화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2007년 가을 (10/26 ~ 10/27, 한국과학기술원)
권호 13권 2호, p.2061
발표분야 에너지/환경
제목 자트로파 오일을 이용한 바이오디젤 생산
초록 바이오디젤은 재생 가능한 생물학적 연료로서 화석연료의 대체물로 간주되는 바이오 연료이다. 바이오디젤은 식물성 오일이나 동물성 지방을 알코올과 전이에스테르화 반응하여 생산된다.
자트로파 오일은 원료가격이 저렴하여 바이오디젤 생산 시 생산 단가를 낮출 수 있고 비식용작물로서 가격변동이 적어 원료수급이 안정적이므로 대두유등 다른 바이오디젤의 원료보다 유망한 원료유로 관심을 받고 있다. 하지만 자트로파 오일은 높은 유리지방산 함량을 가지고 있기 때문에 유리지방산을 제거하는 전처리 공정이 반드시 필요하다.
본 연구에서는 전처리 방법으로 고체 산 촉매(Amberlyst-15)하에 알콜(메탄올)과 유리지방산을 제거하는 에스테르화 반응을 수행하였고 알칼리 촉매(KOH)와 알콜(메탄올)을 이용한 전이에스테르화 반응을 통하여 바이오디젤을 생산하는 실험을 수행하였다.
RSM에 근거한 최적화를 통해 얻은 에스테르화 최적 반응조건으로는 자트로파 오일에 대하여 메탄올 6.79%, 촉매(Amberlyst-15) 17.14%, 반응시간 120분, 교반속도 200 rpm, 반응온도 60 ℃로 나타났다.
바이오디젤 생산을 위한 전이에스테르화 반응의 최적조건으로는 메탄올:오일 몰비 6:1, 촉매(KOH) 농도 0.8%, 반응시간 15 min, 교반속도 200 rpm, 반응온도 60 ℃로서 분석결과 지방산 메틸 에스터, 산가, 수분, 산화 안정성, 글리세롤, 저온필터막힘점, 밀도, 황함량 모두 국내 품질 기준을 만족하였다.
저자 최종두1, 김덕근1, 박지연1, 윤대근1, 이진석1, 이영우2
소속 1한국에너지기술(연), 2충남대
키워드 바이오디젤; 자트로파오일; 전이에스테르화; 에스테르화
E-Mail
원문파일 초록 보기