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바이오디젤의 촉매분해 및 정제

전문가 제언: ○ 지금까지 바이오디젤의 원료로 주로 사용되고 있는 옥수수, 콩, 고구마, 사탕수수 등 식용자원 및 동물사료와 경합되는 자원이 이용되었다. 이러한 자원을 대체하기 위하여 여러 가지의 지방산과 저급 알코올과의 에스테르화반응 공정개발이 시도되었지만 반응에서 생성된 물의 혼입, 낮은 반응속도, 불필요한 부산물의 생성, 생산수율의 저하 등 여러 가지 문제점이 발생되었다. 따라서 높은 유리지방산 함량을 갖는 지방질 원료를 이용하기 위해서는 종래 방법에서 발생되는 여러 가지 문제점을 극복할 수 있는 제조 및 정제공정 기술의 개발이 필요하다.

○ 또한, 기술적인 문제점으로는 지방산메틸에스테르와 같은 바이오디젤은 일반적으로 흐림점(cloud point), 유동점(pour point) 및 저온 필터 막힘점(CFPP)이 높기 때문에 저온유동성이 불량하여 동절기와 같이 추운 날씨에는 연료분사 노즐이나 연료필터 등이 막히는 현상이 일어나 사용이 제한되는 것을 해결해야 할 과제이다.

○ 이 발명(WO 2009/038542 A2)은 높은 유동점을 가진 바이오디젤을 가열된 물과 약산(weak acid)의 혼합물을 이용한 촉매분해(바이오디젤의 세정), 증발 및 건조과정에 의해 불순물을 제거함으로써 순수한 바이오디젤로 용이하게 전환하는 공정을 제공한다. 특히, 이 발명은 약산을 첨가함으로써 매우 적은 양의 세척수로서 바이오디젤을 세척할 수 있는 간편한 정제공정을 제공한다. 이 공정을 거친 바이오디젤의 품질은 미국규격 ASTM D6751.6. 및 유럽규격 EN 14214를 충족시킨다.

○ 향후 바이오디젤의 이용확대를 위해서는 기존의 바이오디젤 제조공정 및 제품에 있어서 생산 및 기술적 문제점인 반응속도의 증진과 함께 높은 겔화점, 부산물 글리세롤의 분리, 물에 의한 오염, 엔진의 부식 및 손상, 마일리지의 감소 등 근본적인 과제가 해결되어야 한다. 또한 바이오매스 자원은 식량과 경합하는 식용자원에서 탈피하여 볏짚이나 목재, 해조류 등 재생 가능한 초본 셀룰로오스로 원료자원을 전환하여 자급체제를 갖추는 것이 미래지향적이라 할 수 있다.

저자: Sie Hendery @ Hendery
자료유형: 특허정보