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Biodiesel Terminado

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“Año del Diálogo y la Reconciliación Nacional”

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

BIODIESEL A PARTIR DE
ACEITES VEGETALES USADOS
PROCESOS INDUSTRIALES I

DOCENTE: Ing. Alejandro Lenin Monrroy Vergara

ALUMNA: Larico Figueroa, Ana Jazmín


Zuñiga Parillo, Christiam Edward

TACNA – PERÚ
2018
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
FACULTAD DE INGENIERÍA
Escuela Profesional de Ingeniería Industrial

CONTENIDO
INTRODUCCIÓN......................................................................................................................4

DESCRIPCION DEL PROBLEMA:..........................................................................................5

JUSTIFICACION:......................................................................................................................6

MARCO TEORICO...................................................................................................................9

1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN..............................................................9

2. BIODIESEL...................................................................................................................11

3. ACEITE VEGETAL......................................................................................................12

MARCO OPERATIVO............................................................................................................15

4. TECNOLOGÍA 1: BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES USADOS........................17

4.1. Preparación de sosa en metanol..............................................................................17

4.2. Producción de biodiesel..........................................................................................18

4.3. Recuperación de los productos obtenidos..............................................................18

4.4. Análisis de los productos obtenidos...........................................................................18

5. TECNOLOGÍA 2: BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES USADOS........................19

Diagrama de bloques del proceso de transesterificación:..................................................20

5.1. Tecnologías de transesterificación.........................................................................20

5.2. Tecnologías de transesterificación en Europa........................................................22

ANÁLISIS DE COSTOS..........................................................................................................23

1. Objeto del Costo............................................................................................................23

2. Descripción del Proceso Productivo..............................................................................23

3. Sistema de Costeo..........................................................................................................23

4. Periodo de Costeo..........................................................................................................23

5. Análisis del Costo de Material Directo..........................................................................23

6. Análisis de la Mano de Obra Directa.............................................................................23

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7. Análisis de los Costos Indirectos de Producción...........................................................23

8. Cálculo de los Costos de Producción, CPA, CPV.........................................................23

9. Cálculo de los Costos Del Periodo................................................................................23

10. Cálculo del Costo Total..............................................................................................23

11. Determinación del Punto De Equilibrio.....................................................................23

12. Fijación de Precios en base a Costos..........................................................................23

13. Elaboración del Estado de Ganancias y Pérdidas......................................................23

BIBLIOGRAFIA......................................................................................................................24

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INTRODUCCIÓN

La presente investigación busca desarrollar el estudio de pre – factibilidad para una planta que
elaborará biodiesel a partir de aceites usados de restaurantes, fastfood, pollerías, entre otros.
La tendencia a un mayor consumo de frituras o comida rápida por la población y la mayor
cantidad de establecimientos de comida, ha causado que se tenga mayor cantidad de aceites
usados, producto de la preparación de alimentos.

Para el presente estudio se recurrirá a libros, artículos en Internet, estudios de empresas


relacionados al tema, artículos de periódico, entre otros medios de información que sirvan
para el presente estudio.

Así mismo, el presente trabajo tiene por finalidad cumplir con el trabajo encargado por el
docente. El contenido se divide tres capítulos, el primero con datos históricos y justificación,
el segundo con un marco teórico y el tercero con el marco operativo.

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DESCRIPCION DEL PROBLEMA

El aceite vegetal tiene un gran uso en los hogares, centros e instituciones, hostelería, etc. La
gran parte en que son usados estos aceites es en las frituras donde sufren cambios y
alteraciones químicas que resultan innecesarias y son desechadas al alcantarillado u otros
elementos de la red de saneamiento, es por eso que son una fuente de contaminación de aguas
de ríos, lagos, etc.; causando problemas en las redes de saneamiento de las PTAR, por lo que
es necesario evitar este tipo de contaminación mediante una correcta gestión.

Por otro lado, en varias publicaciones acerca de la contaminación por aceites usados, se dice
que un litro de aceite contamina mil litros de agua.

Desde tiempos atrás se vio el agotamiento de los combustibles fósiles y esto llevo al aumento
de precio del barril de petróleo, esto afecto a toda la economía del mundo y en particular a la
economía de nuestro país ya que al incrementar el costo del petróleo aumentaron los costos de
los productos de primera necesidad.

El uso de combustibles fósiles emite una gran cantidad de dióxido de carbono y otros gases
que son perjudiciales para el medio ambiente y esto contribuye al efecto invernadero.

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JUSTIFICACION

o Una forma de frenar los impactos negativos para la economía y el medio ambiente, es
la sustitución de los combustibles fósiles por las energías renovables como: E. eólica,
E. solar, E. hidráulica, E. mareomotriz, E. geotérmica, entre otros.

Análisis Ambiental del Perú:


Análisis Ambiental del Perú:
Análisis Ambiental del Perú:
Retos para un desarrollo sostenible
Retos para un desarrollo sostenible
Resumen Ejecutivo Resumen
Ejecutivo Mayo, 2007.

El costo económico de la degradación ambiental, reducción de los recursos naturales,


desastres naturales, servicios ambientales inadecuados (tales como sanidad inadecuada)
sumaban 8.2 billones de soles, equivalentes al 3.9 por ciento del producto bruto interno en
2003.

El costo de la
degradación
ambiental en el Perú

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es más alto que en otros países con niveles de ingreso similares. Estudios del costo de la
degradación ambiental, demuestran que el valor monetario de la elevada morbilidad y
mortalidad típicamente se encuentra debajo del 2% del PBI en otros países, cuando en Perú
es del 2.8% del PBI.
Sin embargo los daños ambientales equivalen a un 4 % de su PBI. (2016)

o Un proceso que destaca en estas energías limpias es el denominado biodiesel, este


proceso disminuye las emisiones de gases que emite un motor diésel, ayudando a no
contaminar el ambiente con altos rangos de dióxido d carbono, entre otros.

o El biodiesel es un combustible que presenta ventajas frente al diésel, se puede obtener


a partir de energías renovables como son los aceites y grasas ya sean vegetales o
animales.

El proceso que se utiliza para la producción de biodiesel es la transesterificación, sin


embargo para los aceites usados, la esterificación se viene aplicando combinándolo
con la transesterificación de cara a aprovechar los ácidos grasos y producir asimismo
biodiesel. Dada la importancia de los ésteres se han desarrollado numerosos procesos
para obtenerlos, contando que el más común es el calentamiento de una mezcla del
alcohol y del ácido (ácido sulfúrico), utilizando el reactivo más económico en exceso
para aumentar el rendimiento y desplazar el equilibrio hacia la derecha (esterificación
de Fischer). Así, el ácido sulfúrico sirve en este caso tanto de catalizador como de
sustancia higroscópica que absorbe el agua formada en la reacción.

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o En las síntesis del biodiesel, el uso de aceite usado presenta una serie de ventajas
económicas/ambientales, ya que se reduce el costo de las materias primas en gran
medida y se evita chocar con la problemática alimenticia que existe debido a los
aceites vegetales vírgenes. Además, desde el punto de vista de energía proveniente de
residuos, los aceites usados son una de las materias primas atractivas por ser fácil su
reciclaje y disposición.

o La generación de energía a partir de aceites usados se considera como una técnica


eficaz para la gestión de residuos, así como un mecanismo sencillo y beneficioso de
recuperación de energía. Hoy en día estudios reflejan los diferentes sistemas
empleados para la recolección de los aceites usados, su conversión a energía y la
relación costo-beneficio a fin de optimizar un método adecuado para obtener energías
limpias a partir de residuos. Es un punto importante para la búsqueda de soluciones a
la problemática ambiental, debido a que las investigaciones apuntan que los aceites
vegetales usados son reciclados para fabricar jabones de baja calidad, alimento para
animales, y en algunos casos vertidos al alcantarillado e incluso recuperados para ser
utilizados en puestos de comidas rápidas, hecho que representa un gran riesgo para la
salud de los consumidores.

MARCO TEORICO

1. ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN

El uso por primera vez de aceites vegetales como combustibles, se remontan al año de 1900,
siendo Rudolph Diesel, quien lo utilizara por primera vez en su motor de ignición -
compresión y quien predijera el uso futuro de biocombustibles.

Las primeras pruebas técnicas con biodiesel se llevaron a cabo en 1982 en Austria y
Alemania, pero solo hasta el año de 1985 en Silberberg (Austria), se construyó la primera

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planta piloto productora de RME (Rapeseed Methyl Ester - metil éstero aceite de semilla de
colza).

Hoy en día países como Alemania, Austria, Canadá, Estados Unidos, Francia, Italia, Malasia
y Suecia son pioneros en la producción, ensayo y uso de biodiesel en automóviles.

El biodiesel ha recibido mucha atención en la última década debido a que se reconoce su


importancia ambiental, produce menos efectos negativos que el diesel derivado del petróleo
ya que proviene de una fuente renovable, produce pocas emisiones de gases corrosivos y de
aquellos que producen el efecto invernadero además de ser biodegradable.

Actualmente, la producción comercial del biodiesel se ha incrementado y se espera que en los


próximos años sustituya parcial pero significativamente la utilización del diesel derivado del
petróleo. La utilización del biodiesel es debatida porque a escala mundial empresas y
gobiernos están haciendo una intensa campaña para representar los biocombustibles (entre
ellos el biodiesel) como alternativas ambientalmente amigables, sin embargo, el trasfondo ha
sido el de crear nuevas fuentes de negocios en vez de abandonar el uso del petróleo o cambiar
los patrones de consumo que producen el cambio climático.

En muchas de estas iniciativas los cultivos para obtener la materia prima necesaria para la
producción de biodiesel son monocultivos donde se aplican grandes cantidades de
agroquímicos y que además, requieren de grandes extensiones de tierra que pueden ser
utilizadas para la producción de alimentos o que sustituyen ecosistemas naturales.

1.1. Biodiesel a nivel nacional Perú

Los primeros ensayos documentados de producción de biodiesel en el Perú se realizaron en


Soluciones Prácticas – ITDG (Intermediate Technology Development), en el año 2000, lo que
fue un éxito para la Faculta de Ingeniería Agrícola de la Universidad Nacional Agraria La
Molina – UNALM, desde el año 2003 hasta el 2007 estas instituciones conformaron un
equipo para el estudio de producción y uso de biodiesel a pequeña escala en el Perú. Los
resultados fueron favorables y buscaban elaborar el biodiesel en la amazonia peruana a partir

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de aceites de especies vegetales nativas y poder contribuir con el problema de acceso a la


energía de las comunidades. (Cruz, 2007)

En el año 2003 se promulgo la Ley N° 28054 Ley de Promoción del Mercado de


Biocombustibles, La presente Ley establece el marco general para promover el desarrollo del
mercado de los biocombustibles sobre la base de la libre competencia y el libre acceso a la
actividad económica, con el objeto de diversificar el mercado de combustibles, fomentar el
desarrollo agropecuario y agroindustrial, generar empleo, disminuir la contaminación
ambiental y ofrecer un mercado alternativo en la Lucha contra las Drogas.

Estudio de pre factibilidad para la implementación de una planta de biodiesel a base de aceites
usados en Lima - La presente tesis busca desarrollar el estudio de pre – factibilidad para una
planta que elaborará biodiesel a partir de aceites usados de restaurantes, fastfood, pollerías,
entre otros. En la planta se produciría biodiesel puro (B100) y se mezclaría este con diesel 2
en las proporciones que se han reglamentado, este biodiesel se obtendría de una materia prima
sin costo o bajo costo, ya que no es reutilizable por la empresa que les venda el aceite usado.
(Godinez, 2013)

Producción de biodiesel de palma aceitera y jatropha en la amazona del Perú y el impacto


para la sostenibilidad - La Convención Nacional del Agro Peruano (CONVEAGRO) tiene
como sus objetivos mejorar la vida de la población del área rural mediante un desarrollo rural
sostenible. El objetivo del estudio es investigar el impacto de la producción de biodiesel de
palma aceitera y jatropha para la sostenibilidad (aspectos económicos, ecológicos y socio-
culturales) desde la perspectiva de las familias campesinas. Los resultados del estudio serán
elementos para la formulación de políticas con respecto a la producción de biodiesel de palma
aceitera y jatropha. (Boonman, 2009)

1.2. Biodiesel a nivel internacional

La producción y el consumo de biodiesel en el mundo ha crecido notablemente en los últimos


años, impulsado por la búsqueda de nuevas fuentes de energía para disminuir la dependencia
del petróleo y la creciente preocupación por el calentamiento global del planeta, ya que éste
presenta beneficios desde el punto de vista ambiental comparado con el gas oil.

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La industria de los biocombustibles tuvo un gran desarrollo en los últimos años en Argentina,
siendo hoy el principal exportador mundial y el tercer productor mundial de biodiesel.

Obtención de biodiesel a partir de aceites usados en casa habitación de la comunidad del


refugio – Su objetivo es obtener biodiesel a partir de aceites usados, mediante la selección y
aplicación de técnicas que permitan lograr un mayor rendimiento y aprovechamiento
sustentable en la producción de biodiesel. (Alvares, 2013)

Estudio y obtención de biodiesel a partir de residuos grasos de origen bovino tesis – Su


objetivo fue obtener y estudiar un biocombustible a partir de grasa bovina con el fin de dar
valor agregado a este residuo y de esta manera generar un aporte industrial con respecto al uso
de esta materia prima. Sus resultados fueron favorables para La obtención de biodiesel a partir
de residuos grasos bovinos fue satisfactoria, ya que la materia prima presentó aspectos
favorables y la mayoría de las propiedades fisicoquímicas de los metílesteres cumplen los
rangos de las normas. (Vivas, 2010)

Producción de biodiesel: equilibrio fisicoquímico y cinética de esterificación y


transesterificación con diferentes catalizadores y alcoholes tesis – Su objetivo fue estudiar
aspectos básicos del sistema reaccionante, tanto en la reacción de transesterificación como en
la esterificación de ácidos grasos, que permitan mejorar el diseño de los procesos productivos,
con énfasis en la utilización de materias primas de menor valor, tales como aceites y grasas no
refinados, o de alta acidez. (Pisarello, s.f.)

2. BIODIESEL

Es por definición un biocarburante o biocombustible líquido producido a partir de los aceites


vegetales y grasas animales, siendo la soja, la colza, y el girasol, las materias primas más
utilizadas mundialmente para este fin.

Las propiedades del biodiesel son muy similares a las del GAS OIL de origen fósil, en cuanto
a densidad, número de cetanos, eficiencia y rendimiento de los motores gasoleros (diesel),
destacándose que el biodiesel presenta un punto de inflamación superior.

Por todo ello, el biodiesel puede mezclarse con el gas oil en cualquier proporción que se
desee: B5 – B10 – B30 – B50, etc. e inclusive sustituirlo totalmente: B-100.

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La ASTM (American Society for Testing and Material Standard) describe al biodiesel como
ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga, derivados de lípidos tales como
aceites vegetales o grasas de animales, y que se pueden emplear en motores de ignición de
compresión o sea los motores del tipo “Diesel”.

Sin embargo, los ésteres más utilizados, son los de metanol y etanol (obtenidos a partir de la
transesterificación de cualquier tipo de aceites vegetales o grasas animales) debido a su bajo
costo y sus ventajas químicas y físicas. En cuanto a la utilización del biodiesel como
combustible, podemos señalar que las características de los ésteres son más parecidas a las del
diesel que las del aceite vegetal sin modificar y además el índice de cetanos de los ésteres, es
superior, siendo los valores adecuados para su uso como combustible.

3. ACEITE VEGETAL

El consumo promedio per cápita del aceite vegetal no es homogéneo por ámbito geográfico.
Así, por área de residencia, el área rural tiene el mayor consumo con 900 mililitros más que
en el área urbana que tiene el menor consumo promedio per cápita con 6 litros 300 mililitros
al año. Por región natural, la Selva tiene el mayor consumo promedio per cápita con 800
mililitros más que los residentes de la Sierra donde el consumo es menor con 6 litros 300
mililitros al año. 

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Perú, Comportamiento de la producción de aceites y grasas alimenticias (en


TM 1996 – 2014)

Ventas de Biodiesel 2 en el Perú (MBDC)


Ventas - País Diesel 2 (MBDC)

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MES 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Ene 49.02 57.69 56.18 57.63 55.65 68.97 70.58 73.25 82.09 91.4
Feb 49.1 53.24 55.54 53.92 63.88 69.45 74.77 80.56 87.98 93
Mar 48.18 57.03 57.07 61.98 60.04 60.44 69.63 85.15 93.69 89.8
Abr 56.4 66.88 64.36 53.88 64.42 70.02 76.26 80.73 98.67 93.3
May 53.71 69.25 58.91 60.18 62.98 77.6 75.09 79.29 90.99 94.4
Jun 53.72 70.77 55.04 59.63 67.38 65.49 77.13 82.82 91.06
Jul 55.98 69.08 56.76 58.22 65.55 74.01 75.56 85.53 93.29
Ago 51.33 67.26 57.05 57.56 66.28 80.35 76.33 81.42 102.93
Sep 55.46 64.48 57.87 65.01 67.84 79.21 79.91 87.9 98.42
Oct 60.7 63.97 58.39 64.08 68.95 77.83 85.72 85.45 97.46
Nov 60.89 62.64 66.29 61.75 68.35 75.59 85.43 88.93 91.42
Dic 56.73 62.53 60.21 61.39 67.69 75.66 83.2 90.47 102.54
PROM 54.27 63.74 58.64 59.6 64.92 72.89 77.47 83.46 94.21 92.38

Fuente: Ministerio de Energía y Minas MBDC = Miles de barriles por día calendario

Elaboración: Propia 1 Barril = 42 galones

MARCO OPERATIVO

Los problemas medioambientales son consecuencia entre otros del elevado consumo de
combustibles fósiles, que generan altas emisiones de CO2 y amenazan con el cambio
climático.

Ante estos problemas, las nuevas tecnologías destinadas a la producción de biocombustibles


surgen como una necesidad para contribuir al desarrollo sostenible del planeta. El biodiesel
producido a partir de grasas residuales vegetales o animales reúne en un mismo proceso el
tratamiento y eliminación de un residuo difícil de degradar y su reciclado para obtener un bien
de uso y consumo, el biodiesel. Éste se va a utilizar como combustible ecológico ya que no
incrementa el CO2 neto en su combustión.

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Biodiesel en el ciclo del carbono

El biodiesel es el monoalquil éster de un ácido graso de cadena larga derivado de aceites


vegetales o de grasas animales, que se utiliza en motores de ignición por compresión
(llamados Diesel). Se obtiene por transesterificación de grasas animales o aceites vegetales.
Estos compuestos son ésteres de ácidos grasos y el trialcohol glicerol. En la reacción de
transesterificación se sustituye el glicerol por etanol o metanol, se forman así los metil o etil
ésteres de los mismos ácidos grasos. Esto se puede lograr tratando los triglicéridos con
metanol o etanol en medio ácido o alcalino y la mezcla obtenida se separa en dos fases
correspondientes al biodiesel y al glicerol (glicerina). El glicerol obtenido como subproducto
tiene aplicaciones en otros sectores industriales, contribuyendo a la rentabilidad del proceso.

El uso de biodiesel presenta importantes ventajas frente a otros combustibles derivados del
petróleo, su índice de cetano es más alto que el del diesel de petróleo, no contiene azufre,
reduce las emanaciones de CO, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos, en caso de
accidente los vertidos son menos contaminantes que los de combustibles fósiles, es
biodegradable y su transporte y almacenamiento resulta más seguro que el de los
petroderivados ya que posee un punto de ignición más elevado.

Además de conceptos relacionados con el medioambiente y el desarrollo sostenible, en la


práctica de laboratorio que se propone se integran conceptos de otras disciplinas:

a) Se trata de una reacción orgánica de transesterificación. En esta reacción se establece


un equilibrio químico que no está necesariamente desplazado hacia los productos, pero
se da la circunstancia de que los productos: glicerina (o glicerol) y biodiesel (o éster

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metílico), son inmiscibles, lo que propicia que se separen de forma espontánea


forzando a que la reacción continué desplazándose hacia la síntesis de productos. Este
proceso no requiere aporte de energía lo cual es importante al hacer el balance global
del proceso.

Reacción de transesterificación de triglicéridos con metanol

b) También se muestra en la Figura la estequiometría de la reacción, que es necesario


respetar para que la reacción ocurra en el sentido que se desea.

c) El uso de hidróxido potásico como catalizador para acelerar la reacción es


imprescindible para conseguir un rendimiento eficaz del proceso.

d) La práctica se realiza con aceite de girasol comercial y también con aceite usado u
otras grasas que los alumnos traen de su casa; de esta manera cada equipo de trabajo
parte de un “reactivo” diferente, con lo que los productos obtenidos serán de
características distintas, esto da mucho juego a la hora de la puesta en común de los
resultados obtenidos por cada equipo de trabajo.

e) Depende el nivel y la titulación de alumnos a los que vaya dirigida, la práctica se


puede complementar con un estudio económico y de balance energético, en este caso
es importante considerar el uso industrial que se puede dar a la glicerina, en industria
farmacéutica, cosmética o incluso como fuente de carbono en la síntesis de polímeros.

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Para que transcurra la reacción se ponen en contacto los reactivos triglicéridos y metanol, con
el catalizador, se mezclan a 40ºC durante 20 minutos, y se deja en reposo 24 horas, en ese
tiempo los productos se separan. Los alumnos en el laboratorio realizan esto utilizando un
embudo de decantación como se muestra:

Se presenta así un trabajo práctico, de laboratorio, en el que se


conjugan conocimientos y contenidos de diferentes áreas:
tecnología química, medioambiente, etc.; dirigidos a cubrir
diferentes objetivos: eliminar residuos, producir biodiesel,
producir glicerina, no incrementar las emisiones de CO , etc.
Así, la práctica ofrece a alumnos y profesores diferentes
instrumentos de enseñanza-aprendizaje con diversos
contenidos transversales.

4. TECNOLOGÍA 1: BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES USADOS

4.1. Preparación de sosa en metanol

Disolver 1g de sosa en 100ml de metanol, con mucha precaución, la sosa es muy corrosiva,
desprende calor y vapor al disolverse, disolver en un matraz erlenmeyer de 500ml tapado con
algodón graso. Agitar con cuidado haciendo girar el matraz.

4.2. Producción de biodiesel

Calentar 250ml de aceite a 40ºC en un vaso de precipitado sobre una placa calefactora. Añadir
lentamente y con mucho cuidado la sosa en metanol agitando con una varilla de vidrio. Agitar
durante 10 minutos.

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Trasvasar todo el contenido del vaso al embudo de decantación y dejar reposar a temperatura
ambiente durante 24 h. Se separan dos fases con una interfase, glicerol abajo y biodiesel
arriba.

4.3. Recuperación de los productos obtenidos


Abrir la llave del embudo de decantación y recoger el glicerol de la fase inferior en uno de
los vasos de 250ml, la interfase en el vaso de 100ml y el biodiesel de la fase superior en el
segundo vaso de 250ml.

4.4. Análisis de los productos obtenidos


- Determinar los volúmenes de los productos obtenidos incluyendo la interfase.
- Determinar la viscosidad a las dos fases obtenidas, glicerol y biodiesel, y del aceite
de partida. Para ello se utilizarán los viscosímetros de 100 para el biodiesel y de 200
para el aceite y el glicerol. La viscosidad se determina según la siguiente fórmula:
Viscosidad (cps) = Tiempo de caída (s) x densidad (g/ml) x cte del viscosímetro
- Determinar la densidad del aceite y de las dos fases obtenidas, glicerol y biodiesel;
utilizando la probeta de 10ml, se determina el peso y volumen de una muestra de
volumen inferior a 10ml. Comparar los datos de viscosidad obtenidos y sacar
conclusiones teniendo en cuenta los datos de la Tabla:

Características Biodiesel, gasoil y aceite de girasol:

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5. TECNOLOGÍA 2: BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES USADOS

En el año de 1985 en Silberberg (Austria), se construyó la primera planta piloto productora de


RME. Hoy en día países como Alemania, Austria, Canadá, Estados Unidos, Francia, Italia,
Malasia y Suecia son pioneros en la producción, ensayo y uso de biodiésel en automóviles.

En su producción se destacan instituciones como: BDP (Bioenergy Development Program of


Canadá), PORIM (Palm Oil Research Institute of Malasia), COPERATIVE ASPERHOFEN -
Austria y CENPES/DIPROD del Brasil.

Existen otros proveedores de tecnología tales como Axens, Ballestra, Biodiesel Industries,
Cimbria-Sket/Bratney, EKOIL, Energea, etc.

Si la materia prima de partida es aceite vegetal usado, hay necesidad de realizar un


pretratamiento antes de iniciar el proceso de transesterificación.
Diagrama de bloques del proceso de transesterificación:

Las diferencias técnicas del proceso de obtención de biodiésel a partir de aceites vegetales y
mediante transesterificación radican principalmente en los parámetros de reacción y en las
etapas de purificación de los ésteres metílicos y la recuperación del metanol y tratamiento de
los subproductos (glicerina y abono).

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5.1. Tecnologías de transesterificación

La mayoría de las tecnologías realizan el proceso de transesterificación en medio básico, y el


proceso es discontinúo o semi continuo.

Las tecnologías más conocidas en Europa son:

o BDI
o Lurgi
o Desmet
o Energea y
o Conneman, que han construido varias plantas.
La tecnología de BDI admite diferentes materias primas incluidos los aceites vegetales
usados, grasas animales y sebo. Han construido 10 plantas principalmente en Austria, los
países del este y una en España.
La tecnología que ofrece Westfalia es la misma que ha desarrollado Connemann (Alemania).
Axens comercializa la tecnología desarrollada por el IFP (Francia).
La tecnología desarrollada por Energea es modular y el proceso es
continuo CTER (Continuous TransEsterificaction Reactor), la principal ventaja de ésta
tecnología es que el tiempo del proceso se reduce y se obtiene un biodiésel que cumple con
las normas exigidas. Han construido dos plantas (Austria e Inglaterra).
La tecnología de Lurgi ha construido una planta en España (Acciona biocombustibles).

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5.2. Tecnologías de transesterificación en Europa

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ANÁLISIS DE COSTOS
Objetivo general

Obtener biodiesel a partir de aceites usados, mediante la selección y aplicación de técnicas


que permitan lograr un mayor rendimiento y aprovechamiento sustentable en la producción de
biodiesel.

Objetivos específicos

 Elaborar un programa de recolección de aceite y establecer la cantidad de aceite usado


generado en promedio por la comunidad del refugio.
 Caracterizar la biomasa Residual (aceite usado).
 Obtener biodiesel por medio de la transesterificación acida o básica.

1. Objeto del Costo


El objeto de costo del presente trabajo es la producción de biodiesel a partir de aceites
usados
2. Descripción del Proceso Productivo

3. Sistema de Costeo
El sistema de costeo a realizar es el costeo convencional.
4. Periodo de Costeo
El periodo de costeo será anual.

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5. Análisis del Costo de Material Directo

236,388 249,511 262,634 308,846 323,545


Requerimiento de materia prima según demanda del proyecto
Materia Prima Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Aceite Usado 2,399,14
2,272,959 2,525,321 2,969,681 3,111,004
(Galones) 0
Total sin IGV 2,527,78
2,394,835 2,660,728 3,128,916 3,277,816
(S/.) 2
Total con IGV 2,982,78
2,825,906 3,139,659 3,692,121 3,867,823
(S/.) 2

Costo de insumos
Insumos por un Galón Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Sulfato férrico 56,617 59,760 62,903 73,971 77,491
5,579,00
Metanol (Gls.) 5,888,720 6,198,432 7,289,122 7,636,000
8
Hidróxido de Potasio 362,743 382,880 403,017 473,933 496,487
Total con IGV 5,998,36
  6,331,360 6,664,353 7,837,026 8,209,978
(S/.) 8
Total sin IGV 5,083,36
  5,365,559 5,647,756 6,641,548 6,957,608
(S/.) 2

6. Análisis de la Mano de Obra Directa

Costo total anual Mano de Obra Directa


Concepto Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Sueldo 9,600 9,888 10,185 10,490 10,805
Gratificación 1,600 1,648 1,697 1,748 1,801
Vacaciones 800 824 849 874 900
ESSALUD 1,080 1,112 1,146 1,180 1,216
CTS 1,000 1,030 1,061 1,093 1,126
Subtotal 14,080 14,502 14,937 15,386 15,847
Total (S/.) 422,400 478,579 537,749 600,038 665,581
15 17 18 20 21

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7. Análisis de los Costos Indirectos de Producción

Costos de Mano de obra Indirecta


Descripción Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Supervisor de
41,781 43,035 44,326 45,655 47,025
Calidad
Gerente de
300,825 309,850 319,145 328,720 338,581
Operaciones
Jefe de Operaciones 200,550 206,567 212,763 219,146 225,721
Supervisor de
125,344 129,104 132,977 136,966 141,075
Producción (3)
Almaceneros (2) 25,069 25,821 26,595 27,393 28,215
Personal de
14,206 14,632 15,071 15,523 15,989
Mantenimiento
Total (S/.) 707,774 729,008 750,878 773,404 796,606

Costos de los Servicios


Descripción Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Agua 11,000 11,550 12,128 12,734 13,371
Electricidad 14,000 14,700 15,435 16,207 17,017
Teléfono 7,000 7,350 7,718 8,103 8,509
Limpieza   45,124 47,380 49,749 52,236 54,848
Mantenimiento 68,187 71,596 75,176 78,935 82,882
Total con IGV (S/.) 145,311 152,576 160,205 168,215 176,626
Total sin IGV (S/.) 123,145 129,302 135,767 142,555 149,683

8. Cálculo del Costo Total

Resumen de costos operativos


Concepto Año1 Año2 Año3 Año4 Año5
1.MP 2,394,835 2,527,782 2,660,728 3,128,916 3,277,816
2.Insumos 5,083,362 5,365,559 5,647,756 6,641,548 6,957,608
3.MOD (*)   422,400 478,579 537,749 600,038 665,581
4.MOI (*)   707,774 729,008 750,878 773,404 796,606
5.Servicios   123,145 129,302 135,767 142,555 149,683
6.Publicidad 120,000 120,000 120,000 120,000 120,000
Total sin IGV (S/.) 8,851,517 9,350,230 9,852,878 11,406,461 11,967,295
Total con IGV (S/.) 10,241,358 10,815,906 11,394,444 13,212,405 13,858,214

9. Determinación del Punto De Equilibrio

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Costos fijos

Descripción Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5

Gerente General 334,250 344,278 354,606 365,244 376,201

Gerente de Finanzas 300,825 309,850 319,145 328,720 338,581

Gerente de Administración 300,825 309,850 319,145 328,720 338,581

Asistente de Administración 33,425 34,428 35,461 36,524 37,620

Contador 133,700 137,711 141,842 146,098 150,481

Asistente de RRHH 33,425 34,428 35,461 36,524 37,620

Gerente de Ventas y
300,825 309,850 319,145 328,720 338,581
Marketing

Analista de Marketing 50,138 51,642 53,191 54,787 56,430

Analista de Ventas 100,275 103,283 106,382 109,573 112,860

Supervisor de Calidad 41,781 43,035 44,326 45,655 47,025

Gerente de Operaciones 300,825 309,850 319,145 328,720 338,581

Jefe de Operaciones 200,550 206,567 212,763 219,146 225,721

Supervisor de Producción (3) 125,344 129,104 132,977 136,966 141,075

Analista de Planeamiento 50,138 51,642 53,191 54,787 56,430

Analista de     200,550 206,567 212,763 219,146 225,721


Logística (4)

Almaceneros (2) 25,069 25,821 26,595 27,393 28,215

Secretarias (2) 40,110 41,313 42,553 43,829 45,144

Personal de seguridad (3) 37,603 38,731 39,893 41,090 42,323

Personal de mantenimiento 14,206 14,632 15,071 15,523 15,989

Teléfono 5,932 6,229 6,540 6,867 7,211

Depreciación Construcciones 34,255 34,255 34,255 34,255 34,255

Depreciación Maquinaria y
426,895 426,895 426,895 426,895 426,895
Equipo

Depreciación Equipos de
5,595 5,595 5,595 5,595 5,595
Procesamiento de Datos

Depreciación Muebles y
1,235 1,235 1,235 1,235 1,235
enseres

Depreciación Utiles de Oficina


2,606 2,606 2,606 2,606 2,606
y Equipos de Comunicaciones

Publicidad 120,000 120,000 120,000 120,000 120,000

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Amortización
14,136 - - - -
Estudios/Investigación

Amortización Gasto en
23,559 - - - -
constitución de la empresa

Gastos Financieros 731,866 594,812 446,794 286,934 114,285

Combustible 457,627 480,508 504,534 529,761 556,249

Botas 1,030 1,081 1,135 1,192 1,252

Ropa(Uniformes de operarios) 1,907 2,002 2,102 2,207 2,318

Costo de MO Directa 422,400 478,579 537,749 600,038 665,581

Agua 9,322 9,788 10,278 10,791 11,331

Electricidad 11,864 12,458 13,081 13,735 14,421

Limpieza 38,240 40,152 42,160 44,268 46,482

Mantenimiento 57,786 60,675 63,709 66,894 70,239

Total costo fijo (S/.) 4,990,118 4,979,450 5,002,323 5,020,439 5,033,134

Costos variables
Descripción Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Aceite Usado (S/.) 2,394,835 2,527,782 2,660,728 3,128,916 3,277,816
Insumos (S/.):
Sulfato férrico,
metanol e 5,083,362 5,365,559 5,647,756 6,641,548 6,957,608
hidróxido de
potasio

Punto de Equilibrio
Descripción Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Costo Total (S/.) 12,468,316 12,872,791 13,310,808 14,790,903 15,268,558
Costo Fijo Total
4,990,118 4,979,450 5,002,323 5,020,439 5,033,134
(S/.)
Costo Variable
7,478,198 7,893,341 8,308,485 9,770,463 10,235,424
Total (S/.)
Costo Variable
3.67 3.67 3.67 3.67 3.67
Unitario (S/.)
Precio (S/.) 6.78 6.78 6.78 7.63 7.63

Q* equilibrio
1,605,724 1,602,291 1,609,651 1,269,338 1,272,547
(Galones)

11. Fijación de Precios en base a Costos

Descripción Año1 Año2 Año3 Año4 Año5

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Ventas en galones 2,036,571 2,149,629 2,262,687 2,660,835 2,787,459


Precio (S/.) 6.78 6.78 6.78 7.63 7.63
Ventas (S/.) 13,807,264 14,573,758 15,340,252 20,294,501 21,260,284
Venta de
1,636,606 1,727,460 1,818,315 2,138,269 2,240,026
subproducto
Costo de ventas 9,170,010 10,148,372 10,674,042 12,251,797 12,838,010
Utilidad bruta 6,273,860 6,152,846 6,484,525 10,180,973 10,662,299
Gastos de
1,671,177 1,682,542 1,733,096 1,785,190 1,838,871
administración
Gastos de ventas 571,238 584,775 598,718 613,079 627,872
Utilidad operativa 4,031,445 3,885,529 4,152,711 7,782,704 8,195,556
Gastos financieros 731,866 594,812 446,794 286,934 114,285
Utilidad antes de
3,299,579 3,290,716 3,705,917 7,495,770 8,081,271
impuesto
Impuesto a la
989,874 987,215 1,111,775 2,248,731 2,424,381
renta
Utilidad neta (S/.) 2,309,705 2,303,502 2,594,142 5,247,039 5,656,890

12. Elaboración del Estado de Ganancias y Pérdidas

Cálculo capital de trabajo


  Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio
Ingresos 0 0 0 - 2,277,971 2,277,971 2,277,971
Egresos 1,069,551 1,069,551 1,069,551 1,069,551 1,069,551 1,069,551 1,069,551
Saldo -1,069,551 -1,069,551 -1,069,551 -1,069,551 1,208,420 1,208,420 1,208,420
Déficit acumulado
-1,069,551 -2,139,102 -3,208,653 -4,278,204 -3,069,784 -1,861,364 -652,944
max

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