Salida A Aceites Sa.docx

i VISITA INDUSTRIAL A LA EMPRESA ACEITES S.A

María Fernanda Gómez Mojica Faneuris Yeraldin Luna Oviedo Luis Carlos Rojas Gómez

Noviembre 2018

Universidad del Magdalena Facultad de Ingeniería Ingeniería Industrial Procesos Industriales

ii RESUMEN

El presente documento muestra el generalidades del proceso de extracción del aceite de palma Africana y de palmiste en una empresa extractora de la región llamada ACEITES S.A que en los últimos años ha tenido un crecimiento importante en materia productiva; Durante el desarrollo de este documento se expondrán los conocimientos adquiridos durante el recorrido a la planta, se describirán los procesos identificados y se expondrá el diagrama de procesos realizado en base a la información proporcionada.

ABSTRACT

This document shows the generalities of the extraction process of African palm oil and Palmiste in an extractive company of the region called Oils S. A that in recent years has had a significant growth in productive matter; During the development of this document will be exposed the knowledge acquired during the route to the plant, will describe the processes identified and will expose the diagram of processes made based on the information provided.

iii

Tabla de Contenido

Introducción Error! Bookmark not defined. Objetivos Descripción de la empresa Mision. Vision. Logo Páfina web Proceso de extracción. Recepción de la fruta Esterilización Desfrutado Digestión del fruto Prensado Tamiz vibratorio Tanque de aceite crudo Clarificación Error! Bookmark not defined. Separadores primarios Centrifugación Secado Almacenamiento Palmistería Diagrama de procesos Operaciones y/o procesos unitarios Procesos unitarios Operaciones Unitarias Calderas Vapores Aplicaciones Conclusiones Observaciones Agradecimientos al docente Referencias Anexos

3 4 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6 6 7

7 7 7 8 8 9 9 10 10 10 11 12 13 14 15 16 17

iv

Lista de tablas

Tabla 1. Aplicaciones del aceite crudo de palma en el sector industrial nacional..........12

v

Lista de figuras

vi

Figura 1. Logo de la empresa ACEITES S.A…………………………………………………..…4 Figura 2. Diagrama de procesos para la extracción de aceite de palma Africana y de Palmiste …9 Figura 3. Fotografía de la planta extractora…………………………………………………..….17 Figura 4. Fotografía de la planta de soldadura………………………………………………..…17 Figura 5. Fotografía de estudiantes de procesos industriales durante la visita………….………18 Figura 6. Fotografía de la planta extractora y carriles………………………………………..…18 Figura 5. Fotografía de las diversas presentaciones y/o etapas del fruto de la palma…………..19

1 INTRODUCCIÓN

La agroindustria de la palma africana en Colombia ocupa el cuarto lugar en producción a nivel mundial y el primero en el continente americano. El producto principal que se deriva de la palma africana (Elaeis guineensis Jacq), es la producción de aceite a partir de la pulpa de los frutos y de las almendras, aunque, también se obtienen otros importantes subproductos derivados comestibles y no comestibles, que en muchas ocasiones suelen ser utilizados dentro de las mismas empresas o en las comunidades aledañas. Las perspectivas del mercado de aceite de palma y sus derivados son promisorias puesto que el consumo de aceites y grasas vegetales, la producción de biocombustibles y la industria oleoquímica durante los últimos años ha crecido a nivel mundial. Cada vez se diversifica más el uso y se abren mayores perspectivas para ampliar el mercado de las exportaciones, por ejemplo, la producción de aceite de palma en Colombia ha alcanzado récords en toda la historia, de acuerdo con cifras de Fedepalma, la producción de aceite de palma Africana en Colombia durante el 2017, superó los 1,6 millones de toneladas, cifra récord que representa un crecimiento de 42 % respecto a 2016 y un valor estimado de 3,3 billones de pesos. La evidente demanda en aumento del aceite de palma africana es una consecuencia de la creación y expansión de plantas productoras de biodiesel con variadas tecnologías las cuales sirven como una alternativa para suplir la actual demanda energética a nivel nacional y mundial, obteniendo un producto de buena calidad, producido a partir de una fuente renovable y respetando las normas de preservación del medio ambiente

2 Una empresa que representa claramente lo logros que ha obtenido Colombia en materia de producción y productividad, teniendo en cuenta el cuidado ambiental es la extractora de aceite de palma africana ACEITES S.A ubicada en el departamento del Magdalena, la cual actualmente cuenta con un proceso de extracción avanzado y modificado de acuerdo con las normas de la industria que ha permitido que su margen de productividad aumente significativamente y la cantidad de desechos que están produce se vean disminuidos, generando así un impacto positivo en su economía y el medio ambiente, ACEITES S.A actualmente no solo se encuentra constituida como una empresa extractora de aceites si no que forma parte de una sociedad de más de 5 empresas que permiten que esta avance en el contexto nacional e internaciones y que no solo se quede en el sector de la economía, sino que también constituya un impacto social representativo en el contexto en el que se encuentra ubicada

3

OBJETIVOS

General Aprender los procesos de producción de los derivados de la palma africana como el aceite crudo, aceite de palmiste y la torta de palmiste que se producen en la agroindustria ACEITES S.A

Específicos  Identificar y clasificar las distintas operaciones y procesos unitarios que presenta la empresa  Describir las maquinas usadas en este proceso de extracción  Reconocer el papel de la caldera en el proceso industrial  Diferenciar los tipos de vapores generados y su impacto al medio ambiente  Saber las múltiples aplicaciones del aceite crudo de palma en el sector industrial nacional

4 1.

DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

Misión: ACEITES S.A es una empresa agroindustrial, dedicada al beneficio de la palma de aceite que, a través de la obtención sostenible y rentable de sus productos, satisface los mercados nacionales e internacionales, participando en el desarrollo integral de sus trabajadores y la zona de influencia.

Visión: En el 2023, ACEITES S.A espera obtener el reconocimiento en los mercados nacionales e internacionales del aceite de palma y sus derivados, por la excelente calidad de sus productos y el uso eficiente y sostenible de los recursos. Serán una empresa que desarrolla con éxito alternativas industriales a partir de los subproductos del beneficio del fruto de la palma de aceite. Logo Figura 1. Logo de la empresa ACEITES S.A.

Página web: http://www.aceitesa.com/index.php/nuestra-empresa

5 2.

PROCESO DE EXTRACCIÓN

La planta extractora de Aceites ACEITES SA, tiene una capacidad de procesamiento de 45 toneladas de fruta fresca por hora. Cuenta con dos productos principales los aceites crudos de palma y de palmiste y algunos subproductos como torta de palmiste. Posee aproximadamente 8500 hectáreas sembradas de palma africana de diversas categorías, donde se involucra los procesos agropecuarios (cultivo y recolección de fruto) y los procesos técnicos de extracción que, mediante los efectos de presión, temperatura y procesos mecánicos, extraen el aceite contenido en la pulpa del fruto, logrando producir 248000 toneladas de aceite crudo de palma al año. El proceso de extracción de estos productos principales obtenidos en las plantas de beneficio de aceite de palma se describe a continuación: 2.1

Recepción de la fruta, la planta extractora cuenta con una tolva en la cual se

deposita la fruta antes de ser procesada. Esta posee compuertas cuya función es regular el paso de fruta a los vagones que las transportan dentro de la planta hasta el proceso de esterilización Los vagones o canastas son carros de hierro que se desplazan sobre rieles. 2.2

Esterilización, La sección está compuesta por un sistema de rieles para el

desplazamiento de las canastas y 4 esterilizadores horizontales que permiten alojar 6 canastas cada uno. El fruto es cocinado con vapor saturado a presiones que oscilan entre 25 -35 psi y una temperatura aproximada de 130 °C, con el fin de activar la enzima lipasa responsable de la hidrólisis del aceite a ácidos grasos libres y glicerol y secar el punto de unión de la fruta y el raquis (racimo sin frutos) para facilitar la separación en el desfrutado. Con esta cocción, se produce el rompimiento de las celdas de aceite para facilitar su extracción.

6 2.3

Desfrutado, el fruto ya esterilizado, contenido en las canastas, es elevado

mediante una grúa monorriel y depositado en una tolva que alimenta un tambor desfrutador, donde se produce la separación de los frutos del raquis. Las tusas o raquis se conducen por medio de bandas transportadoras y se recolectan para su posterior disposición en los cultivos como abono o en algunos casos son usadas para alimentar las calderas. 2.4

Digestión del fruto, la digestión del fruto esterilizado consiste en el

rompimiento de las celdas que contienen el aceite mediante el movimiento y la fricción de unos con otros. El digestor es un cilindro vertical provisto de brazos que giran sobre un eje, situado sobre la prensa y calentado con vapor para mantener la temperatura entre 90 y 95 °C. 2.5

Extracción de aceite (prensado); El proceso de extracción de aceite, en la

mayoría de los casos, es un proceso mecánico. La presión aplicada debe ser tal que extraiga la mayor cantidad de aceite y minimice la rotura de nueces y almendras. Para lograr la presión necesaria, la masa es conducida por el tornillo sin fin dentro de la cámara de perforación (canastilla) El aceite crudo exprimido pasa a través de la canastilla y cae en una bandeja de acero inoxidable de la cual sale por un ducto al tamiz vibratorio para separar las impurezas de mayor tamaño. Por otro lado, al final de la prensa, se recolectan la fibra y las nueces del fruto al cual se le extrajo el aceite, masa que se conoce con el nombre de torta. 2.6

Tamiz vibratorio, la mezcla proveniente del prensado, compuesta por fibras,

aceite, agua y lodos, es transportada hacia el tamiz. Para lograr una separación eficiente se hace pasar esta mezcla por un tamiz vibratorio el cual posee mallas de un calibre determinado por diversas normas y reglamentos, en donde se separan los sólidos y las fibras de mayor tamaño.

7 2.7

Tanque de aceite crudo. El fluido resultante del tamizado el cual contiene

aceite, agua, lodos livianos y lodos pesados, se le llama licor de prensas diluido. Este es recibido en un tanque conocido como Tanque de aceite crudo y de aquí es bombeado hacia la etapa de clarificación. 2.8

Clarificación, Es el proceso mediante el cual se separa y purifica el aceite

del licor de prensas diluido por ello en esta etapa se realiza la limpieza correspondiente con la utilización de los siguientes equipos: - Separadores primarios El licor de prensas diluido, es bombeado del tanque de aceite crudo hacia un intercambiador de calor que precalienta el flujo, para posteriormente separar el aceite en dos separadores primarios. Así la separación del aceite de los lodos se realiza por decantación estática en un tiempo determinado. Estos equipos tienen dos salidas, una (parte inferior) para aguas lodosas que debe contener como máximo un 10 % de aceite en volumen y a otra salida (parte superior) para el aceite el cual se conduce hacia los tanques secadores de aceite. - Centrifugación Las aguas lodosas provenientes del separador primario son conducidas a un tanque pulmón de centrifugas, para posteriormente retirarles la mayor cantidad de aceite en las centrifugas desoladoras. El aceite que es recuperado retorna a los separadores y el flujo restante: lodos pesados y agua, que se conocen como efluentes de clarificación, se envían al sistema de tratamiento de aguas residuales (Pozas). 2.9

Secado, en este punto del proceso, el aceite contiene entre un 0,40 % y

0,45% en peso de agua y alguna porción de lodos livianos que deterioran la calidad del aceite en el almacenamiento y el transporte, aumentando la liberación de ácidos grasos y la oxidación del aceite, por ello la planta cuenta con un sistema de secado al vacío, obteniendo un aceite con humedades hasta del 0.10 % .

8 2.10

Almacenamiento. Se dispone de tres tanques de almacenamiento en donde

se mantiene el aceite a una temperatura adecuada hasta que es despachado. Se debe mantener caliente el aceite para evitar la presencia de microorganismos que degraden la calidad de este debido a que estos aumentan la oxidación del aceite, además sirve para mantener homogéneas las dos fases del aceite (oleína y estearina). 2.11

Palmistería; Durante este proceso nada es desperdiciado, por lo que la nuez

obtenida en la prensa es sometida nuevamente a procesos: Al separarse la almendra del racimo. La torta que arroja la prensa de extracción se va transportando hacia una columna de ventilación, donde se va a separar la fibra de la nuez, la cual va caer en un tambor pulidor que va limpiando las nueces de la fibra mediante un proceso de rotación constante, para dirigirse mediante un elevador al tambor clasificador que los va seleccionando por tamaños como; pequeños, medianos y grandes para luego enviarlos a cuatro molinos que se encargarán de romper las nueces, todo el contenido saliente de los molinos es transportado al área de palmiste. La nuez saliente del área de palmisteria va ingresando a dos silos dónde van almacenándose, desde este punto, las almendras pasan a un transportador que las dirige a un silo prensado; posteriormente las almendras pasan por dos máquinas prensadoras para extraer el aceite de palmiste que contengan; El aceite extraído por las prensas va a un primer tanque para luego ser bombeados a un tamiz vibratorio dónde es limpiado, luego este aceite es dirigido a un segundo tanque para luego ser refinado a través de un filtro niagra, el aceite saliente finalmente va a ser bombeado hacia el tanque de stock de aceite de palmiste, donde finalmente será almacenado, por otro lado el contenido residual; la torta de palmiste es dirigido a otro molino que se encargará de refinarlo en polvillo para luego ser almacenado en sacos, este polvo servirá como alimento balanceado para los animales

9 3.

DIAGRAMA DE PROCESOS Figura 2. Diagrama de procesos para la extracción de aceite de palma africana y de

palmiste

4.

OPERACIONES Y/O PROCESOS UNITARIOS

4.1

PROCESOS UNITARIOS:

10 4.1.1

Esterilización: por medio de esta operación unitaria se aumenta la

temperatura del material eliminando patógenos, bacterias y facilitar la separación de raquis. 4.1.2

Hidrolisis: por medio de este proceso se utiliza el agua como disolvente.

4.1.3

Combustión: por medio de la combustión se busca generar la suficiente

energía calórica para cambiar de fase el aguar a vapor saturado el cual se utilizará durante todo el proceso.

4.2

OPERACIONES UNITARIAS:

4.2.1

Evaporación: se convierte en vapor saturado el agua recopilada por la planta

para ser utilizado en varios procesos. 4.2.2

Trituración: por medio del movimiento de un cilindro con vapor calentado se

rompen las celdas que contienen el aceite mediante el movimiento y la fricción de unos con otros. 4.2.3

Extracción: se aplica una presión determinada sobre el fruto para extraer todo

el aceite sin romper la nuez ni el fruto de palmiste. 4.2.4

Tamizado: por medio de una malla con unas medidas exactas se busca separar

las impurezas, donde se recolecta la fibra y las nueces del fruto. 4.2.5

Filtración: el aceite tanto de fruto de palma como de nuez pasa por un proceso

de filtración para separar el líquido de los residuos sólidos.

5.

CALDERAS 5.1

industrial?

Desde su perspectiva ingenieril ¿cuál es el papel de la caldera en el proceso

11 El proceso de la extracción del aceite de palma africana necesita una cantidad importante de vapor, especialmente para la esterilización y para el calentamiento en las demás etapas de ese proceso. El vapor requerido para estos procesos es vapor de baja presión. Sin embargo, para la producción de la fuerza motriz (en forma de energía eléctrica), las turbinas requieren vapor de mayor presión, usualmente recalentado.

La producción de este vapor es asegurada de manera muy amplia por la combustión de las fibras y cáscaras de desecho que representan aproximadamente entre un 19% y un 20% del peso de los racimos frescos.

Las plantas de extracción de aceite de palma de tamaño grande utilizan en general calderas acuotubulares o combinadas pirotubular-acuotubular de alto rendimiento que, aunque son más delicadas que las calderas de tipo pirotubular, son ventajosas por su rapidez en alcanzar la presión de trabajo, por su gran elasticidad de producción y por el gran volumen de producción que con ellas se puede alcanzar.

6.

VAPORES

6.1

Durante el recorrido por la empresa se observaron dos vapores, uno que salía

de la caldera y otro que salía de la chimenea de las autoclaves ¿Cuál es el menos contamínate? Realizando una lectura respecto a la temática y teniendo en cuenta la información suministrada durante la visita a la empresa, donde se nos informó que los residuos de la

12 nuez y la palma son usados como leña para la caldera, generando un proceso de combustión en el que se produce CO2, además que el vapor producido en la caldera es dirigido a los autoclaves para el proceso de esterilización, llegamos a la conclusión de que por la chimenea de los autoclaves principalmente sale vapor de agua, el cual resulta ser menos contaminante que el de la Caldera.

7.

APLICACIONES

Tabla 1. Aplicaciones del aceite crudo de palma en el sector industrial nacional APLICACIONES DEL ACEITE CRUDO DE PALMA USOS COMESTIBLES

USOS OLEOQUIMICOS

Grasas para repostería

Ácidos grasos

Aceite para frituras

Ésteres grasos

Grasas para confitería

Alcoholes grasos

Mantecas Industriales

Biocombustibles (BIODIÉSEL)

Helados

Jabones

Salsas y aderezos

Detergentes Plastificante y esterilizador para el

Sustituto de la grasa de la leche PVC Alimento directo para animales

Barro de perforación

Emulsificantes

Cosméticos

Crema para café

Láminas de estaño

Concentrados para animales

Lubricantes

13 CONCLUSIONES

 ACEITES S.A es una empresa bien organizada, con excelente mejora en los procesos industriales y con un alto sentido de responsabilidad social empresarial.  La empresa maneja un sistema de mejora continua que permite diariamente aumentar su productividad sin impactar negativamente en el medio ambiente.  El método de extracción implementado no permite extraer la totalidad del aceite, sin embargo, la presencia de aceite en el las lagunas de oxidación no es muy grande.  La empresa debe buscar la mejora de las lagunas de oxidación para el tratamiento del agua, debido a que diversas licencias ambientales podrían verse violadas durante este proceso.

14 OBSERVACIONES

Durante el desarrollo de este informe se presentaron algunos inconvenientes y confusiones con respecto a la información obtenida en la empresa, debido a que la persona encargada de guiarnos no conocía en su totalidad los procesos de ese sector de la extractora por lo que no nos pudo proporcionar la totalidad de la información necesaria en cuanto a las presiones y la capacidad, sin embargo, como estudiantes de ingeniería industrial, recurrimos a otras fuentes de información para dar solución a ciertas dudas, apoyándonos en proyectos, artículos científicos y tesis de grado.

15

AGRADECIMIENTOS AL DOCENTE

Agradecemos de manera especial al docente Rafael Segundo Gutiérrez Cera por su incansable esfuerzo por formarnos como ingenieros industriales íntegros y capaces de afrontar cualquier reto que la industria nos presente, porque siempre nos estuvo motivando a salir de nuestra zona de confort y no quedarnos solamente con las clases magistrales.

16

REFERENCIAS

(2018). “Proceso de Extracción de Aceite de Palma”. Palma de Aceite. Sitio web: http://palmaceite.webcindario.com/service.html Gabriel E & Arroyave E. Usos Idustriales de la palma de aceite y de coco. Sitio web: https://publicaciones.fedepalma.org/index.php/palmas/article/view/174/174 (2018). “Productos y Usos”. Cenipalma. Sitio web: http://www.cenipalma.org/productos-y-usos-de-la-palma-de-aceite. (2006) Proceso de Producción de la Palm. Ing. Marcos Alfaro C., Gerente de Palma, Ing. Elvin Ortiz A., Jefe Planta Coopeagropal Sitio web: http://www.galeon.com/subproductospalma/proceso1.pdf (2007) “determinación del potencial de aceite en racimos de palma africana con base en el flujo y la composición del licor en prensas diluido en la planta extractora de aceites MANUELITA S.A”. Jorge Sierra Fuente: Biblioteca Universidad Industrial de Santander

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ANEXOS

Figura 3. Fotografía de la planta extractora

Figura 5. Fotografía de la planta de soldadura

18 Figura 5. Fotografía de estudiantes de procesos industriales durante la visita

Figura 6. Fotografía de la planta extractora y carriles

19

Figura 7. Fotografía de las diversas presentaciones y/o etapas del fruto de la palma