Optimización de la etanólisis básica del aceite de ricino usando la metodología de la superficie de respuesta / Optimization of the basic ethanolysis of ricin oil using the response surface methodology

Abstract

La producción de biodiesel de aceite de ricino ha sido el objeto de varias investigaciones en años recientes. Sin embargo, se han reportado pocos estudios relacionados con la etanólisis básica de este aceite vegetal no comestible. En este trabajo se determinaron las condiciones óptimas para maximizar la conversión de la etanólisis básica del aceite de ricino utilizando la metodología de la superficie de respuesta. Los experimentos fueron ejecutados usando un diseño 2k central, compuesto y rotable. Las variables del proceso se evaluaron en dos niveles: relación molar alcohol/aceite (3/1-10/1), cantidad de catalizador (1%- 1.5%), y temperatura (20 ºC-35 ºC). Para asegurar un buen ajuste del diseño se implementó un modelo cuadrático para la variable respuesta. El modelo logró predecir un 99.663% de la variación total del sistema. La conversión óptima fue de 93.64%, obtenida con una relación molar alcohol/aceite de 9.86/1, una concentración de catalizador de 1.2% con respecto a la masa de aceite, y una temperatura de reacción de 30ºC, por un período de 1 hora. / Abstract. Biodiesel production from ricin oil has been the focus of several pieces of research in recent years. However, few studies related to the basic ethanolysis of this non-edible vegetable oil have been reported. In this work, the optimum conditions for maximizing the conversion of the basic ethanolysis of ricin oil were determined using the response surface methodology (RSM). Experiments were conducted using a 2k rotable central composite design. The process variables were evaluated at two levels: alcohol/oil molar ratio (3/1- 10/1), catalyst quantity (1%-1.5%), and temperature (20 ºC-35 ºC). In order to ensure a good adjustment of the design, a quadratic model was implemented for the response variable. The model was able to predict 99.663% of the total variation of the system. The optimum conversion was of 93.64%, obtained with an alcohol/oil molar ratio of 9.86/1, a catalyst concentration of 1.2% with respect to oil weight, and a reaction temperature of 30 ºC, for a period of 1 hour.