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가수소전환 공정과 촉매

전문가 제언: ○ 유기물질로 만든 재생연료를 일반 자동차엔진에 사용하기 위하여 이 유기물질을 화석연료로 만든 자동차연료와 비슷한 성질을 가진 탄화수소연료로 전환해야 한다. 재생성 유기물질을 촉매 반응기에서 높은 온도와 압력에서 수소와 반응시켜 n-파라핀의 가솔린이나 디젤 비점 범위의 연료로 전환한다. 그러나 이러한 재생연료는 제조공정이 대단히 복잡하여 투자비가 높고 연료의 품질과 경제성이 낮아 아직은 산업화에 문제가 되고 있다.

○ 재생성 유기물질로 만든 바이오디젤은 화석연료의 대체자원의 하나이다. 식물기름 및 동물지방의 재생성 유기물질로부터 얻은 산소-함유 원료를 사용하여 고품질의 디젤과 납사 연료를 생산하는 공정과 2정점 다공성 구조의 지지체에 지지된 Mo금속만을 함유한 활성화되지 않은 촉매의 제조방법은 특허 청구내용으로 바이오디젤의 제조기술을 미래 성장 동력으로 정한 우리나라에 많은 참고가 될 것이다.

○ 종래의 바이오디젤 기술은 수소첨가 반응에 대부분 산 촉매를 사용하기 때문에 분리공정이 복잡하고 투자비가 높아서 경제성이 상대적으로 낮다. 다공성 지지체에 지지한 Mo 함유의 촉매는 반응속도를 조절하여 넓은 촉매 층에서 고르게 반응을 발생하게 되므로 부분과열을 막아 촉매 효율을 높이고 촉매 수명을 연장하며 높은 수율로 고품질의 바이오디젤을 만들 수 있다. 우리나라도 공정개선을 위한 새로운 촉매의 연구개발이 우선되어야 한다.

○ 재생연료 제조기술이 상용화되고 있으나 아직 여러 가지 기술적인 문제가 많다고 본다. 식물기름 및 동물지방의 수소첨가 반응은 주로 n-파라핀을 생산하기 때문에 냉-온도 성질이 좋지 않다. 냉-온도 성질을 개선하기 위하여 추가로 가수소이성질화 촉매를 사용하여 n-파라핀을 더 좋은 냉온-성질을 갖는 iso-파라핀으로 전환시켜야 한다. 우리나라에서 폐농산물을 이용한 바이오디젤의 제조생산을 위한 도전은 필수적인 연구개발과제이다.

저자: Haldor Topsoe
자료유형: 특허정보