| 초록 |
본 연구는 목질계 바이오매스(옥수수대;corn stover)기반 수송연료(부텐 올리고머)를 저가‧대량 생산하기 위한 촉매전환 공정을 개발하였다. 목질계 바이오매스의 주성분인 헤미셀룰로스의 수송연료로의 전환은 단상의 알킬페놀류 용매(SBP; 2-sec-butyl phenol)를 활용하며, 셀룰로스의 수송연료로의 전환은 이상의 물/알킬페놀류 용매를 활용한다. 나머지 주요성분인 리그닌은 전환공정의 부산물로 얻어 부텐 올리고머 전환공정의 에너지(열 및 전기) 요구량을 충족시킨다. 개발된 공정은 크게 전처리 공정(헤미셀룰로스와 셀룰로스 분리), 전환공정, 분리/정제공정 등 세 부분으로 나뉜다. 공정 모사기(Aspen plus)를 활용해서 개발된 공정을 모델링하고 분석한 결과, 목질계 바이오매스로부터 생산된 바이오 수송연료의 수율이 52.3 mol%이고 가격이 $3.43 / Gallon of Gasoline임을 확인하였다. 기술경제성 평가결과 생산비용에서 가장 많이 차지하는 공정이 분리/정제공정으로 용매 회수에 상당한 양의 열에너지가 요구되는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 에너지 요구량을 줄이기 위한 최적 열교환망 설계를 제안한다. |
