Hidrotratamiento (HVO) – Conceptos, materias primas y especificaciones
Sección: BIOCOMBUSTIBLES AVANZADOS
Serie: HVO
- Hidrotratamiento
(HVO) – Conceptos, materias primas y especificaciones
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El acrónimo HVO significa en
inglés “Hydrotreated Vegetable Oils”
(“Aceites Vegetales Hidrotratados”) o ”Hydrogenated
Vegetable Oils” (“Aceites Vegetales Hidrogenados”).
Clave del proceso: Tratamiento con hidrógeno.
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En el proceso de
producción de HVO, el hidrógeno se usa para eliminar el oxígeno de los
triglicéridos produciendo una mezcla de parafinas lineales, CO2 y
agua. Posteriormente, el producto de la primera etapa se isomeriza, siempre en
presencia de hidrógeno, para ramificar las cadenas lineales con el propósito de
mejorar las propiedades de flujo en frío de los productos finales. Por tanto,
los HVO son mezclas de hidrocarburos parafínicos, libres de azufre y aromáticos
y con un índice de cetano muy alto. Los hidrocarburos generados son similares a
los componentes de combustible diésel convencionales, lo que permite mezclarlos
en cualquier proporción deseada sin preocuparse por la calidad del combustible.
Figura 1. Hidrogenación de triglicéridos (extraída de la Referencia 4)
Otro término para referirse a los HVO es “Hydroprocessed Esters and Fatty Acids” (HEFA,
“Ésteres y Ácidos Grasos Hidroprocesados”).
Otros términos para referirse al principal producto HVO son “Hydrogenation Derived Renewable Diesel” (HDRD,
“Diésel Renovable Obtenido por Hidrogenación”), “Non
Ester Renewable Diesel” (“Diésel Renovable no Compuesto por
Ésteres”), “Renewable Hydrocarbon Diesel”
(“Gasóleo Renovable”), “Hydro-generated
Biodiesel” (HBD, “Biodiesel Hidrogenerado”), “Green Diesel” (“Diésel verde”).
El estándar europeo EN 15940 usa la definición ”Paraffinic Diesel Fuel from Hydrotreatment” (“Gasóleos
Parafínicos obtenidos por Hidrotratamiento”).
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El término HVO surgió
en la última década cuando sólo se usaban aceites vegetales (por ejemplo, de
colza, de soja y de maíz) como materia prima. Hoy en día, cada vez más HVO se
produce a partir de residuos industriales (tall-oil y grasas) y aceites de
cocina usados. Por lo tanto, HVO ya no describe de manera fiel el origen de
combustible. Sin embargo, no se puede cambiar fácilmente ya que es común en la
regulación europea, los estándares de combustible y las recomendaciones de
calidad de biocombustibles. Además, debe preferirse "Hidrotratado" frente
a "Hidrogenado" ya que este último está comúnmente relacionado con la
fabricación de margarina.
El producto principal
del proceso HVO es el diésel. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que una
planta de HVO es un tipo de biorrefinería y es posible la producción de una
amplia gama de productos. Además del diésel, una instalación de HVO se puede
utilizar para producir queroseno, nafta y GLPs.
Como los HVO son hidrocarburos,
cumplen con los requisitos convencionales de combustible diesel:
- EN 15940
Este estándar cubre
también los productos sintéticos Fischer-Tropsch GTL, BTL y CTL. Antes de eso,
el combustible diésel parafínico se definía en la Especificación técnica CEN TS
15940: 2012 y el CEN Workshop Agreement CWA 15940: 2009.
- EN 590, EN 16734,
EN 16709
Son una familia de
normas publicadas por el Comité Europeo de Normalización que describe las
propiedades físicas que los combustibles diésel de automoción B7 (EN 590), B10
(EN 16734), B20 y B30 (EN 16709) deben cumplir para ser vendidos en la Unión
Europea y otros países europeos.
No toman ninguna
posición sobre cómo y de qué materia prima se procesa el combustible y permite
HVO sin ningún límite.
- ASTM D975
Es un estándar para combustibles
adecuados para varios tipos de motores diésel. Hay siete grados diferentes y el
diésel de hidrocarburos renovables cumple con el Grado No 2-D.
- Las especificaciones
FAME (EN 14214, ASTM D 6751) no se aplican a HVO.
Coprocesado
Parte de la
participación en el mercado de HVO pertenece a empresas que realizan coprocesado.
Es una técnica que permite la producción de HVO utilizando la unidad de
desulfuración en la que los aceites vegetales se mezclan directamente con
diésel fósil. Este proceso es mucho más fácil de implementar que la producción
de HVO puro y también tiene un CAPEX más bajo. Utiliza principalmente el
hidrógeno producido en las unidades de refino de materias primas fósiles, lo
que limita las necesidades de abastecimiento. Sin embargo, requiere el uso de
aceites ya refinados lo que supone un aumento del precio de la materia prima.
Al mismo tiempo, el HVO ya está mezclado en el producto final, por lo que no
puede venderse como HVO puro ni usarse para mejorar la calidad del diésel
mezclando en cantidades más altas.
Figura 2. Configuración
HydroFlex™ típica para el coprocesado de materias primas renovables y fósiles
(extraída de la Referencia 5)
REFERENCIAS
2 H. Aatola, M. Larmi, T. Sarjovaara: Hydrotreated Vegetable Oil (HVO) as a
Renewable Diesel Fuel: Trade-off between NOx, Particulate Emission, and Fuel
Consumption of a Heavy Duty Engine.
2008 SAE International.
3 Is HVO the Holy Grail of the world
biodiesel market? Greenea Team, 2014.
4 Página web de Ryze Renewables: Technology.
5 Página web de Haldor Topsoe: Hydroflex.
