fatty acid와 alcohol을 이용한 etser의 제조 공정

소개

fatty acid와 alcohol을 이용한 etser의 제조의 전반적인 내용입니다.

목차

1. Introduction
2. mechanism
3. 물성
3.1 oleic acid
3.2 methanol
3.3 bio diesel
4. 공정도
5. 공정의 실제적 설계
5.1 온도의 영향
5.2 반응물의 몰 비의 영향
5.3 촉매 양의 영향
6. 공정의 효율
6.1 과량의 알콜을 사용하는 방법
6.2 반응기에서 물 또는 에스테르를 제거
6.3 산촉매를 이용한 방법
7. 결론

본문내용

1. Introduction

지방산 에스테르는 지방산과 알콜을 이용해서 만들게 된다. 그중에서 가장 대표적으로 제조되는 것은 바이오 디젤이다. 지방산 메틸에스테르의 순도가 95%이상이면 바이오 디젤이라고 부르는데 이 바이오 디젤은 식물성 기름이나 동물성 지방과 같은 재생 가능한 생물학적 원료를 사용하여 생산되는 대체 연료이다. 이는 생분해가 가능하고 무독성이며 낮은 배기 특성으로 인하여 친환경적 자원으로 인식되고 있다. 그러나 식물성 기름으로부터의 바이오 디젤생산 공정은 원료비가 총 생산비의 약 70％를 차지하고 바이오디젤의 생산량이 급속하게 증가함에 따라 안정적인 원료 확보가 어려워지며 동시에 가격도 높아지는 문제점이 보고되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 폐식용유를 이용한 생산 공정이 개발되고 있다. 그러나 폐식용유에는 수분, 산화되어 생성된 유리 지방산(free fatty acid) 및 고형물들이 존재한다. 이러한 불순물들은 바이오 디젤 생산 시 사용되는 알칼리 촉매의 활성을 떨어뜨리고 비누를 생성하는 문제를 유발하므로 반드시 제거해 주어야 한다. 일부 불순물은 여과나 증류를 통하여 비교적 쉽게 제거될 수 있지만, 유리 지방산의 경우는 메탄올과 반응시켜 바이오 디젤의 성분이 되는 지방산 메틸 에스테르로 전환하는 다소 복잡한 공정이 필요하다. 이러한 에스테르 반응을 위하여 과거에는 촉매로 황산을 사용하였으나, 이는 폐수 발생의 원인이 되므로 고체 산 촉매를 이용한 공정의 개발이 이루어지고 있다. 고체 산 촉매는 황산과 같은 균일 촉매와 비교했을 때, 반응물로부터 쉽게 제거될 수 있고, 반응기를 부식시키지 않으며, 생성물의 순도를 높이고, 특별한 처리 없이 재사용이 가능하다는 장점이 있다. 석유대체 액체연료의 하나인 바이오디젤은 지방성분을 메탈올과 에스테르로 교환시킨 지방산 메틸 에스레르로서 실용화되고 있으며 바이오 디젤은 경유에 비해 SOx나 매연 배출양이 매우 적으므로 디젤 연료로 사용이 가능하며, 유럽에서는 생상량이 200만kL이상으로 5년간 약 4배나 증가하는 등 앞으로의 상업적으로 대단히 커다란 시장이 될 것이라고 생각된다.

참고자료

· 없음