메탄올과 트리글리세라이드의 에스테르교환반응을 위한 고상 비균질촉매

전문가 제언

○ 바이오디젤은 석유디젤과 매우 유사한 연소성을 가지고 있으나 황을 포함하고 있지 않으므로 석유디젤에 비해 환경친화적이며 식물유나 동물의 지방으로부터 얻어지므로 재생 가능한 지속성 자원으로부터 얻어진다는 이점을 가지고 있다. 바이오디젤은 대부분 석유 디젤과 유사한 물리적, 화학적 성질을 가지고 있으나 인화점은 높으나 양호한 윤활효율과 우수한 세탄가를 가진다. 그러므로 바이오디젤은 기존 석유디젤을 대체해 나갈 것으로 예상된다.

○ 일반적으로 바이오디젤은 나트륨이나 칼륨의 수산화물, 탄산염이나 알콕시드와 같은 균질한 액상의 촉매 존재 하에서 식물성유와 메탄올을 에스테르 교환 반응시켜 만든다. 그러나 이러한 촉매를 사용하는 반응계에서는 반응 후 염기 촉매의 제거, 다량의 폐수 발생과 에멀션화 하는 문제점을 가지고 있다.

○ 에스테르 교환반응은 천연에서 얻어지는 효소인 리파아제나 이를 고정한 고정화 리파아제를 촉매로 사용할 수 있으며 식물유로부터 효소의 작용에 의해 바이오디젤을 얻을 수 있으나 바이오디젤의 수율은 사용하는 효소의 종류에 따라 다르나 수율이 98%에 이른다는 보고도 있다. 에너지 절약 및 공해물질의 생성을 줄일 수 있다는 이점이 있으나 리파아제의 가격이 매우 높으며 반응속도도 염기촉매에 비해 느리다는 단점도 가지고 있다. 촉매를 사용하지 않고 초임계 상태의 메탄올과 트리글리세리드를 반응시켜 에스테르 교환을 하는 방법은 유망한 공정으로 기대를 모으고 있다.

○ 본고에서는 바이오디젤 생산과정에서 가장 중요한 비중을 차지하는 에스테르 교환반응의 비균질 고체촉매의 개발방향에 대해 소개하고 있는데 고체촉매는 액체촉매에 비해 장치의 부식을 줄이고 작업의 간편성이 높고 재사용이 가능하므로 공정의 경쟁성과 공해물질을 감소시키는 공정의 그린화가 가능하다는 이점이 있는 것으로 사료된다. 본고는 앞으로 새로운 촉매를 개발하는데 중요한 지침을 줄 것으로 믿어진다.

저자

Z. Helwani

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

363(1)

잡지명

Applied Catalysis A

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1~10

분석자

마*일

분석물

• 메탄올과 트리글리세라이드의 에스테르교환반응을 위한 고상 비균질촉매.pdf [372,286 byte]

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