KR101969495B1 - 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물유지 60 ~ 80 중량%, 유기산 5 ~ 10 중량%, 식물성 소취제 0.5 ~ 3 중량%, 아민계 화합물 1 ~ 5 중량%, 및 계면활성제 0.5 ~ 2 중량%를 포함하는 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 관한 것이다.

Description

석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물{COMPOSIOTION FOR REDUCING THE MALODOR OF SLUDGE FROM PETROCHEMICAL PROCESS}

본 발명은 악취저감 효과가 있는 식물성 오일과 이에 잘 용해되는 시트러스산과 같은 산패방지제 및 뛰어난 소취 성능이 있는 식물성 소취제를 함유한 악취저감용 조성물로서, 카르복시산-에스테르 산성 작용기와 아민 염기성 작용기를 동시에 가지는 고분자 화합물을 포함하는 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 악취를 제거하는 방법으로는 물리적 제거방법, 화학적 제거방법, 생물화학적 제거방법 및 감각적 탈취 방법 등이 있다.

여기서 물리적 제거방법은 활성탄이나 실리카, 사이클로 덱스트린 등의 흡착 및 포집 성능이 강한 화합물로써 악취성분을 표면에 흡착 또는 포집하는 것으로 냄새 물질을 제거한다.

그리고, 화학적 제거방법은 중화, 부가, 중합, 산화, 환원 및 가수분해 등의 화학 반응을 이용하여 악취 성분에 강한 반응성의 물질을 작용시켜 악취 물질을 분해 또는 무취성 화합물로 변화시키는 방법으로 냄새 물질을 근원적으로 제거한다.

악취 물질을 제거할 수 있는 소취제로서 최근에는 식물에서 추출한 플라보노이드계 탈취제가 이용되고 있다. 플라보노이드는 C₆-C₃-C₆의 탄소골격을 갖는 식물색소의 총칭으로 플라본류, 플라바논류, 안토클론, 안토시안, 카테킨 등이 여기에 속한다.

종래의 냉동실용 탈취제는 숯(활성탄), 커피 및 녹차 티백 등과 같이 저온(영하)의 냉동실에서 얼지 않는 고체형의 탈취제로서 물리적 흡착의 원리를 이용하는 물리적 제거방법에 사용된다.

또한, 화학적인 탈취방법으로 사용되고 있는 냉장고용 겔 탈취제는 탈취 효과는 우수하나 냉동실의 영하 온도에서 결빙되는 단점이 있다.

여기서, 효과적으로 악취를 제거하기 위해서는, 악취 발생원인 제거, 악취 마스킹 및 악취 유발물질 제거가 효율적으로 동시에 이루어지는 것이 요구되고 있으며, 이를 위해서는 상기 효과를 달성할 수 있는 성분이 제공되어야 하고, 그 성분이 안정적으로 존재하면서 그 기능을 발휘할 수 있어야 한다.

종래의 활성탄을 사용하는 악취유발물질의 물리적 흡착방법과 마스킹 효과를 통한 악취저감기술은 비극성 악취유발물질에 대해서는 그 효과를 나타낼 수 없고 온도가 높은 여름철에는 흡착효율 저하 및 탈착 등으로 인하여 악취저감 효율이 급감하는 문제가 있다. 또한 마스킹 효과를 통한 악취저감방법은 적용 기간이 길어질수록 새로운 악취물질로 변화될 수 있는 문제가 있다.

한편, 석유화학공정에서 발생하는 테레프탈산(Terephthalic acid; TPA) 슬러지의 악취는 적절한 처리방법이 없고, 제품 생산을 위한 공장 가동중 지속적으로 배출되는 슬러지에 대해 적절하게 대응할 수 있는 악취저감 시스템이 부재하여 작업장 담당 종사자뿐만 아니라 사업장 내 근로자에게도 악취로 인한 대기환경오염이 노출되는 문제가 있어, 이러한 석유화학공정 슬러지에 대한 효과적인 악취저감제의 개발이 시급한 실정이다.

한국등록특허 제10-0847905호(등록일: 2008.07.16)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 초기에 우수한 탈취력 및 지속력을 가지는 산성-염기성 친환경 화합물로 제조함으로써 극성-비극성 악취유발물질에 대해 모두 효과를 나타낼 수 있는 효과적인 악취저감용 조성물을 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물은, 식물유지 60 ~ 80 중량%, 유기산 5 ~ 10 중량%, 식물성 소취제 0.5 ~ 3 중량%, 아민계 화합물 1 ~ 5 중량%, 및 계면활성제 0.5 ~ 2 중량%를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 있어서, 상기 식물유지는 옥배유, 면실유, 대두유, 아마인유 및 올리브유 중 선택된 둘 이상을 산화시켜 혼합한 혼합물일 수 있으며 카르복시 - 에스테르 작용기를 가진다.

본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 있어서, 상기 아민계 화합물은 적어도 모노 이상의 아미노기를 가지는 불포화된 모노아민이 중합된 염기성 작용기 고분자 화합물과 과산화물의 반응 생성물일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 있어서, 상기 유기산은, 시트르산, 글루코산, 젖산, 사과산 및 살리실산 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 있어서, 상기 식물성 소취제는 녹차 추출물 또는 감잎 추출물일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 있어서, 상기 계면활성제는 코코베타인, 레시틴, 솔빌라이저 및 붕사 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.

본 발명에 따르면, 카르복시산 - 에스테르 산성 작용기와 아민 염기성 작용기를 동시에 가지는 고분자 화합물인 악취저감용 조성물이 제공되며, 이를 석유화학공정 슬러지와 혼합하거나 슬러지에 분사하여 코팅 처리함으로써 일회 처리로 산-염기 작용기에 의해 산성, 염기성, 중성의 악취 원인 물질을 중화 및 산화 반응에 의해 즉시 저감할 수 있다.

그리고, 천연 오일에 의한 악취유발 슬러지의 증기압 상승 및 코팅 피막의 형성으로 이후 지속적으로 발생하는 악취 원인물질을 물리적으로 차단하며, 슬러지 악취의 대부분을 차지하고 있는 암모니아, 알데하이드 등 염기성 악취물질과 톨루엔 스티렌 등 휘발성 유기화학물 및 이소발레르산 등 지방산에 대하여는 코팅 피막 및 이온교환 및 중화 반응으로써 제거하거나 차단할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 석유화학공정 슬러지의 악취저감용 조성물은, 식물유지 60 ~ 80 중량%, 유기산 5 ~ 10 중량%, 식물성 소취제 0.5 ~ 3 중량%, 아민계 화합물 1 ~ 5 중량%, 및 계면활성제 0.5 ~ 2 중량%를 포함한다.

여기서, 식물유지는 옥배유, 면실유, 대두유, 아마인유 및 올리브유 중 선택된 둘 이상을 산화시켜 혼합한 혼합물로서 카르복시 - 에스테르 작용기를 가질 수 있으며, 아민계 화합물은 적어도 모노 이상의 아미노기를 가지는 불포화된 모노아민이 중합된 염기성 작용기 고분자 화합물과 과산화물의 반응 생성물일 수 있다.

유기산은, 시트르산, 글루코산, 젖산, 사과산 및 살리실산 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있으며, 식물성 소취제는 녹차 추출물 또는 감잎 추출물일 수 있다.

그리고, 계면활성제는 코코베타인, 레시틴, 솔빌라이저 및 붕사 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 악취저감용 조성물은, 산폐된 식물유지의 산패취를 저감시키기 위해 유기산을 액화시켜 계면활성제와 함께 교반한 다음, 이 용액에 염기성 가스 흡수제로서 사용되는 아민계 화합물 1 ~ 5 중량%를 이용하여 25 ~ 40℃ 이상의 온도를 유지하여 잘 교반하고, 이후 식물성 소취제를 최종적으로 넣고 교반하고 안정화하여 제조할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 악취저감용 조성물을 제조하여 탈취성능을 알아보기 위한 악취가스 탈취특성 테스트를 다음과 같은 조건하에서 진행하였으며, 그 결과를 아래 표 1에 나타내었다. 결과는 모두 양호한 탈취 성능을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.

석유화학공정에서 발생되는 TPA 슬러지 1KG을 투명아크릴 (1M*1M*1M) 용기에 넣은 후, 1분 후 측정튜브로 악취가스의 농도를 측정하여 초기 농도로 사용하였다. 이와 동일한 방법으로 본 발명의 실시예에 따른 악취저감용 조성물(악취저감제)을 중량대비 5%, 10%, 15%로 넣은 후 5분 후에 악취가스의 농도를 측정하였다.

구분	초기농도(ppm)	악취저감제 투입 5%(ppm)	악취저감제 투입 10%(ppm)	악취저감제 투입 15%(ppm)
암모니아	5	2	0.3	0.2
황화수소	1.6	0.8	0.01	0.01
트리메틸아민	0.5	0.1	0.004	0.003
아세틸알데하이드	0.5	0.1	0.04	0.04
Iso-발레르산	0.1	0.07	0.009	0.007

표 1에서 악취저감제의 중량부는 TPA 슬러지 1KG에 대한 함량을 나타내는 것이다. 표 1에 나타나듯이 TPA 슬러지에 악취저감제를 분사한 결과 아무것도 처리하지 않은 악취 '초기농도'와 비교하여 암모니아, 아세트알데하이드 염기성 악취, 발르레산 등 산성 악취에 대해서 악취 농도가 현저하게 저감되었음을 확인할 수 있다.

이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 악취저감용 조성물에 따르면, TPA 슬러지 중 악취유발물질에 대해 증기압 상승 및 코팅 피막의 형성으로 이후 지속적으로 발생하는 악취 원인물질이 물리적으로 차단된다. 그리고 슬러지 악취의 대부분을 차지하는 암모니아, 알데하이드 등 염기성 악취물질, 톨루엔 스티렌 등 휘발성 유기화학물 및 이소발레르산 등 지방산에 대하여는 코팅 피막, 이온교환 및 중화 반응으로써 악취를 저감할수 있는 지속적인 효과가 제공된다.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따른 악취저감용 조성물은 휘발성 악취유발물질에 대해 증기압을 상승시킴으로써 대기확산을 줄이는 효과 및 산-염기성 악취유발물질에 대해 이온교환 및 중화효과를 제공한다.

이상 본 발명에 따른 실시예에 관하여 자세히 설명하였다. 다만 상기 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 것으로 본 발명은 상기한 실시예로만 한정되지 않는다. 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 상기 실시예로부터 다양한 변형이나 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (6)

1. 식물유지 60 ~ 80 중량%, 유기산 5 ~ 10 중량%, 식물성 소취제 0.5 ~ 3 중량%, 아민계 화합물 1 ~ 5 중량%, 및 계면활성제 0.5 ~ 2 중량%를 포함하는 슬러지의 악취저감용 조성물로서,
   상기 식물유지는 옥배유, 면실유, 대두유, 아마인유 및 올리브유 중 선택된 둘 이상을 산화시켜 혼합한 혼합물로서 카르복시 - 에스테르 작용기를 가지는 것을 특징으로 하는 슬러지의 악취저감용 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 아민계 화합물은 적어도 모노 이상의 아미노기를 가지는 불포화된 모노아민이 중합된 염기성 작용기 고분자 화합물과 과산화물의 반응 생성물인 것을 특징으로 하는 슬러지의 악취저감용 조성물.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 유기산은, 시트르산, 글루코산, 젖산, 사과산 및 살리실산 중 선택된 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬러지의 악취저감용 조성물.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 식물성 소취제는 녹차 추출물 또는 감잎 추출물인 것을 특징으로 하는 슬러지의 악취저감용 조성물.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 계면활성제는 코코베타인, 레시틴, 솔빌라이저 및 붕사 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 슬러지의 악취저감용 조성물.
6. 삭제