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고급 지방산 원료로부터 알킬 에스테르의 제조 방법

전문가 제언: ○ 본고는 디젤연료를 농작물, 동물 폐기지방 및 다른 식물성 SS(콩, 면, 땅콩, 팜, 포도, 카놀라, 홍화, 옥수수, 해바라기, 아마 등의 씨앗)와 같은 재생자원으로부터 생기는 청정연료를 처리하여 사용하는 기술에 관한 것이다. 이러한 연료의 처리공정은 이 특허기술의 중요한 청구범위로, 특히 작물 값이 비싼 우리나라에서는 농작물 폐기물 또는 동물 폐기물과 같은 값싼 폐기물로 대체하는 공정개발의 노력이 시급하다고 판단된다.

○ 래그(rag) 층과 수성 층의 분리와 에스테르화로부터 생긴 에스테르는 정제기술에서 잘 알려진 흡착, 증류 또는 추출에서 선택된 단위공정에서 정제할 수 있다. 그러나 에스테르화 반응기의 형태, 알코올과 촉매에 관련된 다양한 변형기술은 이 기술의 청구범위에 들어간다. 이에 대비하여 우리 바이오디젤의 연구도 제조기술은 물론 촉매의 선택과 기기제작 기술에도 심도 있는 연구와 기술개발이 요구된다.

○ 동물 또는 식물성 고급지방산 함량의 원료로부터 알킬에스테르를 얻기 위한 비누화, 산성화 및 불균질 반응성의 증류공정은 특허기술의 중요한 청구범위이다. 종래의 기술에서 많은 양의 산 또는 산촉매의 사용으로 반응 후 중화에 의해 많은 양의 염과 비누를 만들어 혼합물에서 제품분리가 어렵고 과량의 염이 생기는 문제가 있었으나, 이런 단점을 완화하여 환경문제와 경제성 측면에서 매우 경쟁력이 있다고 판단한다.

○ 식물성 솝스톡(SS) 또는 다른 식물 또는 동물성지방을 함유하는 원료를 특별히 설계된 탱크반응기에서 NaOH 또는 KOH와 반응시킨다. pH수준, 온도 및 유지시간 등의 운전조건은 특허 청구범위이다. 이 혼합물은 충분한 황산과 증기로 비누를 깨고 침전시켜 상부 층은 고급-산오일(HA)을 얻는다. 종래 기술에서의 물의 반응, 평형효과와 황의 제한성 등의 약점은 고체촉매 상에서 반응성 증류방식으로 해결되었다. 우리 바이오디젤의 공정 및 경제성을 재분석해야 한다고 본다.

저자: Endicott Bio Fuel LLC
자료유형: 특허정보