Biodiesel - Clark Solutions

Biodiesel

A transformação de grãos em biocombustível requer etapas de recuperação de insumos como o metanol, que é utilizado em excesso no início da operação de obtenção de biodiesel. A retificação de metanol é a solução que recupera todo esse excesso e a Clark Solutions tem trabalhado constantemente com essa tecnologia e já domina o assunto.

Outras aplicações também fazem parte do nosso escopo, como a redução de umidade e glicerol, a recuperação de oleína, a concentração da glicerina e a secagem do biodiesel.

Essas são etapas do processo que a Clark Solutions tem experiência e atua com soluções inovadoras e eficientes.um portfólio bastante diversificado de produtos que auxiliam as etapas de redução de umidade e VOC’s, compressão do biogás e upgrading.

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Aplicações

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Separação de fases

Transesterificação / Refino do Biodiesel /Recuperação de glicerina

Na produção de biodiesel, a eficiente separação de fases é crucial para garantir a qualidade do produto e a recuperação de subprodutos como o glicerol. Após a transesterificação, a mistura resultante contém duas fases imiscíveis: a fase mais pesada de glicerina e a fase mais leve de biodiesel, ambas contaminadas com álcool, água e resíduos do catalisador. A separação de fases é necessária tanto no refino do biodiesel, após a lavagem com água acidulada, quanto na recuperação da glicerina, onde é essencial extrair a oleína para obter glicerina loira.

O método mais econômico de separação é a decantação em vasos horizontais, devido à baixa solubilidade e diferença de densidade entre as fases. A utilização do PlatePack em decantadores otimiza o processo ao reduzir o tamanho do vaso, promovendo a laminarização do escoamento e facilitando a coalescência e separação. Essa tecnologia assegura a remoção de impurezas, garante que o biodiesel atenda às especificações de pureza e características físico-químicas, aumenta a eficiência do processo e melhora a recuperação de subprodutos, como o glicerol, beneficiando a viabilidade econômica da planta de biodiesel.

A Clark pode avaliar o processo como um todo a partir dos dados de entrada e os requerimentos de saída, estudando a melhor solução para cada caso, equilibrando desempenho e investimento.

Otimização do processo: A solução é benéfica tanto durante a fase de projeto (ao reduzir as dimensões do vaso) quanto durante o revamp (ao aprimorar o desempenho da separação).
Redução do tempo de separação: A solução estimula a laminarização do fluxo, reduzindo o trajeto de decantação. Isso facilita a coalescência, resultando em uma redução do tempo necessário para a separação, o que, por sua vez, aumenta a produtividade da planta.
Atendimento às normas: O dimensionamento adequado permite o atendimento às normas reguladoras (< 200 ppm de glicerina livre no biodiesel, conforme a ASTM D6751).
Otimização de processos a jusante: Uma separação mais efi ciente nos vasos separadores trifásicos, permite que as correntes de alimentação dos próximos vasos estejam em melhores condições

Lavagem

Refino de Biodiesel

A etapa de lavagem é crucial no processo de refino do biodiesel, visando remover impurezas como resíduos de catalisadores e sabões, melhorando a qualidade do produto final. A eficiência da lavagem é aprimorada com o uso de um sistema com distribuidor de líquido e recheio aleatório. O distribuidor MaxiFlow assegura uma distribuição uniforme e controlada do agente de lavagem sobre o leito de recheio, garantindo que todas as partes do biodiesel sejam lavadas adequadamente. O recheio aleatório 3-Pack oferece uma grande superfície de contato entre o biodiesel e o agente de lavagem, promovendo eficiente transferência de massa e remoção de impurezas. Essa abordagem melhora a qualidade do biodiesel, atendendo aos padrões regulatórios e de qualidade, e proporciona uma operação mais eficiente e sustentável, minimizando perdas de produto e otimizando o uso de recursos.

Aumento de eficiência: A avaliação da solução como um todo não apenas contribui para remoção das impurezas residuais, mas também minimiza as perdas de produto, o que
resulta em um aumento da eficiência global dos processos.
Atendimento às regulações e qualidade: O dimensionamento adequado da solução permite o atendimento às normas reguladoras de conteúdos aceitáveis de impurezas no
biodiesel.
Flexibilidade de Operação: A Solução da Clark Solutions é altamente adequada para variadas faixas de operação, consideradas em fase de dimensionamento
Redução do consumo de água: Ao aumentar a área de contato entre as fases líquidas, facilita-se uma transferência de massa mais efi ciente, o que possibilita a remoção de
impurezas do biodiesel utilizando uma quantidade reduzida de água.

STRIPPING

Refino de biodiesel /Recuperação de Glicerina

Após a separação das fases, é essencial eliminar o excesso de metanol, água, resíduos de catalisador e outras impurezas do biodiesel para atender às especificações de qualidade. Simultaneamente, a recuperação e purificação do glicerol aumentam a lucratividade do processo devido ao alto valor agregado deste subproduto. Uma etapa de purificação crucial é o stripping, que remove componentes indesejados, como metanol e água, tanto do biodiesel quanto do glicerol. No stripper, vapores ascendem pela coluna e interagem em contracorrente com o líquido a ser tratado.

O processo utiliza o distribuidor de líquido MaxiFlow CC e o recheio estruturado MaxiPac para melhorar a eficiência da separação. O MaxiFlow CC assegura uma distribuição uniforme do líquido sobre o leito de recheio, essencial para o bom desempenho dos recheios estruturados. O MaxiPac, com sua geometria de intersecções, facilita o fluxo de líquido e gás e oferece uma ampla área superficial para uma eficiente transferência de massa. Além disso, o eliminador de névoas MaxiChevron, ideal para lidar com fluidos viscosos e com teor de sujeiras, como biodiesel e glicerina, é utilizado no topo da coluna para coletar o líquido arrastado, reduzindo perdas de produto e protegendo o rendimento da operação.

Atendimento às regulações e qualidade: O dimensionamento adequado dos internos do processo permite o atendimento às normas reguladoras relativos aos conteúdos
aceitáveis de impurezas no biodiesel e na glicerina.
Aumento de eficiência: A avaliação da solução como um todo contribui para um desempenho otimizado.
Rentabilidade do processo: A purificação da glicerina contribui de maneira significativa para a rentabilidade do processo, devido ao alto valor agregado.
Flexibilidade de Operação: A solução da Clark Solutions é altamente adequada para variadas faixas de operação, consideradas em fase de dimensionamento

DESTILAÇÃO

Refino de Metanol

No processo de transesterificação para a produção de biodiesel, utiliza-se metanol em excesso para converter triglicerídeos em ésteres metílicos. Após a reação, é necessário remover o metanol não reagido durante a purificação do biodiesel e da glicerina. Esse metanol, que contém alto teor de água, pode ser recuperado e reutilizado por meio de uma operação de retificação, que também gera um subproduto de água com traços de metanol, aproveitável no processo.

A retificação é eficaz quando utiliza um sistema com distribuidor de líquido e recheio estruturado. O distribuidor garante uma distribuição uniforme do líquido, enquanto o recheio MaxiPac facilita o fluxo de líquidos e gases, oferecendo uma ampla área superficial para aumentar a eficiência na transferência de massa. A operação é similar ao stripping, mas inclui refluxo, que eleva a pureza do produto de topo e requer maior capacidade da coluna. O MaxiPac do tipo HC é indicado para processos com vazões líquidas intensas, mantendo alta eficiência na transferência de massa.

Aumento de eficiência: A avaliação da solução como um todo, contribui para um desempenho otimizado, garantindo a obtenção de um teor de umidade no metanol seco,
conforme a norma.
Atendimento às regulações e qualidade: O dimensionamento adequado da solução, permite o atendimento às normas reguladoras em relação à umidade permitida no metanol
seco, viabilizando sua reutilização subsequente.
Processo sustentável: Recuperar o metanol e água ajuda a reduzir o uso de recursos, impulsionando uma economia circular e responsabilidade ambiental.
Recuperação de reagente e água: O metanol desempenha um papel fundamental como reagente na produção de biodiesel, assim como a

SECAGEM

Recuperação de glicerina

A fase de secagem consiste na concentração final da glicerina, visto que ainda podem permanecer pequenas quantidades de água, metanol e impurezas no produto que não foram
removidas nas etapas anteriores. Para esta finalidade, são utilizados evaporadores para garantir que as especificações do produto sejam atendidas. Para otimizar o aproveitamento de energia, empregam-se evaporadores de múltiplos efeitos. Esses dispositivos têm como objetivo concentrar o soluto (glicerina) pela vaporização forçada do solvente. Para que isto ocorra, fornece-se calor e a água é evaporada.

Neste processo ocorre o desprendimento de bolhas de vapor, que arrastam pequenas partículas líquidas à medida que se desprende da superfície líquida. Logo, a presença de eliminadores do tipo MaxiChevron se torna essencial para eliminar perdas de produtos. Além disso, este eliminador é ideal para lidar com fluidos viscosos e com teor de sujeiras, como o biodiesel e a glicerina. A utilização de um sistema com MaxiChevron não apenas reduz as perdas de produtos, mas também minimiza os custos de manutenção associados a elas, protegendo assim o rendimento da operação.

Atendimento às regulações e qualidade: O dimensionamento adequado dos internos do processo, permite o atendimento às normas reguladoras relativos aos conteúdos
aceitáveis de impurezas no biodiesel e na glicerina.
Redução de perdas: O dimensionamento correto dos eliminadores de névoas permite a redução de perdas de produtos, garantindo assim a proteção do rendimento da planta.
Redução dos custos de manutenção: Proteção das tubulações de vapor e dos condensadores contra o arraste e a consequente incrustação.
Aumento da capacidade de produção de evaporadores: A presença do MaxiChevron no sistema reduz a quantidade de líquido arrastado pelo vapor, permitindo o aumento da taxa de evaporação e, consequentemente, a capacidade de produção.