초록 ▼

국내에서 배출되는 산업 폐유지인 soapstock 및 동물성 폐유지로부터 바이오디젤 제품화를 위한 연구를 수행하였다. 현재 soapstock은 수요처가 없으며, 동물성 폐유지는 처리비를 주고 폐기하여야 하는 실정이므로, 이를 활용한다면 폐유지 활용성 증가 및 바이오디젤 생산비 절감이 가능해진다. Soapstock과 동물성 폐유지는 유리지방산 함량이 매우 높기 때문에, 이에 적합한 전처리 공정과 촉매를 필요로 한다. 유리지방산 함량이 높을 경우 부산물로 생성되는 수분의 함량이 높아져 전처리 효율을 감소시키는 원인이 되므로, 공정 중에

국내에서 배출되는 산업 폐유지인 soapstock 및 동물성 폐유지로부터 바이오디젤 제품화를 위한 연구를 수행하였다. 현재 soapstock은 수요처가 없으며, 동물성 폐유지는 처리비를 주고 폐기하여야 하는 실정이므로, 이를 활용한다면 폐유지 활용성 증가 및 바이오디젤 생산비 절감이 가능해진다. Soapstock과 동물성 폐유지는 유리지방산 함량이 매우 높기 때문에, 이에 적합한 전처리 공정과 촉매를 필요로 한다. 유리지방산 함량이 높을 경우 부산물로 생성되는 수분의 함량이 높아져 전처리 효율을 감소시키는 원인이 되므로, 공정 중에 수분을 제거하거나, 고수분에 간섭이없는 고체 촉매를 이용할 필요가 있다. 이를 위하여 수분의 영향을 최소화할 수 있는 공정을 개발하고, 상용 촉매의 탐색 및 새로운 고체 촉매의 개발을 수행하였다. 직접 제조한 고체 촉매에 대하여 재생성 및 안정성 향상 연구를 함께 수행함으로써 고유리지방산 함량 오일에 적합한 촉매를 개발하고자 하였다. 폐유지로부터 생산된 바이오디젤의 물성을 분석한 결과, soapstock으로부터 생산된 바이오디젤의 경우 산화안정성이 국내품질기준에 미달되어, 산화안정성 개선 첨가제의 사용 및 국내산 유채 바이오디젤과의 블렌딩을 통하여 물성을 개선하였다. 동물성 폐유지로부터 생산된 바이오디젤의 경우는 산화안정성 뿐만 아니라 저온유동성까지도 국내품질기준에 미달하였다. 저온유동성의 경우는 첨가제의 의한 개선 효과가 미비하여, 국내산 유채 바이오디젤과의 블렌딩을 통하여 물성을 개선하였다. 물성이 개선된 soapstock 바이오디젤과 동물성 폐유지 바이오디젤은 한국석유관리원에 바이오디젤 물성 분석을 의뢰하였고, 국내품질기준을 만족하는 것을 확인하였다.

Abstract ▼

◎ Development of pretreatment process for esterification of high FFA oils
- The production of biodiesel from waste fats is one approach to lowering biodiesel production costs. However, waste fats are high in FFAs. As FFAs form soap through an alkali catalyst during transesterification, they must

◎ Development of pretreatment process for esterification of high FFA oils
- The production of biodiesel from waste fats is one approach to lowering biodiesel production costs. However, waste fats are high in FFAs. As FFAs form soap through an alkali catalyst during transesterification, they must be removed prior to the transesterification process. FFAs react with alcohol under an acid catalyst, producing ester and water, In the production of biodiesel from high FFA oils, the water produced during the esterification process poses a significant problem, as it reduces the activity of the heterogeneous catalysts. The heterogeneous acid catalysts are compared to examine the effects of the water produced during the esterification process on the catalysts and to determine the characteristics of a catalyst with good efficiency properties.
◎ Development of properties improvement of biodiesel produced from industrial waste fats
- Biodiesel produced from industrial waste fats has low FAME content. To fulfil the Biodiesel Standard/ the distillation process is required. Biodiesel produced from soapstock shows poor oxidation stability and good low temperature flow property. Therefore, the oxidation stability of soapstock biodiesel should be improved. Biodiesel produced from waste animal fats shows poor low temperature flow property. To improve the properties of biodiesel, biodiesel produced from industrial waste fats is blended with domestic rapeseed biodiesel. Also additives for the improvement of oxidation stability and low temperature flow property are examined.
◎ Development of heterogeneous acid catalysts
- To produce environment-friendly biodiesel/ the heterogeneous catalysts should be applied. Because the water produced during esterification causes a problem for high FFA oils, water-resistant solid catalysts with high conversion efficiency should be developed. Also the reuse and stability of solid catalysts are examined.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 12
• CONTENTS ... 18
• 목차 ... 20
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 1. 연구의 필요성 ... 22
• 2. 연구의 추진 방향 ... 24
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 26
• 1. 바이오디젤 기술 개요 ... 26
• 2. 국내 기술 개발 현황 ... 28
• 3. 국외 기술 개발 현황 ... 34
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 42
• 1. Soapstock으로부터 바이오디젤 생산 ... 42
• 2. 고유리지방산 함량 오일의 바이오디젤 전환 공정 개선 ... 96
• 3. 고유리지방산 함량 오일에 적합한 무기계 고체 촉매 ... 116
• 4. 동물성 폐유지로부터 바이오디젤 생산 ... 133
• 5. 글리세롤의 고부가 제품화 방안 마련 ... 140
• 6. 바이오디젤의 물성 개선을 통한 연료 제품화 ... 154
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 189
• 1. 목표달성도 ... 189
• 2. 관련 분야에의 기여도 ... 192
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 193
• 1. 확보 기술의 활용 계획 ... 193
• 2. 타 연구에의 응용 ... 193
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 194
• 1. 미주 ... 202
• 2. 아시아 ... 203
• 3. 유럽 ... 206
• 제7장 참고문헌 ... 210