KR102057143B1 - Method for producing bioalcohol using reactant having linear voids for producing biofuels - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바이오 연료의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 바이오 연료의 제조에 필요한 시간을 현저히 감소시키면서도 수율을 현저히 향상 시킬 수 있는 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 휘발성지방산 및 지방족 알코올류의 혼합물이 지방산 알킬 에스테르로 전환하는 과정이 선형의 공극을 가지는 반응체 하에서 수행되는데, 선형의 공극이 전환 과정에 방향성을 부여함으로써 전환 시간이 수초 수준으로 감소될 수 있다. 따라서 본 발명을 이용하면 바이오 연료의 제조에 필요한 시간을 현저히 감소시키고, 바이오 연료의 제조에 따른 경제성을 현저히 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.The present invention relates to a method for producing a biofuel, and more particularly, to a manufacturing method capable of significantly improving the yield while significantly reducing the time required for producing a biofuel. In the present invention, the process of converting a mixture of volatile fatty acids and aliphatic alcohols into fatty acid alkyl esters is carried out under a reactant having linear pores, whereby the linear pores give directivity to the conversion process, thereby reducing the conversion time to several seconds. Can be. Therefore, the present invention is expected to significantly reduce the time required for the production of biofuels, and significantly improve the economics of the production of biofuels.
Description
본 발명은 바이오 연료의 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 바이오 연료의 제조에 필요한 시간을 현저히 감소시키면서도 수율을 현저히 향상 시킬 수 있는 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a biofuel, and more particularly, to a manufacturing method capable of significantly improving the yield while significantly reducing the time required for producing the biofuel.
지구 온난화와 같은 기후 변화의 주 원인이 화석 연료의 사용이라는 점이 알려지면서, 탄소세의 도입, 신재생에너지 의무발전 제도 등 화석 연료의 사용을 제한하고자 하는 움직임이 가속화되고 있다. As fossil fuels are known to be the main cause of climate change, such as global warming, the move to limit the use of fossil fuels, such as the introduction of carbon taxes and renewable energy mandates, is accelerating.
이와 같은 움직임에 발맞춰 바이오 연료가 새로운 재생에너지원으로 부각되고 있다. 특히 바이오 알코올은 화석 연료에 비해 환경 오염물질의 배출이 적어 친환경 에너지로 주목받고 있다. In line with this move, biofuels are emerging as new sources of renewable energy. In particular, bio-alcohol has attracted attention as environmentally friendly energy because it emits less environmental pollutants than fossil fuels.
바이오 연료는 바이오 에너지를 생산해 낼 수 있는 에너지원이 되는 식물, 미생물, 동물 등의 생물체나, 음식쓰레기, 축산 폐기물 등을 열분해하거나 발효시켜 만들어낸 연료를 의미한다. Biofuel refers to a fuel produced by pyrolyzing or fermenting living organisms such as plants, microorganisms, and animals, food waste, and livestock waste that are energy sources capable of producing bioenergy.
한편, 일반적으로 바이오 연료를 생성하는 과정은 산 촉매(H2SO4)를 이용하는 전처리 공정과 염기 촉매(KOH, NaOH)를 이용하는 본 공정으로 구분되어 수행된다. 전처리 공정은 최소 30시간, 본 공정은 최소 2시간 이상의 긴 반응시간을 필요로 한다. 또한 연속식이 아닌 회분식(batch type)으로 수행되어, 1회 공정에 따른 생산량에도 한계가 있다. 더욱이, 위와 같은 기존의 공정은 산 촉매 및 염기 촉매의 이용으로 인해 온수를 이용한 수세(Washing) 공정이 필수적이므로 다량의 폐수가 발생하는 문제가 있다.On the other hand, the process of generating biofuels is generally divided into a pretreatment process using an acid catalyst (H 2 SO 4 ) and the present process using a base catalyst (KOH, NaOH). The pretreatment process requires a long reaction time of at least 30 hours and the process at least 2 hours. In addition, it is carried out in a batch type (batch type) rather than a continuous, there is a limit in the amount of production in one process. In addition, the conventional process as described above has a problem in that a large amount of wastewater is generated because a washing process using hot water is essential due to the use of an acid catalyst and a base catalyst.
즉, 종래의 방식으로는 바이오 알코올의 생산에 너무 많은 시간이 소요되고 수율이 좋지 않으며, 폐수 처리의 문제가 남는 바, 바이오 알코올이 화석 연료를 대체하기 쉽지 않았다.That is, according to the conventional method, the production of bioalcohol takes too much time and the yield is not good, and the problem of wastewater treatment remains, and the bioalcohol was not easy to replace fossil fuel.
이러한 문제를 해결하기 위하여 메탄올 혹은 에탄올과 유지 성분을 120 ℃ 내지 250 ℃ 및 50 bar 내지 200 bar의 고압 조건 하에서 반응하여 직접 지방산 알킬 에스테르(FAMEs)를 얻는 초임계 에스테르 교환 반응(Supercritical Transesterification) 공정이 개발되었다. 그러나 초임계 에스테르 교환 반응에서 알코올류는 유지와 20:1 내지 40:1로 과도한 양이 필요하며, 회분식으로 반응할 수 밖에 없다. 결국 초임계 에스테르 교환반응을 통한 바이오 연료의 생산은 현재까지는 연구개발 수준의 단계에 머물고 있으며 상용화로 나아가지는 못하고 있다. In order to solve this problem, a supercritical transesterification process is performed in which methanol or ethanol and fats and oils are reacted under high pressure conditions of 120 ° C to 250 ° C and 50 bar to 200 bar to directly obtain fatty acid alkyl esters (FAMEs). Developed. However, in the supercritical transesterification reaction, alcohols require excessive amounts, such as fats and fats, from 20: 1 to 40: 1, which can only be reacted batchwise. As a result, the production of biofuels through supercritical transesterification is still at the stage of research and development, and has not advanced to commercialization.
따라서 폐수의 발생 없이, 제조 시간을 단축시키고 수율을 향상시킬 수 있는 친환경적이며 경제적인 바이오 연료의 제조 방안이 필요한 실정이다. Therefore, there is a need for an environment-friendly and economical biofuel production method that can shorten the production time and improve the yield without generating wastewater.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 산 촉매나 염기 촉매 없이 휘발성지방산(VFAs; Volatile Fatty Acids) 및 탄소수 1 내지 12의 지방족 알코올류의 혼합물을 지방산 알킬 에스테르로 전환하는 시간을 현저히 감소시킬 수 있는 바이오 연료의 제조방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and significantly reduces the time for converting a mixture of volatile fatty acids (VFAs; Volatile Fatty Acids) and aliphatic alcohols having 1 to 12 carbon atoms into fatty acid alkyl esters without acid catalysts or base catalysts. It is intended to provide a method for preparing biofuel.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other unspecified objects of the present invention will be further considered within the range that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 휘발성지방산 및 탄소수 1 내지 12의 지방족 알코올류를 혼합하여 혼합물을 마련하는 단계; 및 상기 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있는 선형의 공극을 가지는 반응체 하에서 에스테르화 반응시켜 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계;를 포함한다.Biofuel production method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of preparing a mixture by mixing volatile fatty acids and aliphatic alcohols having 1 to 12 carbon atoms; And esterifying the mixture under a reactant having linear pores that can be introduced with aromaticity to produce fatty acid alkyl esters.
이때, 반응체의 형상에 따라 에스테르화 반응의 속도와 수율이 달라지게 되는데, 상기 반응체가 복수의 미세관을 포함하고, 상기 공극은 상기 미세관의 내부에 상기 혼합물이 유입되는 공간을 포함할 수 있다.In this case, the rate and yield of the esterification reaction varies according to the shape of the reactant, wherein the reactant includes a plurality of microtubules, and the pores may include a space into which the mixture is introduced into the microtubules. have.
또는, 상기 반응체는 복수의 미세관을 포함하고, 상기 공극은 상기 미세관의 내부에 상기 혼합물이 유입되는 제1공간과 상기 복수의 미세관이 조밀구조로 정렬됨으로써 상기 복수의 미세관의 외벽에 의해 형성되는 제2공간을 포함할 수 있다.Alternatively, the reactant may include a plurality of microtubes, and the pores may include a first space in which the mixture flows into the microtubes, and the plurality of microtubes may be arranged in a dense structure, thereby forming outer walls of the plurality of microtubes. It may include a second space formed by.
또는, 반응체는 복수의 미세섬유를 포함하고, 상기 공극은 상기 복수의 미세섬유가 조밀구조로 정렬됨으로써 상기 복수의 미세섬유의 외벽에 의해 형성되는 공간을 포함할 수 있다. Alternatively, the reactant may include a plurality of microfibers, and the pores may include a space formed by outer walls of the plurality of microfibers by arranging the plurality of microfibers in a dense structure.
예를 들어, 상기 반응체는 탄소나노튜브 일 수 있다.For example, the reactant may be carbon nanotubes.
이와 달리, 상기 반응체가 포함하고 있는 공극은 트랜치(trench)일 수 있다. 이때, 트랜치는 금속관을 아노다이징(anodizing)하여 형성될 수 있다.Alternatively, the pore contained in the reactant may be a trench. In this case, the trench may be formed by anodizing a metal tube.
본 발명에 따르면, 상기 혼합물을 마련하는 단계에서 상기 휘발성지방산과 상기 알코올류의 부피비는 0.3:1 내지 1:1이 되도록 혼합될 수 있다. According to the present invention, in the step of preparing the mixture, the volume ratio of the volatile fatty acids and the alcohols may be mixed to be 0.3: 1 to 1: 1.
또한, 상기 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계는 200 ℃ 내지 400℃의 온도에서 수행될 수 있다. 바람직하게, 상기 지방산 메틸 에스테르를 생성하는 단계는 350 ℃ 내지 400℃의 온도에서 수행될 수 있다.In addition, the step of producing the fatty acid alkyl ester may be carried out at a temperature of 200 ℃ to 400 ℃. Preferably, the step of producing the fatty acid methyl ester may be carried out at a temperature of 350 ℃ to 400 ℃.
한편, 본 발명은 상기 생성된 지방산 알킬 에스테르를 수소화 반응시켜 바이오 알코올을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 바이오 알코올을 제조하는 단계에서, 상기 수소화 반응은 천이금속촉매(예를 들어, 실리카에 담지된 코발트 촉매) 하에서 수행될 수 있다. On the other hand, the present invention may further comprise the step of producing a bio-alcohol by hydrogenating the produced fatty acid alkyl ester. At this time, in the step of preparing the bio-alcohol, the hydrogenation reaction may be performed under a transition metal catalyst (for example, a cobalt catalyst supported on silica).
본 발명에서는 선형의 공극을 가지는 반응체를 이용하여 휘발성지방산 및 탄소수 1 내지 12의 지방족 알코올류의 혼합물을 에스테르화 반응을 통해 지방산 알킬 에스테르를 생성함으로써, 에스테르화 반응에 필요한 시간을 현저히 감소시켜면서도 오히려 바이오 연료의 수율을 향상시킬 수 있었다. 또한, 본 발명은 산 촉매나 염기 촉매를 사용하지 않기 때문에, 폐수가 발생하지 않아 친환경적이며, 회분식이 아닌 연속식으로 바이오 연료를 제조할 수 있다. In the present invention, a mixture of volatile fatty acids and aliphatic alcohols having 1 to 12 carbon atoms is used to generate fatty acid alkyl esters by esterification using a reactant having linear pores, thereby significantly reducing the time required for the esterification reaction. Rather, biofuel yields could be improved. In addition, since the present invention does not use an acid catalyst or a base catalyst, waste water does not occur, which is environmentally friendly, and biofuels can be produced in a continuous manner rather than batchwise.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.On the other hand, even if the effects are not explicitly mentioned here, it is added that the effects described in the following specification and the provisional effects expected by the technical features of the present invention are treated as described in the specification of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법의 개략적 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법 중 에스테르화 반응에 이용되는 반응체의 공극 내에서 에스테르화 반응이 진행되는 과정을 설명하는 개략적 모식도이다.
도 3은 다양한 종류의 반응체의 형상을 도시한 개략적 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 반응체의 종류에 따라 에스테르화 반응의 반응속도(reaction rate)를 측정한 결과이다.
도 5은 에스테르화 반응의 반응온도에 따른 휘발성지방산의 전환율을 측정한 결과이다.
도 6은 금속관이 트랜치 형상의 공극을 가지는 것을 도시한 개략적 사시도이다.
도 7은 수소화 반응에서 이용되는 촉매의 종류에 따른 바이오 알코올의 수율을 측정한 결과이다.
도 8은 수소화 반응이 수행되는 시간에 따른 바이오 알코올의 수율을 측정한 결과이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.1 is a schematic flowchart of a method of manufacturing a biofuel according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram illustrating a process of the esterification reaction in the pores of the reactants used for the esterification reaction of the biofuel manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic perspective view showing the shape of various kinds of reactants.
4 is a result of measuring the reaction rate (reaction rate) of the esterification reaction according to the type of reactant shown in FIG.
5 is a result of measuring the conversion rate of volatile fatty acids according to the reaction temperature of the esterification reaction.
6 is a schematic perspective view showing that the metal tube has trench-shaped pores.
7 is a result of measuring the yield of bio alcohol according to the type of catalyst used in the hydrogenation reaction.
8 is a result of measuring the yield of bio-alcohol over time when the hydrogenation reaction is carried out.
The accompanying drawings show that they are illustrated as a reference for understanding the technical idea of the present invention, by which the scope of the present invention is not limited.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention, when it is determined that the subject matter of the present invention may be unnecessarily obscured by the person skilled in the art with respect to the related well-known functions, the detailed description will be omitted.
본 발명은 휘발성지방산(VFAs; Volatile Fatty Acids) 및 메탄올을 이용하여 바이오 연료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 있어서, 휘발성지방산은 유기성 폐기물에서 전환된 것을 이용할 수 있다. The present invention relates to a method for preparing a biofuel using volatile fatty acids (VFAs) and methanol. In particular, in the present invention, volatile fatty acids may be converted from organic waste.
일반적으로 바이오 알코올은 탄수화물을 원료로 하여 제조되나, 본 발명은 폐기물에서 전환된 휘발성지방산을 바이오알코올로 전환하기 때문에 유기성 폐기물이 함유하고 있는 탄수화물, 지방, 단백질을 모두 이용할 수 있다는 장점이 있다. In general, bioalcohol is manufactured using carbohydrate as a raw material, but the present invention has advantages in that all carbohydrates, fats, and proteins contained in organic wastes can be used because the volatile fatty acids converted from wastes are converted into bioalcohols.
본 발명에서는 설명의 편의를 위해 뷰티르산을 이용하여 부탄올을 만드는 것을 중심으로 설명하나, 본 발명의 권리범위가 뷰티르산에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, for the sake of convenience of description, butanol acid is used for the production of butanol, but the scope of the present invention is not limited to butyric acid.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 바이오 연료의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a biofuel will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법의 개략적 흐름도이다. 1 is a schematic flowchart of a method of manufacturing a biofuel according to an embodiment of the present invention.
도면을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 휘발성지방산 및 탄소수 1 내지 12의 지방족 알코올류를 혼합하여 혼합물을 마련하는 단계(S110) 및 상기 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있는 선형의 공극을 가지는 반응체 하에서 에스테르화 반응시켜 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계(S120)를 포함한다. 나아가, 본 발명의 일 실시예는 생성된 지방산 알킬 에스테르를 수소화 반응시켜 바이오 알코올을 제조하는 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.Referring to the drawings, a method of manufacturing a biofuel according to an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a mixture by mixing volatile fatty acids and aliphatic alcohols having 1 to 12 carbon atoms (S110) and the mixture may be introduced with aromaticity And esterifying under a reactant having linear pores, thereby producing a fatty acid alkyl ester (S120). Furthermore, one embodiment of the present invention may further comprise the step of producing a bio-alcohol by hydrogenation of the resulting fatty acid alkyl ester (S130).
즉, 본 발명의 바이오 연료의 제조방법을 이용함으로써 바이오 디젤이나 바이오 알콜을 수득할 수 있다.That is, biodiesel or bioalcohol can be obtained by using the manufacturing method of the biofuel of this invention.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 휘발성지방산은 아세트산(acetic acid), 프로피온산(propionic acid), 뷰티르산(butyric acid), 이소부티르산(isobutyric acid), 발레르산(valeric acid), 및 이소발레르산(isovaleric acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the volatile fatty acid is acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, valeric acid, and isovaleric acid. isovaleric acid) or any combination thereof.
또한, 알코올류로는 탄소수 1내지 12의 지방족 알코올류를 이용할 수 있다. 예를 들어, 알코올류로 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 및 펜탄올로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 조합을 이용할 수 있다. 이 중, 메탄올 및 에탄올이 경제적인 측면에서 선호될 수 있으며, 반응성까지 고려하면 메탄올을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 메탄올(MeOH)의 경우에는 반응성 및 화합물 구조적(Steric) 인자들에 의해 반응성이 좋아질 수 있다. 또한, 탄소수가 많은 알코올을 사용함으로써 생성되는 지방산 알킬 에스테르의 탄소 분자수를 증가시킬 수 있으며, 다양한 종류의 알코올을 사용함으로써 생성되는 지방산 알킬 에스테르의 물성변화를 시도할 수 있다.Moreover, as alcohol, C1-C12 aliphatic alcohol can be used. For example, as alcohols, any one selected from the group consisting of methanol, ethanol, propanol, butanol and pentanol or a combination thereof can be used. Of these, methanol and ethanol may be preferred in terms of economics, and methanol is most preferable in consideration of reactivity. In the case of methanol (MeOH), the reactivity can be improved by the reactivity and the compound structural factors (Steric). In addition, it is possible to increase the number of carbon molecules of fatty acid alkyl esters produced by using alcohols having high carbon number, and to change the physical properties of fatty acid alkyl esters produced by using various kinds of alcohols.
먼저, 휘발성지방산 및 탄소수 1 내지 12의 지방족 알코올류를 혼합하여 혼합물을 마련하는 단계(S110)가 수행된다. 혼합물을 마련하는 단계(S110)는 믹서를 이용하여 약 800 rpm으로 교반할 수 있다. 한편, 반응체가 혼합물에 혼합 가능한 형태인 경우에는 혼합물을 마련하는 단계(S110)를 수행함과 동시에 또는 수행한 후에 반응체를 혼합물에 투입할 수도 있다. First, a step (S110) of preparing a mixture by mixing volatile fatty acids and aliphatic alcohols having 1 to 12 carbon atoms is performed. Preparing the mixture (S110) may be stirred at about 800 rpm using a mixer. On the other hand, when the reactants are in a form that can be mixed in the mixture, the reactant may be added to the mixture at the same time or after the step (S110) of preparing the mixture.
이때, 휘발성지방산과 알코올류는 부피비로 0.3:1 내지 1:1이 되도록, 바람직하게는 0.3:1 내지 0.5:1로 혼합할 수 있다. 이와 같이, 휘발성지방산과 알코올류의 부피비를 조정함으로써 지방산 알킬 에스테르로의 전환율을 향상시킬 수 있다.At this time, the volatile fatty acids and alcohols may be mixed in a volume ratio of 0.3: 1 to 1: 1, preferably 0.3: 1 to 0.5: 1. In this manner, the conversion to fatty acid alkyl esters can be improved by adjusting the volume ratio of volatile fatty acids and alcohols.
그 다음, 휘발성지방산과 알코올류의 혼합물을 반응체 하에서 에스테르화 반응하여 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계(S120)가 수행된다. Next, a step (S120) of esterifying a mixture of volatile fatty acids and alcohols under a reactant to produce a fatty acid alkyl ester is performed.
본 발명에 있어서, 에스테르화 반응은 200 ℃ 내지 400 ℃에서 수행되며, 바람직하게는 350 ℃ 내지 400℃에서 수행된다. 이때, 승온속도는 분당 20 ℃ 내지 30 ℃로 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the esterification reaction is carried out at 200 ° C to 400 ° C, preferably at 350 ° C to 400 ° C. In this case, the temperature increase rate may be performed at 20 ℃ to 30 ℃ per minute, but is not limited thereto.
한편, 반응은 초기 압력이 상압(1 atm)에서 수행될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 압력의 경우 필요에 따라 증가 또는 감소시킬 수 있다. On the other hand, the reaction may be carried out at an initial pressure of 1 atm. However, the present invention is not limited thereto, and the pressure may be increased or decreased as necessary.
본 발명은 산촉매나 염기촉매를 이용하는 것 대신 반응체 하에서 에스테르화 반응이 수행되는 것에 특징이 있다. The present invention is characterized in that the esterification reaction is carried out under the reactant instead of using an acid catalyst or a base catalyst.
특히, 본 발명의 일 실시예에서 이용되는 반응체는 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있는 선형의 공극을 가지는 것을 특징으로 한다. In particular, the reactants used in one embodiment of the present invention is characterized in that the mixture has a linear pores that can be introduced with a directivity.
본 발명의 일 실시예에서는 반응체가 가지는 공극 내에서 휘발성지방산과 알코올류의 분자의 충돌 빈도 및 강도를 증가시켜 에스테르화 반응을 유도한다. 이때, 공극의 크기는 휘발성지방산이 유입되어 알코올류와 충돌할 수 있을 정도의 크기여야 한다. 즉, 공극의 크기는 어떠한 종류의 휘발성지방산을 이용하느냐에 의해 결정될 수 있으며, 여러종류의 휘발성지방산을 이용하는 경우에는 가장 큰 휘발성지방산을 기준으로 공극의 크기가 결정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the esterification reaction is induced by increasing the collision frequency and strength of the molecules of volatile fatty acids and alcohols in the pores of the reactants. At this time, the size of the pore should be large enough to allow volatile fatty acids to flow in and collide with alcohols. That is, the size of the pore may be determined by what kind of volatile fatty acid is used, and in the case of using various kinds of volatile fatty acids, the size of the pore may be determined based on the largest volatile fatty acid.
도 2에 본 발명의 일 실시예의 반응체(1)가 가지는 공극(2) 내에서 에스테르화 반응이 이루어지는 것을 개략적으로 도시하였다.2 schematically shows the esterification reaction in the
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에서는 휘발성지방산과 알코올류(예를 들어, MeOH)가 반응체(1)가 가지는 공극(2) 내에서 에스테르화 반응이 수행되는데, 본 발명의 일 실시예의 에스테르화 반응은 공극(2)이라는 제한된 공간을 통해 충돌 회수를 증가시키고, 온도를 200 ℃ 내지 400 ℃로 상승시켜 분자의 운동에너지를 증가시킴으로써 이루어지는 것이다. As can be seen in Figure 2, in one embodiment of the present invention, the esterification reaction is carried out in the pores (2) of the volatile fatty acids and alcohols (for example, MeOH) reactant (1), The esterification reaction of one embodiment is achieved by increasing the number of collisions through a limited space called
특히, 본 발명의 일 실시예에서 사용하는 반응체는 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있는 선형의 공극을 가지는데 특징이 있다. 즉 본 발명의 연구진은 공극(2)이 선형 형상을 가지는 경우 에스테르화 반응의 속도가 현저히 증가되는 것을 발견하였으며, 이를 바이오 연료의 제조에 적용한 것이다. In particular, the reactants used in one embodiment of the present invention are characterized by having linear pores through which the mixture can flow in a direction. In other words, the researchers of the present invention found that the rate of esterification reaction increased significantly when the
여기서 방향성을 가지고 유입된다는 것은 선형의 공극이 입구와 출구의 역할을 수행하는 구성을 포함하는 것을 의미한다. 즉, 방향성을 가진다는 것은 점(spot)이 아니라는 것이며, 그것이 꼭 직선에 가까울 것을 요구하는 것이 아니다. 다만, 직선에 가까울수록 보다 더 정렬된 것으로 볼 수 있다.In this case, the directional flow means that the linear void includes a configuration in which the inlet and the outlet serve. In other words, having directionality is not a spot and does not necessarily require it to be straight. However, the closer it is to a straight line, the more aligned it is.
본 발명의 일 실시예의 에스테르화 반응을 살펴보면, 반응 생성물인 지방산 알킬 에스테르가 반응온도로 인해 기상으로 반응체의 공극 밖으로 빠져나오게 된다. 이때, 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있도록 하는 선형의 공극이 아닌 경우에는 혼합물이 유입되는 곳과 반응 생성물이 유출되는 곳이 같아 반응 효율이 낮다는 문제가 있다.Looking at the esterification reaction of an embodiment of the present invention, the fatty acid alkyl ester as a reaction product is drawn out of the pores of the reactant in the gas phase due to the reaction temperature. In this case, when the mixture is not a linear pore to allow the flow in a direction, there is a problem that the reaction efficiency is low because the mixture is introduced and the reaction product flows out.
이러한 문제점은 도 3을 참고하면 더욱 명확해 진다. This problem becomes clearer with reference to FIG. 3.
도 3에는 여러가지 형상을 가지는 반응체를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 반응체는 탄소나노튜브를 이용하여 형성된 것이다. 3 illustrates a reactant having various shapes. The reactant shown in FIG. 3 is formed using carbon nanotubes.
도 3을 참조하면 반응체는 복수의 미세섬유가 얽혀있는 형태(비교예 1, 도 3a), 복수의 미세섬유가 조밀구조로 정렬된 형태(실시예 1, 도 3b), 복수의 미세관이 얽혀있는 형태(실시예 3, 도 3c), 복수의 미세관이 조밀구조로 정렬된 형태(실시예 4, 도 3d)일 수 있다. Referring to FIG. 3, the reactant has a form in which a plurality of microfibers are entangled (Comparative Example 1, FIG. 3A), a form in which a plurality of microfibers are arranged in a dense structure (Example 1, FIG. 3B), and a plurality of microtubules. It may be in an entangled form (Example 3, FIG. 3C), or in a form in which a plurality of microtubules are arranged in a dense structure (Example 4, FIG. 3D).
비교예 1의 공극은 복수의 미세섬유(21a)가 얽혀서 이루어지는 공간(30a)을 포함한다. 비교예 1의 공극은 도 3a에서 보는 바와 같이 방향성을 가지지 못한다. 비교예 1의 반응체의 표면적은 1020 ㎡/g이며, 공극의 부피는 1.1 ㎤/g이고, 공극의 지름은 4.0 nm이다. The space | gap of the comparative example 1 includes the
실시예 1의 공극은 복수의 미세섬유(21b)가 조밀구조로 정렬되어, 복수의 미세섬유의 외벽에 의해 형성되는 공간(30b)을 포함한다. 실시예 1의 공극은 도 3b에서 보는 바와 같이 미세섬유(21b)가 길게 형성되는 방향으로 함께 길게 형성되는 선형의 형상을 가지며, 이러한 형상을 가짐으로써 혼합물이 방향성을 가지고 유입되도록 유도할 수 있다. 실시예 1의 반응체의 표면적은 1120 ㎡/g이며, 공극의 부피는 1.1 ㎤/g이고, 공극의 지름은 3.8 nm이다. The cavity of Example 1 includes a
실시예 2의 공극은 복수의 미세관(21c)의 내부에 위치하는 제1공간(31c)과 복수의 미세관(21c)이 얽혀서 이루어지는 제2공간(21c)를 포함한다. 제1공간(31c)은 관내 공간을 의미하는바 미세관(21c)을 따라 형성되는 선형의 형상을 가지게되며, 제2공간(32c)은 도 3c에서 보는 바와 같이 방향성을 가지지 못한다. 실시예 2의 반응체의 표면적은 1740 ㎡/g이며, 공극의 부피는 1.9 ㎤/g이고, 공극의 지름은 3.5 nm, 4.8 nm이다. The space | gap of Example 2 includes the
실시예 3의 공극은 복수의 미세관(21d)의 내부에 위치하는 제1공간(31d)과 복수의 미세관(21b)이 조밀구조로 정렬되어 복수의 미세관의 외벽에 의해 형성되는 제2공간(31d)을 포함한다. 제1공간(31d)은 관내 공간을 의미하는바 미세관(21d)을 따라 형성되는 선형의 형상을 가지게되며, 제2공간(32d)은 미세관(21d)이 길게 형성되는 방향으로 함께 길게 형성되는 선형의 형상을 가지며, 이러한 형상을 가짐으로써 혼합물이 방향성을 가지고 유입되도록 유도할 수 있다. 실시예 3의 반응체의 표면적은 1630 ㎡/g이며, 공극의 부피는 1.5 ㎤/g이고, 공극의 지름은 3.2 nm, 4.4 nm이다.The void of Example 3 is a second space formed by the outer walls of the plurality of microtubes, in which the
도 4는 도 3에 도시된 반응체들을 이용하여, 에스테르화 반응을 시키면서 에스테르화 반응의 반응속도를 측정한 결과이다. 4 is a result of measuring the reaction rate of the esterification reaction while the esterification reaction using the reactants shown in FIG.
도 4의 실험을 위해, 휘발성지방산으로 뷰티르산을 이용하였고, 지방족 알코올류로 메탄올을 이용하였으며, 휘발성지방산과 알코올류의 부피비는 0.5:1이였다. 반응은 T = 200 ℃, P0 = 1 atm에서 수행되었으며, 측정결과는 3회 반복측정한 것의 평균값이다. For the experiment of FIG. 4, butyric acid was used as volatile fatty acid, methanol was used as aliphatic alcohol, and the volume ratio of volatile fatty acid and alcohol was 0.5: 1. The reaction was carried out at T = 200 ℃, P 0 = 1 atm, the measurement results are the average of three repeated measurements.
도 4를 참조하면, 비교예 1의 반응체 하에서 측정된 반응속도에 비해, 실시예들의 반응체 하에서 측정된 반응속도가 최소 3배 이상 높은 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that the reaction rate measured under the reactant of Examples is at least three times higher than the reaction rate measured under the reactant of Comparative Example 1.
특히, 표면적이나 공극의 부피, 공극의 지름과 도 4의 측정결과가 완벽하게 비례하는 것도 아님을 알 수 있는데, 이는 반응체의 형상이 반응속도를 결정하는 주된 요인이라는 것을 반증하는 것이다. In particular, it can be seen that the surface area, the volume of the pores, the diameter of the pores and the measurement result of FIG. 4 are not perfectly proportional, which proves that the shape of the reactant is the main factor determining the reaction rate.
구체적으로 살펴보면, 복수의 미세관(21d)의 내부에 위치하는 제1공간(31d)과 복수의 미세관(21b)이 조밀구조로 정렬되어 복수의 미세관의 외벽에 의해 형성되는 제2공간(31d)을 공극으로 포함하는 실시예3의 반응체가 가장 높은 반응속도를 가지는 것을 알 수 있다. 즉, 공극이 높은 방향성을 가지고 정렬된 형상을 가지는 경우가 더 높은 반응속도를 가진다. In detail, the
다음으로 높은 반응속도를 나타낸 것은 복수의 미세섬유의 외벽에 의해 형성되는 공간(30b)을 공극으로 포함하는 실시예1의 반응체를 이용한 것이다. 실시예 2에 비해 실시예 1이 더 높은 반응속도를 가지는 것은 방향성을 가지는 공극의 정렬된 정도가 반응속도에 미치는 영향을 설명하는 것이다. 즉, 실시예 2의 경우에는 미세관으로 인해 선형의 공극을 가짐은 별론, 미세관의 휘어짐, 꼬임 등으로 인 해실시예 1보다 공극의 정렬된 정도가 낮기 때문에, 실시예 1의 반응속도가 실시예 2의 반응속도보다 빠르게 측정된 것이다. Next, the high reaction rate was obtained by using the reactant of Example 1 including a
결론적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있는 선형의 공극을 가지는 반응체 하에서 에스테르화 반응시킴으로써 에스테르화 반응의 반응속도를 현저히 증가시킬 수 있다. 특히, 에스테르화 반응에 필요한 시간을 수초 수준으로 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 연속식 생산에 사용가능하다.In conclusion, the method for preparing a biofuel according to an embodiment of the present invention may significantly increase the reaction rate of an esterification reaction by esterifying the mixture under a reactant having a linear pore into which the mixture can be introduced with aromaticity. In particular, the time required for the esterification reaction can be reduced to a few seconds. Accordingly, the method for producing a biofuel according to an embodiment of the present invention can be used for continuous production.
한편, 위의 실시예 1 내지 3의 반응체는 탄소물질(예를들어, 탄소나노튜브)을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 본 발명에 있어서는 공극의 형상이 무엇보다 중요한데, 탄소물질은 원하는 형상으로 제조하기가 용이하다는 점에서 장점이 있다. Meanwhile, the reactants of Examples 1 to 3 may be formed using a carbon material (for example, carbon nanotubes), but are not limited thereto. However, in the present invention, the shape of the void is most important, but the carbon material has an advantage in that it is easy to produce a desired shape.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 반응속도 뿐만 아니라 지방산 알킬 에스테르로의 전환율도 현저히 향상시킬 수 있다. In addition, the method for producing a biofuel according to an embodiment of the present invention can significantly improve the conversion rate to fatty acid alkyl ester as well as the reaction rate.
아래의 표 1은 실시예 3의 반응체 하에 에스테르화 반응을 수행한 것이다. 휘발성지방산으로는 부티르산을, 알코올류로는 메탄올을 사용하였으며, 초기 반응 압력 P0 = 1 atm이었다. 부피비는 휘발성지방산/알코올류(v/v)를 의미한다. 또한, 도 5는 하기의 표 1의 샘플 2 내지 8의 휘발성지방산의 전환율을 그래프에 나타낸 것이다.Table 1 below performs the esterification reaction under the reactant of Example 3. To volatile fatty acids in the acid, alcohol was used as a methanol, an initial reaction pressure P 0 = 1 atm, respectively. The volume ratio means volatile fatty acids / alcohols (v / v). In addition, Figure 5 shows the conversion rate of the volatile fatty acids of
표 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법 중 에스테르화 반응은 200 ℃ 내지 400 ℃에서 수행되며, 바람직하게는 350 ℃ 내지 400℃에서 수행될 수 있다. 특히, 샘플 6 내지 8을 살펴보면 휘발성지방산의 전환율, 즉 지방산 알킬 에스테르의 수율이 90%를 넘는 것을 알 수 있다. Referring to Table 1 and Figure 5, the esterification of the biofuel manufacturing method according to an embodiment of the present invention is carried out at 200 ℃ to 400 ℃, preferably may be carried out at 350 ℃ to 400 ℃. In particular, looking at
이때, 휘발성지방산과 알코올류는 부피비로 0.3:1 내지 1:1이 되도록, 바람직하게는 0.3:1 내지 0.5:1로 혼합함으로써 지방산 알킬 에스테르의 수율을 극대화할 수 있다.At this time, the volatile fatty acids and alcohols can be maximized the yield of fatty acid alkyl ester by mixing in a volume ratio of 0.3: 1 to 1: 1, preferably 0.3: 1 to 0.5: 1.
한편, 전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 선형의 공극을 가지는 반응체 하에서 에스테르화 반응시킴으로써 수초 수준의 반응속도를 가질 수 있는바, 연속식 제조공정에 이용될 수 있다. On the other hand, as described above, the method for producing a biofuel according to an embodiment of the present invention may have a reaction rate of several seconds by esterification under a reactant having linear pores, which may be used in a continuous manufacturing process. Can be.
연속식 제조공정에 적합하도록 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법에 이용되는 반응체는 표면처리된 금속관을 이용할 수 있다. 이때, 금속관의 표면에는 트랜치(trench) 형상의 공극이 형성된다. 금속관은 알루미늄관이나 스틸관일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다만, 본 발명이 금속관에 한정되는 것은 아니며, 적절한 크기의 선형의 트랜치 형상의 공극을 형성할 수 있는 것이라면 충분하다. 예를 들어, 금속판을 이용할 수도 있으며, 경제적 문제를 제외한다면 반도체 웨이퍼 등을 이용하는 것도 가능할 것이다. The reactant used in the biofuel production method according to the embodiment of the present invention may be used a surface-treated metal tube to be suitable for the continuous manufacturing process. At this time, trenches are formed in the surface of the metal tube. The metal tube may be an aluminum tube or a steel tube, but is not limited thereto. However, the present invention is not limited to the metal tube, and it is sufficient that the present invention can form a linear trench-shaped gap of appropriate size. For example, a metal plate may be used, and a semiconductor wafer or the like may be used except for economic problems.
도 6는 금속관이 트랜치 형상의 공극을 가지는 것을 도시한 개략적 사시도이다.6 is a schematic perspective view showing the metal tube having trench-shaped pores;
도 6을 참조하면, 금속관(40)은 내측 또는 외측의 표면에 소정의 깊이로 형성되는 트랜치 형상의 공극(41)을 가지고 있다. 트랜치 형상의 공극(41)은 점(spot) 형태가 아니라 선형으로 형성될 수 있다. 이와 같은 공극(41)은 금속관을 아노다이징(anodizing)하여 형성할 수 있다. 이때, 금속관의 내부가 공극의 역할을 하는 것이 아니라, 금속관의 표면에 형성되는 트랜치가 공극의 역할을 수행한다. 즉, 금속관 내부가 본 발명에서의 공극을 의미하는 것이 아니라, 금속관의 표면에 형성되는 트랜치가 본 발명에서 에스테르화 반응이 수행되는 공극을 의미한다. Referring to FIG. 6, the
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법의 반응체를 트랜치 형상의 선형의 공극을 가지는 금속관을 이용함으로써, 휘발성지방산과 알코올류의 혼합물을 고온에서 금속관을 지나도록하여 에스테르화 반응을 수행할 수 있다. 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 선형의 공극을 가지는 반응체를 이용하여 에스테르화 반응을 수행함으로써 반응속도를 현저히 향상시킬 수 있는 바, 휘발성지방산과 알코올류의 혼합물을 고온에서 금속관을 지나도록하는 것만으로도 목적하는 정도의 에스테르화 반응을 유도할 수 있다. By using a metal tube having a trench-shaped linear pore in the reactant of the method for producing a biofuel according to an embodiment of the present invention, a mixture of volatile fatty acids and alcohols is passed through the metal tube at a high temperature to perform an esterification reaction. can do. In particular, the method for producing a biofuel according to an embodiment of the present invention can significantly improve the reaction rate by performing an esterification reaction using a reactant having a linear pore, and thus a mixture of volatile fatty acids and alcohols at a high temperature. Just passing through the metal tube at will induce the desired degree of esterification.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조 방법의 반응체는 금속관에 한정되는 것이 아니라, 반응체를 표면처리하여 방향성이 부여된 선형의 공극을 가지는 것을 이용할 수 있다. 반응체에 표면에 선형의 공극을 부여하기 위한 표면 처리로는 전술한 아노다이징이나 폴리싱(polishing) 등 화학적, 물리적 방법들이 이용될 수 있다. 다만, 중요한 것은 이와 같은 방법들이 반응체의 표면에 방향성이 부여된 선형의 공극을 형성시킬 수 있어야 한다는 것이다. Further, the reactant of the method of manufacturing a biofuel according to an embodiment of the present invention is not limited to a metal tube, but may have a linear pore provided with directivity by surface treatment of the reactant. As the surface treatment for imparting linear voids to the surface of the reactant, chemical and physical methods such as anodizing and polishing may be used. It is important to note, however, that these methods must be able to form linear pores on the surface of the reactant.
전술한 바와 같이, 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있는 선형의 공극을 가지는 반응체 하에서 에스테르화 반응시켜 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계(S120)를 수행한 후 생성된 지방산 알킬 에스테르를 수소화 반응시켜 바이오 알코올을 제조하는 단계(S130)가 더 수행될 수 있다.As described above, the mixture is esterified under a reactant having linear pores that can be introduced with aromaticity to generate a fatty acid alkyl ester (S120), followed by hydrogenation of the produced fatty acid alkyl ester to bio Preparing the alcohol (S130) may be further performed.
이때, 수소화 반응은 천이금속촉매 하에 수행될 수 있다. At this time, the hydrogenation reaction may be carried out under a transition metal catalyst.
천이금속촉매는 주기율표상의 8 내지 11족 금속으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 천이금속촉매는 구리, 크롬, 아연, 알루미늄 및 코발트 중 어느 하나를 알루미나, 실리카, 실리카-알루미나, 제올라이트, 메조다공성 실리카, SAPO 또는 AlPO 담체에 담지된 것일 수 있다.The transition metal catalyst may be any one selected from
도 7은 수소화 반응에서 이용되는 촉매의 종류에 따른 바이오 알코올의 수율을 측정한 결과인데, 도 7을 참조하면 촉매로 실리카에 담지된 코발트 촉매를 이용하는 것이 가장 높은 수율을 보이는 것을 알 수 있다. 특히, 코발트 촉매를 이용하는 것이, 고가의 다른 촉매를 이용하는 것에 비해 더 높은 효율을 보임을 확인할 수 있다.7 is a result of measuring the yield of bio alcohol according to the type of catalyst used in the hydrogenation reaction, it can be seen that using the cobalt catalyst supported on silica as a catalyst shows the highest yield. In particular, it can be seen that using a cobalt catalyst shows higher efficiency than using another expensive catalyst.
수소화 반응은 200 ℃ 내지 300 ℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 이때 승온속도는 분당 10 ℃ 내지 30℃로 설정할 수 있다. 또한, 초기 압력은 10 내지 100 atm일 수 있다.The hydrogenation reaction can be carried out at a temperature of 200 ℃ to 300 ℃, the temperature increase rate can be set to 10 ℃ to 30 ℃ per minute. In addition, the initial pressure may be 10 to 100 atm.
수소화 반응이 수행되는 시간은 최소 1시간에서 15시간 사이로 수행될 수 있으며, 바람직하게는 10시간 내지 15시간 사이로 수행하여 최대 수율을 얻을 수 있다(도 8 참조).The time at which the hydrogenation reaction is carried out may be performed at least 1 hour to 15 hours, preferably between 10 hours and 15 hours to obtain the maximum yield (see FIG. 8).
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법을 이용함으로써 바이오 연료의 상용화에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것으로 생각된다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 에스테르화 반응의 반응 속도를 현저히 향상시켰는 바, 종래 에스테르화 반응에 필요했던 2~3시간을 수초 수준으로 감소시킨 것이다.In view of the above, it is thought that the biofuel may be further commercialized by using the biofuel production method according to an embodiment of the present invention. In particular, the method for producing a biofuel according to an embodiment of the present invention significantly improved the reaction rate of the esterification reaction, thereby reducing the 2-3 hours required for the conventional esterification reaction to several seconds.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 연료의 제조방법은 연속식으로 바이오 연료를 제조할 수 있다.Furthermore, the method for manufacturing a biofuel according to an embodiment of the present invention may continuously manufacture the biofuel.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The protection scope of the present invention is not limited to the description and expression of the embodiments explicitly described above. In addition, it is again noted that the scope of protection of the present invention may not be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention pertains.
Claims (13)
상기 혼합물이 방향성을 가지고 유입될 수 있는 선형의 공극을 가지는 반응체 하에서 에스테르화 반응시켜 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계;를 포함하고,
상기 반응체는 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
Preparing a mixture by mixing volatile fatty acids and aliphatic alcohols having 1 to 12 carbon atoms; And
And esterifying the mixture under a reactant having linear pores that can be introduced with aromaticity to produce fatty acid alkyl esters.
The reactant is characterized in that the carbon nanotubes,
Method of producing biofuel.
상기 반응체는 복수의 미세관을 포함하고,
상기 공극은 상기 미세관의 내부에 위치하는 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 1,
The reactant includes a plurality of microtubules,
The air gap is characterized in that it comprises a space located inside the microtubule,
Method of producing biofuel.
상기 반응체는 복수의 미세관을 포함하고,
상기 공극은 상기 미세관의 내부에 위치하는 제1공간과 상기 복수의 미세관이 조밀구조로 정렬됨으로써 상기 복수의 미세관의 외벽에 의해 형성되는 제2공간을 포함하는 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 1,
The reactant includes a plurality of microtubules,
The gap includes a first space located inside the microtube and a second space formed by the outer walls of the plurality of microtubes by aligning the plurality of microtubes in a dense structure,
Method of producing biofuel.
상기 반응체는 복수의 미세섬유를 포함하고,
상기 공극은 상기 복수의 미세섬유가 조밀구조로 정렬됨으로써 상기 복수의 미세섬유의 외벽에 의해 형성되는 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 1,
The reactant includes a plurality of microfibers,
The voids are characterized in that it comprises a space formed by the outer wall of the plurality of fine fibers by the plurality of fine fibers are arranged in a dense structure,
Method of producing biofuel.
상기 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계는 200 ℃ 내지 400℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 1,
Producing the fatty acid alkyl ester, characterized in that carried out at a temperature of 200 ℃ to 400 ℃,
Method of producing biofuel.
상기 혼합물을 마련하는 단계에서,
상기 휘발성지방산과 상기 알코올류의 부피비는 0.3:1 내지 1:1인 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 1,
In preparing the mixture,
The volume ratio of the volatile fatty acids and the alcohols is characterized in that 0.3: 1 to 1: 1,
Method of producing biofuel.
상기 지방산 알킬 에스테르를 생성하는 단계를 수행하고,
상기 생성된 지방산 알킬 에스테르를 수소화 반응시켜 바이오 알코올을 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 1,
Producing the fatty acid alkyl ester,
Further comprising the step of producing a bio-alcohol by hydrogenating the produced fatty acid alkyl ester,
Method of producing biofuel.
상기 바이오 알코올을 제조하는 단계에서,
상기 수소화 반응은 천이금속촉매 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 11,
In the step of preparing the bio alcohol,
The hydrogenation reaction is characterized in that carried out under a transition metal catalyst,
Method of producing biofuel.
상기 천이금속촉매는 실리카에 담지된 코발트 촉매를 이용하는 것을 특징으로 하는,
바이오 연료의 제조방법.
The method of claim 12,
The transition metal catalyst is characterized in that using a cobalt catalyst supported on silica,
Method of producing biofuel.
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