| 초록 |
목질계 바이오 매스 유도체인 Gamma-valerolactone (GVL)은 바이오 연료 및 화학제품으로 전환 가능한 중요 플랫폼 케미칼이며, 최근 levulinate esters 중 하나인 ethyl levulinate(EL)를 높은 수율으로 GVL로 전환하는 실험 연구가 보고되고 있다. 본 연구에서는 Zeolite supported Pt 촉매와 에탄올 용매를 활용하여 EL을 기반으로 GVL을 생산하는 공정을 설계하고 경제성평가를 수행하고자 한다. EL의 GVL 전환 실험데이터를 바탕으로 전환공정을 설계하였고, 상평형 데이터를 바탕으로 에탄올과 GVL를 회수하는 분리공정을 설계하였다. 전체 공정에서 필요한 에너지 요구량을 최소화 하기 위한 열교환망을 구축하였고, 최종적으로 물질 및 에너지 수지를 바탕으로 현금흐름할인법을 활용하여 GVL의 최소판매가격을 결정하였다. 전환반응에서 부산물로 발생한 에탄올을 용매로 사용함으로써 용매의 사용량을 크게 줄일 수 있었으며, 그 결과 개발된 공정의 에너지 효율은 25.5%이며, 생산되는 GVL의 최소판매가격은 kg당 1.69 달러로 기존 GVL 생산 전략의 대안 가능성을 제시하였다. |
