Utilizing Isomerization and Hydroisomerization Reactions for the Improvement in Cloud Point of Oil Palm Derived Biodiesel Fuels - (:unkn) unknown (Fedepalma, 2025)
Utilización de las reacciones de isomerización e hidroisomerización para mejorar el punto de nube en los combustibles biodiésel derivados del aceite de palma
Palm and palm kernel oil, with its high yield and low energy intensity, is a potential feedstock for biodiésel which has cleaner emissions. However, palm oil biodiésel has a high cloud point making it useful only in tropical areas. Isomerization and hydroisomerization reactions, which create a methyl branch on the hydrocarbon tail of the biodiésel molecule, have the potential to reduce the cloud point. In this study isomerization is carried out using solid acid beta zeolite catalyst; while, hydroisomerization utilizes 0.5% Pt doped beta zeolite catalyst. Before the palm or palm kernel oil is reacted it is first hydrolyzed using near supercritical water at 230 °C at 4.0 MPa for 2 h. The fatty acid mixture is then isomerized at 260 °C and 1.5 MPa H2 pressure. The mixture is then hydroisomerized at 300 °C and 4.0 MPa H2 pressure before being esterified and tested. Both palm and palm kernel oils are ideal for the process due to their high saturated fatty acid content which can go through the isomerization/hydroisomerization reactions. On the other hand, oils with a high unsaturated fatty acid content show an increase in cloud point after this process. The results of the study show a saturated fatty acid conversion to branch chain products of 45% and an unsaturated fatty acid conversion of 23%, yielding a cloud point reduction of 4.7 and 12.9 °C for palm and palm kernel oil biodiésel, respectively.
El aceite de palma, cultivo de alta productividad y baja intensidad, es una materia prima potencial para el biodiésel, el cual tiene emisiones más limpias. No obstante, el biodiésel de aceite de palma tiene un punto de nube alto lo cual lo hace útil solo en zonas tropicales. Las reacciones de isomerización e hidroisomerización, que crean una rama de metilo en la cola del hidrocarburo de la molécula del biodiésel, tienen el potencial para disminuir el punto de nube. En este trabajo se realiza la isomerización usando un catalizador ácido de zeolita beta, y la hidroisomerización utiliza un catalizador de zeolita beta dopado con 0,5% Pt. Antes de llevar a cabo la reacción del aceite de palma, este primero es hidrolizado usando agua casi supercrítica a 230 °C a 4,0 MPa durante dos horas. La mezcla de ácidos grasos es luego isomerizada a 260 °C y a una presión de 1,0 MPa H2. La mezcla luego es hidroisomerizada a 300 °C y a 4,0 MPa H2 de presión antes de ser esterificado y probado. Tanto el aceite de palma como el aceite de palmiste son ideales para el proceso debido a sus altos contenidos de ácidos grasos saturados, teniendo en cuenta que la hidroisomerización hidrogena los ácidos grasos insaturados aumentando el punto de nube. Los resultados del estudio muestran una conversión de ácidos grasos saturados en productos de cadena ramificada del 45% y una conversión de ácidos grasos insaturados de 23%, produciendo una disminución del punto de nube de 4,7 y 12,9 °C para el biodiésel de palma y de palmiste, respectivamente.
Keywords: biodiésel de aceite de palma; punto de nube; isomerización; hidroisomerización; ácidos grasos insaturados; oil palm biodiesel; cloud point; isomerization; hydroisomerization; unsaturated fatty acid; saturated fatty acid