Abstract:
No presente trabalho estudou-se a produção de ésteres etílicos de ácido graxo de
Ricinus communis L. através da tranesterificação alcalina do óleo de mamona com etanol.
Esta metodologia foi adotada para determinar as melhores condições para a produção de
biodiesel a partir de óleo de mamona usando o mínimo de operações unitárias com
benefícios do ponto de vista econômico e de produção de efluentes.
Para a obtenção dos ésteres etílicos através do processo de transesterificação
(etapa 1) utilizou-se como catalisador 1% de NaOH com etanol em uma razão molar de 6:1
seguido da adição de ácido sulfúrico. Após, a reação de esterificação (etapa 2) dos ácidos
graxos contidos no biodiesel foi realizada visando reduzir o índice de acidez da amostra,
ficando em torno de 2 mg de KOH/g. A quebra in situ dos sabões (provenientes da reação
paralela de saponificação do triglicerídeo) pela adição de ácido sulfúrico ao meio reacional
foi bem sucedida melhorando a separação dos FAEEs do glicerol. O processo em duas
etapas transesterificação/esterificação apresentou boa conversão para os ésteres etílicos,
diminuindo o índice de acidez e atingindo as especificações para glicerina total e livre.
O biodiesel proveniente do óleo de mamona foi composto de 90,6% ácido ricinoléico
(C18:1, OH), 3,2% ácido oléico (C18:1), 4,5% ácido linoléico (C18:2), 0,7% ácido esteárico
(C18:0), 1,0% ácido palmítico (C16:0), triacilgliceróis (TGs, 0%), diacilgliceróis (DGs, 0,37%)
monoacilgliceróis (MGs, 0,46%) e glicerol livre (0,25%) após o processo em duas etapas
transesterificação/esterificação.
O processo em duas etapas foi muito importante para determinar a integralidade da
reação no rendimento do produto. Os resultados demonstram que o procedimento
desenvolvido para a produção de FAEEs em escala de laboratório pode ser escalonado
para uma planta piloto.
The present work seeks study the production of fatty acids ethyl esters from
Ricinus communis L. by alkaline transesterification of castor oil with ethanol. This
methodology will be used to determine the optimum conditions for biodiesel
production from castor oil using the minimal number of unit operations with the
consequent benefit from economical point of view and effluent production.
To prepare ethyl esters by transesterification (step 1) 1% NaOH was used as
the catalyst with ethanol at a 6:1 molar ratio followed of the addition of neat sulfuric
acid. After, esterification reaction (step 2) of the free fatty acids contained in the
biodiesel raw mixture was used to reduce their acid value to less than 2 mg KOH/g.
The in situ soaps broken (obtained from triglyceride saponification side reaction) was
successful in relation to the FAEEs/glycerin separation. The two-step process gave
good esters conversion, decreasing the acid value, and the fatty acid ethyl esters met
the total and free glycerin specifications.
The biodiesel from castor oil were composed of 90.6 wt.% ricinoleic acid
(C18:1, OH), 3.2 wt.% oleic acid (C18:1), 4.5 wt.% linoleic acid (C18:2), 0.7 wt.%
stearic acid (C18:0), 1.0 wt.% palmitic acid (C16:0), triacylglycerols (TGs, 0 wt.%),
diacylglycerols (DGs, 0.37 wt.%) monoacylglycerols (MGs, 0.46 wt.%) and free
glycerol (0.25 wt.%) after the two-step transesterification/esterification process.
The two-step process is very important in determining the completeness of the
reaction on the product yield. The results showed that the recipes developed for
laboratory-scale FAEEs production could be scale-up to pilot plant.
