Supercritical transesterification of beef tallow for biodiesel production in a batch reactor

• Autores: Paola Andrea Marulanda Buitrago, Víctor Fernando Marulanda Cardona
• Localización: CT&F - Ciencia, tecnología y futuro, ISSN-e 0122-5383, Vol. 6, Nº. 2, 2015, págs. 57-68
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Produção de biodiesel a partir de sebo de bovino através da transesterificação supercrítica em um reator batch
  • Producción de biodiesel a partir de sebo vacuno por medio de transesterificación supercrítica en un reactor batch
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Los experimentos de transesterificación supercrítica de sebo vacuno con etanol se llevaron a cabo en un reactor batch con el fin de evaluar el efecto de la temperatura (350 - 400°C), relación molar de reactantes (9:1-15:1) y tiempo de reacción (8 - 40 min). La composición del biocombustible producido se evaluó en términos del porcentaje de área de picos de los esteres etílicos de ácidos grasos o FAEEs (Fatty Acid Ethyl Esters) así como los productos de descomposición generados de reacciones de cracking o isomerización. La descomposición térmica de los FAEEs producidos incluyó esteres etílicos de cadena corta (C8 - C13), etil pentadecanoato (C15:0), heptadecanoato (C17:0), los cuales no proceden de ácidos grasos presentes en el sebo, así como etil estearato (C18:0) y n-alcanos. De la misma forma, se verificó la ocurrencia de reacciones de descomposición de la glicerina por medio de la identificación de éteres y del contenido de agua en el biodiesel. La máxima conversión de triglicéridos se verificó a 400°C, con una relación molar de 15:1 y 40 minutos de tiempo de reacción. A estas condiciones, el etil oleato (C18:1) se descompuso completamente para formar isómeros cis-trans así como etil octadecanoato (C18:0). Los esteres etílicos de cadena corta y los productos de descomposición del glicerol tienen el potencial de beneficiar ciertas propiedades del biocombustible.

  • English

    Supercritical transesterification experiments of beef tallow with ethanol were carried out in a batch reactor in order to assess the effect of temperature (350 - 400°C), reactant molar ratio (9:1 - 15:1) and reaction time (8 - 40 min). Composition of the produced biofuel was assessed in terms of the percentage of peak area of the long chain Fatty Acid Ethyl Esters (FAEEs) identified, including also the decomposition products generated as a result of thermal cracking or cis-trans isomerization reactions. Thermal decomposition of FAEEs produced from beef tallow included short chain ethyl esters (C8 - C13), ethyl pentadecanoate (C15:0), heptadecanoate (C17:0), not initially present or prevalent in triglycerides sources, as well as ethyl stearate (C18:0) and n-alkanes. Glycerol decomposition reactions were also verified by the presence of glycerol ethers and water content in the produced biodiesel. The highest conversion of triglycerides was verified at 400°C, 15:1 triglycerides to ethanol molar ratio and 40-minute reaction time. At these conditions, ethyl oleate (C18:1) decomposed completely to form cis-trans isomers as well as ethyl octadecanoate (C18:0), which was attributed to double bond hydrogenation reactions. Short chain ethyl esters and glycerol decomposition products have the potential to benefit certain properties of the fuel such as viscosity and cold flow.

  • português

    Os experimentos de transesterificação supercrítica de sebo de bovino com etanol foram realizados em um reator batch no intuito de avaliar o efeito da temperatura (350 - 400°C), relação molar de reagentes (9:1-15:1) e tempo de reação (8 - 40 min). A composição do biocombustível produzido foi avaliada em termos de porcentagem de área de picos dos ésteres etílicos de ácidos graxos ou FAEEs (Fatty Acid Ethyl Esters), bem como os produtos de decomposição produzidos pelas reações de cracking ou isomerização. A decomposição térmica dos FAEEs produzidos incluiu ésteres etílicos de caída curta (C8 - C13) etil pentadecanoato (C15:0), heptadecanoato (C17:0), não procedentes de ácidos graxos presentes no sebo, bem como etil estearato (C18:0) e n-alcanos. De igual modo, verificou-se a ocorrência de reações de decomposição da glicerina através da identificação de éteres e do conteúdo de água no biodiesel. A máxima conversão de triglicérides foi verificada a 400°C, com uma relação molar de 15:1 e 40 minutos de tempo de reação. Sob essas condições, o etil oleato (C18:1) decompôs-se completamente para formar isómeros cis-trans, bem como etil octadecanoato (C18:0). Os ésteres etílicos de cadeia curta e os produtos da decomposição do glicerol têm o potencial de beneficiar certas propriedades do biocombustível.