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식물성 기름을 이용한 바이오디젤 제조방법

전문가 제언: . ○ 바이오디젤은 환경친화형 연료로서 석유디젤을 대체할 수 있는 가능성이 크기 때문에 수송용 연료로서 이용할 수 있도록 품질 개선을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 바이오디젤의 생산량이 증가할수록 부산물로서 생성되는 글리세롤의 처리가 큰 문제로 되고 있다. 바이오디젤 생산업자는 산업적 이용을 위해 정제비용이 비싸지 않은 미정제의 글리세롤을 처리할 수 있는 새로운 방안을 모색해야 한다.

○ 최근 글리세롤을 응용하기 위한 전환공정들은 합성가스로의 개질, 산화, 탈수, 수소화 분해, 고분자화 등에 집중되어 있다. 현재까지 글리세롤을 메탄올로 직접 전환하기 위한 상업적 공정은 없다. 글리세롤의 촉매 수소화 분해공정이 연구 발표된 바 있지만 글리세롤과 수소반응으로부터 생산되는 주요 제품은 프로필렌글리콜과 에틸렌글리콜이다. 이들은 상대적으로 가혹한 반응조건 하에서의 수소결합에 의해 동반된 탄소와 산소의 결합을 분해하여야 하기 때문에 공업화가 어렵다.

○ 이 발명(WO 2008/041038 A1)은 합성된 바이오디젤과 부산물인 글리세롤을 분리하여 별도의 공정으로 글리세롤을 촉매반응시킴으로써 생성되는 메탄올을 식물성 기름의 에스테르화 반응공정에 재사용하는 방법을 제공한다. 글리세롤은 일산화탄소 또는 수소와 같은 환원성 가스 분위기에서 염기성 금속산화물과 귀금속의 혼합 촉매에 의해 메탄올로 전환된다. 바이오디젤의 생산 관점에서 부산물인 글리세롤을 이용한 메탄올의 생산 및 재사용은 글리세롤의 폐기처리 비용을 절약함은 물론 메탄올 생산에 따른 온실가스 배출량을 감축하는 효과가 있다.

○ 우리나라의 경우는 쌀겨와 폐식용유, 대두유 등을 원료로 바이오디젤을 생산하고 있으며, 2004년부터 2년간의 시범사업을 통해 2006년 7월부터 바이오디젤의 상용화가 시작됐지만 아직 소규모이다. 지식경제부 산하 바이오화학소재 생산기술개발사업단에서는 금년 초에 바이오촉매를 이용하여 글리세롤로부터 글리세롤카보네이트(GC), 3-하이드록시프로피온산(3-HP) 등을 기존의 합성공정보다 훨씬 경제적으로 생산할 수 있는 공정을 개발했다고 발표한 바 있다. 부산물인 글리세롤의 응용은 바이오디젤 생산비용의 15% 이상을 절감하는 효과가 있다.

저자: Grimley Smith Associates Ltd
자료유형: 특허정보