글리세린 + 염소 = ECH

글리세린과 염소를 이용한 ECH(에피클로로하이드린) 제조 과정은 다음과 같습니다:

1. 염소 생산:
   - 염화나트륨(소금물)을 전기분해하여 염소(Cl₂)와 가성소다(NaOH)를 생산합니다.

2. 글리세린과 염소의 반응:
   - 글리세린과 염소를 반응시켜 주로 디클로로프로판올을 생성합니다.
   - 이 과정에서 모노클로로프로판디올과 소량의 트리클로로프로판도 생성될 수 있습니다.

3. 중간체 형성:
   - 디클로로프로판올이 주요 중간체로 형성됩니다.
   - 소량의 ECH(3중량% 미만)가 이 단계에서 생성될 수 있습니다.

4. ECH 생성:
   - 디클로로프로판올을 가성소다(NaOH)와 반응시켜 최종적으로 ECH를 생성합니다.

5. 분리 및 정제:
   - 생성된 ECH는 수상에서 매우 적은 양으로 존재하며, 대부분 유기상을 형성합니다.
   - ECH를 분리하고 정제하는 과정이 필요합니다.

이 방법은 기존의 프로필렌 기반 ECH 제조 방법에 비해 환경 친화적이고 경제적입니다. 폐수와 폐기물 발생량을 80% 가량 줄일 수 있으며, 바이오디젤 생산의 부산물인 글리세린을 활용할 수 있어 자원 효율성이 높습니다. 또한, 생산비를 절반 가까이 줄일 수 있는 장점이 있습니다.

 

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글리세린(글리세롤)은 주로 다음과 같은 과정을 통해 생산됩니다:

1. 바이오디젤 생산의 부산물:
   - 식물성 기름이나 동물성 지방을 메탄올과 반응시켜 바이오디젤을 만들 때 글리세린이 부산물로 생성됩니다.

2. 지방 가수분해:
   - 동식물성 기름이나 지방을 가수분해하여 지방산과 글리세린을 얻습니다.

3. 비누 제조 과정:
   - 유지나 지방을 알칼리와 반응시켜 비누를 만들 때 글리세린이 부산물로 생성됩니다.

4. 석유화학 공정:
   - 프로필렌을 원료로 하여 합성 글리세린을 제조할 수 있습니다.

생산된 글리세린은 일반적으로 다음과 같은 정제 과정을 거칩니다:

1. 원심분리 또는 수세 분리
2. 진공 증류를 통한 불순물 제거
3. 활성탄 등을 이용한 탈색 과정
4. 여과를 통한 고순도 글리세린 생산

이러한 과정을 거쳐 생산된 글리세린은 화장품, 식품, 의약품, 산업용 원료 등 다양한 분야에서 활용됩니다.

 

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바이오디젤 생산의 부산물 : 글리세린

 

글리세린은 바이오디젤 제조 과정에서 부산물로 생성됩니다. 구체적인 생성 위치와 과정은 다음과 같습니다:

1. 트랜스에스테르화 반응 단계:
   - 식물성 기름이나 동물성 지방(주로 트리글리세리드)을 메탄올과 반응시킵니다.
   - 이 반응에서 바이오디젤(지방산 메틸 에스테르)이 주 생성물로 만들어집니다.
   - 동시에 글리세린이 부산물로 생성됩니다.

2. 분리 단계:
   - 반응이 완료된 후, 생성된 바이오디젤과 글리세린은 밀도 차이로 인해 자연적으로 분리됩니다.
   - 글리세린은 바이오디젤보다 무거워 반응기 하단에 가라앉게 됩니다.

3. 부산물 형태:
   - 이 단계에서 생성된 글리세린은 '미정제 글리세린' 또는 '조 글리세린(crude glycerin)'이라고 불립니다
   - 이 미정제 글리세린에는 여러 종류의 불순물이 포함되어 있습니다.

4. 정제 과정:
   - 생성된 미정제 글리세린은 추가적인 정제 과정을 거쳐 고순도 글리세린으로 만들어질 수 있습니다

바이오디젤 생산량의 약 10% 정도가 글리세린으로 생성되며, 이는 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있는 유용한 부산물입니다.

 

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바이오디젤 제조 과정에서 글리세린이 생성되는 데 필요한 주요 원료는 다음과 같습니다:

1. 식물성 기름 또는 동물성 지방
   - 주로 폐식용유나 식물성 기름(예: 대두유, 팜유 등)이 사용됩니다.
   - 이들은 트리글리세리드 구조를 가지고 있어 글리세린의 원천이 됩니다.

2. 메탄올
   - 트랜스에스테르화 반응에 필요한 알코올입니다.

3. 촉매
   - 주로 수산화나트륨(NaOH) 또는 수산화칼륨(KOH)이 사용됩니다.
   - 이 촉매는 트랜스에스테르화 반응을 촉진합니다.

바이오디젤 제조 과정에서 이러한 원료들이 반응하여 주 생성물인 바이오디젤(지방산 메틸 에스테르)과 함께 부산물로 글리세린이 생성됩니다. 이 과정에서 트리글리세리드의 글리세롤 부분이 분리되어 글리세린이 됩니다.

생성된 글리세린은 초기에 '미정제 글리세린' 상태이며, 추가적인 정제 과정을 거쳐 고순도 글리세린으로 만들어질 수 있습니다.