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 |
원문파일 | 초록 보기 |