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촉매의 탈산소화를 통한 바이오연료의 생산

전문가 제언: ○ 식물 바이오매스는 다른 탄소자원보다 성장이 빠르므로 화석원료 의존도를 줄일 수 있고 재생적 측면과 환경적 측면에서 매우 매력적이다. 농산물폐기물과 목재 폐기물과 같은 값이 싼 바이오매스를 원료로 사용하여 디젤연료를 만들고자 하는 우리나라에서 촉매효율과 제품수율을 크게 높여 디젤연료를 저가로 생산할 수 있는 기술은 큰 관심의 대상이다. 적용할 수 있는 원료범위와 공정제한성의 확인이 필요하다.

○ 지방산 메틸-에스터(FAME)는 일반적으로 세탄수가 높은 청정연료이나 산소함량이 높아 이 형태의 바이오디젤연료의 중요한 결점은 낮은 산화성과 낮은 열 안정성이다. 반응기에서 별도로 수소첨가 없이 금속 티탄산염 촉매와 접촉해 탄화수소 제품의 산소함량을 크게 줄여준다. 그러므로 비싼 수소의 소모가 없고 이에 따르는 이산화탄소와 수증기의 제거가 쉬워 단가 면에서 큰 효과를 기대 할 수 있다.

○ 지방산의 수소첨가 또는 에스테르화 기술은 필요한 촉매개선이 초점이 되어 왔다. 종래의 백금촉매는 반응 중 형성된 CO가 촉매에 침전되어 이를 방지하기 위해 높은 수소분압이 요구되고 촉매재생이 필요하다. 본 발명에서는 실리카 또는 알루미나에 지지한 금속 티탄산염 촉매를 사용하여 촉매효율을 높여주고 연료제품 중의 산소함량을 감소시켰다. 우리나라의 바이오디젤 촉매제조와 반응기술의 활용에 참고가 필요하다.

○ 바이오매스는 식물과 동물로부터 유도되는 다양한 자원을 포함하며 이들 모두는 탄화수소, 질소, 수소, 산소 등을 함유하는 신재생에너지 원료로 사용되고 있다. 석유연료를 대체하고자 친환경 바이오디젤연료제조에 참여하는 우리나라 업계는 전환촉매의 효율 개선, 디젤연료의 수율 개선, 바이오성분 중의 산소, 타르, 회분, 수분 등의 제거를 위한 효율적인 전처리 및 반응효율 개선이 기술의 관건인 것 같다.

저자: CHEVRON U.S.A. INC.
자료유형: 특허정보