| 초록 |
본 연구는 바이오 디젤 부산물인 글리세롤의 전기화학적 촉매전환기술을 바탕으로 글리세롤 유도체 (Glyceraldehyde(GAD), Glyceric acid(GLA), Hydroxypyruvic acid(HPA))를 생산하는 공정을 설계하고 경제성을 평가한다. 우선, 글리세롤의 전기화학적 촉매전환에 대한 실험 데이터를 기반으로 반응 공정을 설계하고, ASPEN PLUS를 활용한 이론 및 물성데이터를 기반으로 용매와 바이오매스 유도체를 고순도로 회수하는 분리공정을 설계하고, 이를 바탕으로 전환·분리 통합 공정을 설계하였다. 또한 공정에서 배출되는 부산물인 글리세롤 잔여물의 연소로부터 공정에서 요구되는 에너지를 충족시킬 수 있도록 전체 에너지 요구량을 줄이기 위한 열교환망을 설계 하였다. 개발된 통합 공정은 실증플랜트 규모의 연간 글리세롤을 12만 7천톤을 원료로 이용하는 것을 기준으로, 연간 4만 5천톤의 GLA, 2만 9천톤의 GAD, 9천톤의 HPA를 제품으로 생산된다. 공정 모사를 통해 확보한 물질·에너지수지를 기반으로 통합 공정에서의 설치·운영비용을 포함한 총 비용을 결정하였고, 최종적으로 현금흐름할인법을 이용하여 순현가가 0이 되는 GLA의 최소판매가격을 $2.30/kg으로 추정하였다. |
