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Applied Chemistry for Engineering, Vol.23, No.2, 232-240, April, 2012
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바이오디젤용 저온 유동성 향상제로서의 폴리 (알킬메타크릴레이트-공-무수말레인산) 제조 연구
A Study on The Preparation of Poly(alkyl methacrylate-co-maleic anhydride) as Cold Flow Improvers for Biodiesel Fuels
홍진숙, 정근우, 김영운†, 김남균, 임대재1
  • 한국화학연구원 융합화학연구본부 산업바이오화학연구그룹
  • 1(주)이맥솔루션
Jin-Sook Hong, Keun-Wo Chung, Young-Wun Kim†, Nam-Kyun Kim, and Dae-Jae Im1
  • Integrated Chemistry Research Division, Industrial Bio-based Materials Research Group, KRICT, Daejeon 305-600, Korea
  • 1EMAX Solutions CO., LTD., Incheon 405-310, Korea
E-mail:
초록
바이오디젤(BD)은 식물성 오일 또는 동물성 지방과 같이 재생산 가능한 원료로부터 유래된 긴 사슬 지방산의 단일 알킬에스테르로, 디젤연료에 비해 낮은 온도에서 연료특성이 열악한 것으로 알려져 있다. 디젤연료의 경우, 많은 저온 유동성 향상제가 개발되어 있지만 바이오 디젤은 디젤연료와 주요 구성성분이 다르기 때문에 디젤연료용 저온 유동성 향상제를 바이오디젤에 사용 시 저온 유동성 향상에 한계가 따른다. 이에 본 연구는 동절기에 바이오디젤의 저온 특성을 향상시키고자 에스테르 반응으로 합성한 알킬 메타크릴레이트 단량체(Stearyl methacrylate, Lauryl methacrylate)와 무수말레인산을 이용하여 저온 유동성 향상제를 합성하였고, 알킬아민을 이용한 개환 반응을 실시하였다. 이렇게 합성된 저온 유동성 향상제를 1H-NMR 및 FT-IR을 통해 분석하였으며, GPC로 분자량을 측정한 후 SoybeanBD와 PalmBD에 1000∼10000 ppm의 농도로 첨가하여 저온특성을 조사하였다. 그 결과 SoybeanBD에 LMA2SMA6MA2-C8A 공중합체 첨가 시 유동점이 12.5 ℃ 강하됨을 확인하였다.
Bio-diesel (BD) is the mono alkyl esters of long chain fatty acids derived from renewable feed stocks like vegetable oils or animal fats. Bio-diesel shows poorer fuel properties than that of diesel fuel in a cold condition. For the diesel fuel, many cold flow improvers have been developed; however, since primary ingredients of bio-diesel are different from those of the diesel fuel, there is a limit to the cold flow improvement when the same cold flow improvers are added to bio diesel. In this study, to improve low temperature properties of bio-diesel, we developed a cold flow improver using an alkyl methacrylate monomer, prepared via ester reaction, and maleic anhydride and also conducted a ring opening reaction using amine. We characterized the products using 1H-NMR, FT-IR and GPC methods. In addition, the cold flow improvements of the products in Soybean BD and Palm BD in the concentration rage of 1000∼10000 ppm were investigated. It was found that the addition of LMA2SMA6MA2-C8A in Soybean BD improved the pour point by 12.5 ℃.
Keywords:biodiesel;alkyl methacrylate;amidation;cold flow improver;pour point
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