KR101704343B1 - bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device - Google Patents

bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device Download PDF

Info

Publication number
KR101704343B1
KR101704343B1 KR1020160051418A KR20160051418A KR101704343B1 KR 101704343 B1 KR101704343 B1 KR 101704343B1 KR 1020160051418 A KR1020160051418 A KR 1020160051418A KR 20160051418 A KR20160051418 A KR 20160051418A KR 101704343 B1 KR101704343 B1 KR 101704343B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
moisture
raw material
reactor
main reactor
supplied
Prior art date
Application number
KR1020160051418A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
조희균
홍천표
이은희
Original Assignee
씨에스 에너지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 씨에스 에너지 주식회사 filed Critical 씨에스 에너지 주식회사
Priority to KR1020160051418A priority Critical patent/KR101704343B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101704343B1 publication Critical patent/KR101704343B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/015Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using gaseous or vaporous substances, e.g. ozone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/18Radiation
    • A61L9/20Ultraviolet radiation
    • A61L9/205Ultraviolet radiation using a photocatalyst or photosensitiser
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L9/00Disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L9/16Disinfection, sterilisation or deodorisation of air using physical phenomena
    • A61L9/22Ionisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • C10G25/003Specific sorbent material, not covered by C10G25/02 or C10G25/03
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/18Apparatus specially designed for the use of free, immobilized or carrier-bound enzymes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2209/00Aspects relating to disinfection, sterilisation or deodorisation of air
    • A61L2209/20Method-related aspects
    • A61L2209/21Use of chemical compounds for treating air or the like
    • A61L2209/212Use of ozone, e.g. generated by UV radiation or electrical discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1011Biomass
    • C10G2300/1014Biomass of vegetal origin
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

The present invention relates to a technique for refining and re-using crude animal and crude plant oil as fuel oil satisfying a quality standard of bio heavy oil. More specifically, the present invention provides a scheme for producing generation bio heavy oil having low costs by providing cheapest raw ingredients through an optimal process when producing generation bio heavy oil. The present invention provides a liquid and gas dual circulation-type bio heavy oil producing system. The system applies an enzyme reactor to a free fatty acid removing process to construct a low cost generating and operating facility for producing generation bio heavy oil from a palm oil byproduct, removes moisture existing in raw ingredients and moisture generated during a process of producing a bio-fuel, provides a low cost effective air circulation-type moisture removing process without using vacuum dehydrating and decompressing distilling techniques, and improves a conversion rate of an enzyme reaction by simultaneously performing the enzyme reaction and a moisture removing process.

Description

내부순환형 악취제거기가 구비된 바이오중유 제조시스템 {bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bio-heavy oil production system having an internal circulation type malodor removing apparatus,

본 발명은 조동물성 및 조식물성 유지를 바이오 중유의 품질기준에 만족하는 연료유로 정제 및 재이용하기 위한 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 조팜유(crude palm oil)등으로 부터 효율적인 반응 및 정제를 통하여 고품질의 연료유를 제조하기 위한 기상 및 액상 이중순환형 바이오중유 제조시스템에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for refining and reusing a fuel flow channel satisfying the quality standards of biofuel feedstock for maintaining the animal and breakfast properties, and more particularly, to a process for efficiently refining and purifying feedstocks from crude palm oil, Liquid double-loop type bio-fuel oil production system for producing high-quality fuel oil.

1. 바이오 중유 제조기술1. Bio-oil production technology

최근 신재생에너지 공급의무화제도(RPS) 시행에 따라 의무공급량 이행을 위해 발전사에서 다양한 바이오에너지 보급을 추진 중에 있다. 발전용 바이오중유의 시범보급사업은 국내 4개 발전사 및 한국 지역난방공사에서 사업을 진행하고 있으며, 바이오디젤 공급사 및 유지사 등 바이오 중유 제조 허가업체 사업장에서 한국 석유관리원의 관리 하에 제조하여 납품을 추진 중에 있다. 국내 발전용 바이오중유는 주로 팜유, 고산가 팜 부산물, 바이오디젤 공정 부산물 및 동물성 유지 등 저가의 원료를 품질기준에 맞게 정제 및 혼합하여 제조하고 있다.Recently, in order to fulfill the obligatory supply of energy through the implementation of the RPS (Mandatory Renewable Energy System), various generations of bio-energy are being promoted. The pilot project for bio-fuel oil for power generation is being carried out by four domestic power generation companies and the Korea District Heating Corporation, and is being manufactured and delivered under the management of the Korea Petroleum Management Authority at the factory of bio-diesel supplier and maintenance company . Bio-fuel oil for domestic power generation is mainly produced by refining and mixing low-cost raw materials such as palm oil, high-value-added palm by-product, biodiesel process by-product and animal oil to meet quality standards.

현재 국내외 산업용 연료유 제조 기술은 대부분 이온정제, 감압증류 또는 열분해 공정을 이용하여 산업용연료유를 생산하고 있다. Currently, domestic and overseas industrial fuel oil production technologies are mostly producing industrial fuel oil using ion purification, reduced pressure distillation or pyrolysis process.

이온정제공법은 동식물성유의 수분 및 침전물을 제거하고 약품 처리를 통하여 중금속 등을 제거하여 제품을 생산하는 방법으로서, 생산된 제품은 벙커C유 대체 연료유로만 사용이 가능하다. 이온정제공법은 회분 등을 효과적으로 제거하기가 어려워 노즐이 자주 막히는 현상이 발생하며, 잔류 탄소량 또한 높다. 처리 단계가 복잡하고 고전적인 기술로 선진국에서는 거의 사용하지 않는 기술로서 수율은 70% 정도이다.Ion refining method is a method to produce products by removing moisture and sediments from animal and vegetable oil and removing heavy metals etc. through chemical treatment. The produced product can be used only bunker C oil alternative fuel oil. Ion refining method is difficult to effectively remove ash, etc., often causing nozzle clogging, and the amount of residual carbon is also high. The process is complicated and the technology is rarely used in advanced countries due to its classical technology. The yield is about 70%.

감압증류공법은 단순 물리정제공정으로서 감압증류 시 생산되는 수율은 70% 정도이며, 수율을 올리기 위해서는 고온의 운전온도가 필요한 단점이 있다. 또한 플랜트 설계비용이 매우 높다는 단점이 있다. The vacuum distillation process is a simple physical purification process. The yield of the vacuum distillation is about 70%, and a high temperature operation temperature is required to increase the yield. In addition, there is a drawback that the plant design cost is very high.

고온열분해공법은 공기와 접촉을 차단하여 400℃ 이상의 온도 및 높은 압력 하에서 열을 가하여 저분자량으로 분해 및 응축하여 바이오중유를 생산하는 방법이다. 고온열분해공법은 운전 시 악취가 발생하는 단점이 있으며, 공정의 구성이 복잡하고 운전방법에 있어서 청소 작업 시간이 많이 필요하고, 연속 공정이 어려우며, 수율이 상대적으로 낮은 단점이 있다. 이외에도 막 분리 시스템을 이용한 장치도 개발되고 있다.The high-temperature pyrolysis method is a method of producing bio-heavy oil by decomposing and condensing at a low molecular weight by applying heat at a temperature of 400 ° C or more and high pressure by blocking contact with air. The high-temperature pyrolysis process has a disadvantage in that odor is generated during operation, and the process is complicated and requires a long cleaning operation time, a continuous process is difficult, and a yield is relatively low. In addition, a device using a membrane separation system is being developed.

발전용 바이오중유를 제조하기 위한 원료는 야자로부터 오일을 추출하고 남은 찌꺼기를 이용하거나, 바이오디젤 및 바이오디젤 제조후 생성되는 피치, 또는 동식물성 기름을 이용하여 제조하는 방법 등이 제시되고 있다.A raw material for producing power biofuel heavy oil is proposed by extracting oil from coconut husk and using remaining scrap, a pitch produced after biodiesel and biodiesel production, or a method using the vegetable oil.

이러한 원료들 중에서 야자오일의 부산물이 단가 및 원료수급면에서 가장 경쟁력이 있는 것으로 판단된다.Among these raw materials, palm oil by-products are considered to be the most competitive in terms of unit price and raw material supply and demand.

발전용 바이오중유는 발전용 보일러의 연료로서 다음의 품질기준에 적합하여야 한다.
Bio-fuel oil for power generation shall meet the following quality standards as fuel for power generation boilers.


항 목

Item


품질기준

Quality standards

인화점(℃)

Flash point (℃)

70 이상

70 or more

동점도(40℃, ㎟/s)

Kinematic viscosity (40 캜, mm 2 / s)

20 이상 ~ 100 이하

20 ~ 100

잔류탄소분(무게%)

Residual carbon content (% by weight)

10 이하

below 10

황분(무게%)

Sulfur (weight%)

0.1 이하

0.1 or less

회분(무게%)

Ash (weight%)

0.10 이하

0.10 or less

동판부식(50℃, 3h)

Copper corrosion (50 ℃, 3h)

1b 이하

1b or less

유동점(℃)

Pour Point (℃)

27.5 이하

27.5 or less

밀도(15℃, ㎏/㎥)

Density (15 캜, kg / m 3)

991 이하

991 or less

수분(무게%)

Moisture (% by weight)

0.20 이하

0.20 or less

전산가(㎎ KOH/g)

Calculated value (mg KOH / g)

25 이하

25 or less



알칼리 금속(mg/kg)



Alkali metal (mg / kg)

Na

Na

70 이하

70 or less

Ca

Ca

30 이하

30 or less

K

K

70 이하

70 or less

요오드가(g/100g)

Iodine (g / 100 g)

120 이하

120 or less

질소(무게%)

Nitrogen (% by weight)

0.3 이하

0.3 or less

바나듐(mg/kg)

Vanadium (mg / kg)

50 이하

Less than 50

발열량(kcal/kg)

Calorific value (kcal / kg)

9,000 이상

More than 9,000

물과침전물(부피%)

Water and sediment (vol%)

0.5 이하

0.5 or less

실리콘+알루미늄+철(mg/kg)

Silicon + aluminum + iron (mg / kg)

200 이하

200 or less

인(mg/kg)

Phosphorus (mg / kg)

100 이하

Below 100

바이오중유의 제조 시 가장 중요한 공정 중의 하나는 수분을 제거하는 공정이다. One of the most important processes in the production of biofuel is the process of removing moisture.

발전용 바이오중유의 약 22가지 품질 기준 중에서 수분은 전체 바이오중유 중에서 0.2 wt% 이하인 조건을 유지하여야 한다.  Among the about 22 quality standards of biofuel for power generation, moisture should be kept at 0.2 wt% or less in the whole biofuel.

수분은 공급되는 원료의 종류에 따라 다양한 양으로 존재하며, 에스테르화 반응 시 부산물로 생성되는 수분을 포함한 전체 수분의 양이 증가할수록 반응 수율이 낮아질 뿐만 아니라, 벙커C유와 같은 연료로 사용하기 위해서는 수분은 반드시 제거되어야 하는 불순물 중의 하나이다. 그런데 위에서 언급한 바와 같이 현재 수분을 제거하기 위한 공정은 통상 진공탈수와 고온에서 감압증류를 이용하고 있어, 많은 에너지와 감압을 위한 고가의 장치를 필요로 하고 있다.
Water is present in various amounts depending on the kind of raw material to be fed. In addition, as the amount of total moisture including water generated as a by-product increases during the esterification reaction, the reaction yield is lowered. In addition, Moisture is one of the impurities that must be removed. However, as mentioned above, the process for removing moisture at present requires vacuum dewatering and vacuum distillation at a high temperature, which requires expensive equipment for a lot of energy and decompression.

오일성분의 수분을 분리하기 위하여 수행된 기술에 관한 국내특허를 살펴보면, 에스티엑스조선해양 주식회사는 독립된 증발기를 통한 폐유 중 침출수 분리 및 처리를 위하여 물과 기름의 비중차를 이용하여 폐유 탱크 내 침출수가 발생하면 증발기로 배출시켜 가열에 의해 침출수를 제거하는 기술을 제시하였다(KR 10-2013-0099615 A). 주식회사 부강테크는 폐유를 예열 및 가열하여 폐유 내의 수분 및 휘발성 불순물을 제거하는 분리막 공정을 이용한 폐유정제 장치를 개발하였다.(KR 10-2011-0088058). 주식회사 세화엔스텍은 폐유 재생공정에서 발생하는 유분함유 폐수를 처리하는 공정에서 오일과 수분을 분리하기 위하여 감압증발(Vacuum Evaporation)기술을 적용하였다(KR 10-1023958 B1). 주식회사 삼영필텍은 이동식 폐유정화장치에서 수분 제거의 효율을 높이기 위하여 분사노즐의 하부에 다수의 구멍이 형성된 다공판을 설치한 증발챔버를 이용하는 기술을 제시하였다(KR 10-0863154 B1).
In order to separate and treat the leachate in the waste oil through the independent evaporator, ESTIX Shipbuilding & Marine Engineering Co., Ltd. uses the specific gravity difference between water and oil to determine leachate in the waste oil tank (KR 10-2013-0099615 A). In addition, it is possible to remove the leachate by heating. Bugang Tech Co., Ltd. has developed a waste oil refining system using a separation membrane process to remove moisture and volatile impurities in waste oil by preheating and heating the waste oil (KR 10-2011-0088058). Sewa ENSTECH Co., Ltd. applied Vacuum Evaporation technology (KR 10-1023958 B1) to separate oil and water in the process of treating oil-containing wastewater from the waste oil recycling process. Samyoung Piltech Co., Ltd. has proposed a technology using evaporation chamber provided with a perforated plate having a number of holes at the lower part of the injection nozzle to improve the efficiency of water removal in a mobile waste oil purifier (KR 10-0863154 B1).

2. 수분의 흡착2. Adsorption of water

흡착은 상의 계면에 기체의 분자가 정체하는 것으로서 일반적으로 수분이 흡착제의 모관 내벽에 부착하는 표면 흡착과 내부에 응축하는 모관 응축에 의한 것으로 나누어지며, 표면흡착은 화학흡착이라고도 말할 수 있다.
Adsorption is a phenomenon in which molecules of the gas stagnate at the interface between the adsorbent and the adsorbent, and the adsorption is usually attributed to the surface adsorption on the inner wall of the adsorbent and the condensation on the inner wall of the adsorbent. The surface adsorption is also called chemical adsorption.

고체형 수분 흡착제 중에서 가격이 저렴하여 상업적으로 널리 통용되는 흡착제는 실리카겔 및 제올라이트 등이 있다.Commercially available adsorbents that are inexpensive in solid-type moisture adsorbents include silica gel and zeolite.

실리카겔(Silicagel)은 규산 나트륨 수용액에 무기산을 가해 얻어진 젤리상의 것을 세정, 건조시킨 것으로, 주로 규산(SiO2)으로 구성되며, 화학적으로 안정하고 무색무해하므로 식품을 비롯하여 건조제로서 널리 쓰이고 있다. 실리카겔은 다공질이며, 세공분포가 균일한 것이 특징이다. 내부에는 20∼80X10-8cm 정도의 무수한 모세관을 갖고 있다. 모관 표면적은 200∼800 ㎥/g이고, 모관 체적은 0.4∼0.6 cc/g이다.Silicagel is a jelly form obtained by adding an inorganic acid to an aqueous solution of sodium silicate, which is washed and dried. It is mainly composed of silicic acid (SiO 2 ). It is chemically stable and colorless and harmless. The silica gel is porous and has a uniform pore distribution. Inside there are innumerable capillaries of 20 ~ 80X10 -8 cm. The capillary surface area is 200 to 800 m 3 / g and the capillary volume is 0.4 to 0.6 cc / g.

수분에 대한 흡착력은 대단히 커서 자체 중량의 40% 까지 수분을 흡착할 수 있다. 이론적으로는 최저 평형 노점 -70℃까지 얻을 수 있다. 재생에는 150∼180℃로 2시간을 필요로 한다. 재생 후에도 약 5% 정도의 수분은 화학적으로 결합해 있어, 보통 이 5% 의 수분을 함유한 것을 실리카겔의 건조 중량으로 한다. The adsorption power against moisture is so great that it can adsorb moisture up to 40% of its own weight. Theoretically, the lowest equilibrium dew point can be obtained up to -70 ° C. For regeneration, it takes two hours at 150 to 180 캜. Even after regeneration, about 5% of the moisture is chemically bonded, and the dry weight of the silica gel, which usually contains 5% water, is used.

1kg의 수분 탈착에는 1,100∼1,400㎉/h가 필요하고 260℃ 이상으로 가열하면 흡착능력을 상실한다.1,100 to 1,400 kPa / h is required for 1 kg of water desorption, and the adsorption capacity is lost if heated to 260 ° C or more.

활성 알루미나(Activated Alumina)는 알루미나 수화물을 열처리해서 제조한 다공질의 알루미나 3수염으로, 알루미나(AI2O3)를 주성분으로 한다. 잔류수분 함량은 7% 이고 충격과 마찰에 대한 높은 기계적 강도를 갖고 있다. 수분흡착 용량은 약 13∼15% 정도이며, 최저 평형 노점은 -76℃까지 도달할 수 있다. 재생시에는 175∼250℃로 가열한다.Activated alumina is a porous alumina trihydrate prepared by heat treatment of alumina hydrate, and it mainly consists of alumina (AI 2 O 3 ). The residual moisture content is 7% and has high mechanical strength against impact and friction. The moisture adsorption capacity is about 13 ~ 15%, and the lowest equilibrium dew point can reach -76 ℃. At the time of regeneration, it is heated to 175 to 250 캜.

알루미나 수화물을 열처리하여 얻어지는 알루미나 단체의 비표면적에는 한계가 있으므로 흡착제로서의 성능을 좋게 하기 위하여 실리카겔을 첨가하는 경우도 있다. 실리카겔의 첨가는 알루미나의 결정화를 방지하고 비표면적을 증대시키며, 활성이나 내열성을 높이고 재생 온도도 떨어지기 때문에 제습용 흡착제로서 대단히 우수한 것이다.Since the specific surface area of the alumina body obtained by heat-treating the alumina hydrate is limited, silica gel may be added in order to improve the performance as an adsorbent. Addition of silica gel is very excellent as an adsorbent for dehumidification because it prevents crystallization of alumina, increases specific surface area, increases activity and heat resistance, and lowers regeneration temperature.

합성 제올라이트(Molecular Sieves)는 천연의 광물로서 예부터 알려진 것인데, 미국 Union Carbide社에 의해 공업적으로 순도 높은 품질의 균일한 합성품이 개발되어 Molecular Sieves로서 용도가 넓다. Molecular Sieves는 Sieve에 의한 흡착 등온성이 표면 흡착형으로, 극히 낮은 수증기 분압 하에서도 거의 포화 흡착량에 가까운 큰 흡착용량을 가지며 그 건조도가 극히 강한 것이 초 건조제로 각광을 받고 있는 이유이다. 합성 제올라이트의 용도는 그 특성상 강력한 흡습성과 3차원 망목구조의 세공결정구조에 기인한 분자포집 효과를 이용한 고도의 건조공정에 쓰인다. 예를 들면, 석유화학 분야의 분리가스 중의 수분 제거, LNG의 제조, 액화탄산 가스의 제조, 프레온 냉매 제조 등 용도가 많다. 그 외에 화학물질의 흡착 분리에도 용도가 넓다. Synthetic zeolites (Molecular Sieves) have been known for a long time as natural minerals. They have been developed by Union Carbide of the USA and have a wide range of uses as molecular sieves. Molecular Sieves is a surface adsorption type adsorption isotherm due to a sieve. It has a large adsorption capacity close to the saturation adsorption amount even under an extremely low water vapor partial pressure, and its drying property is extremely strong, which is why it is popular as a super-desiccant. The use of synthetic zeolite is used in highly drying processes using strong hygroscopicity due to its nature and molecular capture effect due to the pore structure of the three-dimensional network structure. For example, there are many applications such as water removal in the separation gas in the petrochemical field, production of LNG, production of liquefied carbon dioxide gas, and production of freon refrigerant. It is also widely used for adsorption and separation of chemical substances.

앞에 소개한 고체 흡착제들은 공기 제습장치에서 주로 사용되는 것들인데, 요구되는 출구노점이나 경제성에 따라 선택된다. 또한 각 흡착제의 흡착과 탈착 특성이 충분히 검토되어야 한다. 예로, 실리카겔은 유효 흡착량이 다른 흡착제에 비해 우수하나 수분과 직접 접촉하면 부서지는 특성이 있다. 그러나 재생열용량이 적은 에너지로 재생이 가능하므로 가열식 제습장치에 적합하다.
The above-mentioned solid adsorbents are mainly used in air dehumidifiers, and are selected according to the required outlet stalls or economics. In addition, the adsorption and desorption characteristics of each adsorbent should be carefully examined. For example, silica gel is superior to other adsorbents in terms of effective adsorption amount, but has a property of being broken when brought into direct contact with water. However, since the regenerated heat capacity can be regenerated with a low energy, it is suitable for a heating and dehumidifying device.

3. 에스테르화 반응을 위한 비수계 효소반응3. Non-aqueous reaction for esterification

리파제(triacylglycerol acylhydrolase; EC 3.1.1.3)은 글리세라이드를 지방산과 글리세롤로 가수분해하는 효소의 일종이다. 리파제는 생체내 뿐만이 아니라 생체외에서도 다른 에스테르 화합물을 가수분해하는 특징이 있어, 유기물 합성 분야에서 유용하게 사용되고 있다. 특히 리파제는 가수분해의 역반응인 에스테르화 반응의 촉매역할을 할 수 있어서 비수계 반응 조건하에서 에스테르화 반응에 유용한 촉매제로 이용되어 오고 있다.Triacylglycerol acylhydrolase (EC 3.1.1.3) is an enzyme that hydrolyzes glycerides to fatty acids and glycerol. Lipase is characterized not only in vivo but also ex vivo in other ester compounds, and is useful in the field of organic synthesis. In particular, lipase can serve as a catalyst for the esterification reaction, which is a reverse reaction of hydrolysis, and thus has been used as a catalyst useful in an esterification reaction under non-aqueous reaction conditions.

리파제를 이용한 반응은 아래 그림과 같이 표기된다.
Reactions using lipase are shown in the figure below.

R1COOR2 + R3OH -----(리파제)----> R1COOR3 + R2OHR 1 COOR 2 + R 3 OH ----- (lipase) -> R 1 COOR 3 + R 2 OH

1. 가수분해반응: R2 = R, R3 = H1. Hydrolysis reaction: R 2 = R, R 3 = H

2. 에스테르화반응: R2 = H, R3 = R2. Esterification: R 2 = H, R 3 = R

3. 트렌스에스테르화반응: R2 = R, R3 = R'
3. Transesterification: R 2 = R, R 3 = R '

상기 화학반응식에서 가수분해 반응과 에스테르화 반응은 가역반응으로서, 가수분해반응에서는 물이 기질로 이용되며, 에스테르화반응에서는 물이 생성물 또는 부산물로 생성된다. 따라서 물의 양에 따라서 화학적 평형도 이동하게 되므로, 에스테르화 반응의 전환율을 극대화시키기 위해서는 생성되는 물을 제거해줄 필요가 있다. 에스테르화 반응을 위한 효소는 리파제 이외에 에스테라제를 포함한 다양한 종류를 이용할 수 있음을 자명하다.
In the chemical reaction formula, the hydrolysis reaction and the esterification reaction are reversible reactions. In the hydrolysis reaction, water is used as a substrate and in the esterification reaction, water is produced as a product or a by-product. Therefore, chemical equilibrium is also shifted depending on the amount of water, so in order to maximize the conversion rate of the esterification reaction, it is necessary to remove generated water. It is evident that enzymes for the esterification reaction can utilize various kinds of enzymes other than lipase, including esterases.

본 발명은 발전용 바이오중유 제조시 가장 저렴한 원료를 최적의 공정으로 제공하여 단가가 낮은 발전용 바이오중유를 제조할 수 있는 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a process capable of producing bio-fuel oil for power generation with low cost by providing the most economical raw materials at the time of manufacturing bio-fuel oil for power generation.

본 발명의 다른 목적은 야자유 부산물로부터 발전용 바이오중유를 생산하기 위한 저비용 생산 및 운전설비를 구축하기 위하여 유리지방산 제거공정에 효소반응기를 적용하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. Another object of the present invention is to provide a technique for applying an enzyme reactor to a process for removing free fatty acids to construct low-cost production and operation facilities for producing biofuel heavy oil for power generation from coconut oil byproducts.

본 발명은 상기와 같이 조동물성 유지 또는 조식물성 유지와 같은 바이오연료의 원료에 존재하거나 바이오연료의 제조 공정 시 발생하는 수분을 제거하기 위한 장치로서 진공탈수 및 감압증류 방식을 이용하지 않고, 저비용의 효율적인 공기순환형 수분제거 공정을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to an apparatus for removing water generated in a biofuel manufacturing process or a raw material for a biofuel such as crude animal care or maintenance of physical properties of a bird as described above, And an object of the present invention is to provide an efficient air circulation type moisture removal process.

본 발명의 또 다른 목적은 수분제거를 위한 순환 공정에 공기 악취제거기를 설치하여, 바이오연료의 원료에서 발생하는 악취가 대기 중으로 방출되는 것을 최소화하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to minimize the emission of odors generated in raw materials of biofuels into the atmosphere by disposing an air scent remover in the circulation process for removing moisture.

또한 수분제거와 산제거반응을 동시에 수행함으로서 에스테르화반응의 수율을 현저히 증가시키는 것을 목적으로 하며, 상기 각각의 목적이 최적화 되도록 제어하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a system for controlling each of the above objects so as to optimize the respective objectives by simultaneously performing the water removal and the acid elimination reaction, thereby remarkably increasing the yield of the esterification reaction.

본 발명은 원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)7)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서, 상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고; 제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7); 상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4); 상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12); 상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14); 상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17); 주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21); 주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부; 를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 악취제거기로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기를 공급하는 건조공기공급기가 배치되며, 상기 건조공기공급기로부터 방출되는 건조공기는 수분 스트리핑을 위하여 주반응기로 분산되며, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템을 포함한다.
The present invention includes a raw material tank (1, 2, 3), a mixer (7), a main reactor (4), an enzyme reaction reactor (12) for deoxidation, a moisture removing device (13, Wherein the raw material tank comprises a first raw material tank 1 storing a PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid) And a third raw material tank (3) storing the third raw material tank (3). A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed; A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature; A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent; A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated; An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device; (21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside; An air or nitrogen supply portion arranged to supply air or nitrogen to the main reactor; And a dry air supplier disposed below the main reactor and supplying dry air from which odor components supplied from the malodor removing unit are removed is disposed, and the dry air discharged from the dry air supplier is subjected to moisture stripping Wherein the malodor removing device includes at least one of an ozone generating device, an ion generating device, a plasma generating device, and a photocatalyst reaction device, wherein the malodor removing device includes a bio-heavy oil production system equipped with an internal- do.

본 발명은 발전용 바이오중유 제조시 가장 저렴한 원료를 최적의 공정으로 제공하여 단가가 낮은 발전용 바이오중유를 제조할 수 있는 공정을 제공한다.The present invention provides a process for producing biofuel heavy oil for power generation with low cost by providing the most economical raw materials at the time of manufacturing biofuel heavy oil for power generation.

본 발명의 다른 효과는 야자유 부산물로부터 발전용 바이오중유를 생산하기 위한 저비용 생산 및 운전설비를 구축하기 위하여 유리지방산 제거공정에 효소반응기를 적용하는 기술을 제공한다. Another effect of the present invention is to provide a technique for applying an enzyme reactor to a free fatty acid removal process for establishing a low-cost production and operation facility for producing biofuel feed oil from coconut oil byproducts.

본 발명은 상기와 같이 조동물성 유지 또는 조식물성 유지와 같은 바이오연료의 원료에 존재하거나 바이오연료의 제조 공정 시 발생하는 수분을 제거하기 위한 장치로서 진공탈수 및 감압증류 방식을 이용하지 않고, 저비용의 효율적인 공기순환형 수분제거 공정을 제공할 수 있다. The present invention relates to an apparatus for removing water generated in a biofuel manufacturing process or a raw material for a biofuel such as crude animal care or maintenance of physical properties of a bird as described above, It is possible to provide an efficient air circulation type moisture removal process.

본 발명의 또 다른 효과는 수분제거를 위한 순환 공정에 공기 악취제거기를 설치하여, 바이오연료의 원료에서 발생하는 악취가 대기 중으로 방출되는 것을 최소화할 수 있다.
Another effect of the present invention is to minimize the emission of odor generated in the raw material of the biofuel into the atmosphere by installing an air smell eliminator in the circulation process for removing water.

도1 바이오중유 제조공정 흐름도
도2 바이오중유 제조시스템
도3 본 발명에서의 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템
도4 본 발명에서의 제조공정 흐름도
도5 바이오 중유 주반응기의 구조
Fig. 1 Flow chart of biofuel oil production process
Fig. 2 Bio-heavy oil production system
3 is a schematic view showing a system for producing a liquid and a gas phase double-looped bio-oil according to the present invention
4 is a flowchart of the manufacturing process in the present invention
Fig. 5 Structure of a biofuel feedstock reactor

본 발명은 원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)7)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서, 상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고; 제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7); 상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4); 상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12); 상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14); 상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17); 주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21); 주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부; 상기 악취제거기(17)7)을 거친 건조공기의 온도를 제어하여 주반응기의 온도 조절을 보조하기 위한 온도조절기(20);를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 악취제거기로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기를 공급하는 건조공기공급기가 배치되며, 상기 건조공기공급기로부터 방출되는 건조공기는 수분 스트리핑을 위하여 주반응기로 분산되며, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템에 관한 것이다.
The present invention includes a raw material tank (1, 2, 3), a mixer (7), a main reactor (4), an enzyme reaction reactor (12) for deoxidation, a moisture removing device (13, Wherein the raw material tank comprises a first raw material tank 1 storing a PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid) And a third raw material tank (3) storing the third raw material tank (3). A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed; A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature; A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent; A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated; An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device; (21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside; An air or nitrogen supply portion arranged to supply air or nitrogen to the main reactor; And a temperature controller (20) for controlling the temperature of the dry air passing through the odor remover (17) (7) to assist the temperature control of the main reactor, and a temperature controller (20) disposed below the main reactor A dry air supplier for supplying dry air from which odor components are supplied is disposed, and dry air discharged from the dry air supplier is dispersed in a main reactor for moisture stripping, and the odor remover includes an ozone generator, , A plasma generator, and a photocatalyst reaction device. The present invention also relates to a system for producing bio-fuel oil equipped with an internal circulation-type odor eliminator.

*본 발명은 원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)7)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서,The present invention is characterized in that the raw material tanks (1,2,3), the mixer (7), the main reactor (4), the deoxidation enzyme reactor (12), the moisture removing devices (13,14) 1. A biofuel producing system comprising:

상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고; 제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7); 상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4); 상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위하여 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올 및 산촉매를 공급하는 탈산반응물 공급부를 구성으로 포함하고; 상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14); 상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17); 주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21); 주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부; 를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 악취제거기로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기를 공급하는 건조공기공급기가 배치되며, 상기 건조공기공급기로부터 방출되는 건조공기는 수분 스트리핑을 위하여 주반응기로 분산되며, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템에 관한 것이다.
The raw material tank includes a first raw material tank 1 storing PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid), and a third raw material tank 2 storing BP (Bio-Pitch) 3); A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed; A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature; And a deoxidation reactant supply unit for supplying a lower alcohol and an acid catalyst for the esterification reaction to the inlet for the esterification reaction of the free fatty acid as a part of the liquid phase of the main reactor is circulated; A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated; An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device; (21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside; An air or nitrogen supply portion arranged to supply air or nitrogen to the main reactor; And a dry air supplier disposed below the main reactor and supplying dry air from which odor components supplied from the malodor removing unit are removed is disposed, and the dry air discharged from the dry air supplier is subjected to moisture stripping Wherein the odor remover comprises at least one of an ozone generating device, an ion generating device, a plasma generating device, and a photocatalyst reaction device, wherein the odor remover is dispersed in a main reactor. will be.

본 발명은, 원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)7)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서, 상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고; 제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7); 상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4); 상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12); 상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14); 상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 악취제거기(17)7); 를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 악취제거기로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기가 수분 스트리핑을 위하여 공급되는 건조공기공급기; 상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17); 주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21); 주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부;가 배치되며 상기 주반응기 및 각 원료탱크의 기상에 접촉되는 습도센서 또는 주반응기 및 각 원료탱크의 액상에 접촉되는 수분활성도 측정센서가 구비되고, 주반응기의 수분농도에 따라 수분제거장치로 공급되는 공기의 공급속도 또는 탈산반응기로 공급되는 기질의 공급속도를 조절고, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for producing a fermentation product comprising raw material tanks (1,2,3), a mixer (7), a main reactor (4), an enzyme reaction reactor (12) for deoxidation, a moisture removing device (13,14) Wherein the raw material tank comprises a first raw material tank 1 storing PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid) And a third raw material tank (3) in which a pitch (Pitch) is stored; A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed; A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature; A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent; A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated; A malodor remover (17) 7 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed via the water removal device; A dry air supplier disposed below the main reactor and supplied with dry air from which odor components removed from the odor remover are removed for moisture stripping; An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device; (21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside; A humidity sensor or a main reactor disposed in contact with the main reactor and the raw material tanks and a moisture activity measuring sensor in contact with the liquid phase of each raw material tank, And controls the supply rate of the air supplied to the water removal device or the supply rate of the substrate supplied to the deoxidation reactor depending on the moisture concentration of the main reactor, and the odor eliminator is an ozone generator, an ion generator, And a photocatalytic reaction device, which is characterized in that it comprises at least one of a deodorizer and a photocatalytic reaction device.

본 발명은, 원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)7)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서, 상기 원료탱크는 각각 다른 원료가 저장되는 2이상의 원료탱크를 포함하고; 상기 2 이상의 원료탱크로부터 공급되는 2가지 이상의 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7); 상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4); 상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12); 상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14); 상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17); 주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21); 주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부;를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 악취제거기로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기가 수분 스트리핑을 위하여 공급되는 건조공기공급기;가 배치되며 상기 주반응기 및 각 원료탱크의 기상에 접촉되는 습도센서 또는 주반응기 및 각 원료탱크의 액상에 접촉되는 수분활성도 측정센서가 구비되고, 주반응기의 수분농도에 따라 수분제거장치로 공급되는 공기의 공급속도 또는 탈산반응기로 공급되는 기질의 공급속도를 조절하고, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for producing a fermentation product comprising raw material tanks (1,2,3), a mixer (7), a main reactor (4), an enzyme reaction reactor (12) for deoxidation, a moisture removing device (13,14) Wherein the raw material tanks each include two or more raw material tanks in which different raw materials are stored; A mixer (7) in which two or more raw materials supplied from the two or more raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed; A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature; A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent; A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated; An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device; (21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside; And an air or nitrogen supply unit arranged to supply air or nitrogen to the main reactor, wherein dry air, which is disposed below the main reactor and from which odor components removed from the odor eliminator are removed, is supplied for moisture stripping A humidity sensor or a main reactor in contact with the gas phase of the main reactor and the raw material tanks and a moisture activity measuring sensor in contact with the liquid phase of each raw material tank are provided, Wherein the odor eliminator includes at least one of an ozone generator, an ion generator, a plasma generator, and a photocatalyst reactor, wherein the odor eliminator includes at least one of an ozone generator, an ion generator, a plasma generator, and a photocatalyst And an internal circulation-type odor eliminator.

본 발명은, 상기 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템에 있어서, 주반응기 및 각 원료탱크의 액상에 산도센서가 구비되고, 주반응기의 산도에 따라 탈산용 효소반응기의 순환속도 또는 탈산 반응물 공급부의 공급속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템을 포함한다.
According to the present invention, in the above liquid and vapor phase double-loop circulating biofuel feed oil producing system, an acidity sensor is provided on the liquid phase of the main reactor and each raw material tank, and the circulation rate of the deoxidation reactant / And the supply rate of the liquid phase and the vapor phase double-looped biofuel feed oil is controlled.

본 발명은, 상기 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템에 있어서, 상기 고체형 수분제거제는 실리카블루를 포함하고, 상기 수분제거트랩은 일부 또는 전부에 고체형 수분제거제를 육안으로 볼 수 있도록 창이 형성되거나, 투명 또는 반투명한 재질로 제조된 수분제거트랩을 포함하는 것을 특징으로 하는 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템을 포함한다.
According to the present invention, in the above-described liquid-phase and gas-phase double circulation type heavy oil producing system, the solid type moisture removing agent includes silica blue, and the water removing trap has a window And a water removal trap made of a transparent or semitransparent material. The system includes a liquid and vapor double-looped bio-fuel oil production system.

본 발명은, 상기 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템에 있어서, 건조공기 분산기(9)는 탱크 하부의 일측, 또는 중앙에 배치하거나 바깥쪽에만 배치하여, 공기가 공급됨에 따라 공기를 포함하는 부분의 비중이 낮아지도록 유도하여, 반응기 내부에 순환을 유도할 수 있는 것을 특징으로 하는 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템을 포함한다.
According to the present invention, in the above-described liquid and vapor phase double-loop circulating biofuel feed oil producing system, the dry air disperser (9) is disposed at one side of the lower portion of the tank or at the center or outside thereof, And the liquid fraction and the gas phase fraction can be induced to lower the specific gravity of the reactor, thereby inducing circulation within the reactor.

본 발명은, 상기 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템에 있어서, 주반응기는 Air-Lift 반응기, Bubble-Column 반응기 또는 Stirred Tank 반응기 중 어느 한 형태인, 탱크 내 수분을 제거하기 위하여 수분 스트리핑 기능을 포함한 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템을 포함한다.
According to the present invention, in the above-mentioned liquid-phase and gas-phase double-loop type bio-heavy oil production system, the main reactor may be any one of an air-lift reactor, a bubble-column reactor or a Stirred Tank reactor, And a liquid-phase and gas-phase double-loop type bio-oil producing system.

본 발명은, 상기 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템에 있어서, 수분이 중력에 의해 분리된 경우, 비중이 높은 수층(water layer)가 아래층을 형성하게 되어 이를 제거하기 위한 반응물 배출; 및/또는 탱크 내부를 세척하기 위하여 세척액을 공급하기 위한 세척액 공급부가 설치된 것을 특징으로 하는, 탱크 내 수분을 제거하기 위하여 수분 스트리핑 기능을 포함한 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템을 포함한다.
According to the present invention, in the above-described liquid-phase and gas-phase double-loop circulating biofuel feed oil producing system, when water is separated by gravity, a water layer having a high specific gravity forms a lower layer, And a cleaning liquid supply unit for supplying a cleaning liquid to the inside of the tank to clean the inside of the tank. The liquid and gas double circulating type biofuel producing system includes a moisture stripping function for removing moisture in the tank.

본 발명은, 상기 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템에 있어서, 상기 수분제거장치(13,14)는 하나 또는 둘 이상이 병렬 연결되고, 일측이 포화되면 타측으로 연결되며, 일측은 가열에 의해 수분이 제거되도록 재생장치가 연결된 것을 특징으로 하는 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템을 포함한다.
According to the present invention, in the above liquid and vapor phase double-loop circulating biofuel feed oil producing system, one or two or more of the water removing apparatuses (13, 14) are connected in parallel and connected to the other side when one side is saturated, And a regenerating device is connected to remove water by the circulation type bioreactor.

비교예1:Comparative Example 1:

도1은 바이오중유 제조공정 흐름도를 보여준다.Fig. 1 shows a flow chart of a process for producing biofuel.

원료탱크에 저장된 원유를 원유와 탈검을 위한 촉매 및 촉진제를 혼합하는 혼합공정을 통하여 혼합한 후, 반응기에서 고형불순물을 제거하기 위한 탈검반응공정을 거친다. 탈검을 마친 반응물은 섭씨 80도 이상에서 저급알코올 및 촉매하에서 반응을 통하여 유리지방산을 제거함으로써 산가를 감소시킨다. 이후 원료에 포함된 수분 및 반응으로 생성된 수분을 제거하기 위하여 고온 진공탈수를 거치고, 여과 공정을 통하여 여과하여 최종 생성물을 얻는다.
The crude oil stored in the raw material tank is mixed through a mixing process of mixing the crude oil with a catalyst for the desilverization and an accelerator and then subjected to a deoxidation reaction process to remove solid impurities from the reactor. The desorbed reactant reduces the acid value by removing the free fatty acid through the reaction under a low alcohol and a catalyst at 80 ° C or more. Thereafter, in order to remove water contained in the raw material and moisture generated by the reaction, the product is subjected to high-temperature vacuum dehydration and filtration through filtration to obtain the final product.

도2는 상기 바이오중유 제조공정 흐름도에 관한 구체적인 장치의 배치를 보여준다. 원료탱크(16)으로부터 모터를 통하여 공급되는 원료는 촉매 및/또는 촉진제(D)와 혼합기(7)에서 혼합되어 주반응기(4)로 공급되며, 주반응기에서 탈검반응을 거친다. 탈검 반응 후, 저급알코올을 포함하는 반응물(E)를 공급하여 섭씨 약80도 이상으로 유지하면서 탈산 반응을 일으킨다. 80도 이상의 고온에서는 저급알코올이 다량으로 기화되므로 응축기(8)를 거치면서 저급알코올은 재순환되어 주반응기로 다시 공급되도록 하면서 탈산 반응을 진행한다. 탈검 및 탈산 반응을 마친 후, 일정기간 방치하여, 바이오중유와 물이 층분리가 일어나도록 유도한 후, 주반응기의 하부에 배치된 밸브를 열어서 물층을 제거한다. 물층이 제거된 바이오 중유는 중간생성물 탱크(5)로 이동시켜 보관한 후, 감압증류기(6)를 거쳐 나머지 수분을 분리한 후, 필터를 거쳐 최종 생성물을 획득한다.
Fig. 2 shows a specific arrangement of apparatuses according to the flow chart of the biofuel oil production process. The raw material supplied from the raw material tank 16 through the motor is mixed with the catalyst and / or the promoter D in the mixer 7 and supplied to the main reactor 4, and the main reactor undergoes a desulfurization reaction. After the elimination reaction, a reaction product (E) containing a lower alcohol is fed to cause a deoxidation reaction while maintaining the reaction product at about 80 degrees Celsius or more. Since the lower alcohol is vaporized in a large amount at a high temperature of 80 ° C or higher, the deacidification reaction proceeds while passing through the condenser (8) while allowing the lower alcohol to be recycled and fed back to the main reactor. After completion of the deodorization and deoxidation reaction, the reaction mixture is allowed to stand for a certain period of time to induce layer separation of bio-heavy oil and water, and then the valve disposed at the bottom of the main reactor is opened to remove the water layer. The bio-heavy oil from which the water layer has been removed is transferred to and stored in the intermediate product tank 5, and the remaining water is separated through the vacuum distillation unit 6, and the final product is obtained through the filter.

상기 기존의 공정을 살펴보면, 공급되는 공급탱크는 하나로 되어 있어서, 다양한 산도, 수분함량 및 화학성분을 포함하는 원료들을 하나의 탱크에 혼합한 후 주반응기로 공급하도록 구성되어 있으므로 스팩에 맞는 최종 바이오중유를 생산하기에는 비효율적이다. In the conventional process, the supply tanks are one, so that raw materials including various acidity, moisture content and chemical components are mixed into one tank and then supplied to the main reactor. Therefore, Is inefficient to produce.

또한 기존의 공정에 있어서는 산도를 낮추기 위하여 섭씨 80도 이상의 고온에서 화학반응을 거치도록 되어 있어서, 반응을 위하여 많은 열이 필요하고, 기화된 저급알코올을 다시 액화시켜야하는 공정비용 및 장치비용이 필요하다. 또한 다량의 강산을 사용하여야 하므로, 폐수처리비용이 추가로 필요하다.
Also, in the conventional process, a chemical reaction is required to be carried out at a high temperature of 80 degrees Celsius or more to lower the acidity, so that a large amount of heat is required for the reaction, and a process cost and a device cost for liquefying the vaporized lower alcohol are required . Further, since a large amount of strong acid is required, an additional cost of wastewater treatment is required.

부가적으로, 상기 기존 공정에서는 수분 제거를 위하여 탈산 공정 이후, 일정 시간동안 방치하는 단계가 필요하며, 바이오 중유에 잔존하는 수분을 제거하기 위하여 중간생성물 보관탱크 및 감압증발기를 통하여 고온 및 감압을 통하여 유수분리하는 공정을 거쳐야 하기 때문에, 시간 및 비용이 상대적으로 많이 필요하다.
In addition, in the conventional process, it is necessary to leave a predetermined time after the deoxidation process to remove water. In order to remove moisture remaining in the biofuel, the intermediate product is stored in a storage tank and a decompression evaporator at a high temperature and a reduced pressure Since it is necessary to carry out a process of oil-water separation, a relatively large amount of time and cost are required.

실시예1:Example 1:

도3 은 본 발명에서의 제조공정 흐름도를 보여준다.Fig. 3 shows a manufacturing process flow chart in the present invention.

2 이상의 원료는 각각의 원료탱크에 저장되어 있어, 각 원료탱크에서 종류별로 분류되어 공급되며, 믹서기를 이용하여 혼합되되, 탈검을 위한 촉매 및 촉진제가 함께 혼합된다. 이후 반응기에서 고형불순물을 제거하기 위한 탈검반응공정을 거친다. 탈검을 마친 반응물은 섭씨 40도에서 저급알코올 및 촉매하에서 에스테르화 효소반응을 통하여 유리지방산을 제거함으로써 산가를 감소시키며, 이와 함께 고체 흡착제를 포함하는 수분제거장치를 통하여 상온 상압에서 수분제거가 동시에 수행된 후, 여과 공정을 통하여 여과하여 최종 생성물을 얻는다.
Two or more raw materials are stored in respective raw material tanks, and are classified and supplied in the respective raw material tanks, mixed using a blender, and catalyst and accelerator for desoldering are mixed together. Thereafter, the reactor is subjected to a deoxidation reaction process for removing solid impurities. The deoxidized reactant reduces the acid value by eliminating the free fatty acid through the esterification reaction under a low alcohol and a catalyst at 40 ° C. At the same time, the moisture removal is carried out simultaneously at room temperature and atmospheric pressure through a water removal device including a solid adsorbent And then filtered through a filtration process to obtain the final product.

도4 는 본 발명에서의 액상 및 기상 이중순환형 바이오중유 제조시스템의 일예를 보여준다.Fig. 4 shows an example of a system for producing liquid and vapor double-looped bio-oil according to the present invention.

상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고; 제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7); 상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4); 상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12); 상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14);The raw material tank includes a first raw material tank 1 storing PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid), and a third raw material tank 2 storing BP (Bio-Pitch) 3); A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed; A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature; A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent; A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated;

상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 악취제거기(17); 를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 악취제거기로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기가 수분 스트리핑을 위하여 공급되는 건조공기공급기가 배치된 것을 특징으로 한다. 특히 상기 탈산용 효소반응기와 수분제거장치는 동시에 작동됨으로서, 효소반응에 따라 생성되는 수분이 동시에 제거됨으로서, 에스테르화 반응의 수율이 적어도 85% 이상이며, 수분제거속도를 증대함에 따라서 바이오중유 내의 수분의 양은 0.001% 이하까지 낮출 수 있다.
A malodor removing unit (17) for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the water removal unit; And a dry air supplier disposed downstream of the main reactor and supplied with dry air from which odor components removed from the malodor removing unit are supplied for moisture stripping. Particularly, since the deoxidation enzyme reactor and the water removal device are operated at the same time, the moisture generated by the enzyme reaction is removed at the same time, so that the yield of the esterification reaction is at least 85%. As the water removal rate is increased, Can be reduced to 0.001% or less.

상기 실시예와 비교예를 살펴본바, 그 효과를 대비해 보면,As a result of examining the above embodiments and comparative examples,

상기 기존의 공정에서는 공급되는 공급탱크가 하나로 되어 있어서, 다양한 산도, 수분함량 및 화학성분을 포함하는 원료들을 하나의 탱크에 혼합한 후 주반응기로 공급하도록 구성되어 있으므로, 스팩에 맞는 최종 바이오중유를 생산하기에는 비효율적이다. 이에 비하여 본 발명에서는 원료공급탱크를 둘이상으로 나누어 공급되는 원료의 산도, 수분함량, 각종 화학성분 및 가격에 따라 최종 스팩에 맞는 경제적인 원료공급 시스템을 제공할 수 있었다.In the conventional process, the supply tanks are provided so that the raw materials including various acidity, moisture content and chemical components are mixed in one tank and then supplied to the main reactor. Therefore, It is inefficient to produce. In contrast, according to the present invention, it is possible to provide an economical feedstock supply system meeting the final specifications according to the acidity, moisture content, various chemical components, and the price of the raw material supplied by dividing the raw material supply tank into two or more.

또한 기존의 공정에 있어서는 산도를 낮추기 위하여 섭씨 80도 이상의 고온에서 화학반응을 거치도록 되어 있어서, 반응을 위하여 많은 열이 필요하고, 기화된 저급알코올을 다시 액화시켜야하는 공정비용 및 장치비용이 필요하다. 또한 다량의 강산을 사용하여야 하므로, 폐수처리비용이 추가로 필요하다. 이에 비하여 본 발명에서는 낮은 온도에서도 반응이 가능한 효소반응 공정을 도입하여, 에스테라제 및 리파제와 같은 상업적으로 저렴하게 공급받을 수 있는 효소반응기를 도입하여 대략 섭씨 40도 이상의 원료의 녹는점 이상으로만 유지한 경우에서도 고효율로 산을 제거하는 반응을 구현할 수 있으며, 이에 따라 별도의 응축기가 필요하지 않으며, 강산을 사용하지 않음으로써, 설비비 및 공정비용을 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Also, in the conventional process, a chemical reaction is required to be carried out at a high temperature of 80 degrees Celsius or more to lower the acidity, so that a large amount of heat is required for the reaction, and a process cost and a device cost for liquefying the vaporized lower alcohol are required . Further, since a large amount of strong acid is required, an additional cost of wastewater treatment is required. In contrast, the present invention introduces an enzyme reaction process capable of reacting even at low temperatures, and introduces an enzyme reaction unit such as esterase and lipase, which can be supplied at low cost, It is possible to achieve a high efficiency removal of the acid even in the case of maintaining the temperature of the condenser, so that no additional condenser is required and the use of a strong acid is not required, thereby reducing the equipment cost and the process cost.

또한, 상기 기존 공정에서는 수분 제거를 위하여 탈산 공정 이후, 일정 시간 동안 방치하는 단계가 필요하며, 바이오 중유에 잔존하는 수분을 제거하기 위하여 중간생성물 보관탱크 및 감압증발기를 통하여 고온 및 감압으로 유수분리하는 공정을 거쳐야 하기 때문에, 시간 및 비용이 상대적으로 많이 필요하다. 이에 비하여, 본 발명에서는 고체형 수분흡착제를 포함하는 수분제거장치를 이용하여 상온 상압에서 수분을 제거하는 장치를 이용함으로써, 설비비 및 공정비용을 현저히 줄일 수 있다.In addition, in the conventional process, a step of allowing to stand for a predetermined time after the deoxidation process is required for removing moisture, and in order to remove moisture remaining in the biofuel, an intermediate product storage tank and an evaporator, Because it has to go through the process, time and cost are relatively high. On the other hand, in the present invention, by using a device for removing water at room temperature and normal pressure by using a water removal device including a solid type moisture adsorbent, facility cost and process cost can be remarkably reduced.

특히 상기 탈산공정과 수분제거공정이 동시에 이루어짐으로써, 탈산 속도 및 수율이 현저히 증가한다.
Particularly, since the deoxidation process and the water removal process are performed at the same time, the deoxidation rate and yield are remarkably increased.

원료의 특성 및 비교예 및 실시예를 통한 최종 바이오중유의 물성 및 성분 Properties of raw materials and physical properties and components of the final biofuel through comparative examples and examples

항 목


Item

원료

Raw material


품질기준


Quality standards


바이오중유


Bio fuel oil

PAO

PAO

CNSL

CNSL

BIO
-PITCH

BIO
-PITCH
Case 1Case 1 Case 2Case 2 Case 3Case 3

인화점(℃)

Flash point (℃)

190

190

116

116

10

10

70 이상

70 or more

198

198

동점도(40℃, ㎟/s)

Kinematic viscosity (40 캜, mm 2 / s)

48

48
20 이상
~ 100 이하
20 or more
~ 100 or less

23

23

잔류탄소분(무게%)

Residual carbon content (% by weight)

10 이하

below 10

1

One

황분(무게%)

Sulfur (weight%)

0.12

0.12

0.1 이하

0.1 or less

0.1미만

Less than 0.1

회분(무게%)

Ash (weight%)

0.69

0.69

0.2

0.2

0.10 이하

0.10 or less

0.01

0.01

동판부식(50℃, 3h)

Copper corrosion (50 ℃, 3h)

1b 이하

1b or less

1a

1a

유동점(℃)

Pour Point (℃)

45

45

-30

-30

27.5 이하

27.5 or less

0

0

밀도(15℃, ㎏/㎥)

Density (15 캜, kg / m 3)

921

921

955

955

899

899

991 이하

991 or less

916

916

수분(무게%)

Moisture (% by weight)

3

3

1

One

0.20 이하

0.20 or less

0.12

0.12

0.02

0.02

0.02

0.02

전산가(㎎ KOH/g)

Calculated value (mg KOH / g)

60

60

3

3

30

30

25 이하

25 or less

17

17

12

12

2

2


알칼리 금속
(mg/kg)


alkali
(mg / kg)

Na

Na

70 이하

70 or less

6

6

Ca

Ca

30 이하

30 or less

3

3

K

K

70 이하

70 or less

9

9

요오드가(g/100g)

Iodine (g / 100 g)

27.68

27.68

120 이하

120 or less

108

108

질소(무게%)

Nitrogen (% by weight)

0.3 이하

0.3 or less

0.1미만

Less than 0.1

바나듐(mg/kg)

Vanadium (mg / kg)

50 이하

Less than 50

1

One

발열량(kcal/kg)

Calorific value (kcal / kg)

9,500

9,500

9,200

9,200

9,000 이상

More than 9,000

9,480

9,480

9,530

9,530

9,599

9,599

물과침전물(부피%)

Water and sediment (vol%)

3

3

2.2

2.2

0.5 이하

0.5 or less

0.1

0.1

실리콘+알루미늄+철(mg/kg)

Silicon + aluminum + iron (mg / kg)
200 이하200 or less
37

37

인(mg/kg)

Phosphorus (mg / kg)



100 이하

Below 100

4

4

Case 1: 공급 원료를 3가지로 나누어 공급한 경우Case 1: Supply of raw materials is divided into three.

Case 2: 공급 원료를 3가지로 나누어 공급하고, 수분 제거를 위하여 감압식으로부터 실리카겔 담체가 충전된 수분제거기를 이용한 경우Case 2: The feedstock was divided into three feeds, and a water eliminator filled with a silica gel carrier was used to remove moisture.

Case 3: 공급원료를 3가지로 나우어 공급하고, 수분 제거를 위하여 실리카겔 담체가 충전된 수분제거기 및 효소반응기를 이용한 경우
Case 3: The feedstock was fed in three ways, and the water eliminator and enzyme reactor filled with silica gel carrier for water removal

위의 표에서 살펴보는 바와 같이 공급되는 원료는 PAO, CNSL 및 BIO-PITCH와 같이 세가지 종류를 이용하였다. 이 경우 PAO는 공급단가가 가장 낮으나, 전산가 및 수분의 양이 높아서 바이오중유로 이용하기 위해서는 전산가 및 수분의 양을 조절하기 위한 효율적인 공정이 필요하다. 일차적으로 공급되는 원료탱크를 3가지로 분리하여 기존의 반응공정을 이용하여 바이오중유를 생산한 결과, 바이오중유로 공급하기 위한 스펙을 모두 만족하는 결과를 보였다. As shown in the above table, raw materials supplied were three kinds such as PAO, CNSL and BIO-PITCH. In this case, the supply price of PAO is the lowest, but since the amount of water and the amount of water are high, it is necessary to efficiently control the amount of water and the amount of water to use the bio-oil channel. As a result of producing the biofuel by using the existing reaction process, the raw material tanks which are supplied firstly were separated into three kinds, and as a result, the specifications for supplying the biofuel were satisfied.

상기 결과에 있어서 수분의 양 및 전산가를 감소시켜 발열량을 증대시키기 위하여 감압증류방식을 실리카겔이 충전된 수분제거기로 공기를 순환시키는 장치를 이용한 결과, 수분의 양이 현저히 줄었으며, 전산가도 더욱 감소하였다. 이는 수분의 양이 감소됨에 따라 전환율이 증가된 것으로 볼 수 있다.As a result of using the apparatus for circulating the air through the water eliminator filled with silica gel in order to reduce the amount of water and the computation cost and increase the calorific value, the amount of water was significantly reduced and the computational load was further reduced . It can be seen that the conversion rate is increased as the amount of water is decreased.

전산가를 감소시키기 위하여 효소반응기를 도입한 결과, 전환율은 더욱 증가하였으며, 이에 따라 발열량도 현저히 증가되었다.
As a result of introducing an enzymatic reactor to reduce the computational cost, the conversion rate was further increased, and thus the calorific value was significantly increased.

도5는 바이오 중유 주반응기의 구조를 보여준다. Figure 5 shows the structure of a biofuel reactor.

공기 분산기는 탱크 하부의 일측, 또는 중앙에 배치하거나 바깥쪽에만 배치하여, 공기가 공급됨에 따라 공기를 포함하는 부분의 비중이 낮아지도록 유도하여, 반응기 내부에 순환을 유도할 수 있다. 이는 하부에서 공기를 공급할 수 있는 통상의 화학 반응기나 미생물 발효기의 형태인 Bubble Column 반응기, Stirred Tank 반응기 또는 다양한 종류의 Air-lift 반응기의 형태를 이용할 수 있음은 자명하다. The air dispersing device may be disposed at one side of the lower portion of the tank, or at the center of the tank, or may be disposed only at the outside of the tank, thereby inducing the specific gravity of the portion including the air to be lowered as the air is supplied. It is evident that it is possible to use the form of a bubble column reactor, a Stirred Tank reactor or various types of air-lift reactors in the form of conventional chemical reactors or microbial fermentors capable of supplying air from the bottom.

상기 바이오 중유 원료 탱크는 바이오 중유 원료 중 에스테르화 및 금속 제거 반응을 위한 반응기일 수도 있고, 반응이 완료된 바이오 중유 원료의 보관 탱크일 수도 있으며 또는 반응 전 원료를 보관하는 탱크일 수도 있다.
The bio-oil feedstock tank may be a reactor for esterification and metal-elimination reactions among the bio-heavy oil feedstocks, a storage tank for the bio-oil feedstock to which the reaction is completed, or a tank for storing raw materials before the reaction.

수분제거부(13,14)는 수분제거트랩 및 상기 수분제거트랩 내에 실리카겔, 실리카블루 및/또는 제올라이트를 포함할 수 있으며, 실리카블루는 건조상태에서는 푸른색을 띄고, 수분이 흡착되면 분홍색을 띄게 되어 육안으로 수분제거트랩 내의 고체형 수분제거제의 교체시기를 알 수 있다. The moisture removing units 13 and 14 may include silica gel, silica blue, and / or zeolite in the moisture removing trap and the moisture removing trap, and the silica blue may be blue when dried and pink when the moisture is adsorbed. So that it is possible to know when to replace the solid type moisture removing agent in the water removal trap with the naked eye.

또한, 상기 수분제거트랩은 하나 또는 둘 이상이 병렬 연결되고, 수분제거트랩을 교체가능하도록 키트화되어, 필요에 따라 탱크를 교체할 수 있거나, 고체형 수분제거제가 교체가능하도록 상부에 공급부 및 하부에 배출부를 포함할 수도 있다.In addition, one or more of the water removal traps may be connected in parallel, and the water removal trap may be kit-replaceable so that the tank can be replaced if necessary, or the water removal trap can be replaced, As shown in FIG.

수분제거제의 교체시기는 수분제거트랩을 거쳐 나온 공기의 습도를 습도센서로 측정하여 알 수도 있다.The replacement time of the water removal agent can be known by measuring the humidity of the air through the moisture removal trap with a humidity sensor.

수분제거장치를 거쳐 나온 건조공기는 온도조절기를 거칠 수 있으며, 상기 온도조절기는 탱크의 온도를 조절하기 위한 보조 수단으로서, 탱크 자체에도 온도조절기를 포함할 수 있으나, 온도조절기에서 온도가 조절된 건조공기를 탱크에 공급함으로써 주반응기(4) 내부의 반응온도를 조절할 수도 있다.
The drying air from the water removal device can be passed through a temperature controller. The temperature controller is an auxiliary means for controlling the temperature of the tank. The tank itself may include a temperature controller. However, It is also possible to adjust the reaction temperature inside the main reactor 4 by supplying air to the tank.

온도조절기를 거친 건조공기는 탱크의 하부로 공급되어 공기 분산기를 거쳐 탱크 내부에 골고루 분산되도록 공급될 수 있다.  The dry air from the thermostat can be supplied to the bottom of the tank and distributed through the air disperser and evenly distributed inside the tank.

공기분산기(19)의 끝 부분은 다공성 재질로 되어 있어, 미세한 공기를 공급함으로써 기포의 표면적을 높여 탱크 내부 유체와의 접촉면적을 높일 수 있으며, 이에 따라 수분제거 및 온도 조절 효과를 높일 수 있다. Since the end portion of the air disperser 19 is made of a porous material, the surface area of the bubbles can be increased by supplying fine air, thereby increasing the contact area with the fluid in the tank, thereby improving the water removal and temperature control effect.

공급된 건조 공기는 탱크 내의 유체와 접촉하여 수분을 흡착한 후, 응축기(8)를 통하여 수분제거장치로 공급되되 주반응기(4) 상부에는 습도센서가 설치되어, 내부의 습도를 확인할 수 있고, 이에 따라 에스테르화 반응의 진행여부 및/또는 내부의 수분의 정도를 파악할 수 있다. The supplied dry air is brought into contact with the fluid in the tank to adsorb moisture, and then supplied to the water removal device through the condenser 8, and a humidity sensor is installed in the upper part of the main reactor 4, As a result, it is possible to determine whether the esterification reaction proceeds and / or the degree of moisture inside.

탱크의 상부에는 기질 공급부와 촉매 공급부가 일체로 되거나 별도로 설치될 수 있으며, 탱크의 하부에는 에스테르화 반응에 의해 생성되거나, 유지 자체에 존재하는 수분이 중력에 의해 분리된 경우, 비중이 높은 수층(water layer)가 아래층을 형성하게 되어 이를 제거하기 위한 반응물 배출부가 설치되어 있으며, 필요에 따라 내부에 세척액 등을 공급하기 위한 세척액 공급부가 설치되어 있다.
In the upper part of the tank, the substrate supplying part and the catalyst supplying part may be integrally or separately provided. In the case where water generated by the esterification reaction is generated in the lower part of the tank or is separated by gravity, water layer forms a lower layer and is provided with a reactant discharge unit for removing the reactant, and a washing liquid supply unit for supplying a washing liquid or the like to the inside is installed as needed.

상기 수분제거트랩은 하나 또는 둘 이상이 병렬 연결되고, 수분제거트랩은 교체가능하도록 키트화될 수 있다.One or two or more of the moisture removal traps may be connected in parallel, and the water removal trap may be kitted to be replaceable.

또한, 상기 수분제거트랩은 하나 또는 둘 이상이 병렬 연결되며, 고체형 수분제거제가 교체가능하도록 상부에 공급부 및 하부에 배출부를 포함할 수도 있다. In addition, one or two or more of the water removal traps may be connected in parallel, and may include a supply part on the upper part and a discharge part on the lower part to replace the solid type moisture removing agent.

상기 수분제거트랩은 하부 및/또는 상부가 원뿔 형태로 되어 있어, 하부에서 수분제거제를 제거하기에 용이하도록 배치되며, 하부 및/또는 상부에는 메쉬형태의 지지막을 설치하여 공기의 흐름에 방해되지 않으며, 고체형 수분제거제를 지지할 수 있도록 할 수 있다.The water removal trap has a conical shape at its lower part and / or upper part, and is disposed to facilitate removal of the moisture removing agent from the lower part, and a mesh-type supporting membrane is provided at the lower part and / , So that the solid type moisture removing agent can be supported.

상기 고체형 수분제거제는 실리카블루를 포함하고 있으며, 일부 또는 전부에 고체형 수분제거제를 육안으로 볼 수 있도록 창이 형성되거나, 투명 또는 반투명한 재질로 제조된 고체형 수분제거트랩을 포함할 수 있다.The solid type moisture removing agent may include silica blue, and may include a solid type moisture removal trap made of a transparent or semitransparent material, or a window formed to partially or wholly show a solid type moisture removing agent.

상기 수분제거트랩은 수분 흡착 및 탈착을 위하여 온도조절장치가 추가될 수도 있다.
The moisture removal trap may be provided with a temperature control device for moisture adsorption and desorption.

1. 제1원료탱크
2. 제2원료탱크
3. 제3원료탱크
4. 주반응기
5. 반제품탱크
6. 증발기
7. 혼합기
8. 기액분리 응축기
9. 기액분리 응축기
10. 필터
11. 온도조절기
12. 탈산용 효소반응기
13, 14. 수분제거장치
15. 혼합기
16. 원료탱크
17. 내부순환형 악취제거기
18. 제어기
19. 건조공기공급기(공기분산기)
20. 온도조절기
21. 악취제거기
F. 공기 또는 질소 공급부
1. First raw material tank
2. Second raw material tank
3. Third raw material tank
4. Primary reactor
5. semi-finished product tank
6. Evaporator
7. Mixer
8. Gas-liquid separation condenser
9. Gas-liquid separation condenser
10. Filter
11. Thermostat
12. Enzyme Reactor for Deoxidation
13, 14. Moisture removal device
15. Mixer
16. Material tank
17. Internal circulation type odor eliminator
18. Controller
19. Dry air supply (air disperser)
20. Thermostats
21. Odor eliminator
F. Air or nitrogen supply

Claims (10)

원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서,
상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고;
제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7);
상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4);
상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12);
상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14);
상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17);
주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21);
주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부(F);
상기 내부순환형 악취제거기(17)을 거친 건조공기의 온도를 제어하여 주반응기의 온도 조절을 보조하기 위한 온도조절기(20);
를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 내부순환형 악취제거기(17)로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기를 공급하는 건조공기공급기(19)가 배치되며, 상기 건조공기공급기로부터 방출되는 건조공기는 수분 스트리핑을 위하여 주반응기로 분산되며, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
(1) comprising a raw material tank (1, 2, 3), a mixer (7), a main reactor (4), an enzymatic reactor for deoxidation (12), a moisture removing device (13, In this case,
The raw material tank includes a first raw material tank 1 storing PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid), and a third raw material tank 2 storing BP (Bio-Pitch) 3);
A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed;
A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature;
A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent;
A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated;
An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device;
(21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside;
An air or nitrogen feed (F) disposed to supply air or nitrogen to the main reactor;
A temperature controller (20) for controlling the temperature of the dry air passing through the internal circulation type odor remover (17) to assist the temperature control of the main reactor;
And a dry air supplier (19) disposed below the main reactor for supplying dry air from which odor components supplied from the internal circulation type smell eliminator (17) are removed, wherein the dry air supplier Wherein the odor eliminator includes at least one of an ozone generator, an ion generator, a plasma generator, and a photocatalyst reactor, wherein the dry air is dispersed in a main reactor for moisture stripping, A bio-oil production system
원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서,
상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고;
제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7);
상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4);
상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위하여 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올 및 산촉매를 공급하는 탈산반응물 공급부를 구성으로 포함하고;
상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14);
상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17);
주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21);
주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부(F);
를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 내부순환형 악취제거기(17)로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기를 공급하는 건조공기공급기가 배치되며, 상기 건조공기공급기로부터 방출되는 건조공기는 수분 스트리핑을 위하여 주반응기로 분산되며, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
(1) comprising a raw material tank (1, 2, 3), a mixer (7), a main reactor (4), an enzymatic reactor for deoxidation (12), a moisture removing device (13, In this case,
The raw material tank includes a first raw material tank 1 storing PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid), and a third raw material tank 2 storing BP (Bio-Pitch) 3);
A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed;
A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature;
And a deoxidation reactant supply unit for supplying a lower alcohol and an acid catalyst for the esterification reaction to the inlet for the esterification reaction of the free fatty acid as a part of the liquid phase of the main reactor is circulated;
A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated;
An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device;
(21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside;
An air or nitrogen feed (F) disposed to supply air or nitrogen to the main reactor;
A dry air supply unit disposed below the main reactor for supplying dry air from which odor components supplied from the internal circulation type smell eliminator 17 is removed is disposed, Wherein the dry air is dispersed in a main reactor for moisture stripping, and the odor remover includes at least one of an ozone generator, an ion generator, a plasma generator, and a photocatalyst reactor, Bio Heavy Oil Production System
원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 내부순환형 악취제거기(17)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서,
상기 원료탱크는 PAO(Palm Acid Oil)가 저장된 제1원료탱크(1), CNSL(Cashew nut Shell Liquid)가 저장된 제2원료탱크(2) 및 BP(Bio-Pitch)가 저장된 제3원료탱크(3)를 포함하고;
제1, 2 및 3 원료탱크로부터 공급되는 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7);
상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4);
상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12);
상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14);
상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17);
를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 내부순환형 악취제거기(17)로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기가 수분 스트리핑을 위하여 주반응기 내부로 공급되는 건조공기공급기(19);
주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21);
주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부(F);가 배치되며
상기 주반응기 및 각 원료탱크의 기상에 접촉되는 습도센서 또는 주반응기 및 각 원료탱크의 액상에 접촉되는 수분활성도 측정센서가 구비되고, 주반응기의 수분농도에 따라 수분제거장치로 공급되는 공기의 공급속도 또는 탈산반응기로 공급되는 기질의 공급속도를 조절하고, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
(1) comprising a raw material tank (1, 2, 3), a mixer (7), a main reactor (4), a deoxidation enzyme reactor (12), a moisture removing device (13, 14) and an internal circulation type odor eliminator In a heavy oil production system,
The raw material tank includes a first raw material tank 1 storing PAO (Palm Acid Oil), a second raw material tank 2 storing a CNSL (Cashew nut Shell Liquid), and a third raw material tank 2 storing BP (Bio-Pitch) 3);
A mixer (7) in which a raw material supplied from the first, second and third raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed;
A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature;
A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent;
A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated;
An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device;
And a dry air supplier (19) disposed below the main reactor and supplied with dry air from which odor components are removed from the internal circulation type odor remover (17) is supplied into the main reactor for moisture stripping, ;
(21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside;
An air or nitrogen supply part (F) arranged to supply air or nitrogen to the main reactor is arranged
A moisture sensor or a main reactor in contact with the gaseous phase of the main reactor and the raw material tanks, and a moisture activity measuring sensor in contact with the liquid phase of each raw material tank, and the supply of air supplied to the water removal device Wherein the odor eliminator comprises at least one of an ozone generator, an ion generator, a plasma generator, and a photocatalyst reactor, wherein the odor eliminator controls the rate of feed of the substrate supplied to the deoxidation reactor Equipped bio fuel oil production system
원료탱크(1,2,3), 혼합기(7), 주반응기(4), 탈산용 효소반응기(12), 수분제거장치(13,14) 및 악취제거기(17)를 포함하는 바이오중유 제조 시스템에 있어서,
상기 원료탱크는 각각 다른 원료가 저장되는 2 이상의 원료탱크를 포함하고;
상기 2 이상의 원료탱크로부터 공급되는 2가지 이상의 원료 및 탈검을 위한 촉매가 부가되어 혼합되는 혼합기(7);
상기 혼합기로부터 촉매가 부가되어 공급되는 혼합원료를 일정온도로 반응시켜 탈검시키는 주반응기(4);
상기 주반응기의 액상의 일부가 순환되면서 유리지방산을 에스테르화반응시키기 위한 반응기로서, 담체에 고정된 에스테르화 효소가 Packed-Bed 형태로 구성되고, 입구에는 에스테르화 반응을 위한 저급알코올을 공급하는 공급부를 구성으로 포함하는 탈산용 효소반응기(12);
상기 주반응기의 기상의 일부가 순환되면서 기상에 포함된 수분을 제거하기 위하여 고체상 수분흡착제가 Packed-Bed 형태로 구성된 수분제거장치(13,14);
상기 수분제거장치를 거쳐 수분이 제거된 건조공기 중의 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 내부순환형 악취제거기(17);
주반응기의 기상의 일부가 외부로 방출되기 전에 휘발성 악취성분을 제거하기 위한 외부방출형 악취제거기(21);
주반응기로 공기 또는 질소를 공급하기 위하여 배치되는 공기 또는 질소 공급부(F);
를 구성으로 포함하고, 상기 주반응기의 하방에 배치되고 상기 내부순환형 악취제거기(17)로부터 공급되는 악취성분이 제거된 건조공기가 수분 스트리핑을 위하여 주반응기 내부로 공급되는 건조공기공급기(19);가 배치되며
상기 주반응기 및 각 원료탱크의 기상에 접촉되는 습도센서 또는 주반응기 및 각 원료탱크의 액상에 접촉되는 수분활성도 측정센서가 구비되고, 주반응기의 수분농도에 따라 수분제거장치로 공급되는 공기의 공급속도 또는 탈산반응기로 공급되는 기질의 공급속도를 조절하고, 상기 악취제거기는 오존발생장치, 이온발생장치, 플라즈마발생장치 및 광촉매반응장치중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
(1) comprising a raw material tank (1, 2, 3), a mixer (7), a main reactor (4), an enzymatic reactor for deoxidation (12), a moisture removing device (13, In this case,
Wherein the raw material tanks each include two or more raw material tanks in which different raw materials are stored;
A mixer (7) in which two or more raw materials supplied from the two or more raw material tanks and a catalyst for degumming are added and mixed;
A main reactor (4) for performing a deactivation by reacting a mixed raw material supplied with a catalyst from the mixer at a predetermined temperature;
A reactor for esterifying free fatty acids with a portion of the liquid phase of the main reactor being circulated is characterized in that the esterification enzyme immobilized on the carrier is composed of a packed-bed type, and the inlet is provided with a lower alcohol for the esterification reaction An enzyme reaction reactor 12 for deoxidation, which comprises a component as a constituent;
A moisture removing device (13, 14) having a packed-bed type solid-state moisture adsorbent for removing water contained in the gas phase while a part of the gas phase of the main reactor is circulated;
An internal circulation type odor remover 17 for removing volatile odor components in the dry air from which moisture has been removed through the moisture removal device;
(21) for removing volatile odor components before a part of the gaseous phase of the main reactor is discharged to the outside;
An air or nitrogen feed (F) disposed to supply air or nitrogen to the main reactor;
And a dry air supplier (19) disposed below the main reactor and supplied with dry air from which odor components are removed from the internal circulation type odor remover (17) is supplied into the main reactor for moisture stripping, ; Is placed
A moisture sensor or a main reactor in contact with the gaseous phase of the main reactor and the raw material tanks, and a moisture activity measuring sensor in contact with the liquid phase of each raw material tank, and the supply of air supplied to the water removal device Wherein the odor eliminator comprises at least one of an ozone generator, an ion generator, a plasma generator, and a photocatalyst reactor, wherein the odor eliminator controls the rate of feed of the substrate supplied to the deoxidation reactor Equipped bio fuel oil production system
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
주반응기 및 각 원료탱크의 액상에 산도센서가 구비되고, 주반응기의 산도에 따라 탈산용 효소반응기의 순환속도 또는 탈산 반응물 공급부의 공급속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein an acidity sensor is provided on the liquid phase of the main reactor and each raw material tank and the circulation rate of the deoxidizing enzyme reactor or the feeding rate of the deoxidation reactant supply part is controlled according to the acidity of the main reactor, Bio Heavy Oil Production System
제1항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
상기 고체상 수분흡착제는 실리카블루를 포함하고, 상기 수분제거장치는 일부 또는 전부에 고체상 수분흡착제를 육안으로 볼 수 있도록 창이 형성되거나, 투명 또는 반투명한 재질로 제조된 수분제거장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the solid-state moisture adsorbent includes silica blue, and the water removing apparatus includes a water removing device formed in a window or a transparent or semitransparent material so that the solid-state moisture adsorbent can be partially or wholly visible to the naked eye A bio fuel oil production system equipped with an internal circulation type odor eliminator
제1항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
공기분산기(19)는 탱크 하부의 일측, 또는 중앙에 배치하거나 바깥쪽에만 배치하여, 공기가 공급됨에 따라 공기를 포함하는 부분의 비중이 낮아지도록 유도하여, 반응기 내부에 순환을 유도할 수 있는 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The air distributor 19 is arranged at one side of the lower part of the tank or at the center or outside thereof so that the specific gravity of the part including air can be lowered as the air is supplied to induce the circulation inside the reactor Bio fuel oil manufacturing system equipped with internal circulation type odor eliminator
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
주반응기는 Air-Lift 반응기, Bubble-Column 반응기 또는 Stirred Tank 반응기 중 어느 한 형태인, 탱크 내 수분을 제거하기 위하여 수분 스트리핑 기능을 포함한 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The main reactor is a bio-heavy oil production system equipped with an internal circulation type odor eliminator including moisture stripping function to remove moisture in the tank, which is either an air-lift reactor, a bubble-column reactor or a Stirred Tank reactor
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
수분이 중력에 의해 분리된 경우, 비중이 높은 수층(water layer)가 아래층을 형성하게 되어 이를 제거하기 위한 반응물 배출부; 및/또는 탱크 내부를 세척하기 위하여 세척액을 공급하기 위한 세척액 공급부가 설치된 것을 특징으로 하는, 탱크 내 수분을 제거하기 위하여 수분 스트리핑 기능을 포함한 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
When the moisture is separated by gravity, a reactant discharge portion for removing a high-specificity water layer from the lower layer to form a lower layer; And a cleaning liquid supply unit for supplying a cleaning liquid to the interior of the tank to clean the interior of the tank, and / or a tank for cleaning the inside of the tank.
제1항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,
상기 수분제거장치(13,14)는 하나 또는 둘 이상이 병렬 연결되고, 일측이 포화되면 타측으로 연결되며, 일측은 가열에 의해 수분이 제거되도록 재생장치가 연결된 것을 특징으로 하는 내부순환형 악취제거기가 장착된 바이오중유 제조시스템

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein one or more of the moisture removing devices (13, 14) are connected in parallel, connected to the other side when one side is saturated, and a regenerating device is connected to one side to remove moisture by heating A bio-oil production system

KR1020160051418A 2016-04-27 2016-04-27 bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device KR101704343B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160051418A KR101704343B1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160051418A KR101704343B1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101704343B1 true KR101704343B1 (en) 2017-02-14

Family

ID=58121126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160051418A KR101704343B1 (en) 2016-04-27 2016-04-27 bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101704343B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030011225A (en) * 2001-07-23 2003-02-07 토마스앤드베츠 인터내셔널, 인크. Cable tie having improved locking projections
WO2009107783A1 (en) * 2008-02-27 2009-09-03 株式会社シー・ディー・エムコンサルティング Method and apparatus for producing biodiesel fuel oil and adsorbent-packed columns to be used therein
WO2010005391A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Agency For Science, Technology And Research Biodiesel production via enzymatic hydrolysis followed by chemical/enzymatic esterification
KR20150005123A (en) * 2013-07-04 2015-01-14 주식회사 티앤엘에너지 Heavy oil preparation method using botanic oil containing lots of free fatty acid

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030011225A (en) * 2001-07-23 2003-02-07 토마스앤드베츠 인터내셔널, 인크. Cable tie having improved locking projections
WO2009107783A1 (en) * 2008-02-27 2009-09-03 株式会社シー・ディー・エムコンサルティング Method and apparatus for producing biodiesel fuel oil and adsorbent-packed columns to be used therein
WO2010005391A1 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Agency For Science, Technology And Research Biodiesel production via enzymatic hydrolysis followed by chemical/enzymatic esterification
KR20150005123A (en) * 2013-07-04 2015-01-14 주식회사 티앤엘에너지 Heavy oil preparation method using botanic oil containing lots of free fatty acid

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101626733B1 (en) gas phase and liquid phase dual circulation type bio heavy fuel oil production system
AU2007220657B2 (en) Physical refining process using adsorbent particles for the production of biodiesel fuel
Farid et al. Waterless purification using oil palm biomass-derived bioadsorbent improved the quality of biodiesel from waste cooking oil
JP5721152B2 (en) Biodiesel fuel production method and apparatus, and fat and oil decarboxylation catalyst used in the method
JP2011506709A (en) Biofuel processing
JP3530884B2 (en) Method for producing diesel fuel oil from waste cooking oil
KR101451604B1 (en) Process for producing hydrocarbon oil
JPH10231497A (en) Apparatus for producing diesel fule oil from waste edible oil
US20220403287A1 (en) Purification method for biological feedstock
US8624048B2 (en) Method of producing alkyl esters from vegetable or animal oil and an aliphatic monoalcohol with fixed-bed hot purification
Miladinović et al. Transesterification of used cooking sunflower oil catalyzed by hazelnut shell ash
Nadeem et al. Conventional and advanced purification techniques for crude biodiesel–a critical review
KR101811947B1 (en) bio heavy fuel oil production system with water removal trap kit
US9890349B2 (en) Process and system for producing liquid biofuel from bio-based oils and/or fats
CN101244821A (en) Technique for producing absorbent charcoal with furfurol slag
KR101704343B1 (en) bio heavy fuel oil production system with intra circulation-type malodor removing device
KR101769710B1 (en) bio heavy fuel oil production system with temperature controller using dry air
JP2008031362A (en) Tall fatty acid ester, production process therefor, and use thereof
CN101612521A (en) A kind of ecological odor biodegradation purifying device
JP5628713B2 (en) Diesel fuel production refiner and purification method, diesel fuel production system and production method using the same
KR20170045685A (en) Air-circulation typed bio heavy fuel oil production system comprising water-stripping device
JP2008150567A (en) Method for producing fatty acid ester using oil and fat as raw material and fatty acid ester
RU59053U1 (en) INSTALLATION FOR CATALYTIC REFORMING OF GASOLINE FRACTIONS
CN216092976U (en) Treatment system for emergency exhaust gas of post-treatment unit of maleic anhydride device
CN201519553U (en) Ecological stink biodegradation purification device

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200203

Year of fee payment: 4