Análisis técnico económico mediante simulación con Aspen Plus para la obtención de biodiesel a partir de la fracción lipídica de microalgas
Este trabajo simula y evalúa técnica y económicamente la producción de biodiesel a partir de microalgas como materia prima de tercera generación. Para ello, se investiga la composición lipídica extraída de la microalga Chlorella establecida en las lagunas facultativas y de maduración de la Planta...
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Universidad de Cuenca
2023
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| author | Narváez Parra, Santiago Ismael Pesántez Quituisaca, Joceline Margoth |
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| description | Este trabajo simula y evalúa técnica y económicamente la producción de biodiesel a partir de
microalgas como materia prima de tercera generación. Para ello, se investiga la composición
lipídica extraída de la microalga Chlorella establecida en las lagunas facultativas y de maduración
de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Ucubamba, y se fija una composición
ponderada para simular el proceso utilizando el Software Aspen Plus® V.11. Se aplica una
diagramación de dos escenarios, un proceso estándar (proceso I) y optimizado (proceso II);
inicialmente, se recopila información secundaria de diferentes sistemas para la obtención de
ésteres metílicos y se constituye un modelo que presenta operaciones de transesterificación,
destilación, separación y purificación, y se alcanza finalmente un flujo de biodiesel de 1042 kg/h,
con un costo de capital y costo de producción de 4’211.330 y 1’714.880 USD, respectivamente.
Por otro lado, optimizando el proceso se logra construir un segundo modelo, que consta de
operaciones unitarias parcialmente distintas a la primera como una doble reacción de
transesterificación, decantación, y separación. En este caso, se obtienen dos unidades por hora
más de producción y costes tanto de capital como de producción menores (3'740.420 USD y
1'308.260 USD). Consecuentemente, se comparan y contrastan los costos tecnológicos totales
además de los producidos por kg de biodiésel, siendo de 0,94 y 0,81 USD para el proceso I y II,
respectivamente. Se considera al segundo prospecto como el óptimo comparado con el del
proceso estándar y valores reportados en la literatura. |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-431762023-10-18T13:12:49Z Análisis técnico económico mediante simulación con Aspen Plus para la obtención de biodiesel a partir de la fracción lipídica de microalgas Narváez Parra, Santiago Ismael Pesántez Quituisaca, Joceline Margoth Delgado Noboa, Jorge Washington Ingeniería Química Biocombustibles Gestión de procesos CIUC::Química::Química Orgánica::Química de Productos Naturales Orgánicos Este trabajo simula y evalúa técnica y económicamente la producción de biodiesel a partir de microalgas como materia prima de tercera generación. Para ello, se investiga la composición lipídica extraída de la microalga Chlorella establecida en las lagunas facultativas y de maduración de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Ucubamba, y se fija una composición ponderada para simular el proceso utilizando el Software Aspen Plus® V.11. Se aplica una diagramación de dos escenarios, un proceso estándar (proceso I) y optimizado (proceso II); inicialmente, se recopila información secundaria de diferentes sistemas para la obtención de ésteres metílicos y se constituye un modelo que presenta operaciones de transesterificación, destilación, separación y purificación, y se alcanza finalmente un flujo de biodiesel de 1042 kg/h, con un costo de capital y costo de producción de 4’211.330 y 1’714.880 USD, respectivamente. Por otro lado, optimizando el proceso se logra construir un segundo modelo, que consta de operaciones unitarias parcialmente distintas a la primera como una doble reacción de transesterificación, decantación, y separación. En este caso, se obtienen dos unidades por hora más de producción y costes tanto de capital como de producción menores (3'740.420 USD y 1'308.260 USD). Consecuentemente, se comparan y contrastan los costos tecnológicos totales además de los producidos por kg de biodiésel, siendo de 0,94 y 0,81 USD para el proceso I y II, respectivamente. Se considera al segundo prospecto como el óptimo comparado con el del proceso estándar y valores reportados en la literatura. This work simulates and evaluates technically and economically the production of biodiesel from microalgae as third generation feedstock. For this purpose, the lipid composition extracted from the microalgae Chlorella established in the facultative and maturation ponds of the Ucubamba Wastewater Treatment Plant is investigated, and a weighted composition is set to simulate the process using the Aspen Plus® V.11 software. A diagram of two scenarios is applied, a standard process (process I) and an optimized process (process II); initially, secondary information is collected from different systems for obtaining methyl esters and a model is built that presents transesterification, distillation, separation, and purification operations, and finally a biodiesel flow of 1042 kg/h is reached, with a capital cost and production cost of 4'211,330 and 1'714,880 USD, respectively. On the other hand, by optimizing the process, it is possible to build a second model, which consists of unit operations that are partially different from the first one, such as a double reaction of transesterification, decantation, and separation. In this case, two more units per hour of production and lower capital and production costs (3'740,420 USD and 1'308,260 USD) are obtained. Consequently, the total technological costs are compared and contrasted in addition to those produced per kg of biodiesel, being 0.94 and 0.81 USD for process I and II, respectively. The second prospect is considered as the optimum compared to the standard process and values reported in the literature. 0000-0002-4765-8868 2023-10-13T15:57:22Z 2023-10-13T15:57:22Z 2023-10-12 submittedVersion http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/43176 spa TQ;580 Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ openAccess application/pdf 102 páginas application/pdf Universidad de Cuenca |
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