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금속 촉매와 산 촉매를 통합한 이작용기성 촉매를 구아이아콜을 포함하는 바이오매스에 가하는 단계를 포함하고, 상기 산 촉매는 탈수화를 위한 산 촉매로서, 금속 촉매를 담지할 수 있는 다공성 또는 비다공성의 실리카알루미나 복합 산화물(SiO2-Al2O3) 담체이고, 담체 표면에 산성기가 존재하는 것을 특징으로 하는 바이오연료 제조방법
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제1항에 있어서,상기 금속 촉매는,수소화를 위한 금속 나노입자 촉매인 것을 특징으로 하는 바이오연료 제조방법
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제1항에 있어서,상기 금속 촉매는, Pt, Pd, Ru, Ir 및 Rh로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 합금인 것을 특징으로 하는 바이오연료 제조방법
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제1항에 있어서,상기 담체는, 벌크(bulk), 판(plate), 분말(powder), 펠렛(pellet), 공(ball) 및 에어로젤(aerogel)로 이루어진 군에서 선택되는 형태인 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 금속 촉매의 함량은, 담체 중량을 기준으로 0
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제1항에 있어서,상기 구아이아콜은, 목질계 바이오매스의 열분해 오일에서 얻어진 리그닌 단량체인 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제1항에 있어서,상기 바이오연료는, 사이클로헥산(C6H12), 사이클로헥산올(C6H11OH), 사이클로헥산온(C6H10O), 메틸사이클로헥산(CH3C6H11), 사이클로펜탄(C5H10), 사이클로펜탄올(C5H9OH), 사이클로펜탄온(C5H8O) 및 메틸사이클로펜탄(CH3C5H9)으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제1항 내지 제3항 및 제6항, 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제조방법은,구아이아콜을 포함하는 반응용액 및 금속 촉매와 산 촉매를 통합한 이작용기성 촉매를 반응기에 주입하는 단계;반응기 및 반응기에 연결된 관 내부를 세척하는 단계;수소를 반응기 내부에 주입하여 수소 및 반응용액 전체 압력을 높이는 단계;수소 및 반응용액을 혼합시키는 단계;반응기의 온도를 가열하는 단계;수첨탈수반응을 진행하는 단계; 반응기를 냉각시키는 단계; 및반응기 내부의 생성물을 포집하여 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 구아이아콜을 포함하는 반응용액은,구아이아콜을 펜탄(C5H12), 헥산(C6H14), 헵탄(C7H16), 옥탄(C8H18), 노난(C9H20), 데칸(C10H22), 운데칸(C11H24) 및 도데칸(C12H26)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 탄화수소 용액에 용해시킨 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 구아이아콜의 함량은,반응 용액 전체 중량을 기준으로 0
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제11항에 있어서,상기 반응기는, 회분식 고온고압반응기인 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 세척하는 단계는,헬륨을 반응기 및 반응기에 연결된 관 내부에 주입하고 진공으로 헬륨을 제거하는 과정을 1~10번 반복하여 반응기 및 반응기에 연결된 관 내부를 세척하고, 반응기 내부의 산소를 제거하는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제15항에 있어서,상기 세척하는 단계는,수소를 반응기 및 반응기에 연결된 관 내부에 주입하고 진공으로 수소를 제거하는 과정을 1~10번 반복하여 반응기 및 반응기에 연결된 관 내부를 세척하고, 반응기 내부의 산소를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 압력을 높이는 단계는,수소 및 반응용액 전체 압력을 30 내지 50 bar의 압력으로 높이는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 수소 및 반응용액을 혼합시키는 단계는,반응기에 부착된 교반용 프로펠러를 600 내지 1200 rpm으로 작동시켜서 혼합시키는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 반응기의 온도를 가열하는 단계는,분당 2 내지 20 ℃의 온도 상승 속도를 유지하면서 200 내지 400 ℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제19항에 있어서,상기 반응기의 온도를 가열하는 단계는,공기, 물 또는 액체 질소 유래의 질소를 주입하여 반응 온도를 조절하면서 가열하는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 수첨탈수반응을 진행하는 단계는,1시간 이내 동안 반응을 진행하는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,상기 반응기를 냉각시키는 단계는,교반용 프로펠러를 중지시키고, 냉각유체를 주입하면서 실온까지 냉각시키는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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제11항에 있어서,반응기 내부의 생성물을 포집하여 분석하는 단계는,기체상 생성물을 기체상 포집관으로 포집한 후 기체 크로마토그래피(Gas Chromatography) 장치로 분석하고,액체상 생성물을 액체상 포집관으로 포집한 후 고효율 액체 크로마토그래피(High Precision Liquid Chromatography)로 분석하는 것을 특징으로 하는 바이오연료의 제조방법
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