Desafíos en el refino de materias primas para HVO. El problema del Cloro.

El aceite vegetal hidrotratado o HVO, es un combustible parafínico derivado de lípidos orgánicos. Se trata de una hidrogenación, con la utilización de catalizadores, dónde se satura por completo las cadenas de los ácidos grasos, dando lugar a combustible parafínico y bio-propano.

Existen dos procesos de producción para el mismo:

  • Coproceso. Aprovechando las unidades de desulfuración de las refinerías de petróleo, al mismo tiempo que se está tratando el gasoil para eliminar el azufre, se añade una cantidad de aceite refinado, el cual se transforma en combustible parafínico HVO, y en bio-propano. El HVO queda mezclado con el gasóleo y el propano se separa.
  • Proceso directo. Se produce HVO puro y bio-propano al igual que el caso anterior. El HVO puro puede entonces pasar por el proceso de isomerización y crackeo dónde se mejoran sus condiciones, siendo esta tecnología la base para el futuro desarrollo de combustibles sostenibles de aviación (SAF)

Tradicionalmente tanto un proceso como otro han trabajado con aceites vegetales refinados RBD. Con un refinado RBD es suficiente para obtener un producto de calidad preservando las instalaciones y los catalizadores heterogéneos.

Los biocombustibles en base a aceites vegetales se encuentran en extinción, siendo la incorporación de materias primas avanzadas la realidad y la tendencia creciente a día de hoy.

Las materias primas avanzadas son en general materias residuales. Las materias residuales tienen unas necesidades de refino mucho mayores que un aceite vegetal de primer uso. Las materias más abundantes a día de hoy de este tipo son aceites recuperados de freiduría (UCO), grasas animales cat1 & cat2, tall oil, productos de alta acidez, etc.

Estas materias primas no pueden de ninguna manera utilizarse directamente en la fabricación de HVO. Ya que serían un grave riesgo para la instalación, además de envenenar el catalizador heterogéneo utilizado, acortando la vida útil de éste caro suministro.

Los elementos y sus repercusiones se detallan seguidamente:

  • Fósforo: Debe entrar a proceso en un valor inferior a 5 ppm. Valores más altos afectan a la duración del catalizador, y la calidad del combustible final, la presencia de fosfolípidos puede generar emulsiones que dificultan los procesos de separación.
  • Metales: El valor total de metales debe de ser muy bajo, inferior a 20 ppm. Los metales provocan incrustaciones en los equipos, además de ser el principal veneno del catalizador.
  • Acidez oleica: La acidez oleica no es un problema en el proceso de producción, pero valores por encima de 20% FFA oleica pueden generar problemas de corrosión a medio plazo.

CMBItaly, con presencia en el mercado de refino de aceites desde 1950 y cientos de instalaciones en todo el mundo, tiene la tecnología capaz de refinar los aceites residuales hasta calidad HVO. En el proceso de refino puede ayudarles a incorporar glicerina como materia prima avanzada.

Pero además es el único proceso capaz de eliminar el cloro de la materia prima.

El cloro tiene carga negativa, y los tratamientos con tierras activadas no son eficientes, ya que éstas funcionan bien sólo en reacciones que precisen de intercambio catiónico.

La presencia de cloro en la materia prima tiene tres efectos indeseables:

  • Corrosión: La reacción de hidrotratamiento puede generar ácido clorhirico, que ataca instalaciones.
  • Envenenamiento del catalizador: El cloro libre ataca el catalizador, envenenándolo y reduciendo la vida útil del mismo.
  • Formación de compuestos organoclorados: El proceso de hidrogenación en presencia de cloro puede generar compuestos organoclorados que pueden ir a parar al producto final, comprometiendo la especificación del mismo.

Se puede elminar el cloro de una forma sencilla mediante el proceso patentado por CMBItaly. No dude en contactar con nosotros para mayor información.

Raül Sanchis i Gonzàlez

Tata Genaro S.L.

raul@tatagenaro.com

Challenges in the refining of raw materials for HVO. The Chlorine problem.

Hydrotreated vegetable oil, or HVO, is a paraffinic fuel derived from organic lipids. It is a hydrogenation, with the use of catalysts, where the fatty acid chains are completely saturated, obtaining paraffinic fuel and bio-propane.

There are two production ways for it:

  • Co-process. Taking advantage of the desulfurization units of the oil refineries, at the same time that the diesel is being treated to eliminate the sulphur, a quantity of refined oil is added, which is transformed into paraffinic fuel HVO, and bio-propane. The HVO is mixed with the diesel and the propane is separated.
  • Direct process. Pure HVO and bio-propane are produced just like the previous case. Pure HVO can then go through the isomerization and cracking process where its conditions improve, this technology is the basis for the future development of sustainable aviation fuels (SAF)

Traditionally, both processes have worked with vegetable refined. With a RBD refined  is enough to obtain a quality product preserving installations and heterogeneous catalysts.

Biofuels based on vegetable oils are in extinction, with the incorporation of advanced raw materials being the reality and the growing trend today.

Advanced raw materials are generally waste materials. The residual materials have much higher refining needs than a first-use vegetable oil. The most abundant materials of this type today are recovered frying oils (UCO), cat1 & cat2 animal fats, tall oil, high acidity products, etc.

These raw materials cannot in any way be used directly in the manufacture of HVO. Since they would be a serious risk to the installation, in addition to poisoning the heterogeneous catalyst used, shortening the life of this expensive supply.

The elements and their repercussions are detailed below:

  • Phosphorus: Oil must enter in the process at a value less than 5 ppm. Higher values ​​affect the duration of the catalyst, and the quality of the final fuel. In more, the presence of phospholipids can generate emulsions that hinder the separation processes.
  • Metals: The total value of metals must be very low, less than 20 ppm. Metals cause scale in equipment, as well as being the main catalyst poison.
  • Oleic acidity: Oleic acidity is not a problem itself in the production process, but values ​​above 20% oleic FFA can cause corrosion problems in the medium term.

CMBItaly, with a presence in the oil refining market since 1950 and hundreds of facilities worldwide, has the technology capable of refining residual oils to HVO quality. In the refining process it can help them incorporate glycerine as an advanced raw material.

But it is also the only process capable of removing chlorine from the raw material.

Chlorine is negatively charged, and activated bleaching earths treatments are not efficient, since they work well only in reactions that require cation exchange.

The presence of chlorine in the raw material has three undesirable effects:

  • Corrosion: The hydrotreating reaction can generate hydrochloric acid, which attacks facilities.
  • Catalyst poisoning: Free chlorine attacks the catalyst, poisoning it and reducing its useful life.
  • Formation of organochlorine compounds: The hydrogenation process in the presence of chlorine can generate organochlorine compounds that can end up in the final product, compromising its specification.

Chlorine can be removed easily using the proprietary CMBItaly process. Do not hesitate to contact us for more information.

Raül Sanchis i Gonzàlez

Tata Genaro S.L.

raul@tatagenaro.com