생물 기반 파라자일렌(PX)은 생물 기반 테레프탈산(PTA) 생산의 전구체로서, 생물 기반의 경질 고리형 폴리에스터인 PET, PBT, PTT 등의 핵심 물질이다. “셀룰로오스 → 2,5-헥산디온(HDO) → PX”의 2단계 합성 경로를 통해 생물 기반 PX 공정 물질 내에 다량의 미지의 휘발성 불순물이 생성되어 후속 산화 정제 및 중합 반응에 심각한 영향을 미친다. 생물 기반 PX 분리 정제 기술 개발이 매우 중요하다. 본 연구에서는 기체 크로마토그래피-질량 분석법(GC-MS)을 이용해 생물 기반 PX 원액 내 휘발성 성분을 분석하고, 다변량 통계 분석 방법을 결합해 원액 시스템의 배치 안정성을 평가하였다. 결과는 100종의 휘발성 유기 화합물이 검출되었으며, 탄화수소류 71종, 알코올류 4종, 페놀류 2종, 케톤류 8종, 에스터류 2종, 푸란류 7종, 기타 6종이 포함되었다. PX 함량은 배치 간 차이가 적었으나 반응 기질인 2,5-헥산디온 함량은 유의한 차이를 보였다. 다변량 통계 분석 결과 샘플 #1은 다른 배치 샘플(#2~#7)과 큰 차이를 보였으며, 이후 배치는 비교적 안정적이었다. 본 논문은 생물 기반 PX 원액의 조성 성분을 체계적으로 분석하고 평가 모델을 구축하여 후속 분리 공정 개발에 데이터 지원을 제공할 수 있다.

생물 기반 파라자일렌;GC-MS;휘발성 유기 화합물;다변량 통계 분석