합성가스로 바이어오일에서 산소를 제거하여 액체 연료 제조

전문가 제언

○ 지구 온난화에 대응하여 인류는 화석연료를 바이오연료로 대체하려 하는데 이런 점에서 바이오매스에서 각종 석유 제품을 얻으려는 기도에서 바이오정유 개념이 도출되었다. 그러나 바이오매스를 급속 열분해하여 얻은 바이오오일(CnHmOo)은 산소 함량이 지극히 높고 여러 에테르 결합으로 구성되어 친수성으로 소수성인 석유 원료(CnHm)와는 상당히 다르다. 그 밖에도 수송용 액체 연료로 직접 사용하기에는 발열량, 점도 등 여러 가지 문제가 있다. 본문에서는 이 바이오오일을 액체 연료화 하는 공정을 보여주고 있다.

 

○ 첫 단계는 이 원료 바이오오일을 화학적 산화제로 산화하는데 이 전-처리가 없으면 다음의 탈-산소 반응에서 80 무게% 이상이 코크화 하고 이 코크가 반응 장치를 봉쇄하여 제품생산이 불가능하다고 한다. 둘째 단계는 이 전-처리된 바이오오일을 촉매 위에서 부분 탈-산소하는 것이다. 바이오오일이 함유하고 있는 산소를 외부에서 공급하는 수소와 결합시키는데 이 때 외부에서 합성가스를 공급한다.

 

○ 셋째 단계는 완전 탈-산소 반응인데 이때는 순수 수소를 공급한다. 더 이상 합성가스를 사용하지 않는 것은 2단계에서 합성가스 중 일산화탄소의 전환으로 발생하는 수소도 상당히 반응에 참여하게 되는데 일산화탄소의 수소 전환에 필연적으로 생성되는 수분이 연료의 발열량을 현저히 낮추기 때문이다. 그 밖에 수소 분압을 높이려는 목적도 있을 것으로 생각된다.

 

○ 우리나라의 경우 액체 바이오연료에 대한 연구는 주로 바이오디젤이나 바이오에탄올에 대부분 집중되어 있고 일부분 미세조류(微細藻類)에서부터 바이오연료 생산도 연구되고 있다. 목질 바이오매스의 급속열분해에 의한 바이오오일 생산과 그 품질 개선 대한 연구로는 서울대학교 환경공학과의 최석주 등이 “나노기공 촉매 이용 폐목 열분해 바이오오일 생산”, 한국산림과학원의 채광석 등이 “굴참나무 바이오오일 품질개선” 등의 논문을 발표한 바 있다. 강원대학교 서동진 등이 이 분야 연구 현황을 조사한 보고서를 발표한 바도 있다.

저자

Tanneru, S.K., Steele, P.H.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2015

권(호)

80()

잡지명

Renewable Energy

과학기술
표준분류

에너지

페이지

251~258

분석자

김*설

분석물

• 합성가스로 바이어오일에서 산소를 제거하여 액체 연료 제조.pdf [480,229 byte]

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