KR100950280B1

KR100950280B1 - 바이오디젤 원료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100950280B1
Application number: KR1020090076643A
Authority: KR
Inventors: 김기헌
Original assignee: 바이오원 (주)
Priority date: 2009-08-19
Filing date: 2009-08-19
Publication date: 2010-03-31

Abstract

본 발명은 불순물 함량이 높은 동식물성 유지를 물리화학적으로 정제하여 바이오디젤 합성효율이 높은 바이오디젤 원료를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐식용유, DDGS Corn Oil, 자트로파 원유, 돈지, 우지, 닭기름 등과 같이 불순물 함량이 높아 바이오디젤 원료로 사용하기 불가능한 동식물성 유지에 포함된 불순물을 입자성 물질 제거단계, 검질 및 금속 제거단계, 지방산 제거단계, 잔류지방산 제거단계, 비누 제거단계, 수세 및 수분 제거단계의 물리, 화학적 정제공정을 거쳐 바이오디젤 합성효율이 높은 바이오디젤 원료를 만드는 제조방법 및 그 방법으로 생산되는 바이오디젤 원료이다.

바이오디젤, 검질, 지방산, 유리지방산, 트리글리세라이드

Description

바이오디젤 원료 및 그 제조방법{The ingredients of bio-diesel and how to make it}

세계 각국은 석유 에너지 자원의 고갈에 따른 대체에너지 자원개발 및 화석 연료의 과다 사용에 따른 이산화탄소의 발생을 억제하기 위해 재생 가능한 에너지원의 하나로 바이오디젤의 생산 및 보급을 적극 늘려가는 추세에 있다.

바이오디젤은 동물성 유지나 식물성 기름에 메탄올과 같은 지방족 알코올을 반응시켜서 만드는데, 이때 바이오디젤 원료로 사용하는 동물성

유지나 식물성 기름의 성상에 따라 바이오디젤의 수율과 품질이 결정된다. 정제되지 않은 동물성 유지와 식물성 기름을 원료로 하여 생산된 바이오디젤은 합성과정에서의 수율저하와 품질문제 등 많은 문제점을 안고 있다.

수율과 품질문제를 개선하기 위하여 대다수 바이오디젤업체들이 식용으로 사용되고 있는 정제된 대두유, 유채유와 같은 원료를 바이오디젤의 원료로 사용하고 있으나 식량자원을 에너지 자원으로 사용하는 것이 대체에너지의 원래 취지와 무관하게 많은 문제를 야기할 뿐 아니라, 식용대두유나 유채유등은 가격이 높아 경제성 면에서도 맞지 않다.

전 세계적으로 그 양이 풍부한 사용 후 또는 부산물로 발생하는 동식물성 유지는 현재 대부분이 사료첨가용이나 비누원료로 사용하고 있으며, 불순물중 특히 FFA(free fatty acid) 함량이 원료상태에서 2.0%이하인 일부 동식물성 유지를 도 1과 같이 단순분리, 화학적 정제 처리하여 부분적으로 바이오디젤 원료로 사용하고 있는 실정이다.

바이오디젤 제조 방법은 가장 보편적인 방법으로 동물성 유지 및 식물성 기름을 알칼리 촉매 하에서 지방족 알코올과 반응시켜 에스테르화하는 방법이다. 여 러 바이오디젤 제조 방법 중 알칼리 촉매 방법이 가장 많이 사용되며, 알칼리 촉매로는 현재 소디움메톡사이드(NaOCH₃)가 널리 사용되고 있으며 가성소다(NaOH), 포타시움 하이드록사이드(KOCH₃), 가성칼리(KOH) 등도 사용되고 있다.

상대적으로 고가인 소디움 메톡사이드(NaOCH₃)가 널리 사용되는 이유는 원료 물질 중에 수분이 존재하는 경우에도 높은 수율을 얻을 수 있기 때문이다.

NaOCH₃ + H₂O → NaOH + CH₃OH

전술의 대표적인 방법 이외에도 여러 다른 방법이 있다. 그 몇 가지 예를 들어 보면,

첫째, 동물성 유지 및 식물성 기름을 황산과 같은 산을 촉매로 하여 고온, 고압 하에서 지방족 알코올과 반응시키는 방법,

둘째는 동물성 유지 및 식물성 기름을 일차 가수 분해하여 지방산을 만들고, 이 지방산을 다시 산 촉매 하에서 지방족 알코올과 반응시키는 방법,

셋째는 동물성 유지 및 식물성 기름을 산화 바리움과 같은 불용성 촉매를 사용하여 지방족 알코올과 반응시키는 방법 등이 있다.

그러나 폐식용유나 정제되지 않은 불순물 함량이 높은 동식물성 유지에 다량 함유된 입자성물질, 검질, 지방산, 비누, 수분 등은 지방산 메칠 에스테르화 과정 에서 수율 및 품질저하의 원인으로 작용한다.

폐식용유나 정제되지 않은 불순물 함량이 높은 동식물성 유지에 함유된 입자성 물질은 바이오디젤 제조시 장치의 장애와 수율 저하 및 바이오디젤 합성 후 글리세린과의 분리불량 및 증류공정의 전열면 오염을 일으키고 부산물인 글리세린의 품질저하를 야기한다.

검질(인지질 포함) 및 금속분 또한 바이오디젤 생산 시 장치의 장애와 수율 저하, 바이오디젤 합성 후 TAG(tri-Acyl Glyceride), DAG(di-Acyl Glyceride), MAG(Mono- Acyl Glyceride)와 FAME(Fatty Acid Methyl Ester) 및 Soap과 Emulsion화 되어 분리 불량 및 증류 공정의 전열면 오염을 일으켜 생산성 저하와 잦은 크리닝이 필요하며 부산물인 글리세린의 품질저하를 야기한다.

일례로 바이오디젤 합성 시 인(P) 함량이 100ppm의 경우 인지질은 약 0.3%에 해당되며 수율은 약 1.5% 저하를 가져온다.

수분이 존재하면 동식물성 유지의 가수분해를 일으켜 FFA(유리지방산)과 DAG(di-Acyl Glyceride), MAG(Mono-Acyl Glyceride) 및 글리세린을 생성하여 수율 저하를 가져온다.

특히 고온에서 장기간 저장 시 가수분해가 심하게 발생하며 일례로 바이오디 젤 합성 시 수분 0.1%는 약 1~2%의 수율 저하를 가져온다.

C₃H₅O₃(OCR)₃ + H₂O → RCOOH +C₃H₅O₃H(OCR)₂ <DAG>

C₃H₅O₃(OCR)₃ + 2H₂O → 2RCOOH +C₃H₅O₃H(OCR) <MAG>

C₃H₅O₃(OCR)₃ + 3H₂O → 3RCOOH +C₃H₈O₃ <Glycerol>

특히 FFA(유리지방산)은 바이오디젤 합성 시 촉매인 알칼리와 반응, 비누가 되어 촉매의 손실과 생성된 비누와 유분이 유화되어 분리가 불량하여 수율저하 및 품질 불량을 가져오며 반응 시 생성된 수분은 전술한 수분과 같이 유지의 가수분해를 일으켜 유리지방산과 DAG, MAG 및 글리세린을 생성한다.

상기 반응은 아래와 같이 연쇄적으로 반복되어 수율 저하가 일어나며 일례로 바이오디젤 합성 시 유리지방산 0.1%는 약 1~2%의 수율 저하를 가져온다.

RCOOH +NaOH → RCOONa + H₂O

C₃H₅O₃(OCR)₃ + 3H₂O → 3RCOOH +C₃H₈O₃

원료 중의 비누 또는 바이오디젤 합성시 생성된 비누 성분은 유분과 유화되어 분리가 불량하여 바이오디젤의 수율 저하와 품질 불량 및 부산물인 글리세린의 품질저하가 발생하며 부산물의 후처리 공정을 복잡하게 한다.

또한 지방산이 2% 이하일 경우에는 통상적인 처리방법인 도 1의 정제방법과 같이 알칼리와 반응시켜 비누로 만들어 제거가 가능하나 2% 이상일 경우에는 알칼리와 반응하여 생성된 다량의 비누와 동식물유가 유화되어 분리 불량으로 수율손실이 다량 발생하여 경제성을 담보하기가 어렵다.

현재 전 세계적으로 사용 후 또는 부산물 형태로 다량 발생되는 불순물 함유 동식물성 유지는 대부분 사료첨가제나 비누원료로 사용되고 있다. 본 발명의 물리.화학적 정제공정을 통해 침전물, 검질, 금속, 지방산, 비누, 수분 등이 제거된 동식물성유지를 바이오디젤 합성용 원료로 사용 시 바이오디젤의 수율 및 품질향상을 기하여 부가가치를 높일 뿐만 아니라 어려움을 겪고 있는 바이오디젤산업의 경제적 부가가치 제고, 식용을 산업용으로 전용함으로써 발생하는 윤리적 문제도 해결할 수 있을 것이다.

본 발명에 의한 바이오디젤 원료의 제조방법은 불순물 함유량이 높은 동식물성 유지를 정제공정을 거쳐 바이오디젤 합성용 원료로 사용가능하도록 최적의 물리적, 화학적 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 불순물중 바이오디젤 합성수율에 많은 영향을 미치는 검질(인지질포함)과 금속성분을 경제적이고 효율적인 방법으로 제거하기 위한 물리화학적 정제방법을 개발하여 이후 공정인 유리지방산 제거공정을 가능하게 하였고, 불순물중 유리지방산은 사용, 수집, 저장, 운송과정에서 산폐되어 생성되며, 특히 수분이 존재할 경우에는 가수분해에 의하여 유리지방산이 증가하며 상기 유리지방산은 바이오디젤 합성시 수율에 중대한 영향을 줌으로써 본 발명은 유리지방산의 경제적이고 효율적인 제거를 위한 물리적, 화학적 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 바이오디젤 원료의 제조방법은 입자성 물질 제거단계, 검질 및 금속 제거단계, 지방산 제거단계, 잔류지방산 제거단계, 비누 제거단계, 수세 및 수분 제거단계로 이루어진다.

본 발명에 의한 바이오디젤 원료의 제조방법은 바이오디젤 원료로 부적합한 불순물이 함유된 동식물성 유지를 물리적, 화학적 방법에 의하여 정제처리함으로써 바이오디젤 합성용 원료나 사료첨가용으로 사용할 수 있으므로 공급의 다변화와 함께 관련 산업의 부가가치 창출에 크게 기여할 수 있다.

본 발명은 불순물이 많은 동식물성 유지를 양질의 바이오디젤 원료로 변환시키기 위한 물리화학적 공정방법에 관한 것으로 본 발명의 공정은 불순물이 많은 다양한 동식물성 유지를 정제하는 공정에 적용할 수 있다.

본 발명은 본 발명에서 규정하는 불순물 함유 동식물성 유지의 성상에 따라 입자성물질 제거, 검질 및 금속 제거, 지방산 제거, 잔류지방산 제거, 비누제거, 수분 제거 공정 전체를 사용하거나 상기 공정을 부분적으로 사용할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명에 의한 바이오디젤 원료의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

단 하기 실시 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명은 하기 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에 서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

도 2는 본 발명에 의한 바이오디젤 원료의 제조공정도로서, 본 발명에 의한 바이오디젤 원료의 제조방법은 입자성 물질 제거단계, 검질 및 금속 제거단계, 지방산 제거단계, 잔류지방산 제거단계, 비누 제거단계, 수세 및 수분 제거단계로 이루어진다.

먼저, 입자성 물질 제거단계는 여과기에 의한 제거와 침전조에 의한 제거를 복합적으로 수행할 수 있다. 즉, 여과기에 의한 제거는 큰 입자성물질은 여과기를 사용하여 여과하며, 침전조에 의한 제거는 중력 침전조에서 침전 또는 부유 물질을 분리하여 제거하는 방법이다.

다음으로 검질 및 금속 제거단계는 혼합공정, 균질공정, 응집공정, 원심분리공정으로 이루어질 수 있다.

혼합 공정은 검질, 인지질, 금속을 제거하기 위하여 동식물성 유지에 산을 첨가하여 혼합하는 공정으로서 교반기를 이용하여 충분한 교반을 수행한다.

상기 균질 공정은 산이 혼합된 동식물성 유지를 고도의 균질기에서 동식물성 유지에 포함된 검질, 인지질, 금속과 산을 균일하게 혼합하는 공정이며, 응집 공정은 균질화된 원료를 교반기가 부착된 다단식 중력 분리조 형태의 응집조에서 검질과 인지질 및 금속을 응집하는 공정이다.

이때 응집조의 형태와 교반기 형태, 교반 속도 및 체류시간이 중요한 변수가 되며 조건이 맞지 않을 경우 응집이 정상적으로 이루어지지 않아 후 공정인 원심분리 공정에서 정상적으로 검질과 인지질 및 금속의 제거효율이 저하된다.

응집조는 높이와 직경의 비율이 약 3~4배, 수직 방해판이 4~6매가 들어가고, 5~15℃로 경사져 있는 수평 방해판이 3~4매로 격실로 나누어지며, 체류시간은 2~4시간이다.

교반기는 각 실마다 기울기가 40~50°이며 길이가 직경의 0.50~0.75인 노 형태로 2~4매로 이루어지고 회전수는 60~200rpm이다.

그리고, 원심분리 공정은 응집조에서 응집된 검질과 중금속을 원심분리시켜 제거하는 공정이다.
여기서, 동식물성 유지에 함유된 검질과 금속의 함유량이 허용치보다 낮을 경우 원심분리기를 이용하여 검질 및 금속을 제거하는 검질 및 금속제거단계를 생략할 수도 있다.

다음으로는 지방산 제거단계로서 본 발명은 증류공정을 통해 원료 중에 포함된 지방산을 진공 및 수증기 증류에 의하여 지방산을 제거한다.

상기 지방산 제거단계에 대해 더욱 상세한 설명은 본 발명의 실시예에서 설명하기로 한다.

다음으로 잔류지방산 제거단계는 증류 후에 잔류하는 고비점의 지방산을 알칼리와 혼합 반응시켜 비누로 제조함으로써 증류 후 잔류하고 있는 지방산을 제거 한다.

다음으로 비누 제거단계는 잔류지방산 제거단계에서 생성된 비누를 원심분리기를 통해 제거하는 단계이다.

마지막으로 수세 및 수분 제거단계는 수세공정과 탈수공정으로 나눌 수 있으며, 수세 공정은 잔류지방산 제거단계에서 비누를 제조하기 위해 과잉의 알칼리가 투입됨으로 잔존하는 알칼리를 수세하기 위해 물을 혼합한 뒤 혼합된 원료를 원심분리기에 투입하여 알칼리를 제거하는 공정이고, 탈수 공정은 수세 후 잔존하는 수분을 진공 증류하여 제거하는 단계이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 불순물이 높은 동식물성 유지물질의 정제 전/후의 성상 및 규격은 아래의 표1과 같으며 이에 구속되지는 않는다.

구 분	단위	불순물 함유 동식물성 유지	정제 동식물성 유지 (목표치)	비 고
트리글리세라이드	중량%	49~95	95 이상
유리지방산	중량%	2.0~50	0.2 미만
인	중량%	0.001~2.5	0.001 미만
금속	중량%	0.001~2.5	0.001 미만
침전물	중량%	0.1~10	0.05 미만
수분	중량%	0.1~10	0.05 미만

<표 1> 동식물성 유지의 정제 전/후의 성상 및 규격

상기한 표 1과 같은 동식물성 유지가 반입되면 조성 분석(유리지방산, 수분, 침전물, 검질, 검화가, 불용분 등)을 실시한다.

그리고, 유동성을 확보하기 위하여 저장 온도를 50±5℃로 유지한다. 이때 온도가 높으면 산폐나 가수분해가 일어나 유리지방산의 증가로 수율 저하와 원단위가 상승하기 때문에 온도관리를 철저히 한다.

다음으로, 60~80메쉬(0.250~0.177밀리미터)의 여과기에서 0.250~0.177 밀리미터 이상의 큰 입자를 제거한다.

다음, 3~4단의 중력 침전조에서 하부로 침전물 및 다량의 수분을 제거하고 상부로 부유물질을 제거한다.

검질과 인지질 및 금속 성분을 제거하기 위하여 중력 침전조 출구의 인지질과 금속함량에 따라 시트르산(Citric acid)을 0.05~1.0%를 첨가혼합하고 반응이 충분히 이루어질 수 있게 고도 균질기에서 균질화시킨다.

인지질과 금속이 시트르산과 반응이 완료된 후 원심분리기에서 제거 효율을 높이기 위하여 교반기가 달린 응집조에서 응집시킨다.

응집조에서 응집된 인지질과 금속 착염을 원심분리기에서 고상(solid)으로 제거한다.

원심 분리기에서 인지질과 금속이 제거되고 유리지방산을 다량 함유하고 있는 동식물성유지를 증류탑으로 보내어 증류탑 상부로 유리지방산을 제거한다.

유리지방산은 물질의 비점이 높아 진공 증류를 하더라도 제거가 곤란하며, 고온으로 장시간 가열 시 열분해 또는 열중합이 발생하여 유리지방산의 증가, 중합물 발생 등으로 품질 저하를 가져온다.

본 발명은 유리지방산의 제거를 위하여 진공/수증기 증류를 실시한다.

그러나 고온에서 수분이 존재하면 유지와 수분이 가수분해하여 유리지방산과 글리세린이 생성되기 때문에 이를 최소화하기 위하여 증류 장치내의 체류시간 최소화와 접촉효율 최대화 및 수증기와 접촉 시간을 최소화하기 위하여 증류탑에서 침전물과 검질 및 금속이 제거된 원료를 강제 순환시키면서 Flash 증류를 실시한다.

이때 조업 조건은 지방산의 조성 및 함량에 따라 다르지만 대표적인 조업조건은 표 2와 같다.

구 분	단위	조업 조건
진공도	torr	2~30
온도	℃	200~300
수증기	Mole ratio	유리지방산 함량의 몰비로서 2~4배

<표 2> 동식물성 유지 중 유리지방산 증류 공정의 대표적인 조업 조건

증류탑에서 지방산 제거 시 지방산 함량이 높을 경우 고비점 지방산의 함량 증가로 지방산(예 : Linolenic Acid 비점 이상의 지방산)의 완벽한 제거가 불가능하며 지방산의 함량에 따라 약 1.0±0.5%의 잔류 유리지방산이 남게 된다.

잔류 유리지방산을 목표치인 0.2%미만까지 제거하기 위하여서는 알칼리와 반 응시켜 비누화한 후 원심분리기에서 비누를 제거한다. 이때 알칼리의 농도는 5% w/w를 사용하고 투입량은 지방산함량의 당량비로 약 1.25배로 한다.

잔류 유리지방산의 제거 시 과잉의 알칼리는 수세하여 원심분리기에서 제거하고 수분은 진공 증류하여 규격치인 0.05% 미만으로 한다.

공정 중 부산물인 지방산과 비누는 후처리하여 제품화하고, 침전물과 폐수는 폐기물 처리를 한다.

이하, 본 발명에 의한 공정을 적용하여 생산한 바이오디젤의 원료를 분석한 결과 아래와 같은 결과를 얻었다.

표 3은 지방산 함량 5중량%의 경우 (도 2)에서 예시한 폐식용유의 정제 공정 흐름에서의 흐름액의 전형적인 조성을 측정하였다.

번호	유리지방산 (중량%)	침전물 (중량%)	수분 (중량%)	인지질 (중량%)	유지	수율(%)
①	4.820	1.120	0.789	0.103	Balance	100.0
②	4.864	0.355	0.659	0.104	“	99.1
③	4.919	0.041	0.335	0.015	“	98.0
④	0.522	0.043	0.032	0.016	“	93.3
⑤	0.160	0.041	0.295	0.016	“	93.2
⑥	0.160	0.037	0.312	0.015	“	93.2
⑦	0.165	0.038	0.048	0.016	“	93.0

<표 3> 유리지방산 5중량% 이내의 경우 공정 흐름액의 전형적인 조성(단위:중량%)
상기 표에서 번호 ① 내지 ⑦로 기재되어 있는 것은 폐식용유를 서로 구분하기 위해 임의로 붙인 번호이다.
즉, ①번 폐식용유는 유리지방산이 폐식용유의 총중량대비 4.820 중량% 함유되고, 침전물이 1.120 중량% 함유되고, 수분이 0.789 중량% 함유되고, 인지질이 0.103 중량% 함유되어 있는 경우의 폐식용유이다.

표 4는 지방산 함량 10%의 경우 (도 2)에서 예시한 폐식용유의 정제 공정 흐름에서의 흐름액의 전형적인 조성을 측정하였다.

번호	유리지방산 (중량%)	침전물 (중량%)	수분 (중량%)	인지질 (중량%)	유지	수율(%)
①	10.379	1.164	1.537	0.187	Balance	100.0
②	10.516	0.426	0.952	0.189	“	98.7
③	10.637	0.045	0.392	0.017	“	97.6
④	0.851	0.050	0.029	0.019	“	87.5
⑤	0.167	0.045	0.321	0.018	“	87,1
⑥	0.170	0.039	0.302	0.017	“	87.0
⑦	0.182	0.043	0.045	0.016	“	86.6

<표 4> 지방산 10%의 경우 공정 흐름액의 전형적인 조성(단위 : 중량%)
상기 표에서 번호 ① 내지 ⑦로 기재되어 있는 것은 폐식용유를 서로 구분하기 위해 임의로 붙인 번호이다.

표 5는 지방산 함량 15%의 경우 (도 2)에서 예시한 폐식용유의 정제 공정 흐름에서의 흐름액의 전형적인 조성을 측정하였다.

번호	유리지방산 (중량%)	침전물 (중량%)	수분 (중량%)	인지질 (중량%)	유지	수율(%)
①	14.700	1.755	2.120	0.257	Balance	100.0
②	15.077	0.539	0.839	0.264	“	97.5
③	15.473	0.051	0.411	0.016	“	95.0
④	1.238	0.060	0.025	0.019	“	80.4
⑤	0.175	0.049	0.321	0.018	“	79.6
⑥	0.177	0.035	0.302	0.016	“	79.5
⑦	0.180	0.039	0.042	0.017	“	79.2

<표 5> 지방산 15%의 경우 공정 흐름액의 전형적인 조성(단위 : 중량%)
상기 표에서 번호 ① 내지 ⑦로 기재되어 있는 것은 폐식용유를 서로 구분하기 위해 임의로 붙인 번호이다.

도 1은 종래 바이오디젤 원료의 생산공정도

도 2는 본 발명에 의한 바이오디젤 원료의 제조공정도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

A. 여과기 B. 침전조 C. 혼합기

D. 균질기 E. 응집조 F. 원심분리기

G. 증류탑 H. 혼합기 I. 원심분리기

J. 혼합기 K. 원심분리기 L. 탈수기

Claims

불순물이 포함된 동식물성 유지의 불순물을 제외한 순수한 유지함량이 동식물성 유지의 전체 중량대비 49-95%, 불순물 중 유리지방산(FFA)의 함량이 순수한 유지의 중량대비 2~50%, 불순물 중 인 및 금속의 함량이 순수한 유지의 중량대비 0.002~5%, 불순물 중 침전물의 함량이 순수한 유지의 중량대비 0.1~10%, 불순물 중 수분의 함량이 순수한 유지의 중량대비 0.1~10%의 함량을 가지는 동식물성 유지를 원료로 하여 정제하는 바이오디젤 원료의 제조방법에 있어서,

상기 제조방법은 여과기 또는 침전조를 사용하여 입자성 물질을 제거하는 입자성 물질 제거단계와; 원심분리기를 이용하여 검질 및 금속을 제거하는 검질 및 금속 제거단계와; 진공 및 수증기 증류공정을 통해 지방산을 제거하는 지방산 제거단계와; 알칼리와 혼합 반응시켜 비누로 제조함으로써 잔류하고 있는 지방산을 제거하는 잔류지방산 제거단계와; 잔류지방산 제거단계에서 생성된 비누를 원심분리기를 통해 제거하는 비누 제거단계와; 원심분리기를 사용하여 잔존하는 알칼리를 제거하고 잔존하는 수분을 탈수기로 증발시켜 제거하는 수세 및 수분 제거단계;로 이루어지는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제1항에 있어서,

상기 입자성 물질 제거단계는 여과기에 의한 제거와 침전조에 의한 제거를 복합적으로 수행하는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제1항에 있어서,

상기 검질 및 금속 제거단계는 혼합공정, 균질공정, 응집공정, 원심분리공정 으로 이루어지는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제1항에 있어서,

상기 지방산 제거단계로는 증류공정을 통해 원료 중에 포함된 지방산을 진공 및 수증기 증류에 의하여 잔류 유리지방산의 함량을 0.5~1.5%로 낮추는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제1항에 있어서,

상기 잔류지방산 제거단계는 증류 후에 잔류하는 지방산을 알칼리와 혼합 반응시켜 비누로 제조함으로써 잔류하고 있는 지방산을 0.2% 미만으로 제거하는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제1항에 있어서,

상기 비누 제거단계는 잔류지방산 제거단계에서 생성된 비누를 원심분리기를 통해 제거하는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제1항에 있어서,

상기 수세 및 수분 제거단계는 수세공정과 탈수공정으로 나눌 수 있으며, 수세 공정은 잔류지방산 제거단계에서 비누를 제조하기 위해 과잉의 알칼리가 투입됨으로 잔존하는 알칼리를 수세하기 위해 물을 혼합한 뒤 혼합된 원료를 원심분리기에 투입하여 알칼리를 제거하는 공정이고, 탈수 공정은 수세 후 잔존하는 수분을 증발시켜 제거하는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제3항에 있어서,

상기 혼합 공정은 검질, 인지질, 금속을 제거하기 위하여 동식물성 유지에 산을 첨가하여 혼합하는 공정으로서 공지의 교반기를 이용하여 충분한 교반을 수행하는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제3항에 있어서,

상기 균질공정은 산이 혼합된 동식물성 유지를 공지의 균질기에서 균일하게 혼합하는 공정인 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제3항에 있어서,

상기 응집 공정은 응집조의 높이와 직경의 비율이 3~4배, 수직 방해판이 4~6매가 들어가고, 5~15℃로 경사져 있는 수평 방해판이 3~4매로 격실로 나누어지며, 체류시간은 2~4시간을 가지고,

교반기는 각 실마다 기울기가 40~50°이며 길이가 직경의 0.50~0.75인 노 형태로 2~4매로 이루어지고 회전수는 60~200rpm인 것으로서 다단식 중력분리조 형태의 응집조에서 검질과 인지질 및 금속을 응집하는 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
제3항에 있어서,

상기 원심분리 공정은 공지의 원심분리기에서 응집된 검질과 중금속을 제거하는 공정인 것이 특징인 바이오디젤 원료의 제조방법
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제1항의 제조방법을 통해 제조되는 것이 특징인 바이오디젤 원료
제14항에 있어서,

상기 바이오디젤 원료는 유지의 함량이 전체중량대비 95%이상, 유리지방산의 함량이 유지함량대비 0.2%미만, 인을 포함한 금속의 함량이 유지함량대비 0.002%미만, 침전물의 함량이 유지함량대비 0.05%미만, 수분의 함량이 0.05%미만의 규격을 갖는 것이 특징인 바이오디젤 원료