VT-*
VB-*
VS-*
VR-*
VA-*
Válvula de tajadera
Válvula de bola
Válvula de antiretorno
Válvula de regulación
Válvula de seguridad
EB-* Equipo de impulsión
M-* Mezcladores
Reactores
Centrifugadoras
Tanque de aceite
Tanque de metanol
Tolva de NaOH
R-*
C-*
TA-*
TM-*
T-*
EB-5VB-9
VB-10
EB-6
VA-4
VA-5
VR-6
VR-7
VB-11 VB-12
VR-8
VC-2
TP-1
TP-2
VB-8
VB-7
VB-1
Desde la
caldera
VR-5
VR-4
V-21
Hacia la
caldera
Desde la
caldera
VA-3
Hacia la
caldera
TP-* Tanque pulmón
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Válvulas
Sección 1
Sevilla, Junio 2018Plano: 15
Escala: s.e
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
VB-33
VB-34
VB-80
Desde Torre
de Refrigeración
Hacia Torre
de RefrigeraciónHacia Torre
de Refrigeración
CD
E-1
VB-116
VB-117EB-14
EB-13
VA-15
VA-16
I-2
VR-38
VR-34
VR-43
VR-35
VR-39
VR-56
VA-21
VA-16
VA-19
VR-37
Hacia torre
de refrigeración
Hacia torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
Desde caldera
Hacia caldera
Hacia centrifugadores de la
corriente de biodiesel
CRM
VB-128
VB-129EB-18
EB-17
VA-22
VA-23
I-3
VR-46
VR-51
VR-54
VR-52
VR-55
VA-24
Hacia torre
de refrigeración
De torre
de refrigeración
Desde torre
de refrigeración
Hacia caldera
Hacia PTAR
C‐1
VA-20
Desde evaporadores de la
corriente de glicerina
Hacia tanque
metanol
I-1
VR-33
VA-14
Hacia caldera
Desde centrifugadoras
de separación
VB‐118 VB‐119
VR‐36
VC‐7
VB‐130 VB‐131
VR‐53
VC‐10
E-2
VR-47
Desde caldera
Hacia caldera
VR-45
VA-25
Hacia torre
de refrigeración
SA-1
SA-2
SA-3
SA-4
SA-5
Desde caldera
C*
Válvula antiretorno VA*
VR*
VB*
VC*
I*
CD
CRM
EB*
Válvula de regulación
Válvula de bola
Intercambiador
Válvula de control
Columna de destilación
Columna de rectificación
de metanol
Equipo de bombeo
Condensador
VB-120
VB-121EB-16
EB-15VA-17
VA-18
VR-40
VR-41
VB‐122 VB‐123
VR‐42
VC‐8 VA-28
VB-124
VB-125EB-20
EB-19
VA-26
VA-27
VR-48
VR-49
VB‐126 VB‐127
VR‐50
VC‐9
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
e biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Válvulas
Sección 2
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Sevilla, Junio 2018Plano 16
Escala: s.e
Escuela Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
C-11 C-12 C-13
EB-25VB-140
VB-141EB-26
VA-34
VA-35
VR-64
VR-65
Desde intercambiador 2 de
fondos de la columna
de destilación
EB-21VB-132
VB-133EB-22
VA-29
VA-30
VR-57
VR-58
I‐4
Desde caldera
Hacia caldera
Desde la planta de
ósmosis inversa
I‐5
Hacia caldera
Desde caldera
EV‐1
I‐6
VR‐68
Desde torre de
refrigeración
VA‐37Hacia torre de
refrigeración
TB‐1
VA‐42
EB-27VB-144
VB-145 EB-28
VA-38
VA-39
VR-69
VR-70
Hacia PTAR
EB-29VB-148
VB-149
EB-30
VA-40
VA-41
VR-72
VR-73
VR‐75
Hacia torre de
refrigeración
Desde torre de
refrigeración
VB‐134 VB‐135
VR‐59
VC‐11
VR-60
VA-31
TP
VR-67
VA-36
VB‐142 VB‐143
VR‐66
VC‐13
EB-23VB-136
VB-137EB-24
VA-32
VA-33
VR-61
VR-62
.
.
TR
VB‐138 VB‐139
VR‐63
VC‐12
.
.
Hacia PTAR
VB‐146 VB‐147
VR‐71
VC‐14
VB‐151 VB‐150
VR‐74
VC‐15
SA-6
SA-7
SA-8
TB‐2
VB‐153
VB‐152
TB‐*
EV*
VR‐*
VC‐*
I‐*
CL‐*
TP*
TR*
EB‐*
VA‐*
CD*
VB‐*
Condensador
Tanque biodiesel
Evaporador
Equipos de bombeo
Tanque residuos
Tanque pulmón
Centrifugador líquidos
Intercambiador
Válvula de control
Válvula de bola
Válvula antiretorno
Válvula de regulación
Válvulas
Sección 3
Firma:
Revisado: Aurelio Azaña García
Realizado: Mª José García BernalIngeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Plano: 17Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de SevillaSevilla, Junio 2018
Escala: s.e
M‐1 M‐2
VB‐154
VB‐157
VB‐159
Desde las
centrifugadoras
VB-156
VB-161
VA-45
VA-44
EB-31VB-162
VB-163 EB-32
VA-43
VA-44
VR-76
VR-77
EB-33VB-174
VB-175 EB-34
VA-48
VA-9
VR-79
VR-80
TAGL-1
I-7
Hacia caldera
Desde caldera
M‐3 M‐4
T‐ NaOH
VB‐166VB‐170
VB‐167
VB‐171
VB-169VB-173
VA-46 VA-47
C-14
VB-164 VB-165
VR‐78
VC‐16
VB-176 VB-177
VR‐81
VC‐17
VR-82
VA-50
EV‐2
VR‐82
Desde torre de
refrigeración
VA‐51
Hacia torre de
refrigeración
EB-35VB-178
VB-179 EB-36
VA-53
VA-52
VR-83
VR-84
Hacia Torre de
Rectificación de Metanol
VB-180 VB-181
VR‐85
VC‐18
I‐8
TG‐1VA‐56
EB-37VB-182
VB-183
EB-38
VA-54
VA-55
VR-86
VR-87
VR‐89
Hacia torre de
refrigeración
Desde torre de
refrigeración
VB-185 VB-184
VR‐88
VC‐19
SA-9
SA-10
TG‐2
VB-186
VB-187
TAGL-2
VB-188
VB-189
VB-160VB-158
VB‐172VB‐168
Válvula antiretorno VA*
VR‐*
VC‐*
I‐*
CL‐*
VB‐*
Centrifugador líquidos
Intercambiador
Válvula de control
Válvula de bola
Válvula de regulación
TAGL‐*
EV*
TG*
EB‐*
CD* Condensador
Tanque ácido grasos libres
Evaporador
Equipos de bombeo
Tanque glicerina
M‐* Mezclador
T‐HCl
T‐NaOH
Tolva de HCl
Tolva de NaOH
Sevilla, Junio 2018
Válvulas
Sección 4
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
Firma:
Revisado: Aurelio Azaña García
Realizado: Mª José García BernalIngeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Escala: s.e
Plano: 18
VB‐155
THCl EB-39VB-190
VB-191 EB-40
VA-57
VA-58
VR-90
VR-91
VB-192 V-12
VR‐92
VC‐21
VB‐193
VR-*
VA-*
TR
CV
TG-*
Válvula de regulación
Válvula antirretorno
Depósito gasoil
Caldera de vapor
Torre de refrigeración
EB-* Equipo de impulsión
VB-* Válvula de bola
Ingeniería de procesos de planta de fabricación
de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Realizado: Mª José García Bernal
Revisado: Aurelio Azaña García
Firma:
Válvulas
Sección 5
Sevilla, Junio 2018Plano: 19
Escala: s.e
Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla
Universidad de Sevilla
TR
Vapor
Desde SA-2
Desde SA-3
Desde SA-4
Desde R-*
Desde M-*
Desde SA-10
Desde SA-8
Desde SA-5
EB-41
EB-42
VB-190
VB-191
VA-56
VA-57 VR-92
VR-91
VB-193VB-192 V-31
VR-89
V-33
VB-195
VB-196
VB-198
VB-197
VB-200
VB-202
VB-203
VB-204
Hacia R-*
Hacia M-*
Hacia SA-10
Hacia SA-8
Hacia SA-5
Hacia SA-4
Hacia SA-3
Hacia SA-2
CV
Desde SA-6
Desde TP-*
Desde CRM
Desde CD
Gases de combustión
Hacia SA-6
Hacia TP-*
Hacia CRM
Hacia CD
VB-210
VB-211
VB-212
VB-213
TG-1
TG-2
EB-43
EB-44
VB-206
VB-207
VA-58
VA-59 VR-94
VR-93
VB-209VB-208 V-51
VR-90
Desde SA-1
VB-194
Hacia SA-1
Desde SA-7
Desde SA-9
VB-201
VB-199
Hacia SA-7
Hacia SA-9
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera Mª José García Bernal
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de etanol con una capacidad de 20.000 tm/año
178
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 179 Mª José García Bernal
Tanque almacenamiento de aceite de girasol, TA-1
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TA-1 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Aceite de girasol
Concentración producto Puro Características producto Grasa vegetal
Capacidad mínima almacenamiento 5,27 m3
Dimensiones calculadas Altura: 13 m Diámetro: 7 m
Capacidad real 500,3 m3
Porcentaje llenado 90,50 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 180 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de aceite de girasol, TA-2
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TA-2 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Aceite de girasol
Concentración producto Puro Características producto Grasa vegetal
Capacidad mínima almacenamiento 5,27 m3
Dimensiones calculadas Altura: 13 m Diámetro: 7 m
Capacidad real 500,3 m3
Porcentaje llenado 90,50 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 181 Mª José García Bernal
Tanque pulmón de aceite de girasol, TP-1
Equipo Tanque pulmón
Ubicación Área de almacenamiento
Código TP-1 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Cubierto
Producto almacenado Aceite de girasol
Concentración producto Puro Características producto Alcohol
Capacidad mínima almacenamiento 7.19 m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,42 m3
Porcentaje llenado 76,60 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Sistema calentamiento Serpentines
Método calentamiento Inyección vapor a 30 bar y 235 ºC
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 182 Mª José García Bernal
Tanque pulmón de aceite de girasol, TP-2
Equipo Tanque pulmón
Ubicación Área de almacenamiento
Código TP-2 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Cubierto
Producto almacenado Aceite de girasol
Concentración producto Puro Características producto Alcohol
Capacidad mínima almacenamiento 7.19 m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,42 m3
Porcentaje llenado 76,60 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Sistema calentamiento Serpentines
Método calentamiento Inyección vapor a 30 bar y 235 ºC
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 183 Mª José García Bernal
Tolva pesadora de NaOH, TV-1
Equipo Tolva pesadora
Ubicación Sistema alimentación a etapa de molienda
Código T-1
Material pesado NaOH
Material construcción Acero galvanizado S350GD
Cubierta Plana
Recubrimiento Z-600
Angulo inclinación pared interna 20°
Volumen teórico 0,037 m3
Porcentaje de seguridad 20 %
Volumen de diseño 0,045 m3
Tipo de sección Circular
Diámetro mayor, D2 1,2 m
Diámetro menor, D1 0,6 m
Altura h1 0,04 m
Altura h2 0,2 m
Altura h3 0,15 m
Altura cuerpo 0,39 m
Sección válvula Circular
Diámetro válvula 1,6 m
Material válvula guillotina Acero al carbono
AISI 304 / 316
Tipo de descarga Por gravedad
Elemento auxiliar de descarga No
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 184 Mª José García Bernal
Tolva pesadora de NaOH, TV-2
Equipo Tolva pesadora
Ubicación Sistema alimentación a etapa de molienda
Código T-2
Material pesado NaOH
Material construcción Acero galvanizado S350GD
Cubierta Plana
Recubrimiento Z-600
Angulo inclinación pared interna 20°
Volumen teórico 0,037 m3
Porcentaje de seguridad 20 %
Volumen de diseño 0,045 m3
Tipo de sección Circular
Diámetro mayor, D2 1,2 m
Diámetro menor, D1 0,6 m
Altura h1 0,04 m
Altura h2 0,2 m
Altura h3 0,15 m
Altura cuerpo 0,39 m
Sección válvula Circular
Diámetro válvula 1,6 m
Material válvula guillotina Acero al carbono
AISI 304 / 316
Tipo de descarga Por gravedad
Elemento auxiliar de descarga No
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 185 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de metanol, TM-1
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TM-1 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Metanol
Concentración producto Puro Características producto Alcohol
Capacidad mínima almacenamiento 134,95 m3
Dimensiones calculadas Altura: 8 m Diámetro: 5 m
Capacidad real 157,07 m3
Porcentaje llenado 85,92 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 186 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de metanol, TM-2
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TM-2 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Metanol
Concentración producto Puro Características producto Alcohol
Capacidad mínima almacenamiento 134,95 m3
Dimensiones calculadas Altura: 8 m Diámetro: 5 m
Capacidad real 157,07 m3
Porcentaje llenado 85,92 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 187 Mª José García Bernal
Tanque mezclador, M-1
Equipo Mezclador
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-1 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Mezcla de metanol y NaOH
Volumen de líquido, Vliq 0,93 m3
Volumen de diseño 1,18 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,13 m
Diámetro palas agitador, d2 0,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 3,5 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema calentamiento Inyección directa de vapor
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 6.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 188 Mª José García Bernal
Tanque mezclador, M-2
Equipo Mezclador
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-2 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Mezcla de metanol y NaOH
Volumen de líquido, Vliq 0,93 m3
Volumen de diseño 1,18 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,13 m
Diámetro palas agitador, d2 0,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 3,5 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema calentamiento Inyección directa de vapor
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 6.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 189 Mª José García Bernal
Tanque mezclador, M-3
Equipo Mezclador
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-3 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Mezcla de metanol y NaOH
Volumen de líquido, Vliq 0,93 m3
Volumen de diseño 1,18 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,13 m
Diámetro palas agitador, d2 0,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 3,5 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema calentamiento Inyección directa de vapor
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 6.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 190 Mª José García Bernal
Reactor, R-1
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-1 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3,03 m3
Volumen de diseño 3,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 2 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,8 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 20.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 191 Mª José García Bernal
Reactor, R-2
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-2 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3,03 m3
Volumen de diseño 3,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 2 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,8 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 20.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 192 Mª José García Bernal
Reactor, R-3
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-3 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3,03 m3
Volumen de diseño 3,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 2 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,8 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 20.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 193 Mª José García Bernal
Reactor, R-4
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-4 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3,03 m3
Volumen de diseño 3,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 2 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,8 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 20.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 194 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-1
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-1
Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 195 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-2
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-2 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 196 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-3
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-3 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de Construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 197 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-4
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-4 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 198 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-5
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-5 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 199 Mª José García Bernal
Reactor, R-5
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-5 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3 m3
Volumen de diseño 3,2 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,8 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,62 m
Diámetro palas agitador, d2 1,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 40.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 200 Mª José García Bernal
Reactor, R-6
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-6 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3 m3
Volumen de diseño 3,2 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,8 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,62 m
Diámetro palas agitador, d2 1,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 40.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 201 Mª José García Bernal
Reactor, R-7
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-7 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3 m3
Volumen de diseño 3,2 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,8 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,62 m
Diámetro palas agitador, d2 1,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 40.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 202 Mª José García Bernal
Reactor, R-8
Equipo Reactor
Ubicación Nave proceso de producción
Código R-8 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Aceite de girasol, metanol y metóxido
Volumen de líquido, Vliq 3 m3
Volumen de diseño 3,2 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,8 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,62 m
Diámetro palas agitador, d2 1,5 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Sistema refrigeración Camisa
Condiciones agua refrigeración P = 1 atm T = 20 °C
Caudal agua refrigeración 40.000 kg/h
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Indicador de temperatura en el interior
del tanque Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 203 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-6
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-6 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 204 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-7
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-7 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 205 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-8
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-8 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 206 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-9
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-9 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 207 Mª José García Bernal
Centrifugadora, C-10
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-10 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, glicerina, metanol y triglicéridos
Material de construcción Acero inxodable
Caudal máximo 8 m3/h
Peso del equipo 1.750 kg
Dimensiones del equipo 1.500x1.000x1.800 mm
Consumo energético total 18,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 208 Mª José García Bernal
Columna de destilación, CD
Equipo Columna de destilación
Ubicación Parque de almacenamiento materia prima
Código CD-1 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material de construcción Acero inoxidable, AISI 304L
Componentes principales Metanol-Biodiesel
Presión de operación 1 bar
Temperatura máxima operación 195,3 °C
Etapas teóricas 8
Etapas reales 10
Espacio entre platos 0,6096 m Etapa introducción alimentación 4
Etapa extracción por cabezas 1
Etapa extracción por fondos 8
Composición cabeza Metanol=1,9 kmol/h
Metil-éster= 0,086 kmol/h
Composición fondos Metanol= 0,241 kmol/h
Metil-éster= 8,52 kmol/h
Diámetro columna 1,22 m
Espesor cabezal 3 mm
Espesor cuerpo cilindro 3 mm
Espesor fondos 3 mm
Altura cabezal 0,13 m
Altura fondo 0,13 m Altura total 6,78 m
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 209 Mª José García Bernal
Columna de rectificación de metanol, CRM
Equipo Columna de rectificación
Ubicación Parque de almacenamiento materia prima
Código CRM Intemperie/Cubierto Cubierto
Material de contrucción Acero inoxidable, AISI 304L
Componentes principales Metanol-Biodiesel
Presión de operación 1 bar
Temperatura máxima operación 68 °C
Etapas teóricas 8
Etapas reales 10
Espacio entre platos 0,6096 m Etapa introducción alimentación 4
Etapa extracción por cabezas 1
Etapa extracción por fondos 8
Composición cabeza
Metanol=11 kmol/h Metil-éster= 0,0004 kmol/h
Agua=0,001 kmol/h
Composición fondos
Metanol= 0,668 kmol/h Metil-éster= 0,085 kmol/h
Agua= 0,042 kmol/h Glicerol =3,4·10-7 kmol/h
Diámetro columna 1,38 m
Espesor cabezal 3 mm
Espesor cuerpo cilindro 3 mm
Espesor fondos 3 mm
Altura cabezal 0,16 m
Altura fondo 0,16 m
Altura total 6,84 m
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 210 Mª José García Bernal
Centrifugador de lavado, C-11
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-11 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, agua y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 5 m3/h
Peso del equipo 2.600 kg
Dimensiones del equipo 3.224x1.000x1.200 mm
Consumo energético total 22 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 211 Mª José García Bernal
Centrifugador de lavado, C-12
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-12 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, agua y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 5 m3/h
Peso del equipo 2.600 kg
Dimensiones del equipo 3.224x1.000x1.200 mm
Consumo energético total 22 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 212 Mª José García Bernal
Centrifugador de lavado, C-13
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-13 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Biodiesel, agua y triglicéridos
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 5 m3/h
Peso del equipo 2.600 kg
Dimensiones del equipo 3.224x1.000x1.200 mm
Consumo energético total 22 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 213 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de residuos, TR
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TR
Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie Producto almacenado Aguas residuales
Concentración producto Mezcla
Características producto Sustancia contaminante
Capacidad mínima almacenamiento 103,78 m3
Dimensiones calculadas Altura: 9m Diámetro: 4 m
Capacidad real 114,35 m3 Porcentaje llenado 90,75 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 214 Mª José García Bernal
Tanque pulmón de biodiesel, TP
Equipo Tanque pulmón
Ubicación Área de almacenamiento
Código TP Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Cubierto
Producto almacenado Biodiesel y agua
Concentración producto Mezcla Características producto Sustancia combustible
Capacidad mínima almacenamiento 7,16m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,4 m3
Porcentaje llenado 76 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 215 Mª José García Bernal
Evaporador al vacío, EV-1
Equipo Evaporador
Ubicación Nave proceso de producción
Código EV-1 Intemperie/Cubierto Cubierto
Corriente Biodiesel y agua
Capacidad diaria 100 m3/día
Capacidad horaria 4,15 m3/h
Requerimiento energético 3.135 kW Potencia eléctrica 16 kWh
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 216 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de biodiesel, TB-1
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TB-1 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Biodiesel
Concentración producto Puro Características producto Sustancia combustible
Capacidad mínima almacenamiento 480,46 m3
Dimensiones calculadas Altura: 14 m Diámetro: 7 m
Capacidad real 538,78 m3
Porcentaje llenado 89,17 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 217 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de biodiesel, TB-2
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TB-2 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Biodiesel
Concentración producto Puro Características producto Sustancia combustible
Capacidad mínima almacenamiento 480,46 m3
Dimensiones calculadas Altura: 14 m Diámetro: 7 m
Capacidad real 538,78 m3
Porcentaje llenado 89,17 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 218 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de ácido clorhídrico, THCL-1
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código THCL-1 Material construcción PRFV
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado HCl
Concentración producto Solución al 10 % Características producto Sustancia corrosiva
Capacidad mínima almacenamiento 9 m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,4 m3
Porcentaje llenado 86,8 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 219 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de ácido clorhídrico, THCL-2
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código THCL-2 Material construcción PRFV
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado HCl
Concentración producto Solución al 10 % Características producto Sustancia corrosiva
Capacidad mínima almacenamiento 9 m3
Dimensiones calculadas Altura: 3 m Diámetro: 2 m
Capacidad real 9,4 m3
Porcentaje llenado 86,8 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 220 Mª José García Bernal
Tanque agitado de neutralización, M-4
Equipo Tanque de neutralización
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-4 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Glicerina y solución HCl (10%)
Volumen de líquido, Vliq 2,25 m3
Volumen de diseño 2,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,35 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 221 Mª José García Bernal
Tanque agitado de neutralización, M-5
Equipo Tanque de neutralización
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-5 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Glicerina y solución HCl (10%)
Volumen de líquido, Vliq 2,25 m3
Volumen de diseño 2,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,35 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 222 Mª José García Bernal
Centrifugador, C-14
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-14 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Glicerina, metanol y agua
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 3 m3/h
Peso del equipo 1760 kg
Dimensiones del equipo 2950x840x800 mm
Consumo energético total 5,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 223 Mª José García Bernal
Centrifugador, C-15
Equipo Centrifugadora
Ubicación Nave proceso de producción
Código C-15 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Glicerina, metanol y agua
Material de construcción Acero inoxidable
Caudal máximo 3 m3/h
Peso del equipo 1760 kg
Dimensiones del equipo 2950x840x800 mm
Consumo energético total 5,5 kW
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 224 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de ácidos grasos, TAG-1
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TAG-1 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Ácidos grasos
Concentración producto Puro Características producto Sustancia no combustible
Capacidad mínima almacenamiento 1,25 m3
Dimensiones calculadas Altura: 2 m Diámetro: 1 m
Capacidad real 1,57 m3
Porcentaje llenado 79,64 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 225 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de ácidos grasos, TAG-2
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TAG-2 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Ácidos grasos
Concentración producto Puro Características producto Sustancia no combustible
Capacidad mínima almacenamiento 1,25 m3
Dimensiones calculadas Altura: 2 m Diámetro: 1 m
Capacidad real 1,57 m3
Porcentaje llenado 79,64 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 226 Mª José García Bernal
Tanque agitado 2ª neutralización, M-6
Equipo Tanque de neutralización
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-6 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Corriente glicerina y solución NaOH
Volumen de líquido, Vliq 2,25 m3
Volumen de diseño 2,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,35 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 227 Mª José García Bernal
Tanque agitado 2ª neutralización, M-7
Equipo Tanque de neutralización
Ubicación Nave proceso de producción
Código M-7 Intemperie/Cubierto Cubierto
Material almacenado Corriente glicerina y solución NaOH
Volumen de líquido, Vliq 2,25 m3
Volumen de diseño 2,5 m3
Porcentaje de seguridad 10 %
Diámetro tanque, d1 1,5 m
Espesor pared según ASME 5 mm
Altura tanque, ht 1,5 m Altura líquido en el tanque, hliq 1,35 m
Diámetro palas agitador, d2 0,75 m
Tipo de descarga Inferior, mediante equipo de bombeo
Material de construcción Acero inoxidable
Normativa DIN 28131
Número de palas 1
Tipo palas del agitador Hélice marina
Motor agitador Motor reductor rpm agitador 250 - 1000 rpm
Requerimiento de potencia 4 kW
Material palas agitador Acero inoxidable, AISI 304
Elementos auxiliares
Apoyos laterales para mantener la verti-calidad del equipo.
Conexiones requeridas para la carga y descarga del equipo
Indicador de nivel tipo ultrasónico Agitador con motor eléctrico y variador
de frecuencia para la regulación de la ve-locidad de giro del agitador
Conexión para toma de muestras
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 228 Mª José García Bernal
Evaporador al vacío, EV-2
Equipo Evaporador
Ubicación Nave proceso de producción
Código EV-2 Intemperie/Cubierto Cubierto
Corriente Glicerina, agua y metanol
Capacidad diaria 28,56 m3 /día
Capacidad horaria 1,19 m3 /h
Requerimiento energético 627 kW Potencia eléctrica 3,2 kWh
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 229 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de glicerina, TG-1
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TG-1 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Glicerina
Concentración producto Puro Características producto Sustancia no combustible
Capacidad mínima almacenamiento 43,65 m3
Dimensiones calculadas Altura: 7 m Diámetro: 3 m
Capacidad real 49,48 m3
Porcentaje llenado 88,22 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 230 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de glicerina, TG-2
Equipo Tanque almacenamiento
Ubicación Área de almacenamiento
Código TG-2 Material construcción Acero inoxidable
Tipo Atmosférico
Instalación Base plana
Interior cubeto
Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Glicerina
Concentración producto Puro Características producto Sustancia no combustible
Capacidad mínima almacenamiento 43,65 m3
Dimensiones calculadas Altura: 7 m Diámetro: 3 m
Capacidad real 49,48 m3
Porcentaje llenado 88,22 %
Requiere cubeto Sí
Número de tanques 2
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 231 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-1
Equipo Bomba para impulsión corriente de aceite de girasol desde tanque de almacenamiento hasta tanque pulmón
Código EB-1
Ubicación Nave de proceso
Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable Fluido bombeado Aceite de girasol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 120 m3/h
Capacidad requerida 85,92 m3/h % funcionamiento 71,60 %
Altura 40 m
Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico Requerimiento potencia 22 kW
Conexiones Aspiración = 8” Descarga = 8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 232 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-2
Equipo Bomba para impulsión corriente de aceite de girasol desde tanque de almacenamiento hasta tanque pulmón
Código EB-1 Ubicación Nave de proceso
Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Aceite de girasol Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 120 m3/h
Capacidad requerida 85,92 m3/h
% funcionamiento 71,60 % Altura 40 m
Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 22 kW
Conexiones Aspiración = 8” Descarga = 8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 233 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-3
Equipo Bomba impulsión de metanol
Código EB-3
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 25.,68 m3/h
% funcionamiento 73,37 %
Altura 18 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 4 kW
Conexiones Aspiración = 2 ½” Descarga = 2 ½”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 234 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-4
Equipo Bomba impulsión de metanol
Código EB-4
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 25.,68 m3/h
% funcionamiento 73,37 %
Altura 18 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 4 kW
Conexiones Aspiración = 2 ½” Descarga = 2 ½”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 235 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-5
Equipo Bomba impulsión aceite de girasol
Código EB-5
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Aceite de girasol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 120 m3/h
Capacidad requerida 85,92 m3/h
% funcionamiento 71,60 %
Altura 40 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 22 kW
Conexiones Aspiración = 8” Descarga = 8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 236 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-6
Equipo Bomba impulsión de aceite de girasol
Código EB-6
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Aceite de girasol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 120 m3/h
Capacidad requerida 85,92 m3/h
% funcionamiento 71,60 %
Altura 40 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 22 kW
Conexiones Aspiración = 8” Descarga = 8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 237 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-7
Equipo Bomba impulsión de metóxido
Código EB-7
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metóxido
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 37 m3/h
Capacidad requerida 11,80 m3/h
% funcionamiento 31,89 %
Altura 20 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 1,4 kW
Conexiones Aspiración = 2” Descarga = 2”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 238 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-8
Equipo Bomba impulsión de metóxido
Código EB-8
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metóxido
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 37 m3/h
Capacidad requerida 11,80 m3/h
% funcionamiento 31,89 %
Altura 20 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 1,4 kW
Conexiones Aspiración = 2” Descarga = 2”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 239 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-9
Equipo Bomba impulsión de mezcla
Código EB-9
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Mezcla
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 109,08 m3/h
% funcionamiento 92,45 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 6” Descarga = 6”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 240 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-10
Equipo Bomba impulsión de mezcla
Código EB-10
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Mezcla
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 109,08 m3/h
% funcionamiento 92,45 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 6” Descarga = 6”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 241 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-11
Equipo Bomba impulsión de mezcla
Código EB-11
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Mezcla
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 96,48 m3/h
% funcionamiento 81,76 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 1 ¼” Descarga = 1 ¼”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 242 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-12
Equipo Bomba impulsión de mezcla
Código EB-12
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Mezcla
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 96,48 m3/h
% funcionamiento 81,76 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 1 ¼” Descarga = 1 ¼”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 243 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-13
Equipo Bomba impulsión biodiesel con impurezas
Código EB-13
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Biodiesel impuro
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 92,04 m3/h
% funcionamiento 78,00 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 1” Descarga = 1”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 244 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-14
Equipo Bomba impulsión biodiesel con impurezas
Código EB-14
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Biodiesel impuro
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 92,04 m3/h
% funcionamiento 78,00 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 1” Descarga = 1”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 245 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-15
Equipo Bomba impulsión metanol con impurezas
Código EB-15
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol impuro
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 3,36 m3/h
% funcionamiento 9,60 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 246 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-16
Equipo Bomba impulsión metanol con impurezas
Código EB-16
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol impuro
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 3,36 m3/h
% funcionamiento 9,60 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 247 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-17
Equipo Bomba impulsión de aguas sucias
Código EB-17
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Aguas sucias
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,15 m3/h
% funcionamiento 0,43 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 248 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-18
Equipo Bomba impulsión de aguas sucias
Código EB-18
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Aguas sucias
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,15 m3/h
% funcionamiento 0,43 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 249 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-19
Equipo Bomba impulsión de metanol
Código EB-19
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,45 m3/h
% funcionamiento 1,29 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = ¼” Descarga = ¼”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 250 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-20
Equipo Bomba impulsión de metanol
Código EB-20
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,45 m3/h
% funcionamiento 1,29 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = ¼” Descarga = ¼”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 251 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-21
Equipo Bomba impulsión de agua
Código EB-21
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,65 m3/h
% funcionamiento 1,86 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = 3/8” Descarga = 3/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 252 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-22
Equipo Bomba impulsión de agua
Código EB-22
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,65 m3/h
% funcionamiento 1,86 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = 3/8” Descarga = 3/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 253 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-23
Equipo Bomba impulsión agua residual
Código EB-23
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua residual
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 475 m3/h
Capacidad requerida 311,34 m3/h
% funcionamiento 65,54 %
Altura 8 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 12,5 kW
Conexiones Aspiración = 3/8” Descarga = 3/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 254 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-24
Equipo Bomba impulsión agua residual
Código EB-24
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua residual
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 475 m3/h
Capacidad requerida 311,34 m3/h
% funcionamiento 65,54 %
Altura 8 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 12,5 kW
Conexiones Aspiración = 3/8” Descarga = 3/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 255 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-25
Equipo Bomba impulsión de biodiesel
Código EB-25
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Biodiesel
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 85,92 m3/h
% funcionamiento 72,81 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 1” Descarga = 1”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 256 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-26
Equipo Bomba impulsión de biodiesel
Código EB-26
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Biodiesel
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 118 m3/h
Capacidad requerida 85,92 m3/h
% funcionamiento 72,81 %
Altura 38 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 5,8 kW
Conexiones Aspiración = 1” Descarga = 1”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 257 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-27
Equipo Bomba impulsión de agua residual
Código EB-27
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua residual
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,61 m3/h
% funcionamiento 1,74 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 258 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-28
Equipo Bomba impulsión de agua residual
Código EB-28
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua residual
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,61 m3/h
% funcionamiento 1,74 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 259 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-29
Equipo Bomba impulsión de biodiesel
Código EB-29
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Biodiesel
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 2,86 m3/h
% funcionamiento 8,17 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1” Descarga = 1”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 260 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-30
Equipo Bomba impulsión de biodiesel
Código EB-30
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Biodiesel
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 2,86 m3/h
% funcionamiento 8,17 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1” Descarga = 1”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 261 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-31
Equipo Bomba impulsión de glicerina con impure-
zas
Código EB-31
Ubicación Nave de proceso
Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable Fluido bombeado Glicerina impura
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,83 m3/h % funcionamiento 2,37 %
Altura 33 m
Velocidad giro rodete 1.450 rpm Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = ½” Descarga = ½”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 262 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-32
Equipo Bomba impulsión de glicerina con impure-
zas
Código EB-32
Ubicación Nave de proceso
Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable Fluido bombeado Glicerina impura
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,83 m3/h % funcionamiento 2,37 %
Altura 33 m
Velocidad giro rodete 1.450 rpm Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = ½” Descarga = ½”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 263 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-33
Equipo Bomba impulsión de glicerina con impure-
zas
Código EB-33
Ubicación Nave de proceso
Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable Fluido bombeado Glicerina impura
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 0,84 m3/h
Capacidad requerida 35 m3/h % funcionamiento 2,40 %
Altura 33 m
Velocidad giro rodete 1.450 rpm Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = ½” Descarga = ½”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 264 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-34
Equipo Bomba impulsión de glicerina con impure-
zas
Código EB-34
Ubicación Nave de proceso
Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable Fluido bombeado Glicerina impura
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 0,84 m3/h
Capacidad requerida 35 m3/h % funcionamiento 2,40 %
Altura 33 m
Velocidad giro rodete 1.450 rpm Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = ½” Descarga = ½”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 265 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-35
Equipo Bomba impulsión de metanol
Código EB-35
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 1,05 m3/h
% funcionamiento 3 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = ¼” Descarga = ¼”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 266 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-36
Equipo Bomba impulsión de metanol
Código EB-36
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Metanol
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 1,05 m3/h
% funcionamiento 3 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = ¼” Descarga = ¼”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 267 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-37
Equipo Bomba impulsión de glicerina
Código EB-37
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Glicerina
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,54 m3/h
% funcionamiento 1,54 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 268 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-38
Equipo Bomba impulsión de glicerina
Código EB-38
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Glicerina
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,54 m3/h
% funcionamiento 1,54 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 269 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-39
Equipo Bomba impulsión de HCl
Código EB-39
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado HCl en solución
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,18 m3/h
% funcionamiento 0,51 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 270 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-40
Equipo Bomba impulsión de HCl
Código EB-40
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado HCl en solución
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 35 m3/h
Capacidad requerida 0,18 m3/h
% funcionamiento 0,51 %
Altura 33 m Velocidad giro rodete 1.450 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 3,8 kW
Conexiones Aspiración = 1/8” Descarga = 1/8”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 271 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-41
Equipo Bomba impulsión de agua
Código EB-41
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 350 m3/h
Capacidad requerida 250 m3/h
% funcionamiento 71,43 %
Altura 43 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 40 kW
Conexiones Aspiración = 12” Descarga = 12”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 272 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-42
Equipo Bomba impulsión de agua
Código EB-42
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Agua
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 350 m3/h
Capacidad requerida 250 m3/h
% funcionamiento 71,43 %
Altura 43 m Velocidad giro rodete 2.900 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 40 kW
Conexiones Aspiración = 12” Descarga = 12”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 273 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-43
Equipo Bomba impulsión de gasóleo C
Código EB-43
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Gasóleo C
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 100 m3/h
Capacidad requerida 60 m3/h
% funcionamiento 60 %
Altura 30 m Velocidad giro rodete 1.750 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 7,5 kW
Conexiones Aspiración = 12” Descarga = 12”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 274 Mª José García Bernal
Equipo de impulsión de fluidos, EB-44
Equipo Bomba impulsión de gasóleo C
Código EB-44
Ubicación Nave de proceso Tipo Bomba centrífuga
Material construcción Acero inoxidable
Fluido bombeado Gasóleo C
Temperatura mezcla Temperatura ambiente, 20 ºC
Capacidad máxima 100 m3/h
Capacidad requerida 60 m3/h
% funcionamiento 60 %
Altura 30 m Velocidad giro rodete 1.750 rpm
Tipo motor Eléctrico
Requerimiento potencia 7,5 kW
Conexiones Aspiración = 12” Descarga = 12”
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 275 Mª José García Bernal
Caldera de vapor, CV-1
Equipo Caldera de vapor
Ubicación Nave proceso producción
Código CV-1 Intemperie/Cubierto Cubierto
Tipo Pirotubular
Clase Segunda
Agua Tratada en planta ósmosis inversa
Combustible
Gasóleo C Calor de combustión = 43.120 kJ/kg ρ = 900 kg/m3 Consumo = 1.430,25 kg/h
Dimensiones Altura: 3.835 mm Largo : 9.466 mm Anchura: 3.874 mm
Características vapor 30 bar y 235 °C
Caudal máximo vapor 22.000 kg/h
Caudal demandado medio 20.135,04 kg/h
Instalaciones consumidoras
Tanque de pre-mezcla = 5.507,92 kg/h Columna separación = 2.788,09 kg/h Columna rectificación = 630,99 kg/h Sistema tamiz molecular = 8.756,53 kg/h Secadero DDGS = 1.941,51 kg/h Calentadores purificador agua = 510 kg/h
Equipamiento
Módulo gasificación de agua Módulo de descalificación de agua Módulo de servicio de condensado Módulo de purga de lodos, alivio y refrigeración Analizador de agua Intercambiador de calor de gases de escape ECO1
para instalación individual Intercambiador de calor de gases de escape ECO6
para aprovechamiento de poder calorífico Módulo de alivio y recuperación de calor Módulo de bomba de alimentación Módulo de alivio y recuperación de calor y purga
de lodos Enfriador de vapor Tren de válvulas de gas Módulo de circulación de gasóleo Módulo de suministro de gasóleo Módulo de precalentamiento Sistema de gestión de instalaciones
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 276 Mª José García Bernal
Torre de refrigeración, TR-1
Equipo Torre de refrigeración
Ubicación Exterior nave de proceso
Código TR-1 Tipo Con balsa de recogida de agua
Especificaciones técnicas
Dimensiones = 3914 x 3914 x 6211 mm Dimensión nominal = 3750 x 3750 mm Diámetro del ventilador = 2500 mm Caudal nominal = 100-250 m3/h Capacidad de refrigeración = 600-15700 kW Peso de la torre = 2870 kg Material de relleno = PRO 12/PRO 19 de PP/PVC Altura de relleno de refrigeración = hasta 1.500 mm Agua evaporada = 8 % alimentación
Conectores Conector de entrada = DN 300 PN 10 de PP Conector de salida = DN 300 PN 10 de PP
Unidad de ventilación
Ventilador = WO4267 - 4 - (7) Eficiencia de aire = caudal variable de hasta 170 m3/s Presión estática = ΔPest variable hasta 210 Pa Densidad del aire = 1,13 kg/m3
Datos del motor
Potencia nominal: 75 kW Tensión de alimentación = 400 V Tipo carcasa = IM 3011 (V1) / IP 56 Frecuencia = 50 Hz Clase de aislamiento = F
Balsa recogida agua Dimensiones: 7.630 x 7.630 x 1.000 mm Capacidad: 58,22 m3
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 277 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de gasoil, TGS-1
Equipo Tanque almacenamiento gasóleo C
Ubicación Área de almacenamiento
Código TGS-1 Material construcción Acero
Instalación Horizontal de pared doble
Interior cubeto Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Gasóleo C
Características producto
Clase: Combustible motor diesel Nº CAS: 68334-30-5 Nº CE: 269-822-7 NU: -
Norma diseño UNE-EN 12285-2
"Tanques de acero fabricados en taller"
Denominación según norma Tanque EN 12285-2/90/3000/A/S
Capacidad mínima almacenamiento 90 m3
Dimensiones calculadas Longitud: 12,73 m Diámetro: 3 m
Capacidad real 91,89 m3
Dimensiones tanque Longitud: 13 m Diámetro: 3 m
Porcentaje llenado 95,77 %
Requiere cubeto Sí
Tanques en cada cubeto 2
Tanques llenos en cada cubeto 2
Dimensiones cubeto 17 x 12 x 0,6
Volumen cubeto 99 m3
Porcentaje llenado cubeto 88,89 %
Medida contención pequeño derrame Sí
Red drenaje individual
Otros
El tanque dispone de entre otros acceso-rios de medidos de nivel, medidor de temperatura, bocas de hombre, escaleras adosadas al cuerpo del tanque para acce-so a cubierta, respiraderos con absolve-dor de humedad, etc.
Medidas de protección contra incendios apropiadas.
Estación de descarga de gasóleo con pendiente de 1% hacia sistema de drena-je.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 278 Mª José García Bernal
Tanque de almacenamiento de gasoil, TGS-2
Equipo Tanque almacenamiento gasóleo C
Ubicación Área de almacenamiento
Código TGS-2 Material construcción Acero al carbono
Instalación Horizontal de pared doble
Interior cubeto Intemperie/Cubierto Intemperie
Producto almacenado Gasóleo C
Características producto
Clase: Combustible motor diesel Nº CAS: 68334-30-5 Nº CE: 269-822-7 NU: -
Norma diseño UNE-EN 12285-2
"Tanques de acero fabricados en taller"
Denominación según norma Tanque EN 12285-2/90/3000/A/S
Capacidad mínima almacenamiento 90 m3
Dimensiones calculadas Longitud: 12,73 m Diámetro: 3 m
Capacidad real 91,89 m3
Dimensiones tanque Longitud: 13 m Diámetro: 3 m
Porcentaje llenado 95,77 %
Requiere cubeto Sí
Tanques en cada cubeto 2
Tanques llenos en cada cubeto 2
Dimensiones cubeto 17 x 12 x 0,6
Volumen cubeto 99 m3
Porcentaje llenado cubeto 88,89 %
Medida contención pequeño derrame Sí
Red drenaje individual
Otros
El tanque dispone de entre otros acceso-rios de medidos de nivel, medidor de temperatura, bocas de hombre, escaleras adosadas al cuerpo del tanque para acce-so a cubierta, respiraderos con absolve-dor de humedad, etc.
Medidas de protección contra incendios apropiadas.
Estación de descarga de gasóleo con pendiente de 1% hacia sistema de drena-je.
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 279 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 1, SA-1
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 1, SA-1
Caudal máximo 2.600 l/h
Potencia 120 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 11
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x29,15 mm
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 280 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 3, SA-3
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 3, SA-3
Tipo equipo Intercambiador de carcasa y tubos
Función Enfriar
Nº tubos 12
Longitud tubos 6,57 m
Nº paso por los tubos 2
Sentido circulación Contracorriente
Material carcasa Acero inoxidable
Material tubos Acero inoxidable
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 281 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 5, SA-5
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 5, SA-5
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x13,25 mm
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 282 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 6, SA-6
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 6, SA-6
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x13,25 mm
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 283 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 7, SA-7
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 7, SA-7
Tipo equipo Intercambiador de carcasa y tubos
Función Calentar
Nº tubos 6
Longitud tubos 6,16 m
Nº paso por los tubos 6
Sentido circulación Contracorriente
Material carcasa Acero inoxidable
Material tubos Acero inoxidable
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 284 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 8, SA-8
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 8, SA-8
Tipo equipo Intercambiador de carcasa y tubos
Función Enfriar
Nº tubos 12
Longitud tubos 12,69 m
Nº paso por los tubos 8
Sentido circulación Contracorriente
Material carcasa Acero inoxidable
Material tubos Acero inoxidable
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 285 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 9, SA-9
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 9, SA-9
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x13,25 mm
Ingeniería de procesos de planta de fabricación de biodiesel con una capacidad de 20.000 tm/año
Proyecto Fin de Carrera 286 Mª José García Bernal
Sistema de ajuste de propiedades 10, SA-10
Equipo Sistema de ajuste de propiedades 9, SA-9
Caudal máximo 1.000 l/h
Potencia 48 kW
Pérdidas <3 m.c.a
Número de placas 5
Material placas Acero inoxidable
Material carcasa Acero inoxidable
Dimensiones 204x490x13,25 mm