| 초록 |
목질계 바이오매스로부터 유도되는 Furfuryl alcohol(FFA)은 수소화 또는 수소화 분해반응을 통해 다양한 제품으로 전환이 가능하다. 본 연구는 Ru-MnOx 촉매를 이용해 FFA로부터 tetrahydrofurfuryl alcohol(THFA)과 1,2-pentanediol(1,2-PeD)를 생산하는 공정을 설계하고 그 경제성을 평가한다. ASPEN PLUS를 활용하여 전환·분리 통합공정을 설계하였으며, Ru-MnOx 촉매하에서 FFA의 전환에 대한 실험 데이터를 기반으로 전환공정을, 각 성분의 물성 데이터를 바탕으로 분리공정을 설계 하였다. 또한 공정에서의 열에너지를 줄이기 위한 열 교환망을 설계하였으며, 최종적으로 얻어지는 물질수지 및 에너지 수지를 바탕으로 경제성 평가를 수행하였다. 본 연구에서는 일일 2000톤의 corn stover를 처리할 때 생산되는 000톤의 FFA로부터 THFA, 1,2-PeD를 동시에 생산하는 실증플랜트 규모의 설계안을 제시한다. 각 디자인에서 THFA의 생산량은 96톤, 1,2-PeD의 생산량은 81톤이다. THFA(kg당 1.5달러)를 최근 시장가격으로 판매할 때 1,2-PeD의 최소 판매가격은 kg당 3.59달러를 보인다. |
