KR101116392B1 - Method of preparing bio fuels from algal galactans - Google Patents

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Abstract

본 발명은 거대 해조류로부터 추출이 가능한 갈락탄으로부터 촉매전환반응을 이용하여 단당화반응을 거치지 않고 단일공정으로 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 알킬 에스테르 등의 석유대체 바이오연료 물질을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention provides a petroleum substitute biofuel material such as 5-alkoxymethyl-2-furfural and levulinic acid alkyl ester in a single process without using a monoglycosylation reaction from galactane which can be extracted from giant seaweed. It relates to a manufacturing method.

본 발명에 따르면, 해양계 바이오매스 자원인 거대 해조류를 활용함으로서 작물계 바이오매스 자원처럼 곡물가에 영향을 미치는 문제가 없고, 목질계 바이오매스 자원에 비해 손쉽게 탄소원을 추출할 수 있다. According to the present invention, there is no problem affecting the grain price like the crop biomass resources by utilizing the giant seaweed which is a marine biomass resource, and the carbon source can be easily extracted as compared with the wood based biomass resources.

거대해조류, 갈락탄, 촉매전환공정, 단일공정, 석유대체, 바이오연료, 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄, 레불린산, 알킬 에스테르Macroalgae, galactan, catalytic conversion process, single process, petroleum substitute, biofuel, 5-alkoxymethyl-2-furfural, levulinic acid, alkyl esters

Description

해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법{METHOD OF PREPARING BIO FUELS FROM ALGAL GALACTANS} METHOOD OF PREPARING BIO FUELS FROM ALGAL GALACTANS}

본 발명은 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 해양계 바이오매스로 활용이 가능한 거대 해조류로부터 손쉽게 추출이 가능한 갈락탄을 출발물질로 하여 에너지 밀도가 높고 흡습성이 낮은 석유대체 바이오연료를 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a biofuel using algal-derived galactan, and more particularly, a high energy density and hygroscopicity using a galactan which can be easily extracted from a large seaweed that can be utilized as marine biomass. A method for producing this low petroleum substitute biofuel.

현재, 전체 원유생산량의 약 35%는 플라스틱, 기능성 고분자 소재, 섬유, 도료, 접착제, 의약품, 화장품 등 수많은 형태의 석유화학제품의 원료로서 사용되고 있다. 그러나, 석유자원은 제한된 매장량과 중국 등 신흥 개발도상국의 출현으로 인한 수요 증가로 가격이 급등하고 있고, 가까운 미래에 고갈이 현실화되고 있으며, 재생이 불가능한 자원으로 국제규약에 근거한 막대한 환경비용 부담이 예상되어 세계 각국은 석유자원을 대체하기 위한 많은 노력을 기울이고 있다.Currently, about 35% of the total crude oil production is used as a raw material for many types of petrochemical products such as plastics, functional polymer materials, fibers, paints, adhesives, pharmaceuticals, and cosmetics. However, the price of petroleum resources is soaring due to limited reserves and increased demand due to the emergence of emerging developing countries such as China. As a result, many countries around the world are making great efforts to replace oil resources.

특히 전방위 화학 산업의 핵심 원료물질인 방향족 화합물의 경우 거의 대부 분이 석유로부터 얻어지고 있는데, 최근 이러한 석유 기반 방향족 화합물질을 대체하기 위한 가장 현실적인 대안으로 떠오르고 있는 것이 재생 및 지속사용이 가능한 바이오매스(biomass)의 활용이다. 이미 미국과 브라질 등 넓은 경작지를 보유하고 있는 나라들을 중심으로 사탕수수와 같은 당류 물질 또는 옥수수와 같은 전분계 물질을 출발물질로 하여 단당화 과정(saccharification)과 발효과정(fermentation)을 거쳐 바이오에탄올을 산업적으로 대량 생산하여 수송용 연료 등으로 사용하고 있다. In particular, most of the aromatic compounds, which are the core raw materials of the omnidirectional chemical industry, are mostly obtained from petroleum. Recently, the most realistic alternative to the petroleum-based aromatic compounds is emerging as a biomass that can be recycled and used continuously. ) Is the utilization. Bioethanol is produced through saccharification and fermentation, starting with sugars such as sugar cane or starch-based materials such as corn, mainly from countries that already have a large cropland such as the United States and Brazil. It is industrially mass-produced and used as a fuel for transportation.

바이오매스는 크게 당질계(사탕수수, 사탕무 등), 전분질계(옥수수, 감자, 고구마 등)와 같이 식량으로 이용되는 작물계와, 목질계(나무, 볏짚, 폐지 등)로 이루어지며, 현재 이러한 바이오매스로부터 얻을 수 있는 다당류 탄소원으로는 작물계 공급자원으로부터 얻을 수 있는 전분 또는 당분과, 목질계 공급자원으로부터 얻을 수 있는 셀룰로오스 등을 들 수 있다. 이러한 다당류 물질들은 바이오매스 공급자원의 전처리공정을 통해 얻어지며, 이러한 전처리공정을 통해 얻어진 전분, 당분, 셀룰로오스의 다당류 물질은 가수분해에 의한 단당화과정을 거쳐 6탄당인 글루코오스 또는 프룩토오스로 전환된 후, 생물발효공정을 통해 석유 대체 연료로서의 에탄올과 부탄올로 전환된다. Biomass consists of crops used for food, such as sugar (sugar cane, sugar beets, etc.), starch (such as corn, potatoes, sweet potatoes, etc.), and wood (such as wood, rice straw, waste paper, etc.). Examples of the polysaccharide carbon source that can be obtained from biomass include starch or sugars that can be obtained from crop-based suppliers, and celluloses that can be obtained from wood-based suppliers. These polysaccharides are obtained through a pretreatment process from a biomass supplier. The polysaccharides of starch, sugar, and cellulose obtained through such pretreatment are converted to glucose or fructose, which is hexasaccharide, through a monosaccharide process by hydrolysis. It is then converted into ethanol and butanol as petroleum substitute fuels through a biofermentation process.

구체적으로, 바이오스매스 공급원으로부터 원하는 최종 화합물을 얻기 위한 일반적인 제조방법은, (a) 다당류 물질인 전분, 당분, 셀룰로오스를 얻기 위한 전처리공정, (b) 글루코오스, 프룩토오스를 얻기 위한 단당화공정, 및 (c) 최종 화합물을 얻기 위한 생물발효 또는 촉매화학공정의 다단계 공정이 요구되며, 이러한 다 단계 공정을 거치는 과정에서 수율이 저하되는 문제점이 있다.Specifically, a general preparation method for obtaining a desired final compound from a biomass source includes: (a) a pretreatment step for obtaining starch, sugar, cellulose, which is a polysaccharide material, (b) a monoglycosylation step for obtaining glucose, fructose, And (c) a multi-step process of biofermentation or catalytic chemical process to obtain the final compound is required, there is a problem that the yield is reduced in the course of this multi-step process.

또한, 작물계 공급원으로부터 생산되는 바이오에탄올은 식량자원을 활용하기 때문에, 식량자원과 경작지를 공유하는 문제로 인해 국제 곡물가 상승을 야기하고. 경작비용이 유가와 연동되는 경향이 있어, 국제적으로 많은 논쟁에 휩싸여 있다. In addition, because bioethanol produced from crop sources uses food resources, the sharing of arable land with food resources causes international grains to rise. Cultivation costs tend to be linked to oil prices, which has led to a lot of debate internationally.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 자연에서 자생적으로 성장하며, 농작물과 경작지를 공유하지 않는 목재, 도시 폐기물 형태의 폐목재나 삼림 곳곳에 흩어져 있는 임산 부산물을 원료로 이용할 수 있어 대량 공급도 가능한 목질계 바이오매스에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 이러한 목질계 바이오매스의 경우, 전처리과정에서 함유성분의 약 30%를 차지하고 있는 견고한 리그닌을 효율적으로 분리제거하기가 어렵고, 폐리그닌의 활용에 대해서도 많은 연구가 필요한 실정이다. 더욱이 목질계 바이오매스의 출발물질인 셀룰로오스는 작물계 바이오매스의 출발물질인 당분이나 전분에 비해 물리?화학적으로 안정하여, 전환공정의 난이도가 큰 문제점을 가지고 있다. In order to solve these problems, wood-based biomass that grows naturally in nature and uses wood that does not share crops and arable land, waste wood in the form of urban waste, or forest by-products scattered all over the forest can be used as raw materials. Interest in is increasing. However, in the case of such wood-based biomass, it is difficult to efficiently separate and remove the solid lignin, which occupies about 30% of the components in the pretreatment process, and much research on the utilization of waste lignin is required. Furthermore, cellulose, which is a starting material of woody biomass, is physically and chemically stable compared to sugar or starch, which is a starting material of crop biomass, and has a large difficulty in the conversion process.

전술된 문제를 해결하기 위하여 제3세대 바이오매스로서 해양자원이 주목을 받고 있다. 해양자원은 가용 재배면적이 넓고, 담수, 토지, 비료 등의 사용으로 인한 원가상승의 효과가 거의 없으며, 육상 식물에 비해 생장성이 우수하여 단위면적당 생산량이 높다. 또한 리그닌과 같은 제거하기 힘든 성분을 포함하고 있지 않기 때문에 전처리 과정이 매우 용이하다. 따라서 해양계 바이오매스 자원을 새로운 공급원으로 활용하여 바이오연료를 생산할 수 있는 전환기술의 개발은 탈석유화시대에 중요한 의미를 가질 것으로 기대된다. In order to solve the above-mentioned problem, marine resources are attracting attention as the third generation biomass. Marine resources have a large available cultivation area, have little effect of cost increase due to the use of fresh water, land, fertilizer, etc. It is also very easy to pretreat because it does not contain difficult-to-remove ingredients such as lignin. Therefore, the development of conversion technology that can produce biofuel using marine biomass resources as a new source is expected to have important significance in the era of depetroleization.

지금까지 해양 바이오매스에 대한 연구는 미세 해조류로부터 트리글리셀라이드를 추출한 후 전이 에스테르화 반응을 통해 지방산 에스테르계 바이오 디젤로 전환하는 방법을 주로 다루어 왔으나, 미세 해조류는 해양지역에서의 경작이 힘들고, 여과과정 등에 어려움이 있어 대체 석유자원으로서 대량 생산의 한계를 보이고 있다.Until now, research on marine biomass has mainly dealt with the extraction of triglycelide from microalgae and then conversion to fatty acid ester-based biodiesel through transition esterification. Due to difficulties in the process, it is showing the limitation of mass production as an alternative oil resource.

바이오매스 자원의 활용 측면에서 살펴보면, 현재 산업화가 완료된 바이오 에탄올은 에너지 함량이 가솔린의 75% 정도로 낮기 때문에 단일 연료로 사용하기 위해서는 기존 엔진의 변경이 필연적이고, 흡습성이 크기 때문에 엔진이나 파이프를 부식시킬 수 있는 위험성이 크다. 또한 글루코오스로부터 생물발효공정을 얻어질 때 물질수지상 탄소원의 1/3을 이산화탄소로 배출하기 때문에 근원적으로 비효율적 공정이다.In terms of the use of biomass resources, currently industrialized bioethanol has a low energy content of about 75% of gasoline, so it is inevitable to change the existing engine for use as a single fuel, and because it is hygroscopic, it may corrode the engine or pipe. There is a great risk. In addition, when a biofermentation process is obtained from glucose, one-third of the carbon source on the mass balance is emitted as carbon dioxide, which is inherently inefficient.

상기의 이유로 인해 에탄올의 대안으로 떠오르고 있는 것이 n-부탄올이다. n-부탄올은 에탄올에 비해 에너지함량이 높고, 흡습성이 낮지만 새로운 글루코오스로의 발효과정이 요구되며, 이를 개발하기 위한 연구가 현재 진행 중에 있다.For this reason, n-butanol is emerging as an alternative to ethanol. Although n-butanol has higher energy content and lower hygroscopicity than ethanol, fermentation process with new glucose is required, and research to develop it is currently underway.

전술된 문제를 해결하기 위한 또 다른 대안으로 주목받고 있는 것이 제2세대 바이오디젤이라고 불리는 바이오 에테르이다. 바이오 에테르는 에너지함량이 우수하고, 알코올류와는 달리 히드록시기가 없기 때문에 흡습성이 매우 낮으며, 배기가스의 배출량이 적어, 차세대 연료로서 관심을 끌고 있다. Another alternative for solving the above problems is a bioether called second generation biodiesel. Bioethers have high energy content, and unlike alcohols, have no hydroxy group and thus have low hygroscopicity and low emissions.

최근 Mascal 등은 셀룰로오스로부터 한 번에 에톡시메틸퓨란의 전구체인 5-클로로메틸푸르푸랄을 75% 이상의 높은 수율로 전환하는 반응에 성공함으로써 목질 계 바이오매스로부터 에톡시메틸퓨란의 대량생산 가능성을 한층 높인 바 있다. 그러나, 5-클로로메틸푸르푸랄을 에테르화 하는 과정에서 엔진에 치명적인 영향을 주는 염산이 부산물로 생성되기 때문에 대량 생산의 걸림돌이 되고 있다.[Mascal, M.; Nikinin, E. B., Angew . Chem . Int . Ed . 2008, 47, 7924-7926]Recently, Mascal et al. Succeeded in converting 5-chloromethylfurfural, a precursor of ethoxymethylfuran, from cellulose to a high yield of 75% or more, further increasing the possibility of mass production of ethoxymethylfuran from woody biomass. It was raised. However, during the etherification of 5-chloromethylfurfural, hydrochloric acid, which has a fatal effect on the engine, is produced as a by-product, making it an obstacle to mass production. [Mascal, M .; Nikinin, EB, Angew . Chem . Int . Ed . 2008 , 47 , 7924-7926]

본 발명은 경제적인 대량 제배가 가능하고, 탄소원의 함량이 풍부하며, 추출과정이 용이한 재생 및 지속사용 가능 바이오매스 자원으로부터 화석연료 대체 물질로 활용가능한 바이오연료를 손쉽게 제조하는 촉매전환공정을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a catalytic conversion process for easily producing biofuels that can be utilized as fossil fuel substitutes from renewable and sustainable biomass resources that are economically capable of mass cultivation, are rich in carbon sources, and are easy to extract. It aims to do it.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 저비용으로 대량 공급이 가능하고, 해양계 재생자원인 해조류의 주요 성분으로 손쉽게 추출이 가능한 갈락탄을 출발물질로 사용하여, 가솔린보다 에너지 밀도가 높고, 흡습성이 낮아 석유연료를 대체할 수 있는 대체연료 혹은 바이오연료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 여타 바이오매스와 달리 식량자원에 영향을 주지 않고, 자원파괴 등의 문제 없이 대량 재배가 가능한 새로운 바이오매스로서, 해양계 공급자원인 해조류를 이용하여, 석유 대체 바이오연료를 생산하기 위한 방법을 제공한다. The present invention is to solve the above problems, the present invention can be supplied in large quantities at low cost, using galactan as a starting material that can be easily extracted as a major component of the seaweed, which is marine renewable resources, energy than gasoline The present invention relates to a method for producing alternative fuel or biofuel that can replace petroleum fuel with high density and low hygroscopicity. Moreover, unlike other biomass, the present invention is a new biomass capable of mass cultivation without affecting food resources and without problems such as resource destruction, and is used for producing petroleum substitute biofuel using seaweed, which is a marine supplier. Provide a method.

구체적으로, 본 발명에 의한 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법은, 해조류에서 다당류 물질인 갈락탄을 추출하는 출발물질 제조단계(S10)와; 상기 갈락탄을 이용하여, 촉매전환반응을 통해 바이오연료를 제조하는 반응단계(S20)를 포함한다. Specifically, the biofuel manufacturing method using the algae-derived galactan according to the present invention, the starting material manufacturing step (S10) for extracting galactan, a polysaccharide material from seaweed; By using the galactan, a reaction step of preparing a biofuel through a catalytic conversion reaction (S20) is included.

본 발명에서 목적하는 바이오연료는, 바람직하게는 각각 화학식 Ⅰ로 표현되는 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄(5-alkoxymethyl-2-furfural) 및 화학식 Ⅱ로 표현되는 레불린산 알킬 에스테르(levulinic acid alkyl ester)이다. The biofuel desired in the present invention is preferably 5-alkoxymethyl-2-furfural represented by formula (I) and levulinic acid represented by formula (II), respectively. alkyl esters).

[화학식 Ⅰ](I)

Figure 112009049200648-pat00001
Figure 112009049200648-pat00001

[화학식 Ⅱ][Formula II]

Figure 112009049200648-pat00002
Figure 112009049200648-pat00002

여기서, 상기 화학식 Ⅰ 및 화학식 Ⅱ에서, R1 및 R2는 각각 알킬기, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 또는 아릴기 중 하나이다. Wherein, in Formulas (I) and (II), R 1 and R 2 are each one of an alkyl group, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, or aryl group.

화학식 Ⅰ의 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄은 5-하이드록시메틸-2-푸르푸랄(HMF)의 에테르 유도체로서 알려져 있으며, 상술한 바와 같이, 차세대 연료로서 주목받고 있는 물질이고, 그 에너지 밀도는 가솔린 또는 디젤 등 종래의 석유자원 유래 연료에 비하여 동등하거나 혹은 더 높고, 바이오에탄올보다는 월등히 높다. 따라서, 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄의 종류로서 대표적인 5-메톡시메틸-2-푸르푸랄 또는 5-에톡시메틸-2-푸르푸랄은, 화석연료 또는 MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether) 등의 연료 첨가제의 대체물질로서 활용가능하다. 5-alkoxymethyl-2-furfural of formula (I) is known as an ether derivative of 5-hydroxymethyl-2-furfural (HMF), and, as mentioned above, is a substance that is drawing attention as a next-generation fuel, and its energy density Is equal to or higher than conventional petroleum derived fuels such as gasoline or diesel, and significantly higher than bioethanol. Therefore, 5-methoxymethyl-2-furfural or 5-ethoxymethyl-2-furfural, which is typical of 5-alkoxymethyl-2-furfural, is a fossil fuel or MTBE (Methyl Tertiary Butyl Ether). It can be used as a substitute for fuel additives.

화학식 Ⅱ의 레불린산 알킬 에스테르는 그 자체로서 화석연료 대체 바이오 연료로 사용될 수도 있지만, 다수의 유용한 5-탄소 화합물 및 그의 유도체의 제조에서 주목할 만한 출발 물질로서 활용될 수도 있다. 예를 들어, 상기 물질을 이용하여 제조된 N-시클로헥실-2-피롤리돈은 전자 산업 (포토레지스트 스트리핑 용액), 공업용 세정제, 유정/가스정 유지, 및 섬유 염색을 비롯한 다수의 공업 응용에서 용매 또는 중간체로 사용된다. 또한, N-[2-히드록시에틸]-2-피롤리돈은 공업 세정, 인쇄 잉크, 및 가솔린 및 오일 첨가제에서 유용하다. 아울러, N-옥틸-2-피롤리돈은 예를 들어, 농업용 제품의 제조에서, 세제 및 분산제로서, 공업용 금속 세정제, 인쇄 잉크 및 섬유 염색에서 유용하다.The levulinic acid alkyl esters of formula (II) may be used as fossil fuel alternative biofuels themselves, but may also be utilized as notable starting materials in the preparation of many useful 5-carbon compounds and derivatives thereof. For example, N-cyclohexyl-2-pyrrolidone prepared using this material is a solvent in many industrial applications, including electronics industry (photoresist stripping solutions), industrial cleaners, oil / gas well fats, and fiber dyeing. Or as an intermediate. N- [2-hydroxyethyl] -2-pyrrolidone is also useful in industrial cleaning, printing inks, and gasoline and oil additives. In addition, N-octyl-2-pyrrolidone is useful in industrial metal cleaners, printing inks and textile dyeing, for example, as detergents and dispersants in the manufacture of agricultural products.

출발물질 제조단계(S10)는 간단하게 말해, 해조류로부터 다당류 물질을 추출하는 단계이며, 본 발명은, 이렇게 추출된 다당류 물질 중에서도 갈락탄을 이용하여 반응단계(S20)를 수행함으로써, 석유 대체연료인 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄 및 레불린산 알킬 에스테르 등의 바이오연료를 얻는 것을 특징으로 한다. Starting material manufacturing step (S10) is simply a step of extracting a polysaccharide material from seaweed, the present invention, by performing the reaction step (S20) using galactane among the polysaccharide material thus extracted, It is characterized by obtaining biofuels such as 5-alkoxymethyl-2-furfural and levulinic acid alkyl esters.

여기서, 상기 본 발명에 사용되는 해조류는 바람직하게는 거대 해조류로서, 홍조류, 갈조류, 녹조류 등 해양에 서식하며, 갈락탄을 포함하는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 상기 홍조류의 예로서는 우뭇가사리, 김, 코토니, 개도박, 둥근돌김, 개우무, 새발, 참풀가사리, 꼬시래기, 진두발, 참도박, 가시우무, 비단풀, 단박, 돌가사리, 석목, 지누아리 등이 있으며, 갈조류의 예로서는 미역, 다시마, 헛가지말, 민가지말, 패, 고리매, 미역쇠, 감태, 곰피, 대황, 쇠미역사촌, 모자반, 괭생이 모자반, 지충이, 톳 등을 들 수 있다. 또한, 상기 녹조류로는 청태, 해캄, 파래, 청각, 구슬청각, 옥덩굴, 염주말 등을 들 수 있다. 이들 해조류로부터 갈락 탄 이외에도 셀룰로오스, 전분 등의 다당류를 얻을 수 있다. Here, the algae used in the present invention is preferably a giant algae, inhabits the sea such as red algae, brown algae, green algae, and may be used without limitation as long as it contains galactan. Examples of the red algae include wood starfish, laver, kotoney, dog gambling, round seaweed, ox radish, buckwheat, green grass fern, braids, jindubal, sesame gambling, spiny radish, silk grass, scabbard, stone star, stone tree, jinari Examples of brown algae include brown seaweed, kelp, halibut, minji, l, gorimae, brown seaweed, Ecklonia cava, gompi, rhubarb, sesame seaweed cousin, mabanban, hoe sang mabanban, jichungyi, 톳, and the like. In addition, the green algae may include cheontae, haecam, green, hearing, bead hearing, jade, saline and the like. From these seaweeds, polysaccharides such as cellulose and starch can be obtained in addition to galactan.

상기 해조류로부터 갈락탄을 추출하는 방법으로서는, 해당 기술분야에서 사용되는 방법이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 해조류를 알칼리 수용액에 일정시간 침지시킨 후 물로 세척하고, 상기 세척된 해조류를 H2SO4, HCl, HBr, HNO3, CH3COOH, HCOOH, HClO4(perchloric acid), H3PO4, PTSA(para-toluene sulfonic acid) 등의 산성약품으로 이루어진 추출용매에 일정시간 침지시켜 아가(agar), 카라기난, 알긴산 성분을 추출하는 방법을 사용할 수 있다. As a method for extracting galactan from the algae, any method used in the art may be used without limitation. For example, the seaweeds are immersed in an aqueous alkali solution for a certain time and washed with water, and the washed seaweeds are H 2 SO 4 , HCl, HBr, HNO 3 , CH 3 COOH, HCOOH, HClO 4 (perchloric acid), H 3 A method of extracting agar, carrageenan, and alginic acid may be used by immersion in an extraction solvent consisting of an acidic drug such as PO 4 and PTSA (para-toluene sulfonic acid).

본 발명에서 사용되는 갈락탄으로는, 아가(agar)를 사용하는 것이 바람직하다. 대표적인 갈락탄으로서의 아가(Agar)는 아가로오스(Agarose)를 단량체로 포함하는 천연고분자이며, 아가로오스는 아래 화학식 Ⅲ과 같이 갈락토오스(Galactose)와 3,6-안히드로글루코오스(1,3-anhydroglucose)로 이루어진 이당류 물질이다. As galactan used by this invention, it is preferable to use agar. Agar as a representative galactan (Agar) is a natural polymer containing agarose (Agarose) as a monomer, agarose is a galactose (Galactose) and 3,6- anhydroglucose (1,3- It is a disaccharide substance consisting of anhydroglucose).

[화학식 Ⅲ][Formula III]

Figure 112009049200648-pat00003
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화학조성의 측면에서 거대 해조류로부터 간단한 전처리공정을 통해 얻어질 수 있는 갈락탄 내의 아가의 양은 Gelidium, Gracilaria 등 일부 홍조류의 경우 전체 성분의 최대 약 50 내지 60%에 이른다고 알려져 있다. 나머지 주요 구성성분으 로는 셀룰로오스 섬유소인 글루칸이 약 10 내지 20%, 단백질인 10 내지 20%, 지질과 회분이 약 5 내지 15% 존재하나, 이들은 추출과정 등에서 손쉽게 제거가 가능하다.In terms of chemical composition, the amount of agar in galactan obtained from a simple pretreatment from giant seaweeds is known to reach up to about 50-60% of the total components of some red algae such as Gelidium and Gracilaria. The remaining major constituents are about 10 to 20% of glucan, cellulose fiber, 10 to 20% of protein, and about 5 to 15% of lipid and ash, but they can be easily removed during extraction.

이러한 아가는 분자 내 수소결합을 통해 결정형을 이루어 용해도가 매우 낮은 셀룰로오스와는 달리, 무정형의 고분자 물질로서 극성 용매 상에서 용해도가 우수하고, 구체적으로, 아가는 80 ℃ 정도로 가열된 물이나 알코올 등 친수성 유기용매 상에서 용해될 수 있다. 이러한 용해도 특성은 효율적인 화학전환반응을 위해서 반드시 요구되는 요소로 매우 중요한 의미를 가진다. 더욱이 후술하는 본 발명의 반응단계(S20)에서와 같이, 산 촉매에 의한 전환반응을 수행하는 경우, 분리정제가 용이하고, 산의 카운터 이온에 의한 부반응이 없으며, 재활용이 가능하고, 연속공정의 적용이 용이한 불균일 고체산 촉매를 사용할 수 있는 장점이 있다.Unlike cellulose, which forms a crystalline form through intramolecular hydrogen bonding and has a very low solubility, the agar is an amorphous polymer material having excellent solubility in a polar solvent. Specifically, the agar is a hydrophilic organic material such as water or alcohol heated to about 80 ° C. Can be dissolved in a solvent. This solubility characteristic is an essential element for an efficient chemical conversion reaction and has a very important meaning. Furthermore, as in the reaction step (S20) of the present invention to be described later, when performing the conversion reaction by the acid catalyst, separation and purification is easy, there is no side reaction by the counter ion of the acid, recycling is possible, There is an advantage that can be used for heterogeneous solid acid catalyst that is easy to apply.

본 발명의 일 실시형태에 의한 반응단계(S20)는, 이러한 전환반응으로서의 최적조건을 수립하기 위하여 도출된 것으로서, 상기 갈락탄 및 고체 산 촉매를 용매 내에 첨가하여, 금속촉매전환반응시킴으로써 수행된다. Reaction step (S20) according to an embodiment of the present invention is derived to establish the optimum conditions as such a conversion reaction, it is carried out by adding the galactane and a solid acid catalyst in a solvent, the metal catalyst conversion reaction.

즉, 상기 본 발명의 일 실시형태에 의한 반응단계(S20)에 따르면, 출발물질 제조단계(S10)를 통하여 추출된 다당류 갈락탄을 가수분해에 의하여 단당류로 전환하는 과정 없이, 단일 공정으로 목적하는 화합물인 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄 및 레불린산 알킬 에스테르를 얻을 수 있다. 아래 반응식 1에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 갈락탄으로서 아가를 이용하여, 단일반응에 의하여 상기 화합물을 얻는 과정을 간략하게 나타내었다. That is, according to the reaction step (S20) according to an embodiment of the present invention, without the process of converting the polysaccharide galactane extracted through the starting material production step (S10) to monosaccharides by hydrolysis, the target in a single process Compounds 5-alkoxymethyl-2-furfural and levulinic acid alkyl esters can be obtained. In the following Reaction Scheme 1, as a preferred embodiment of the present invention, the process of obtaining the compound by a single reaction using agar as a galactan is briefly shown.

[반응식 1]Scheme 1

Figure 112009049200648-pat00004
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본 발명에서 사용된 촉매전환반응의 메커니즘을 살펴보면, 우선 아가 분자 내의 산소원자 위로 H+이 결합하여 양이온으로 활성화된 후 아가 분자 내의 전자들이 이동하며 반응이 시작된다. 이때 전자들의 이동에 의해 분자 내의 화학결합이 동시 다발적으로 끊어지거나 재생성되는 상황이 발생하며, 이로 인해 반응용액 내에는 평형관계를 갖는 수많은 중간체가 존재하게 된다. 반응시간이 지남에 따라 탈수과정에 의해 평형상태가 깨지면서 열역학적으로 가장 안정한 화학구조를 갖는 물질로 전환이 이루어지게 되고, 바람직한 용매인 알코올에 의한 에테르화 반응과 에스테르화 반응이 추가로 발생하게 되어 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 알킬 에스테르가 최종 생성물로 얻어지게 된다. Looking at the mechanism of the catalytic conversion reaction used in the present invention, first H + is bonded to the oxygen atom in the agar molecule is activated as a cation, then the electrons in the aga molecule move and the reaction begins. At this time, due to the movement of electrons, a situation in which chemical bonds in the molecule are simultaneously disconnected or regenerated occurs. As a result, many intermediates having an equilibrium relationship exist in the reaction solution. As the reaction time elapses, the equilibrium state is broken by the dehydration process, and the conversion to the substance having the most stable chemical structure is performed.The addition of etherification reaction and esterification reaction with alcohol, which is a preferable solvent, is further generated. Alkoxymethyl-2-furfural and levulinic acid alkyl esters are obtained as the final product.

흥미로운 점은 아가는 셀룰로오스와 달리 화학구조상 고리변형(ring strain)이 큰 3,6-안히드로글루코오스로 인해 산성 조건 하에서 보다 민감하게 반응하며, 아가로오스 간의 연결이 일반적인 C1-C4 연결이 아닌 C1-C3로 되어있어 중간체의 화학구조도 다를 것으로 예상되어 산 촉매의 세기 및 농도, 반응용액의 농도, 용매의 종류, 온도, 시간 등 기존의 작물계, 목질계 바이오매스자원 유래 출발물질인 글루코오스, 프룩토오스, 셀룰로오스와는 전혀 다른 새로운 반응조건이 요구된다. Interestingly, unlike cellulose, agar reacts more sensitively under acidic conditions due to 3,6-anhydroglucose with a higher ring strain in its chemical structure, and the link between agarose is not a typical C1-C4 link. -C3 is expected to be different chemical structure of intermediates, such as glucose, which is a starting material derived from existing crop and wood biomass resources, such as acid catalyst strength, concentration, reaction solution concentration, solvent type, temperature, time, etc. New reaction conditions are required which are completely different from fructose and cellulose.

여기서, 상기 본 발명의 일 실시형태에 사용되는 (불균일)고체 산 촉매는, 각종 이온교환수지, 제올라이트, 금속실리케이트, 산성수지(acid resins), 천연점토광물(natural clay minerals), 실리카 포화 무기산(silica impregnated with mineral acid), 열처리된 숯, 금속산화물, 금속황화물, 금속염, 혼합 산화물, 또는 이들의 혼합물 등이 특별히 한정되지 않고 사용될 수 있다. Here, the (heterogeneous) solid acid catalyst used in the embodiment of the present invention is a variety of ion exchange resins, zeolites, metal silicates, acid resins, natural clay minerals, silica saturated inorganic acid ( silica impregnated with mineral acid), heat treated charcoal, metal oxides, metal sulfides, metal salts, mixed oxides, or mixtures thereof may be used without particular limitation.

또한, 상기 용매는, 알코올계 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에 사용되는 알코올계 용매로는, 1차 지방족 알코올로서, 바람직하게는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 2-히드록시메틸-프로판올, 부탄올 등을 사용할 수 있다. In addition, it is preferable to use an alcohol solvent as said solvent. As the alcoholic solvent used in the present invention, as the primary aliphatic alcohol, preferably methanol, ethanol, propanol, 2-hydroxymethyl-propanol, butanol and the like can be used.

여기서, 상기 용매와 여기에 첨가되는 갈락탄의 바람직한 비율은, 0.5 내지 50g/L, 더욱 바람직하게는 1 내지 20 g/L (wt/V)이며, 상기 비율로 적용하였을 경우에 우수한 수율을 나타내었다. 또한, 수율을 극대화시키기 위한 상기 고체 산 촉매의 농도는 0.05 내지 1.0M, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5M이다. 나아가, 본 발명의 일 실시형태에 의한 반응단계(S20)의 바람직한 반응온도는, 50 내지 200℃, 더욱 바람직하게는 70 내지 150 ℃이며, 반응시간은 1 내지 20 시간이다. 일반적으로, 온도 50℃ 미만이면 반응이 잘 수행되지 아니하고, 200℃ 이상의 고온이면 휴민(humin) 등의 부산물이 많이 생성되어 수율이 감소하는 문제점이 있다. Here, a preferable ratio of the solvent and galactane added thereto is 0.5 to 50 g / L, more preferably 1 to 20 g / L (wt / V), and shows excellent yield when applied in the above ratio. It was. In addition, the concentration of the solid acid catalyst to maximize the yield is 0.05 to 1.0M, more preferably 0.1 to 0.5M. Furthermore, the preferred reaction temperature of the reaction step (S20) according to one embodiment of the present invention is 50 to 200 ℃, more preferably 70 to 150 ℃, the reaction time is 1 to 20 hours. In general, the reaction is not performed well if the temperature is less than 50 ℃, there is a problem in that the yield is reduced because a lot of by-products such as humin (humin) is generated when the temperature is higher than 200 ℃.

이처럼, 본 발명에 의한 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법에 따르면, 단일공정으로 간단하게 바이오연료를 제조할 수 있다. As described above, according to the biofuel production method using seaweed-derived galactan according to the present invention, biofuel can be easily produced in a single step.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 해양계 바이오매스 자원인 거대 해조류를 활용함으로서 작물계 바이오매스 자원처럼 곡물가에 영향을 미치는 문제가 없고, 목질계 바이오매스 자원에 비해 손쉽게 탄소원을 추출할 수 있다. As described above, according to the present invention, there is no problem affecting the grain prices like the crop biomass resources by utilizing the giant seaweeds, which are marine biomass resources, and the carbon source can be extracted more easily than the wood based biomass resources. .

또한, 본 발명에 따르면, 기존의 석유계 연료에 비해 에너지밀도가 낮은 바이오에탄올을 대체할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect that can replace bioethanol having a lower energy density than conventional petroleum fuel.

이하에서는 실시예를 들어, 본 발명에 의한 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the biofuel production method using the algae-derived galactan according to the present invention will be described.

실시예 1 (5-에톡시메틸-2-푸르푸랄, 레불린산 에틸 에스테르 생성)Example 1 (5-ethoxymethyl-2-furfural, levulinic acid ethyl ester production)

250 mL-둥근바닥 플라스크에 아가 1 g, 고체 산 촉매로서 Dowex 이온교환수지 1 g, 용매 겸 시약으로서 n-에탄올 20 mL를 넣고 교반하여 현탁액을 만든 다음, 환류냉각기를 설치하고, 온도를 서서히 80 ℃까지 가열한 후 240 rpm으로 교반하며 18 시간동안 반응을 진행시킨다. 이 때 반응용액의 색이 무색에서 갈색으로 변하였다 (반응 개시 후 약 4 내지 5 시간 경). 반응용액을 분취하여 HPLC (도 1)와 GC-Mass 분석을 통해 5-에톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 에틸 에스테르가 3:1의 비율로 생성되었음을 확인하였다 (선택도 >90%). 반응 후 반응 혼합물 내의 고체산 촉매와 부반응 고체물질인 휴민 (humin)을 필터로 제거하고, 남은 용액의 용매를 감압 하에 제거하고 얻은 생성혼합물을 컬럼 크로마토그래피 (헥산:에틸 아세테이트=10:1 → 5:1)를 통해 분리하여 5-에톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 에틸 에스테르 혼합물을 수율 10% (100 mg)로 얻어 NMR (도 2)을 통해 확인하였다.Into a 250 mL round-bottom flask, add 1 g of agar, 1 g of Dowex ion exchange resin as a solid acid catalyst, 20 mL of n-ethanol as a solvent and reagent, stir to form a suspension, and install a reflux condenser. After heating to ℃ ℃ stirred at 240 rpm to proceed the reaction for 18 hours. At this time, the color of the reaction solution turned from colorless to brown (about 4 to 5 hours after the start of the reaction). The reaction solution was separated and HPLC (FIG. 1) and GC-Mass analysis confirmed that 5-ethoxymethyl-2-furfural and levulinic acid ethyl ester were produced in a ratio of 3: 1 (selectivity> 90%). ). After the reaction, the solid acid catalyst in the reaction mixture and the side reaction solid material, humin, were removed by a filter, and the solvent of the remaining solution was removed under reduced pressure. The resulting mixture was subjected to column chromatography (hexane: ethyl acetate = 10: 1 → 5 The mixture was separated through: 1) to obtain a mixture of 5-ethoxymethyl-2-furfural and levulinic acid ethyl ester in a yield of 10% (100 mg), and confirmed by NMR (FIG. 2).

여기서, 도 1은 상기 에탄올 용매 하에서 고체산 촉매 전환공정을 통해 아가로부터 생성된 물질의 HPLC를 나타낸 도면으로서, 각각의 피크는 5-에톡시메틸-2-푸르푸랄 및 레불린산 에틸 에스테르를 나타낸다.1 is a diagram showing the HPLC of the material generated from agar through the solid acid catalytic conversion process in the ethanol solvent, each peak represents 5-ethoxymethyl-2-furfural and levulinic acid ethyl ester .

또한, 도 2는 상기 아가로부터 생성된 물질을 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리 정제한 후 얻어지는 5-에톡시메틸-2-푸르푸랄 및 레불린산 에틸 에스테르 혼합물의 1H-NMR을 나타낸 도면으로 각 물질에 해당하는 프로톤(proton)의 위치를 숫자로 표시하였다. In addition, Figure 2 is a diagram showing the 1 H-NMR of the mixture of 5-ethoxymethyl-2-furfural and levulinic acid ethyl ester obtained after separation and purification of the material produced from the agar through column chromatography The positions of protons corresponding to the numbers are indicated by numbers.

실시예 2 (5-부톡시메틸-2-푸르푸랄, 레불린산 부틸 에스테르 생성, 5 % 아가 용액)Example 2 (5-butoxymethyl-2-furfural, levulinic acid butyl ester production, 5% agar solution)

250 mL-둥근바닥 플라스크에 아가 1 g, 고체 산 촉매로서 Dowex 이온교환수지 1 g, 용매 겸 시약으로서 n-부탄올 20 mL를 넣고 교반하여 현탁액을 만든 다음, 환류냉각기를 설치하고, 온도를 서서히 90 ℃까지 가열한 후 240 rpm으로 교반하며 30 시간동안 반응을 진행시킨다. 이 때 반응용액의 색이 무색에서 갈색으로 변하였다 (반응 개시 후 약 4 내지 5 시간 경). 반응 후 반응 혼합물 내의 고체산 촉매와 부반응 고체물질인 휴민 (humin)을 필터로 제거하고, 남은 용액의 용매를 감압 하에 제거하고 얻은 생성혼합물을 컬럼 크로마토그래피 (헥산:에틸 아세테이트=10:1 → 5:1)를 통해 분리하여 5-부톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 부틸 에스테르 혼합물을 수율 약 20% (200 mg)로 얻었다.Into a 250 mL round-bottom flask, add 1 g of agar, 1 g of Dowex ion exchange resin as a solid acid catalyst, 20 mL of n-butanol as a solvent and reagent, stir to form a suspension, and install a reflux condenser. After heating to ℃, the reaction proceeds for 30 hours while stirring at 240 rpm. At this time, the color of the reaction solution turned from colorless to brown (about 4 to 5 hours after the start of the reaction). After the reaction, the solid acid catalyst in the reaction mixture and the side reaction solid material, humin, were removed by a filter, and the solvent of the remaining solution was removed under reduced pressure. The resulting mixture was subjected to column chromatography (hexane: ethyl acetate = 10: 1 → 5 1) to obtain a mixture of 5-butoxymethyl-2-furfural and levulinic acid butyl ester in a yield of about 20% (200 mg).

실시예 3 (5-부톡시메틸-2-푸르푸랄, 레불린산 부틸 에스테르 생성, 20% 아가 용액)Example 3 (5-butoxymethyl-2-furfural, levulinic acid butyl ester production, 20% agar solution)

250 mL-둥근바닥 플라스크에 아가 4 g, 고체 산 촉매로서 Dowex 이온교환수지 4 g, 용매 겸 시약으로서 n-부탄올 20 mL를 넣고 교반하여 현탁액을 만든 다음, 환류냉각기를 설치하고, 온도를 서서히 90 ℃까지 가열한 후 240 rpm으로 교반하며 30 시간동안 반응을 진행시킨다. 이 때 반응용액의 색이 무색에서 갈색으로 변하였다 (반응 개시 후 약 4 내지 5 시간 경). 반응 후 반응 혼합물 내의 고체산 촉매와 부반응 고체물질인 휴민 (humin)을 필터로 제거하고, 남은 용액의 용매를 감압 하에 제거하고 얻은 생성혼합물을 컬럼 크로마토그래피 (헥산:에틸 아세테이트=10:1 → 5:1)를 통해 분리하여 5-부톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 부틸 에스테르 혼합물을 수율 약 20% (800 mg)로 얻어 NMR (도 3)을 통해 확인하였다.Into a 250 mL round-bottom flask, add 4 g of agar, 4 g of Dowex ion exchange resin as a solid acid catalyst, 20 mL of n-butanol as a solvent and reagent, stir to form a suspension, and install a reflux condenser. After heating to ℃, the reaction proceeds for 30 hours while stirring at 240 rpm. At this time, the color of the reaction solution turned from colorless to brown (about 4 to 5 hours after the start of the reaction). After the reaction, the solid acid catalyst in the reaction mixture and the side reaction solid material, humin, were removed by a filter, and the solvent of the remaining solution was removed under reduced pressure. The resulting mixture was subjected to column chromatography (hexane: ethyl acetate = 10: 1 → 5 It was separated through 1) to obtain a mixture of 5-butoxymethyl-2-furfural and levulinic acid butyl ester in a yield of about 20% (800 mg) and confirmed through NMR (Fig. 3).

여기서, 도 3은 상기 에탄올 용매 하에서 고체산 촉매 전환공정을 통해 아가로부터 생성된 물질을 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리 정제한 후 얻어지는 5-부톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 부틸 에스테르 혼합물의 1H-NMR을 나타낸 도면으로 각 물질에 해당하는 프로톤의 위치를 숫자로 표시하였다. 3 is a mixture of 5-butoxymethyl-2-furfural and levulinic acid butyl ester mixture obtained by separating and purifying a substance produced from agar through a solid acid catalytic conversion process in the ethanol solvent through column chromatography. 1 H-NMR is a diagram showing the position of the proton corresponding to each material by numbers.

이상, 본 발명의 실시예를 중심으로 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 용이하게 변환 또는 삭제 가능한 범위까지 포함하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.In the above, the embodiment of the present invention has been described in detail. However, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments, but includes a range that can be easily converted or deleted within the scope of the appended claims, and without departing from the gist of the invention claimed in the claims. Anyone skilled in the art is deemed to fall within the scope of the claims described herein to the extent possible to vary.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 생성물질의 HPLC를 나타낸 도면으로서, 각각의 피크는 5-에톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 에틸 에스테르를 나타낸다. 1 is a diagram showing the HPLC of the product according to Example 1 of the present invention, each peak represents 5-ethoxymethyl-2-furfural and levulinic acid ethyl ester.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 생성물질을 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리 정제한 후 얻어지는 5-에톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 에틸 에스테르 혼합물의 1H-NMR을 나타낸 도면으로서, 각 물질에 해당하는 프로톤의 위치를 숫자로 표시하였다. FIG. 2 is a diagram showing 1 H-NMR of a mixture of 5-ethoxymethyl-2-furfural and levulinic acid ethyl ester obtained after separating and purifying a product according to Example 1 through column chromatography. , The positions of protons corresponding to the respective substances are indicated by numbers.

도 3은 본 발명의 실시예 3에 의한 생성물질을 컬럼 크로마토그래피를 통해 분리 정제한 후 얻어지는 5-부톡시메틸-2-푸르푸랄과 레불린산 부틸 에스테르 혼합물의 1H-NMR을 나타낸 도면으로 각 물질에 해당하는 프로톤의 위치를 숫자로 표시하였다. 3 is a diagram showing 1 H-NMR of a mixture of 5-butoxymethyl-2-furfural and levulinic acid butyl ester obtained after separation and purification of a product according to Example 3 of the present invention by column chromatography. The positions of protons corresponding to each material are indicated by numbers.

Claims (10)

해조류에서 다당류 물질인 갈락탄을 추출하는 출발물질제조단계;A starting material manufacturing step of extracting galactan, a polysaccharide material from seaweed; 고체 산 촉매와 상기 갈락탄을 알코올 용매 내에 첨가하여, 촉매전환반응을 시켜, 바이오연료를 제조하는 반응단계를 포함하고, 상기 바이오연료는, 아래 화학식 Ⅰ로 표현되는 5-알콕시메틸-2-푸르푸랄 및 화학식 Ⅱ로 표현되는 레불린산 알킬 에스테르인 것을 특징으로 하는 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법. Adding a solid acid catalyst and the galactane in an alcohol solvent to perform a catalytic conversion reaction to produce a biofuel, wherein the biofuel is 5-alkoxymethyl-2-fur represented by the following Chemical Formula I: A method for producing a biofuel using algal-derived galactane, which is a fural and levulinic acid alkyl ester represented by the formula (II). [화학식 Ⅰ](I)
Figure 112011103328935-pat00012
Figure 112011103328935-pat00012
[화학식 Ⅱ][Formula II]
Figure 112011103328935-pat00013
Figure 112011103328935-pat00013
상기 화학식 Ⅰ 및 화학식 Ⅱ에서, R1 및 R2는 각각 알킬기, 알케닐, 알키닐, 시클로알킬, 또는 아릴기 중 하나이다. In formula (I) and formula (II), R 1 and R 2 are each one of an alkyl group, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, or aryl group.
삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 해조류는 거대 해조류인 것을 특징으로 하는 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법. The seaweed is a method of producing a biofuel using algal-derived galactan, characterized in that the giant seaweed. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 갈락탄은, 아가(agar)인 것을 특징으로 하는 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법. The galactan is agar (agar), characterized in that the biofuel production method using the algae-derived galactan. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 알코올 용매와 상기 갈락탄의 비율은, 0.5 내지 50g/L인 것을 특징으로 하는 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법. The ratio of the said alcohol solvent and said galactan is 0.5-50 g / L, The manufacturing method of the biofuel using seaweed derived galactan characterized by the above-mentioned. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 고체 산 촉매의 산 농도는 0.05 내지 1.0M인 것을 특징으로 하는 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법. The acid concentration of the solid acid catalyst is a method for producing a biofuel using seaweed-derived galactane, characterized in that 0.05 to 1.0M. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반응단계의 반응온도는, 50 내지 200℃인 것을 특징으로 하는 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법. The reaction temperature of the reaction step, the biofuel production method using seaweed-derived galactane, characterized in that 50 to 200 ℃. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반응단계의 반응시간은 3 내지 50시간인 것을 특징으로 하는 해조류 유래 갈락탄을 이용한 바이오 연료의 제조방법. The reaction time of the reaction step is a method for producing a biofuel using seaweed-derived galactane, characterized in that 3 to 50 hours.
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