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지방의 에스테르화 및 교환에스테르화 공정

전문가 제언: ○ 지방을 에스테르화하여 디젤연료를 생산하는 공정, 특히 작물 값이 비싼 우리나라에서는 농작물 폐기물 또는 동물 폐기물과 같은 값싼 폐기물로 대체하는 공정개발의 노력이 시급하다. 높은 산도의 비식용의 식물성 기름 또는 동물성 기름을 사용하여 바이오디젤을 생산하는 본 특허 기술은 종전의 기술적인 문제를 해결하고 제품가격을 낮추어 기존의 바이오디젤 생산의 경제성을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

○ 낮은 산도의 정제된 식물성 기름 원료의 사용은 바이오연료의 비용에 크게 부담을 준다. 실제 원료는 바이오디젤 총비용의 80% 이상을 차지하기 때문에 값싼 폐 식물성 기름 또는 동물성 기름의 사용이 바람직하다. 기존 공정에서 생성된 물을 제거하기 위해서는 증류 공정, 과잉 알코올의 순환, 긴 반응 시간 등의 문제를 본 발명의 비균질 촉매 하에서 값싼 원료를 처리함으로써 디젤연료의 생산비를 크게 낮출 수 있다.

○ 바이오 디젤은 염기성 촉매로서 NaOH를 사용하여 트리글리세리드를 메탄올과 에스테르교환을 통해서 주로 만들어진다. 강염기의 사용은 기기에 부식성 문제와 자유 산과 반응하여 비누를 만들고 이는 제품 혼합물의 액체상에서 글리세롤을 함유하는 메탄올상의 분리를 어렵게 하고 품질저하의 문제가 된다. 새로 개발된 실리카 지지의 ZrO2 또는 Al2O3기준의 촉매는 이러한 문제를 어느 정도 해결할 수 있다고 본다.

○ 일반적으로 에스테르화와 관련된 반응 평형의 한계, 제품 혼합물에서 물의 제거를 위한 공정의 복잡성, 염기성 촉매의 사용으로 인한 기기 부식의 문제, 정제에 따르는 품질의 문제, 유황 오염문제 등의 기술적으로 해결해야 할 문제가 많이 산재해 있다. 앞으로 이러한 문제는 값싼 원료의 선택, 원료의 안정적 확보, 이에 따르는 새로운 촉매 시스템의 개발과 공정의 단순화를 위해 보다 넓고 깊은 연구가 필요하다.

저자: Universita Degli Studi Di Milano
자료유형: 특허정보