Planta de refinería de aceite de soja

• Desgomado: Elimina los fosfolípidos (gomas) añadiendo agua o ácido diluido al petróleo crudo. Las gomas son insolubles en agua y forman un lodo que se separa mediante centrifugación o sedimentación. Este paso evita la turbidez del aceite y mejora su estabilidad durante el almacenamiento.
• Neutralización: Elimina los ácidos grasos libres (AGL) añadiendo un álcali diluido (p. ej., hidróxido de sodio). Los AGL reaccionan con el álcali para formar una pasta oleosa, que se separa del aceite. La reducción de los AGL disminuye la acidez, mejora el sabor y prolonga la vida útil.
• Blanqueo: Elimina pigmentos (p. ej., clorofila, carotenoides) y trazas de contaminantes (pesticidas, metales pesados) mediante adsorbentes como arcilla activada, carbón o sílice. El aceite se calienta con el adsorbente y luego se filtra para eliminar el material residual, lo que da como resultado un color más claro y transparente.
• Desodorización: Elimina los compuestos volátiles (responsables de los olores y sabores desagradables) calentando el aceite al alto vacío (para reducir los puntos de ebullición) e inyectando vapor. Este paso elimina los olores desagradables (por ejemplo, notas a frijol) y estabiliza aún más el aceite.

Tanques de desgomado: Mezclar el petróleo crudo con agua/ácido y agitar para formar gomas.
Centrífugas o separadores: Separar los lodos gomosos del petróleo después del desgomado y la pasta oleosa después de la neutralización.
Reactores de neutralización: Mezclar el petróleo con álcali y controlar la temperatura/pH para la eliminación de ácidos grasos libres (AGL).
Tanques de blanqueo: Tanques sellables para mezclar el petróleo con adsorbentes bajo calor y vacío controlados.
Filtros prensa o filtros de hojas: Retirar los adsorbentes usados ​​del petróleo blanqueado.
Columnas de desodorización: Recipientes altos y verticales donde el petróleo se calienta al vacío y se inyecta vapor para eliminar los compuestos volátiles.
Intercambiadores de calor: Recuperar el calor del petróleo desodorizado para precalentar el petróleo entrante, reduciendo el consumo de energía.
Tanques de almacenamiento: Tanques de acero inoxidable para petróleo crudo, productos intermedios y petróleo refinado, a menudo con control de temperatura y atmósfera protectora de nitrógeno para prevenir la oxidación.

Refinerías de pequeña escala (que procesan de 1 a 5 toneladas de petróleo crudo al día): Utilizan el procesamiento por lotes con equipos manuales o semiautomatizados (p. ej., pequeños tanques de blanqueo, filtros manuales). Con frecuencia omiten la desodorización o utilizan versiones simplificadas, produciendo petróleo para los mercados locales.
Refinerías de mediana escala (5 a 50 toneladas al día): Emplean un procesamiento semicontinuo con controles automatizados de temperatura y mezcla. Incluyen las cuatro etapas de refinación y abastecen a fabricantes regionales de alimentos.
Refinerías de gran escala (más de 50 toneladas al día): Utilizan líneas totalmente continuas controladas por computadora con centrífugas de alta capacidad, blanqueo multietapa y sistemas avanzados de desodorización. Producen petróleo para los mercados nacionales e internacionales y cumplen con estrictos estándares de calidad (p. ej., el Codex Alimentarius).

El aceite de soya refinado debe cumplir con las normas globales y regionales, incluyendo:

• Ácidos Grasos Libres (AGL): <0,1–0,5 % (varía según el mercado; cuanto menor sea, mejor para la estabilidad).
• Índice de Peróxido: <10 meq/kg (indica oxidación; los valores más bajos significan un aceite más fresco).
• Color: <3,0 Rojo/30 Amarillo en la escala Lovibond (se prefiere el amarillo pálido).
• Humedad e Impurezas: <0,1 % (para prevenir el deterioro).
• Contaminantes: Niveles indetectables de pesticidas, metales pesados ​​o micotoxinas.

El cumplimiento de esta normativa implica análisis en planta (mediante titulación de AGL, colorímetros y espectrómetros) y auditorías de terceros. Organismos reguladores como la FDA (EE. UU.), la EFSA (UE) o la FSSAI (India) realizan inspecciones para garantizar el cumplimiento.

El consumo de energía depende de la escala y la intensidad del proceso:

• Pequeña escala: 50-100 kWh por tonelada de petróleo crudo, principalmente para calentamiento durante el blanqueo y la desodorización básica.
• Mediana escala: 100-200 kWh por tonelada, con energía adicional para sistemas de centrifugación y vacío.
• Gran escala: 200-350 kWh por tonelada, impulsados ​​por desodorización continua (alta temperatura/vacío) y equipos automatizados.

Las grandes refinerías suelen utilizar sistemas de recuperación de calor (por ejemplo, capturando el calor del petróleo desodorizado para precalentar el petróleo entrante) para reducir el consumo de energía entre un 20 y un 30 %. Algunas también integran calderas de biomasa (que utilizan cáscaras de soja o residuos de harina) para reducir la dependencia de los combustibles fósiles.

Los flujos de residuos se gestionan para minimizar el impacto ambiental y recuperar su valor:

• Gomas (del desgomado): Ricas en fosfolípidos, se secan y se venden como lecitina (utilizada como emulsionante en alimentos, cosméticos y piensos).
• Masa oleosa (de la neutralización): Se procesa para obtener ácidos grasos (para la fabricación de jabón) o materia prima para biodiésel.
• Arcilla de blanqueo usada: Se puede regenerar para su reutilización o eliminar como residuo inerte (si no es tóxica).
• Aguas residuales: Contiene trazas de aceite y materia orgánica. Se trata mediante separadores de aceite y agua, filtración biológica (digestión aeróbica) y tratamiento químico para cumplir con las normas de vertido.
• Compuestos volátiles (de la desodorización): Condensados ​​en destilados de ácidos grasos, utilizados en aplicaciones industriales (p. ej., lubricantes, velas).

Oxidación del aceite: Se produce si las temperaturas de refinación son demasiado altas o la exposición al aire es excesiva. Se mitiga mediante el uso de nitrógeno en los tanques de almacenamiento y la optimización del tiempo y la temperatura de desodorización.
Colores/sabores desagradables: Se producen por un blanqueo o una desodorización incompletos. Se solucionan ajustando la dosis de adsorbente en el blanqueo o aumentando la inyección de vapor en la desodorización.
Emulsiones (en el desgomado/neutralización): Se forman cuando el aceite y el agua se mezclan excesivamente, lo que dificulta su separación. Se previenen controlando la temperatura y la velocidad de agitación, o añadiendo demulsionantes.
Altos costos energéticos: Se reducen mediante sistemas de recuperación de calor, bombas de vacío eficientes y la optimización de los tiempos de proceso (por ejemplo, ciclos de desodorización más cortos con una mejor distribución del vapor).

Sí, la mayoría de las refinerías pueden procesar otros aceites (p. ej., canola, girasol, palma) con pequeñas modificaciones:

• Ajuste de los parámetros del proceso: Los diferentes aceites tienen diferentes niveles de ácidos grasos libres (AGL), contenido de goma y estabilidad térmica. Por ejemplo, el aceite de palma requiere temperaturas de blanqueo más altas que el aceite de soja.
• Ajustes del equipo: Algunos aceites (p. ej., aceites con alta acidez, como el de salvado de arroz) pueden requerir pasos de neutralización adicionales o centrífugas especializadas.
• Protocolos de limpieza: Limpieza exhaustiva de tanques y líneas entre los distintos tipos de aceite para evitar la contaminación cruzada de sabores o pigmentos.

Las refinerías con múltiples aceites son comunes en regiones con una producción diversa de aceite vegetal, ya que maximizan la utilización de las instalaciones.

Los costos varían significativamente según la escala:

• Pequeña escala (1–5 toneladas/día): $50,000–$200,000 para equipos (reactores por lotes, centrífugas básicas). Los costos operativos anuales (mano de obra, energía, productos químicos) son de $20,000–$100,000.
• Mediana escala (5–50 toneladas/día): $200,000–$1 millón para equipos semicontinuos y automatización. Costos operativos: $100,000–$500,000/año.
• Gran escala (más de 50 toneladas/día): $1 millón–$10 millones o más, incluyendo líneas continuas, laboratorios de pruebas avanzados y sistemas de tratamiento de residuos. Costos operativos: $500,000–$5 millones/año.

Los principales factores que influyen en los costos incluyen la calidad del equipo (acero inoxidable vs. acero dulce), el nivel de automatización (manual vs. controlado por PLC) y el cumplimiento de las normas ambientales y regulatorias.