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Recomendaciones para
  Estándares de Calidad y la
Infraestructura Requerida para
       su Manipulación.



                                           M en C Gabriel López Vidal
                             Dirección de Seguridad y Medio Ambiente
                     Laboratorio de Emisiones Vehiculares y Ensayo de
                                                              Motores

                        Taller para Definición de Estándares de Calidad
                                                 del Biodiesel en México
B10                                          México, D. F. Abril 19, 2012.
¿Qué es el FAME?
( FAME por sus siglas en Inglés,
Fatty Acid Methyl Ester ) (Ester
Metílico de Ácidos Grasos =
Aceites y/o Grasas Vegetales y/o
Animales y/o sus Mezclas).
¿Qué es el Biodiesel?
    El Biodiesel es un combustible que es producido a base
     de fuentes biológicas renovables ( soya, caña de
     azúcar, maíz, biomasa, etc. ) o grasas animales y es
                             etc.
     una buena alternativa para motores a diesel, se mezcla
     en concentraciones de < 2 hasta el 35 % con el
     combustible diesel comercial. Aunque hay desarrollos
                         comercial.
     para el uso de biodiesel al 100 %. Los componentes
     principales del Biodiesel son el ESTER METILICO,
     TERAMILESTER y algunos otros compuestos en menor
     cantidad.
     cantidad.




               Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
Proceso de Obtención del Biodiesel de
      Fuentes Naturales y Recursos Renovables.


                  ACEITE VEGETAL*          * SOYA, GIRASOL,
                                          CANOLA, ALGODÓN,
                                        GRASAS ANIMALES, ETC.

         REACCION DE TRANSESTERIFICACION
      ACEITE VEGETAL+ ALCOHOL* + CATALIZADOR


                          * alcohol: Metanol or Etanol
                    SEPARACION

BIODIESEL                                  GLICEROL




PURIFICACION                            PURIFICACION
Obtención de Biodiesel de
                     Aceite de Canola




                         Canadian Oil Low Acid




Colza = Canola: Canadian Oil Low Acid
Grado de Saturación de Esteres de
 Diferentes Aceites ( % )

    80                                                                                Tallow (beef)
    70
                                                                                      Jatropha Oil
    60
    50
                                                                                      Olive Oil
    40
    30                                                                                Palm Oil
    20
    10                                                                                Rapeseed Oil
     0
                                                                                      Soybean Oil




                                                           s
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                                                                                      Sunflower Seed Oil
       r



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 ASTM-D-6751.- Se enfoca al uso esteres monoalquílicos de cadena larga de ácidos
 grasos.
 EN14214.- Se enfoca al uso los mono-esteres de alquilo elaborados con metanol

Jatrofa o Jatropha.- Puede ser una fuente importante para la producción de Biodiesel en
México.
1.- Jatropha pereziae[ con presencia en la región del río Balsas, en el estado de Michoacán.
2.- Jatropha dehganii con presencia en lomeríos del río Armería, en el estado de Jalisco.
Comparación del ME-Jatrofa con Otras fuentes
 de FAME

                          DIN EN 14214 Raps-ME Soja-ME Palm-ME Jatropha-ME

      Density [g/cm³]     0.8750-0.0900 0.883      0.885     0.876     0.882

      Viscosity (40°C)    3.5 – 5,0      4.45      4.5       4.4       4.3
      [mm²/s]

      CFPP [°C]           0/-10/-20      -13       -4        +8        -3

      Pour Point [°C]                    -9        -1        +12       +3

      Cloud Point [°C]                   -5        +1        +13       +4

      Iodine number       120            115       129       52        97

      Cetane number       51             54        47        66        64

Jatrofa o Jatropha.- Puede ser una fuente importante para la producción de Biodiesel en México.
1.- Jatropha pereziae[ con presencia en la región del río Balsas, en el estado de Michoacán.
2.- Jatropha dehganii con presencia en lomeríos del río Armería, en el estado de Jalisco.
Producción, Exportación y Consumo de
Biodiesel en Estados Unidos de Norteamérica




                                Fuente: National Biodiesel Board statistics, 2012
Crecimiento del Biodiesel por Región
            2010-2020
Actuales Límites Mundiales de Mezcla de
                              Biodiesel.




Fuente: Global Biofuels Center, Feb. 2011.
La información descrita comprende las regulaciones y los limites de
mezcla con biodiesel.
REGULACIONES DE CAMIONES Y TRACTOCAMIONES EN
MEXICO

 EPA.- Reproduce las condiciones de manejo de un vehículo automotor a diesel en condiciones
 de tráfico en carretera y ciudad ( Ciclos Transitorios )
                                          EPA- 91, 98, 2004 y 2007
                                                   y 2010
                                                 CICLOS
                                              TRANSITORIOS




EURO  - Reproduce las condiciones de manejo de un vehículo automotor a diesel en condiciones
de manejo continuo ( carretera ) o estado estable.


                                                EURO III, IV y V
                                                  13 MODOS
Tendencia Tecnológica de 2007 a 2010 EPA/EURO


                       Tendencias Tecnologicas de 2007 a 2010 en sistemas
                    reductores de     NOx y Partículas ( EPA y EURO ).




      SCR.- Selective Catalytic Reduction ( Reducción Catalítica Selectiva), CDPF.- Catalyzed Diesel Particulate Filter
      (Filtro Catalítico de Partículas Diesel), EGR Exhaust Gas Recirculation ( Recirculación de Gases de Escape).

Fuente: USEPA, Ultra low Sulfur Diesel Fuel Implementation, Work Shop, New Orleans, Louisiana,
November 15, 2004.
Tendencia Tecnológica en Reducción de Emisiones
                     EURO.
ESPECIFICACIONES DEL BIODIESEL

• European Union - EN 14214.
• USA - ASTM D 6751.- Especificaciones
  para Biodiesel al 100 % o “ B100 ”.
• USA- ASTM- D-7467.- Especificaciones
  para Biodiesel al 6 y 20 % o “ B6-B20 ”.
• Brazil – ANP Order 42/2004
• “World Wide Fuel Charter, Biodiesel
  Guideline.

                           Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
ESPECIFICACIONES EN BIODIESEL
               ASTM D-6751 Y EN 14214 ( CONT.)

 Especificaciones para el biodiesel se han implementado en varios países alrededor del
 mundo, sobre todo en los EE.UU., a través de la Sociedad Americana de Pruebas y
 Materiales (ASTM), y en Europa a través del Comité Europeo de Normalización (CEN).
 En los EE.UU., la especificación de la ASTM para el biodiésel es la norma ASTM D 6751,
 para la UE, EN 14214 .
                  La especificación de la ASTM define el biodiesel como un combustible
                  compuesto por esteres mono alquílicos de cadena larga de ácidos grasos
                  derivados de aceites vegetales o grasas animales. Aceites vegetales
ASTM- D-6751.     crudos y grasas animales que no han sido procesados. Además, la
                  especificación ASTM es para biodiesel para ser usado como componente
                  de mezcla con diesel, y no pretende ser una especificación para el B100 .


                   En Europa, la norma EN 14214 es más restrictiva y sólo se aplica a los mono-esteres
                   de alquilo elaborados con metanol, es decir ésteres metílicos de ácidos grasos
                   (FAME), para motores diesel. El contenido mínimo de éster se especifica en 96,5%,.
EN 14214           En contraste con la norma ASTM D 6751, es decir que el B100 que cumpla con esta
                   norma, puede ser empleado sin ser mezclado en un motor diesel (si el motor ha sido
                   adaptado para funcionar con B100) o mezclado con diesel para producir una mezcla
                   de conformidad con la norma EN 590, para las especificaciones del combustible
                   diesel en Europa.
                   Mezclas de hasta 5% de éster metílico de ácidos grasos (FAME) quedan
                   comprendidos en la norma EN 590.
                                                             Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
Efectos por la calidad del Biodiesel, en las bombas de inyección
  de combustible por inadecuada estabilidad a la oxidación o que no
        cumplen las proporciones alcalinas ( Ca-Mg o Na-K ).




Presencia de Polímeros         Daños causados ​por uso de biodiesel con alta
  por una inadecuada           alcalinidad ( Depósitos en internos )
estabilidad a la oxidación                Fuente: Product quality requirements for FAME, AGQM
                                          and Robert Bosch GmbH.
COMPARACION DE ESTANDARES AMERICANOS,
      EUROPEOS Y PROPUESTA PARA EL FAME EN MEXICO

                                         ESTANDAR            METODO DE PRUEBA ( AGQM )
No.        PARAMETRO          UNIDAD                                                                          ASTM-D 6751                     OBSERVACIONES / COMENTARIOS
                                        PARA MEXICO                  EN14103
                                                          Descripciòn: Claro
                                                          a 15 C y libre de                                                               Fácil de controlar y puede ayudar a identificar
                                                                                                  Claro, Brillante y
                                                               agua y                                                                  condiciones de manejo con suciedad y puede ser
1          APARIENCIA                   Claro y Brillante                                             Libre de
                                                            Sedimentos "                                                               critico debido al comportamiento inesperado de los
                                                                                                    impurezas
                                                               Visibles                                                                                   componentes
                                                             impurezas "

                                                                                                                                       El valor puede ser erróneo en el caso que el Ester
                                                                                                                                         metilico se prepara a partir de acidos grasos de
                                                                                                                                         cadena corta como el aceite de coco y de grasa
2      CONTENIDO DE ESTER     % m/m         96.5                96.5               EN14103
                                                                                                                                     animales que contiene C17. una mejora del método
                                                                                                                                     no esta disponible para cubrir todos los problemas
                                                                                                                                                           reportados.

                                                                                                                                         Fácil de controlar y puede ayudar a identificar el
3        DENSIDAD A 15 C       kg/m³       860/900                                                                                       contenido de Componentes no deseados como;
                                                              860-900      EN ISO 3675 / 12185                                                     hidrocarburos o disolventes

                                                                                                                                  En el caso de todos los aceites de origen vegetal
4       VISCOSIDAD A 40 C      mm²/s        3.5-5.0           3.5-5.0            EN ISO 3104                            ASTM-D445 usados ( la colza, soya, girasol o palma )
                                                                                                                                   También la Jatrofa en el rango que se espera.
                                                                                                      1.9-6.0
                                                                                                                                    Como método químico de seguridad emplea Penky /
                                                                                                                                    Marterns. El cual es aceptado en todo el mundo para
5          FLASH POINT           C           101
                                                                                                                                    conocer el Flash points de un amplio rango de
                                                                101        EN ISO 2719/3679              93            ASTM-D-93                           sustancias

6      CONTENIDO DE AZUFRE     mg/kg         10                  10                                    15/500          ASTM-D-5453
                                                                           EN ISO 20846 / 20884

                                                                                                                                     En el caso de todos los aceites de origen vegetal
7       NUMERO DE CETANO                 REPORTAR                51                                                                  usado, como materia prima ( la colza, soya, girasol o
                                                                                                                                     palma). También La Jatrofa en el rango esperado.
                                                                                 EN ISO 5165             47            ASTM-D-613
                                                                                 EN ISO 12937                                        Se determinara en el punto de venta. En el punto de
8       CONTENIDO DE AGUA      mg/kg         300                500                                                                   venta real Se determinara en el punto de venta.
                                                                                                                                                      En el punto de venta real
                                                                                                                                     El método EN 12662:1998 se recomienda su uso
9      CONTAMINACION TOTAL     mg/kg          24                 24                EN 12662                                            hasta nueva revisión, la revisión 2008 cuenta con
                                                                                                                                                  poca precisión en datos
10    CORROSION DE LAMINA                      8                 1               EN ISO 2160              3            ASTM-D-130
             DE COBRE
                                                                                                                                     Se espera un cambio en las especificaciones de EN
                                                                                                                                     14214 el cual llegue hasta 8 horas . En Europa debido
                                                                                                                                     a la gran competencia de Proveedores han promovido
         ESTABILIDAD A LA                                                                                                             que el valor de oxidación sea de 200 mg/kg BHT
11                               h             8                 6             EN 14112/EN15751           3              EN 14112    (mínima dosis ), a máxima estabilidad a la dosis de
        OXIDACION A 110 C
                                                                                                                                     500 mg/kg, la cual no debe de exceder. Todo lo
                                                                                                                                     anterior usando aditivos los cuales no tienen efecto
                                                                                                                                                            secundario-
12       INDICE DE ACIDEZ    mg KOH/g         0.5               0.5               EN 14104              0.5            ASTM-D664
COMPARACION DE ESTANDARES AMERICANOS,
   EUROPEOS Y PROPUESTA PARA EL FAME EN MEXICO
                    ( CONT. )
                                      ESTANDAR        METODO DE PRUEBA
No.        PARAMETRO        UNIDAD                                                    ASTM-D 6751                 OBSERVACIONES / COMENTARIOS
                                     PARA MEXICO           EN14103
                                                               EN 14111 o anexo                            El cálculo del perfil de ácidos grasos tiene la misma
 13      VALOR DE YODO                   120          120
                                                                de EN 14214                                      prioridad que la titulación de acuerdo a Wijs
         ÈSTER METILICO                                                                                       Se recomienda el análisis detallado para tener el
 14        DEL ACIDO        % m/m         12           12           EN 14103
                                                                                                                   completo perfil de los acidos grasos.
           LINOLEICO
            ESTERES                                                                                       Este parámetro tiene la finalidad de impedir el uso de
                                                                                                          aceite de pescado como material prima . El aceite de
        POLIINSATURADOS
 15                         % m/m         1            1            EN 15779                               pescado tienen alta concentraciones de PUFAs,
         DE METILO ( >= 4
                                                                                                             los cuales originan un rápido decremento en la
        ENLACES DOBLES )
                                                                                                                           estabilidad a la oxidación
         CONTENIDO DE
 16                         % m/m        0.2          0.2                            0.2
           METANOL                                            EN 14110                       EN 14110
 17      GLICERINA LIBRE    % m/m       0.02          0.02                          0.02     ASTM-D6584
                                                              EN14105/141DE
        MONOGLICERINAS      % m/m                                                                           Los Monogliceridos de acidos grasos saturados
 18                                       0.8         0.8           EN14105
                                                                                                          se recomienda regular en un lìmite del 0.4%
 19       DIGLICERINAS      % m/m         0.2         0.2           EN14105

 20      TRIGLICERINAS      % m/m         0.2         0.2           EN14105

 21     GLICERINA TOTAL     % m/m        0.25         0.25          EN14105                  ASTM-D6584
                                                                                    0.24
                                                                                                       Este es un método ICP-OES. El método AAS es
          METALES DEL                                                                                  conforme al EN 14108/EN14109 puede ser usado
 22     GRUPO I ( Na+K )                  5            5                                      EN 14538
                            mg/kg                                                                      como una alternativa pero no tiene Beneficios (
                                                              EN 14538               5                           requieren un dispositivo adicional!)
         METALES DEL                                                                                    Algunas materias primas vegetales, aportan
         GRUPO II                                                                                         una gran cantidad de Ca, en parte también de Mg .
                                                                                                        Procesos típicos de Transesterificacion no pueden
 23      ( Ca+Mg )          mg/kg         5            5                                      EN 14538 remover la suficiente cantidad de Ca. El calcio
                                                                                                         también puede Introducirse por uso inadecuado
                                                              EN 14538               5                                 del agua para lavado
                                                                                                         El fósforo es veneno para convertidor catalítico de
          Contenido de                                                                                   los vehículos. En comparación con el azufre, " P "
 24                                       4            4      EN 14107                       ASTM-D 4951 causa un daño mayor e irreversible en los
          Fosforo
                                                                                     10                      mencionados sistemas reductores de emisiones
                                                                                                          Hasta el 2% de FAME no existe ninguna correlación
         CFPP ( PUNTO DE                                                                                   entre parámetros de estabilidad del combustible y el
                               C                                                  REPORTAR
 25       FILTRACION EN               REPORTAR     REPORTAR         EN 116                     EN 116      valor de CFPP del componente mezclado.
              FRIO )                                                                                      Con uso de mayor concentración de FAME pueden
                                                                                                          tener Interferencias con el combustible en clima frìo

Nota:   Estos parámetros deben ser reportados por lote individual
Estimación de costos de los equipos
    de laboratorio y los precios
comerciales para el trabajo analítico
                                                                 Costo del     Costo de análisis
 Parámetro          Método     Equipo para Pruebas                equipo          en EUROS
                                                               en 1000 EUROS

 Contenido de                                                                       40-60
                    EN 14103   GC-FID
 Ester                                                              30.0

                    EN ISO                                                          10-20
 Densidad a 15 °C              Densímetro   (Tubo- U)
                    12185                                           2.0

 Viscosidad                                                                         20-40
                    EN ISO
 Cinemática a                  Viscosímetro
                    3104
 40 °C                                                              3.0

                    EN ISO     Pensky-Martens-Flashpoint-                           25-50
 Flashpoint
                    3679*      Tester                               12.0

 CFPP               EN 116     CFPP-Tester                          24.0            35-70

 Contenido de       EN ISO                                                          45-90
                               RFA
 Azufre             20884                                           70.0

 Carbón residual                                                                    45-90
 CCR (del 10%       EN ISO     Vació-Destilación +
 residuos de        10370      Conradson Prueba
 destilados)                                                     50.0 + 15.0

 Numero de          EN ISO                                                         120-200
                               Prueba Test Engine
 Cetano             5165                                           120.0

 Cenizas                                                                            15-30
                    ISO 3987   Mufla
 Sulfatadas                                                         1.50

 Contenido de       EN ISO                                                          35-70
                               Titulador- Karl-Fischer
 Agua               12937                                           6.5

 Total                         Filtro de succión de vidrio y                        45-90
                    EN 12662
 contaminación                 cerámica                             1.5

 Corrosión de       EN ISO     Baño a Temperatura Bath +                            25-50
 Lamina de Cobre    2160       Prueba                               2.0

 Estabilidad a la              Equipo de Prueba                                     45-90
                    EN 14112
 Oxidación                     “Rancimat”                           15.0

 Numero Acido       EN 14104   Titulación                           0.5             30-60
Estimación de costos de los equipos de
laboratorio y de los precios comerciales
    para el trabajo analítico ( Cont. )

   Número de Yodo      EN 14111    Titulación                       0.5             30-60

   Contenido de                                                                ver contenido de
   Ácido Linoleico                                                                  éster
                                   GC-FID (mismo    contenido
                       EN 14103
   Metil ester                     de éster)

                                                                     -

   Contenido de                    GC-FID (ver mismo                                40-80
                       EN 14110
   Metanol                         contenido de éster )              -

   Free Glycerine,                                                                 110-200
   Monogliceridos,
   Digliceridos,       EN 14105    GC-FID
   Trigliceridos,
   Glicerine Total                                                 30.0

   Contenido de                                                                     45-90
                       EN 14107    ICP-OES
   Fósforo                                                         70.0

   Metals I (Na, K)    EN 14108    AAS                             30.0             40-80

                                   ICP-OES (mismo como P-                           40-80
   Metales I (Na, K)   EN 14538
                                   contenido)                        -

   Metales II (Ca,                 ICP-OES (mismo como P-                           40-80
                       EN 14538*
   Mg)                             contenido)                        -

   Balanzas del
                       -           -
   Laboratorio                                                      3.5

   Secador             -           -                                1.0

   TOTAL                                                        350.0 -400.0      880-1680
Consideraciones sobre la norma para una
          mezcla final de combustible:

•   Está demostrado que el uso del biodiesel con alta calidad
    en rangos 2-5% no cambia las propiedades del
               2-
    combustible diesel, incluso puede mejorar la lubricidad de
    acuerdo con el Método HFRR.
•   Las propiedades de la mezcla de combustible diesel con
    biodiesel, está determinada por el combustible base. En
    cambio una vez que el biodiesel se encuentra mezclado
    con el combustible base no hay ninguna posibilidad de
    medir los parámetros de este.
        Sólo se dice que la mezcla de componentes utilizados deben cumplir
         con EN 14214 y mezclado no será superior al 5% (V / V).
                                                             V).
        Como ejemplo la reciente norma DIN EN 590 para el diesel estándar
         mezclado con biodiesel "hasta B5", no contiene ningún parámetro para
         comprobar el impacto que tiene el biodiesel al ser mezclado
Consideraciones sobre la norma para una mezcla
final de combustible:

 El Biodiesel en altas concentraciones puede cambiar la
 propiedad de estabilidad a la oxidación del combustible mezclado
 con biodiesel, pero para definir este parámetro es necesario contar
 con una base de datos significativa para conocer la estabilidad del
 FAME puro sin ser mezclado con el combustible diesel mexicano.
                                                        mexicano.

  Debido a la carencia de esta información, puede originar que se
 definan parámetros sin el conocimiento de un amplio estudio sobre
 la calidad del biodiesel producido en México y posiblemente los
 límites que se consideren puedan ser tan estrictos que los
 proveedores de este tipo de biocombustibles no los puedan cumplir
 y con ello se afecte a los futuros proveedores de este tipo de
 biocombustibles en nuestro país.
                             país.
Propuesta de modificación de la Norma Mexicana
de combustible diesel (NOM-086) para el B2 y B5

  • En cuanto a las condiciones del marco mexicano y el uso de biodiésel
    hasta el 5% (V / V), AGQM propone simplemente que se añada una
    declaración como la siguiente:

     "El combustible de acuerdo con esta especificación puede
     contener hasta un x% de biodiesel como componente de mezcla.
     Este componente deberá cumplir con la especificación [norma
     mexicana sobre Biodiesel / FAME / B100]".

     Por supuesto, el estándar para el combustible mezclado puede
     contener un enlace a un método para determinar la concentración de
     FAME.
Conclusiones :
•   Para iniciar un proceso nacional podría ser muy útil unirse a un sistema de certificación
    internacional implementado (como AGQM de Producción de Biodiesel AGQM Certificado
    [BPAC]). Por medio de la certificación una planta de biodiesel participa en la experiencia
    de más de 10 años de garantía de la calidad del FAME y recibe un apoyo especial para
    mejorar o estabilizar la calidad del producto.

•   Pruebas de Interlaboratorio y la formación para el personal de control de calidad son
    importantes y también una parte de este sistema. Otra posibilidad es crear un grupo
    nacional de control de calidad. El problema es instalar un potente instrumento para
    reconocer y castigar las desviaciones de los requisitos de conjunto de normas. La
    experiencia demuestra, que sin sanciones no funcionaría.

•   Es indispensable contar con laboratorios para determinaciones las determinaciones físicas
    y químicas necesarias para el control de calidad. Entre otros equipamientos es necesario
    contar con cromatógrafos de gases y acople masas, cromatógrafos de Líquidos ( HPLC ),
    estándares certificados y el desarrollo estadístico de las pruebas para su validación. Todo
    lo anterior para conocer el contenido de ésteres, concentración y tipo de glicéridos /
    glicerol libre).

                                              •
    Para superar esta situación - y para evitar una inversión múltiple -, se propone instalar el
    equipo necesario en un laboratorio con la experiencia en técnicas analíticas, tal como
    el IMP.
Consideraciones para Almacenamiento y
  Transporte, de Biodiesel y sus Mezclas.
 Compatibilidad de los Materiales al
             usar B100.
B100 degrada algunas mangueras, juntas, sellos,
elastómeros, adhesivos y plásticos al estar en contacto con
ellos por exposición prolongada.

Compuestos de caucho de nitrilo (Buna-N, Perbunan, o
NBR), caucho, polipropileno, polivinilo, y materiales de Tygon
son particularmente vulnerables al B100.
                                                                           Bomba de Inyección de Combustible

Los materiales como el teflón, vitón, plásticos fluorados, y de
nylon son compatibles con el B100.

Los vehículos más viejos, fabricados antes de 1990
aproximadamente, tienen más probabilidades de contener
sellos, juntas, etc., que se verán afectados por uso del B100.
Equipos modernos, reconstruidos o motores a partir de 1993
pueden contener materiales compatibles con el biodiesel, pero
es necesario verificar con el fabricante.
                                           Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
Consideraciones para Almacenamiento y
Transporte, de Biodiesel y sus Mezclas. ( Cont. )
 Biodiesel 100 ( Efecto de Solvente )
 El biodiesel está compuesto por ésteres metílicos, los cuales son solventes. Por lo tanto, el B100 puede
 disolver cualquier sedimento acumulado en los tanques de almacenamiento del diesel, tuberías, sistemas de
 abastecimiento de combustible y tanques de combustible del motor.
 Los sedimentos disueltos ocasionan en los motores de combustión interna el taponamiento en filtros de
 combustible, inyectores e internos.

 Como medida de prevención los tanques de almacenamiento, tanques de transferencia, líneas, bombas,
 válvulas y ductos, deberán estar sujetos a continuo mantenimiento, limpieza y libres de impurezas, antes de
 manejar B100.

 El biodiesel y sus mezclas tienden a formar niveles elevados de sedimentos al estar en contacto con los
 siguientes metales:

            • Latón                  • El plomo
            • Bronce                 • Cobre
            • Estaño                 • Zinc

 El Biodiesel al estar en contacto con una cantidad excesiva
 de agua pude provocar corrosión y un entorno adecuado para
 el desarrollo de microorganismos.

 Debe tomarse en cuenta que el calor y la luz solar, afectan
 la estabilidad del B100, por lo cual no es aconsejable transportar
 el producto al aire libre, en recipientes traslucidos o claros.
                                                            Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
Consideraciones para Almacenamiento y
 Transporte, de Biodiesel y sus Mezclas
                ( Cont. )
Los siguientes procedimientos se recomiendan y son utilizados también por los
distribuidores y transportistas de diesel derivado del petróleo.

Tanto los camiones y vagones: Aluminio, acero al carbono o acero inoxidable
1. Adecuada inspección y / o lavado (certificado de lavado)
2. Verifique la carga anterior transportada y el tipo de residual existentes. En
general, sólo el combustible diesel es aceptable como un residuo. Si el buque no
ha pasado por un periodo de lavado, algunos residuos pueden no ser aceptables
como:
a. Productos alimenticios o de aceites vegetales crudos.
b. Gasolina.
c. Lubricantes
3. Verificar que no hay agua residual.
4. Las mangueras y los sellos deben estar limpios y compatibles con B100
5. Durante invierno, es necesario transportar el producto sin llegar a la
temperatura de nublamiento (Cloud Point ), para tal efecto es necesario verificar
el tipo de aislamiento y calentamiento tanto de camiones como de los
contenedores de ferrocarril.
                                                   Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
.
Sugerencias para el Transporte
              del B100
Los siguientes procedimientos se recomiendan y son utilizados también por los
distribuidores y transportistas de diesel derivado del petróleo.

Tanto los camiones y vagones: Aluminio, acero al carbono o acero inoxidable
1. Adecuada inspección y / o lavado (certificado de lavado)
2. Verifique la carga anterior transportada y el tipo de residual existentes. En
general, sólo el combustible diesel es aceptable como un residuo. Si el buque no
ha pasado por un periodo de lavado, algunos residuos pueden no ser aceptables
como:
a. Productos alimenticios o de aceites vegetales crudos.
b. Gasolina.
c. Lubricantes
3. Verificar que no hay agua residual.
4. Las mangueras y los sellos deben estar limpios y compatibles con B100
5. Durante invierno, es necesario transportar el producto sin llegar a la
temperatura de nublamiento (Cloud Point ), para tal efecto es necesario verificar
el tipo de aislamiento y calentamiento tanto de camiones como de los
contenedores de ferrocarril.

.                                                   Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
Sugerencias para el Transporte
            del B100 ( Cont. ).
Consideraciones en Época invernal en EUA y CANADA.

En el invierno, la mayoría del B100 es enviado por alguna de las siguientes maneras:

Caliente (o al menos caliente) en camiones para entrega inmediata ( 12 ° C a 40 ° C).

 Caliente (34.7 ° C- 40 ° C a) en vagones de ferrocarril para la entrega dentro de 7-8 días
(llega tibio si sólo una semana ha pasado desde su embarque).

Congelado en vagones equipados con serpentines de vapor externos (el combustible en los
carros tanque se funde en el destino final con vapor de agua).

En una mezcla con diesel, queroseno, o otro tipo de combustible              con temperatura de
nublamiento baja, ya sea en vagones o camiones.

Independientemente de cómo llegue el biodiesel, debe ser almacenado y manipulado usando
procedimientos que no permiten que la temperatura del B100 o en mezcla caiga por debajo de
su punto de nublamiento. El punto de nublamiento del biodiesel, la temperatura del biodiesel, la
temperatura ambiente, y el tiempo en el transporte, son todos factores que deben tenerse en
cuenta al transporte de B100 para asegurar que el combustible no se congela en el transporte.

                                                        Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
Consideraciones para Almacenamiento y Transporte, de
                  Biodiesel y sus Mezclas
                          ( Cont. )
Requisitos de Proveedores / controles de combustible de proveedores:
La calidad del producto comienza en la fuente de biodiesel

El proveedor y el receptor deben establece un acuerdo contractual el cual debe contemplar entre
  otros puntos, el garantizar la calidad del producto, sobre una base consistente.
 El proveedor toma una muestra del lote de biodiesel para su control y futuras controversias
 El receptor o comprador, recibe una muestra del producto para su verificación y futuras controversias.
 Cada envío del B100 debe ser entregado con certificado de análisis apegado a la normatividad vigente.
 Se debe proporcionar una hoja de seguridad ( MSDS ) al transportista el cual debe estar
  familiarizado con las medidas de seguridad y manejo del biodiesel.


Consideraciones para asegurar la estabilidad del biodiesel.

 Conocer el Nivel de saturación del Biodiesel. Cuanto menor sea el nivel de saturación      - cantidades
menores de compuestos que contienen dobles enlaces- es más probable que el combustible se degrade
rápidamente.
 No almacenar en recipientes o contenedores claros o traslucidos.
No almacenar B100 durante largos períodos de tiempo en los sistemas que contienen metales reactivos
 Tener Conocimiento del Proceso de Producción del Biodiesel.
 El biodiesel no debe almacenarse al aire libre (Uso Recipientes, Tambores o Tanques de Almacenamiento cerrados)
 Estabilidad a la Oxidación.-Verificar la conveniencia de uso de aditivos para aumentar significativamente
la estabilidad a la oxidación.

      Fuente: A Fleet Managers Guide for the Handling, Receipt and Storage of Biodiesel Fuel, April 2005
Requisitos de Transporte de B100:



Se recomienda para el transporte de Biodiesel, usar el auto tanque que tradicionalmente se usa para el
biocombustible, en caso de haber transportado Combustible Diesel, queroseno a gasóleo, estos deben ser
lavados y secados antes de su uso.
 Se deben emplear Mangueras compatibles con el biodiesel, para evitar contaminación cruzada por el
residuo que queda en las mangueras.
 No se debe transportar Biodiesel en recipientes que transportaron combustóleo o asfáltenos.
 Los tanques para su transporte deber ser construidos de Aluminio, Acero al carbón o Acero Inoxidable.
Se deberá constar con la el certificado de lavado de los Tanques y ser enviado al comprador del embarque.
Verifique la carga anterior transportada y el tipo de residuo existentes. En general, sólo el combustible diesel
es aceptable como un residuo. Si el recipiente no ha pasado por un periodo de lavado, algunos residuos
pueden no ser aceptables por el receptor como:
1.- Productos alimenticios o de aceites vegetales crudos.
2.- Gasolina.
3.- Lubricantes
4. Verificar que no hay agua residual.
5. Las mangueras y los sellos deben estar limpios y compatibles con B100
6. Durante invierno, es necesario transportar el producto sin llegar a la
temperatura de nublamiento (Cloud Point ), para tal efecto es necesario
 verificar el tipo de aislamiento y calentamiento tanto de camiones como de
 los contenedores de ferrocarril.
Es recomendable contar previamente con los requerimientos de
embarque del producto, para satisfacer los requerimientos del receptor,
enfocados a preservar la integridad del combustible.

                                                Fuente: A Fleet Managers Guide for the Handling, Receipt and Storage of Biodiesel
                                                Fuel , April 2005
Requisitos que debe Cubrir el Receptor
                ( Terminal de Almacenamiento ).
El Receptor o Terminal de Almacenamiento.
Recepción de documento de embarque, donde se acompaña del
certificado de calidad del producto y las características del
transporte.

Se toma una muestra antes de la descarga para su posterior
análisis.

 El receptor es responsable de asegurar un entorno para
almacenamiento óptimo para todos los combustibles.

Los tres principales contaminantes que afectan negativamente
 la calidad del biodiesel son: Aire, Agua, y el propio combustible.

 El control de estos contaminantes minimizará su efecto sobre los
combustibles (destilados medios, el biodiesel, y una mezcla de ambos).

La primera consideración en la recepción de B100, es asegurar el
almacenamiento adecuado para el biodiesel.

                                      Fuente: A Fleet Managers Guide for the Handling, Receipt and Storage of Biodiesel Fuel, April 2005
GRACIAS

                 M en C Gabriel López Vidal
              Instituto Mexicano del Petróleo
   Dirección de Seguridad y Medio Ambiente
     Laboratorio de Emisiones Vehiculares y
                          Ensayo de Motores
                              gvidal@imp.mx
                gvidal_9449@yahoo.com.mx

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  • 1. Recomendaciones para Estándares de Calidad y la Infraestructura Requerida para su Manipulación. M en C Gabriel López Vidal Dirección de Seguridad y Medio Ambiente Laboratorio de Emisiones Vehiculares y Ensayo de Motores Taller para Definición de Estándares de Calidad del Biodiesel en México B10 México, D. F. Abril 19, 2012.
  • 2. ¿Qué es el FAME? ( FAME por sus siglas en Inglés, Fatty Acid Methyl Ester ) (Ester Metílico de Ácidos Grasos = Aceites y/o Grasas Vegetales y/o Animales y/o sus Mezclas).
  • 3. ¿Qué es el Biodiesel?  El Biodiesel es un combustible que es producido a base de fuentes biológicas renovables ( soya, caña de azúcar, maíz, biomasa, etc. ) o grasas animales y es etc. una buena alternativa para motores a diesel, se mezcla en concentraciones de < 2 hasta el 35 % con el combustible diesel comercial. Aunque hay desarrollos comercial. para el uso de biodiesel al 100 %. Los componentes principales del Biodiesel son el ESTER METILICO, TERAMILESTER y algunos otros compuestos en menor cantidad. cantidad. Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
  • 4. Proceso de Obtención del Biodiesel de Fuentes Naturales y Recursos Renovables. ACEITE VEGETAL* * SOYA, GIRASOL, CANOLA, ALGODÓN, GRASAS ANIMALES, ETC. REACCION DE TRANSESTERIFICACION ACEITE VEGETAL+ ALCOHOL* + CATALIZADOR * alcohol: Metanol or Etanol SEPARACION BIODIESEL GLICEROL PURIFICACION PURIFICACION
  • 5. Obtención de Biodiesel de Aceite de Canola Canadian Oil Low Acid Colza = Canola: Canadian Oil Low Acid
  • 6. Grado de Saturación de Esteres de Diferentes Aceites ( % ) 80 Tallow (beef) 70 Jatropha Oil 60 50 Olive Oil 40 30 Palm Oil 20 10 Rapeseed Oil 0 Soybean Oil s s ed us i-u -u at o- di tr Sunflower Seed Oil r on tu m sa ASTM-D-6751.- Se enfoca al uso esteres monoalquílicos de cadena larga de ácidos grasos. EN14214.- Se enfoca al uso los mono-esteres de alquilo elaborados con metanol Jatrofa o Jatropha.- Puede ser una fuente importante para la producción de Biodiesel en México. 1.- Jatropha pereziae[ con presencia en la región del río Balsas, en el estado de Michoacán. 2.- Jatropha dehganii con presencia en lomeríos del río Armería, en el estado de Jalisco.
  • 7. Comparación del ME-Jatrofa con Otras fuentes de FAME DIN EN 14214 Raps-ME Soja-ME Palm-ME Jatropha-ME Density [g/cm³] 0.8750-0.0900 0.883 0.885 0.876 0.882 Viscosity (40°C) 3.5 – 5,0 4.45 4.5 4.4 4.3 [mm²/s] CFPP [°C] 0/-10/-20 -13 -4 +8 -3 Pour Point [°C] -9 -1 +12 +3 Cloud Point [°C] -5 +1 +13 +4 Iodine number 120 115 129 52 97 Cetane number 51 54 47 66 64 Jatrofa o Jatropha.- Puede ser una fuente importante para la producción de Biodiesel en México. 1.- Jatropha pereziae[ con presencia en la región del río Balsas, en el estado de Michoacán. 2.- Jatropha dehganii con presencia en lomeríos del río Armería, en el estado de Jalisco.
  • 8. Producción, Exportación y Consumo de Biodiesel en Estados Unidos de Norteamérica Fuente: National Biodiesel Board statistics, 2012
  • 9. Crecimiento del Biodiesel por Región 2010-2020
  • 10. Actuales Límites Mundiales de Mezcla de Biodiesel. Fuente: Global Biofuels Center, Feb. 2011. La información descrita comprende las regulaciones y los limites de mezcla con biodiesel.
  • 11. REGULACIONES DE CAMIONES Y TRACTOCAMIONES EN MEXICO EPA.- Reproduce las condiciones de manejo de un vehículo automotor a diesel en condiciones de tráfico en carretera y ciudad ( Ciclos Transitorios ) EPA- 91, 98, 2004 y 2007 y 2010 CICLOS TRANSITORIOS EURO - Reproduce las condiciones de manejo de un vehículo automotor a diesel en condiciones de manejo continuo ( carretera ) o estado estable. EURO III, IV y V 13 MODOS
  • 12. Tendencia Tecnológica de 2007 a 2010 EPA/EURO Tendencias Tecnologicas de 2007 a 2010 en sistemas reductores de NOx y Partículas ( EPA y EURO ). SCR.- Selective Catalytic Reduction ( Reducción Catalítica Selectiva), CDPF.- Catalyzed Diesel Particulate Filter (Filtro Catalítico de Partículas Diesel), EGR Exhaust Gas Recirculation ( Recirculación de Gases de Escape). Fuente: USEPA, Ultra low Sulfur Diesel Fuel Implementation, Work Shop, New Orleans, Louisiana, November 15, 2004.
  • 13. Tendencia Tecnológica en Reducción de Emisiones EURO.
  • 14. ESPECIFICACIONES DEL BIODIESEL • European Union - EN 14214. • USA - ASTM D 6751.- Especificaciones para Biodiesel al 100 % o “ B100 ”. • USA- ASTM- D-7467.- Especificaciones para Biodiesel al 6 y 20 % o “ B6-B20 ”. • Brazil – ANP Order 42/2004 • “World Wide Fuel Charter, Biodiesel Guideline. Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
  • 15. ESPECIFICACIONES EN BIODIESEL ASTM D-6751 Y EN 14214 ( CONT.) Especificaciones para el biodiesel se han implementado en varios países alrededor del mundo, sobre todo en los EE.UU., a través de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM), y en Europa a través del Comité Europeo de Normalización (CEN). En los EE.UU., la especificación de la ASTM para el biodiésel es la norma ASTM D 6751, para la UE, EN 14214 . La especificación de la ASTM define el biodiesel como un combustible compuesto por esteres mono alquílicos de cadena larga de ácidos grasos derivados de aceites vegetales o grasas animales. Aceites vegetales ASTM- D-6751. crudos y grasas animales que no han sido procesados. Además, la especificación ASTM es para biodiesel para ser usado como componente de mezcla con diesel, y no pretende ser una especificación para el B100 . En Europa, la norma EN 14214 es más restrictiva y sólo se aplica a los mono-esteres de alquilo elaborados con metanol, es decir ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME), para motores diesel. El contenido mínimo de éster se especifica en 96,5%,. EN 14214 En contraste con la norma ASTM D 6751, es decir que el B100 que cumpla con esta norma, puede ser empleado sin ser mezclado en un motor diesel (si el motor ha sido adaptado para funcionar con B100) o mezclado con diesel para producir una mezcla de conformidad con la norma EN 590, para las especificaciones del combustible diesel en Europa. Mezclas de hasta 5% de éster metílico de ácidos grasos (FAME) quedan comprendidos en la norma EN 590. Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
  • 16. Efectos por la calidad del Biodiesel, en las bombas de inyección de combustible por inadecuada estabilidad a la oxidación o que no cumplen las proporciones alcalinas ( Ca-Mg o Na-K ). Presencia de Polímeros Daños causados ​por uso de biodiesel con alta por una inadecuada alcalinidad ( Depósitos en internos ) estabilidad a la oxidación Fuente: Product quality requirements for FAME, AGQM and Robert Bosch GmbH.
  • 17. COMPARACION DE ESTANDARES AMERICANOS, EUROPEOS Y PROPUESTA PARA EL FAME EN MEXICO ESTANDAR METODO DE PRUEBA ( AGQM ) No. PARAMETRO UNIDAD ASTM-D 6751 OBSERVACIONES / COMENTARIOS PARA MEXICO EN14103 Descripciòn: Claro a 15 C y libre de Fácil de controlar y puede ayudar a identificar Claro, Brillante y agua y condiciones de manejo con suciedad y puede ser 1 APARIENCIA Claro y Brillante Libre de Sedimentos " critico debido al comportamiento inesperado de los impurezas Visibles componentes impurezas " El valor puede ser erróneo en el caso que el Ester metilico se prepara a partir de acidos grasos de cadena corta como el aceite de coco y de grasa 2 CONTENIDO DE ESTER % m/m 96.5 96.5 EN14103 animales que contiene C17. una mejora del método no esta disponible para cubrir todos los problemas reportados. Fácil de controlar y puede ayudar a identificar el 3 DENSIDAD A 15 C kg/m³ 860/900 contenido de Componentes no deseados como; 860-900 EN ISO 3675 / 12185 hidrocarburos o disolventes En el caso de todos los aceites de origen vegetal 4 VISCOSIDAD A 40 C mm²/s 3.5-5.0 3.5-5.0 EN ISO 3104 ASTM-D445 usados ( la colza, soya, girasol o palma ) También la Jatrofa en el rango que se espera. 1.9-6.0 Como método químico de seguridad emplea Penky / Marterns. El cual es aceptado en todo el mundo para 5 FLASH POINT C 101 conocer el Flash points de un amplio rango de 101 EN ISO 2719/3679 93 ASTM-D-93 sustancias 6 CONTENIDO DE AZUFRE mg/kg 10 10 15/500 ASTM-D-5453 EN ISO 20846 / 20884 En el caso de todos los aceites de origen vegetal 7 NUMERO DE CETANO REPORTAR 51 usado, como materia prima ( la colza, soya, girasol o palma). También La Jatrofa en el rango esperado. EN ISO 5165 47 ASTM-D-613 EN ISO 12937 Se determinara en el punto de venta. En el punto de 8 CONTENIDO DE AGUA mg/kg 300 500 venta real Se determinara en el punto de venta. En el punto de venta real El método EN 12662:1998 se recomienda su uso 9 CONTAMINACION TOTAL mg/kg 24 24 EN 12662 hasta nueva revisión, la revisión 2008 cuenta con poca precisión en datos 10 CORROSION DE LAMINA 8 1 EN ISO 2160 3 ASTM-D-130 DE COBRE Se espera un cambio en las especificaciones de EN 14214 el cual llegue hasta 8 horas . En Europa debido a la gran competencia de Proveedores han promovido ESTABILIDAD A LA que el valor de oxidación sea de 200 mg/kg BHT 11 h 8 6 EN 14112/EN15751 3 EN 14112 (mínima dosis ), a máxima estabilidad a la dosis de OXIDACION A 110 C 500 mg/kg, la cual no debe de exceder. Todo lo anterior usando aditivos los cuales no tienen efecto secundario- 12 INDICE DE ACIDEZ mg KOH/g 0.5 0.5 EN 14104 0.5 ASTM-D664
  • 18. COMPARACION DE ESTANDARES AMERICANOS, EUROPEOS Y PROPUESTA PARA EL FAME EN MEXICO ( CONT. ) ESTANDAR METODO DE PRUEBA No. PARAMETRO UNIDAD ASTM-D 6751 OBSERVACIONES / COMENTARIOS PARA MEXICO EN14103 EN 14111 o anexo El cálculo del perfil de ácidos grasos tiene la misma 13 VALOR DE YODO 120 120 de EN 14214 prioridad que la titulación de acuerdo a Wijs ÈSTER METILICO Se recomienda el análisis detallado para tener el 14 DEL ACIDO % m/m 12 12 EN 14103 completo perfil de los acidos grasos. LINOLEICO ESTERES Este parámetro tiene la finalidad de impedir el uso de aceite de pescado como material prima . El aceite de POLIINSATURADOS 15 % m/m 1 1 EN 15779 pescado tienen alta concentraciones de PUFAs, DE METILO ( >= 4 los cuales originan un rápido decremento en la ENLACES DOBLES ) estabilidad a la oxidación CONTENIDO DE 16 % m/m 0.2 0.2 0.2 METANOL EN 14110 EN 14110 17 GLICERINA LIBRE % m/m 0.02 0.02 0.02 ASTM-D6584 EN14105/141DE MONOGLICERINAS % m/m Los Monogliceridos de acidos grasos saturados 18 0.8 0.8 EN14105 se recomienda regular en un lìmite del 0.4% 19 DIGLICERINAS % m/m 0.2 0.2 EN14105 20 TRIGLICERINAS % m/m 0.2 0.2 EN14105 21 GLICERINA TOTAL % m/m 0.25 0.25 EN14105 ASTM-D6584 0.24 Este es un método ICP-OES. El método AAS es METALES DEL conforme al EN 14108/EN14109 puede ser usado 22 GRUPO I ( Na+K ) 5 5 EN 14538 mg/kg como una alternativa pero no tiene Beneficios ( EN 14538 5 requieren un dispositivo adicional!) METALES DEL Algunas materias primas vegetales, aportan GRUPO II una gran cantidad de Ca, en parte también de Mg . Procesos típicos de Transesterificacion no pueden 23 ( Ca+Mg ) mg/kg 5 5 EN 14538 remover la suficiente cantidad de Ca. El calcio también puede Introducirse por uso inadecuado EN 14538 5 del agua para lavado El fósforo es veneno para convertidor catalítico de Contenido de los vehículos. En comparación con el azufre, " P " 24 4 4 EN 14107 ASTM-D 4951 causa un daño mayor e irreversible en los Fosforo 10 mencionados sistemas reductores de emisiones Hasta el 2% de FAME no existe ninguna correlación CFPP ( PUNTO DE entre parámetros de estabilidad del combustible y el C REPORTAR 25 FILTRACION EN REPORTAR REPORTAR EN 116 EN 116 valor de CFPP del componente mezclado. FRIO ) Con uso de mayor concentración de FAME pueden tener Interferencias con el combustible en clima frìo Nota: Estos parámetros deben ser reportados por lote individual
  • 19. Estimación de costos de los equipos de laboratorio y los precios comerciales para el trabajo analítico Costo del Costo de análisis Parámetro Método Equipo para Pruebas equipo en EUROS en 1000 EUROS Contenido de 40-60 EN 14103 GC-FID Ester 30.0 EN ISO 10-20 Densidad a 15 °C Densímetro (Tubo- U) 12185 2.0 Viscosidad 20-40 EN ISO Cinemática a Viscosímetro 3104 40 °C 3.0 EN ISO Pensky-Martens-Flashpoint- 25-50 Flashpoint 3679* Tester 12.0 CFPP EN 116 CFPP-Tester 24.0 35-70 Contenido de EN ISO 45-90 RFA Azufre 20884 70.0 Carbón residual 45-90 CCR (del 10% EN ISO Vació-Destilación + residuos de 10370 Conradson Prueba destilados) 50.0 + 15.0 Numero de EN ISO 120-200 Prueba Test Engine Cetano 5165 120.0 Cenizas 15-30 ISO 3987 Mufla Sulfatadas 1.50 Contenido de EN ISO 35-70 Titulador- Karl-Fischer Agua 12937 6.5 Total Filtro de succión de vidrio y 45-90 EN 12662 contaminación cerámica 1.5 Corrosión de EN ISO Baño a Temperatura Bath + 25-50 Lamina de Cobre 2160 Prueba 2.0 Estabilidad a la Equipo de Prueba 45-90 EN 14112 Oxidación “Rancimat” 15.0 Numero Acido EN 14104 Titulación 0.5 30-60
  • 20. Estimación de costos de los equipos de laboratorio y de los precios comerciales para el trabajo analítico ( Cont. ) Número de Yodo EN 14111 Titulación 0.5 30-60 Contenido de ver contenido de Ácido Linoleico éster GC-FID (mismo contenido EN 14103 Metil ester de éster) - Contenido de GC-FID (ver mismo 40-80 EN 14110 Metanol contenido de éster ) - Free Glycerine, 110-200 Monogliceridos, Digliceridos, EN 14105 GC-FID Trigliceridos, Glicerine Total 30.0 Contenido de 45-90 EN 14107 ICP-OES Fósforo 70.0 Metals I (Na, K) EN 14108 AAS 30.0 40-80 ICP-OES (mismo como P- 40-80 Metales I (Na, K) EN 14538 contenido) - Metales II (Ca, ICP-OES (mismo como P- 40-80 EN 14538* Mg) contenido) - Balanzas del - - Laboratorio 3.5 Secador - - 1.0 TOTAL 350.0 -400.0 880-1680
  • 21. Consideraciones sobre la norma para una mezcla final de combustible: • Está demostrado que el uso del biodiesel con alta calidad en rangos 2-5% no cambia las propiedades del 2- combustible diesel, incluso puede mejorar la lubricidad de acuerdo con el Método HFRR. • Las propiedades de la mezcla de combustible diesel con biodiesel, está determinada por el combustible base. En cambio una vez que el biodiesel se encuentra mezclado con el combustible base no hay ninguna posibilidad de medir los parámetros de este.  Sólo se dice que la mezcla de componentes utilizados deben cumplir con EN 14214 y mezclado no será superior al 5% (V / V). V).  Como ejemplo la reciente norma DIN EN 590 para el diesel estándar mezclado con biodiesel "hasta B5", no contiene ningún parámetro para comprobar el impacto que tiene el biodiesel al ser mezclado
  • 22. Consideraciones sobre la norma para una mezcla final de combustible: El Biodiesel en altas concentraciones puede cambiar la propiedad de estabilidad a la oxidación del combustible mezclado con biodiesel, pero para definir este parámetro es necesario contar con una base de datos significativa para conocer la estabilidad del FAME puro sin ser mezclado con el combustible diesel mexicano. mexicano.  Debido a la carencia de esta información, puede originar que se definan parámetros sin el conocimiento de un amplio estudio sobre la calidad del biodiesel producido en México y posiblemente los límites que se consideren puedan ser tan estrictos que los proveedores de este tipo de biocombustibles no los puedan cumplir y con ello se afecte a los futuros proveedores de este tipo de biocombustibles en nuestro país. país.
  • 23. Propuesta de modificación de la Norma Mexicana de combustible diesel (NOM-086) para el B2 y B5 • En cuanto a las condiciones del marco mexicano y el uso de biodiésel hasta el 5% (V / V), AGQM propone simplemente que se añada una declaración como la siguiente: "El combustible de acuerdo con esta especificación puede contener hasta un x% de biodiesel como componente de mezcla. Este componente deberá cumplir con la especificación [norma mexicana sobre Biodiesel / FAME / B100]". Por supuesto, el estándar para el combustible mezclado puede contener un enlace a un método para determinar la concentración de FAME.
  • 24. Conclusiones : • Para iniciar un proceso nacional podría ser muy útil unirse a un sistema de certificación internacional implementado (como AGQM de Producción de Biodiesel AGQM Certificado [BPAC]). Por medio de la certificación una planta de biodiesel participa en la experiencia de más de 10 años de garantía de la calidad del FAME y recibe un apoyo especial para mejorar o estabilizar la calidad del producto. • Pruebas de Interlaboratorio y la formación para el personal de control de calidad son importantes y también una parte de este sistema. Otra posibilidad es crear un grupo nacional de control de calidad. El problema es instalar un potente instrumento para reconocer y castigar las desviaciones de los requisitos de conjunto de normas. La experiencia demuestra, que sin sanciones no funcionaría. • Es indispensable contar con laboratorios para determinaciones las determinaciones físicas y químicas necesarias para el control de calidad. Entre otros equipamientos es necesario contar con cromatógrafos de gases y acople masas, cromatógrafos de Líquidos ( HPLC ), estándares certificados y el desarrollo estadístico de las pruebas para su validación. Todo lo anterior para conocer el contenido de ésteres, concentración y tipo de glicéridos / glicerol libre). • Para superar esta situación - y para evitar una inversión múltiple -, se propone instalar el equipo necesario en un laboratorio con la experiencia en técnicas analíticas, tal como el IMP.
  • 25. Consideraciones para Almacenamiento y Transporte, de Biodiesel y sus Mezclas. Compatibilidad de los Materiales al usar B100. B100 degrada algunas mangueras, juntas, sellos, elastómeros, adhesivos y plásticos al estar en contacto con ellos por exposición prolongada. Compuestos de caucho de nitrilo (Buna-N, Perbunan, o NBR), caucho, polipropileno, polivinilo, y materiales de Tygon son particularmente vulnerables al B100. Bomba de Inyección de Combustible Los materiales como el teflón, vitón, plásticos fluorados, y de nylon son compatibles con el B100. Los vehículos más viejos, fabricados antes de 1990 aproximadamente, tienen más probabilidades de contener sellos, juntas, etc., que se verán afectados por uso del B100. Equipos modernos, reconstruidos o motores a partir de 1993 pueden contener materiales compatibles con el biodiesel, pero es necesario verificar con el fabricante. Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
  • 26. Consideraciones para Almacenamiento y Transporte, de Biodiesel y sus Mezclas. ( Cont. ) Biodiesel 100 ( Efecto de Solvente ) El biodiesel está compuesto por ésteres metílicos, los cuales son solventes. Por lo tanto, el B100 puede disolver cualquier sedimento acumulado en los tanques de almacenamiento del diesel, tuberías, sistemas de abastecimiento de combustible y tanques de combustible del motor. Los sedimentos disueltos ocasionan en los motores de combustión interna el taponamiento en filtros de combustible, inyectores e internos. Como medida de prevención los tanques de almacenamiento, tanques de transferencia, líneas, bombas, válvulas y ductos, deberán estar sujetos a continuo mantenimiento, limpieza y libres de impurezas, antes de manejar B100. El biodiesel y sus mezclas tienden a formar niveles elevados de sedimentos al estar en contacto con los siguientes metales: • Latón • El plomo • Bronce • Cobre • Estaño • Zinc El Biodiesel al estar en contacto con una cantidad excesiva de agua pude provocar corrosión y un entorno adecuado para el desarrollo de microorganismos. Debe tomarse en cuenta que el calor y la luz solar, afectan la estabilidad del B100, por lo cual no es aconsejable transportar el producto al aire libre, en recipientes traslucidos o claros. Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
  • 27. Consideraciones para Almacenamiento y Transporte, de Biodiesel y sus Mezclas ( Cont. ) Los siguientes procedimientos se recomiendan y son utilizados también por los distribuidores y transportistas de diesel derivado del petróleo. Tanto los camiones y vagones: Aluminio, acero al carbono o acero inoxidable 1. Adecuada inspección y / o lavado (certificado de lavado) 2. Verifique la carga anterior transportada y el tipo de residual existentes. En general, sólo el combustible diesel es aceptable como un residuo. Si el buque no ha pasado por un periodo de lavado, algunos residuos pueden no ser aceptables como: a. Productos alimenticios o de aceites vegetales crudos. b. Gasolina. c. Lubricantes 3. Verificar que no hay agua residual. 4. Las mangueras y los sellos deben estar limpios y compatibles con B100 5. Durante invierno, es necesario transportar el producto sin llegar a la temperatura de nublamiento (Cloud Point ), para tal efecto es necesario verificar el tipo de aislamiento y calentamiento tanto de camiones como de los contenedores de ferrocarril. Fuente: Handing and Use Guide, January 2009. .
  • 28. Sugerencias para el Transporte del B100 Los siguientes procedimientos se recomiendan y son utilizados también por los distribuidores y transportistas de diesel derivado del petróleo. Tanto los camiones y vagones: Aluminio, acero al carbono o acero inoxidable 1. Adecuada inspección y / o lavado (certificado de lavado) 2. Verifique la carga anterior transportada y el tipo de residual existentes. En general, sólo el combustible diesel es aceptable como un residuo. Si el buque no ha pasado por un periodo de lavado, algunos residuos pueden no ser aceptables como: a. Productos alimenticios o de aceites vegetales crudos. b. Gasolina. c. Lubricantes 3. Verificar que no hay agua residual. 4. Las mangueras y los sellos deben estar limpios y compatibles con B100 5. Durante invierno, es necesario transportar el producto sin llegar a la temperatura de nublamiento (Cloud Point ), para tal efecto es necesario verificar el tipo de aislamiento y calentamiento tanto de camiones como de los contenedores de ferrocarril. . Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
  • 29. Sugerencias para el Transporte del B100 ( Cont. ). Consideraciones en Época invernal en EUA y CANADA. En el invierno, la mayoría del B100 es enviado por alguna de las siguientes maneras: Caliente (o al menos caliente) en camiones para entrega inmediata ( 12 ° C a 40 ° C).  Caliente (34.7 ° C- 40 ° C a) en vagones de ferrocarril para la entrega dentro de 7-8 días (llega tibio si sólo una semana ha pasado desde su embarque). Congelado en vagones equipados con serpentines de vapor externos (el combustible en los carros tanque se funde en el destino final con vapor de agua). En una mezcla con diesel, queroseno, o otro tipo de combustible con temperatura de nublamiento baja, ya sea en vagones o camiones. Independientemente de cómo llegue el biodiesel, debe ser almacenado y manipulado usando procedimientos que no permiten que la temperatura del B100 o en mezcla caiga por debajo de su punto de nublamiento. El punto de nublamiento del biodiesel, la temperatura del biodiesel, la temperatura ambiente, y el tiempo en el transporte, son todos factores que deben tenerse en cuenta al transporte de B100 para asegurar que el combustible no se congela en el transporte. Fuente: Handing and Use Guide, January 2009.
  • 30. Consideraciones para Almacenamiento y Transporte, de Biodiesel y sus Mezclas ( Cont. ) Requisitos de Proveedores / controles de combustible de proveedores: La calidad del producto comienza en la fuente de biodiesel El proveedor y el receptor deben establece un acuerdo contractual el cual debe contemplar entre otros puntos, el garantizar la calidad del producto, sobre una base consistente.  El proveedor toma una muestra del lote de biodiesel para su control y futuras controversias  El receptor o comprador, recibe una muestra del producto para su verificación y futuras controversias.  Cada envío del B100 debe ser entregado con certificado de análisis apegado a la normatividad vigente.  Se debe proporcionar una hoja de seguridad ( MSDS ) al transportista el cual debe estar familiarizado con las medidas de seguridad y manejo del biodiesel. Consideraciones para asegurar la estabilidad del biodiesel.  Conocer el Nivel de saturación del Biodiesel. Cuanto menor sea el nivel de saturación - cantidades menores de compuestos que contienen dobles enlaces- es más probable que el combustible se degrade rápidamente.  No almacenar en recipientes o contenedores claros o traslucidos. No almacenar B100 durante largos períodos de tiempo en los sistemas que contienen metales reactivos  Tener Conocimiento del Proceso de Producción del Biodiesel.  El biodiesel no debe almacenarse al aire libre (Uso Recipientes, Tambores o Tanques de Almacenamiento cerrados)  Estabilidad a la Oxidación.-Verificar la conveniencia de uso de aditivos para aumentar significativamente la estabilidad a la oxidación. Fuente: A Fleet Managers Guide for the Handling, Receipt and Storage of Biodiesel Fuel, April 2005
  • 31. Requisitos de Transporte de B100: Se recomienda para el transporte de Biodiesel, usar el auto tanque que tradicionalmente se usa para el biocombustible, en caso de haber transportado Combustible Diesel, queroseno a gasóleo, estos deben ser lavados y secados antes de su uso.  Se deben emplear Mangueras compatibles con el biodiesel, para evitar contaminación cruzada por el residuo que queda en las mangueras.  No se debe transportar Biodiesel en recipientes que transportaron combustóleo o asfáltenos.  Los tanques para su transporte deber ser construidos de Aluminio, Acero al carbón o Acero Inoxidable. Se deberá constar con la el certificado de lavado de los Tanques y ser enviado al comprador del embarque. Verifique la carga anterior transportada y el tipo de residuo existentes. En general, sólo el combustible diesel es aceptable como un residuo. Si el recipiente no ha pasado por un periodo de lavado, algunos residuos pueden no ser aceptables por el receptor como: 1.- Productos alimenticios o de aceites vegetales crudos. 2.- Gasolina. 3.- Lubricantes 4. Verificar que no hay agua residual. 5. Las mangueras y los sellos deben estar limpios y compatibles con B100 6. Durante invierno, es necesario transportar el producto sin llegar a la temperatura de nublamiento (Cloud Point ), para tal efecto es necesario verificar el tipo de aislamiento y calentamiento tanto de camiones como de los contenedores de ferrocarril. Es recomendable contar previamente con los requerimientos de embarque del producto, para satisfacer los requerimientos del receptor, enfocados a preservar la integridad del combustible. Fuente: A Fleet Managers Guide for the Handling, Receipt and Storage of Biodiesel Fuel , April 2005
  • 32. Requisitos que debe Cubrir el Receptor ( Terminal de Almacenamiento ). El Receptor o Terminal de Almacenamiento. Recepción de documento de embarque, donde se acompaña del certificado de calidad del producto y las características del transporte. Se toma una muestra antes de la descarga para su posterior análisis.  El receptor es responsable de asegurar un entorno para almacenamiento óptimo para todos los combustibles. Los tres principales contaminantes que afectan negativamente la calidad del biodiesel son: Aire, Agua, y el propio combustible.  El control de estos contaminantes minimizará su efecto sobre los combustibles (destilados medios, el biodiesel, y una mezcla de ambos). La primera consideración en la recepción de B100, es asegurar el almacenamiento adecuado para el biodiesel. Fuente: A Fleet Managers Guide for the Handling, Receipt and Storage of Biodiesel Fuel, April 2005
  • 33. GRACIAS M en C Gabriel López Vidal Instituto Mexicano del Petróleo Dirección de Seguridad y Medio Ambiente Laboratorio de Emisiones Vehiculares y Ensayo de Motores gvidal@imp.mx gvidal_9449@yahoo.com.mx