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바이오디젤의 제조공정

전문가 제언: ○ 최근 재생가능 자원 특히, 바이오연료가 관심의 대상으로 부상되면서 바이오디젤과 관련한 지방산과 저급 알킬알코올의 에스테르를 제조하기 위한 다양한 공정이 개발되고 있다. 현재 바이오연료의 대표적 연료의 하나인 바이오디젤은 콩, 옥수수 등의 곡물류로부터 얻어지기 때문에 바이오디젤 생산량의 확대가 세계적으로 식량난이라는 새로운 문제를 야기하고 있다. 일찍부터 바이오디젤의 원료가 식용자원과의 경합 때문에 지방산 부분을 대체할 수 있는 보다 값싼 대체자원의 개발이 시도되어 왔다.

○ 지금까지 바이오디젤의 원료로 사용된 식용자원을 대체하기 위해 다양한 지방산과 저급 알코올과의 에스테르화반응(esterification) 공정개발이 시도되었지만 반응에서 생성된 물의 혼입, 낮은 반응속도, 불필요한 부산물의 생성, 생산수율의 저하 등 여러 가지 문제점이 발생되었다. 따라서 높은 유리지방산(Free Fatty Acid: FFA) 함량을 갖는 지방질 원료를 이용하는 경우, 종래 방법에서 발생되는 여러 가지 문제점을 극복할 수 있는 공정기술의 개발이 필요하다.

○ 이 발명(WO 2008/007231 A1)은 동식물성 유지 원료를 사용하여 초기의 에스테르화 반응을 메탄올과 같은 저급 알킬알코올을 사용하지 않고 글리세롤에 의해 직접적으로 에스테르화함으로써 합성공정 중에서 알코올과 산의 반응에 의한 응축된 물이 발생하지 않도록 하는 새로운 저비용의 간편한 바이오디젤의 제조방법을 제공한다. 특히, 이 발명은 상기와 같은 에스테르화 반응을 적용함으로써 동식물성 유지 원료의 정제가 필요 없기 때문에 에너지 소비를 크게 절감할 수 있다.

○ 향후 바이오디젤이 화석연료를 대체하기 위해서는 바이오디젤 원료로 사용되고 있는 기존의 식용자원에서 탈피하여 대체 바이오자원의 개발이 필요하다. 또한, 현행 바이오디젤의 대부분은 석유디젤에 비해 다소 높은 겔화점과 흐림점(cloud point)을 가지기 때문에 기온이 낮은 경우에는 저장탱크의 가열이 필요한 등 여러 가지 개선돼야 할 과제가 남아 있다.

저자: A.A. F.lli Parodi s.r.l., DP Lubrificanti s.r.l.
자료유형: 특허정보