Oleoquímica
La oleoquímica es una subdivisión de la industria química que se ocupa del uso material de grasas y aceites naturales. Las materias primas utilizadas son principalmente aceites vegetales como el aceite de palma, el aceite de palmiste, el aceite de colza o el aceite de soja, así como grasas animales. Los procesos oleoquímicos sustituyen a las materias primas petroquímicas en muchas aplicaciones.
Las grasas y los aceites se componen principalmente de triglicéridos. Estos son ésteres de glicerina y ácidos grasos de cadena larga. Los ácidos grasos típicos son el ácido palmítico, el ácido esteárico, el ácido oleico o el ácido láurico. La composición química determina las propiedades físicas y funcionales de los productos.
Un proceso central de la oleoquímica es la escisión de los triglicéridos. Se lleva a cabo mediante hidrólisis o transesterificación. La hidrólisis produce ácidos grasos libres y glicerina. La ecuación de la reacción se simplifica de la siguiente manera:
Triglicérido + 3 H₂O → Glicerina + 3 Ácidos grasos
La transesterificación con alcoholes, principalmente metanol, da como resultado ésteres metílicos de ácidos grasos y glicerina. Este proceso es, entre otras cosas, la base de la producción de biodiésel. La reacción se puede escribir como:
Triglicérido + 3 CH₃OH → Glicerina + 3 ésteres metílicos de ácidos grasos
Los jabones metálicos son sales metálicas de ácidos grasos de cadena larga. Se producen mediante la neutralización de ácidos grasos libres con hidróxidos metálicos u óxidos metálicos. Una ecuación de reacción general es:
R–COOH + Me(OH)ₙ → Me(R–COO)ₙ + n H₂O
A partir del ácido graso de carbono y el hidróxido metálico se forma la sal metálica de un ácido graso (jabón metálico) y agua. R representa el resto de hidrocarburo del ácido graso y Me representa un metal como calcio, magnesio, zinc, aluminio o litio.
Los jabones metálicos a base de ácidos grasos de aceite de palma tienen una importancia económica especial. El aceite de palma está disponible en todo el mundo y tiene una composición constante de ácidos grasos. Esto facilita los procesos reproducibles y la calidad constante del producto.
Los jabones metálicos tienen un campo de aplicación extremadamente amplio. Se utilizan como lubricantes y deslizantes en la transformación de plásticos. Actúan como estabilizadores en el PVC. Sirven como espesantes en grasas lubricantes. Se utilizan como agentes separadores, antiespumantes o hidrofugantes. En pinturas y barnices, influyen en el secado, la reología y la calidad de la superficie. En la química de la construcción, se utilizan para repeler el agua. Los derivados oleoquímicos también desempeñan un papel importante en la industria cosmética, farmacéutica y de detergentes.
La fabricación de jabones metálicos requiere una mezcla intensiva de los reactivos. La transferencia de calor, el transporte de materia y la cinética de la reacción están estrechamente relacionados. Las reacciones pueden llevarse a cabo de forma discontinua o continua. La calidad del producto depende en gran medida de la homogeneidad, el control de la temperatura y el tiempo de permanencia.
Para las reacciones químicas se utilizan reactores mezcladores industriales. Estos están expuestos a altas cargas mecánicas y térmicas. Entre ellas se incluyen rápidos cambios de presión y vacío, así como cambios de temperatura pronunciados durante el proceso. Los aparatos de proceso de amixon® han demostrado su eficacia en estas condiciones. Están diseñados para sistemas reactivos de sólidos y sólidos-líquidos. Humedecen los sólidos de manera uniforme. Permiten un control controlado y reproducible de la reacción y el secado al vacío. Al mismo tiempo, garantizan una disipación eficiente del calor, incluso en reacciones exotérmicas.
A continuación, se utilizan mezcladores amixon® para homogeneizar los productos finales. Las herramientas de mezcla funcionan a bajas velocidades y, sin embargo, logran tiempos de mezcla cortos. De este modo se evitan las fuerzas de cizallamiento, la liberación de polvo y el calentamiento no deseado. Estas propiedades son valiosas, ya que muchos productos finales se presentan en forma de polvo. Estos suponen un alto riesgo de explosión e ignición.
Los productos oleoquímicos se consideran renovables, de base biológica y, en muchos casos, biodegradables.