에너지/환경

갈탄의 세계적 응용난제 해결

발행일 : 2013 / 07 / 01

최근 산시위린(陕西榆林)서부석탄기술연구센터는 네이멍구 후룬베얼시(呼伦贝尔市)의 갈탄을 이용해 저급탄 미세분말로 가스화용 고농도 석탄-물 슬러리(coal water mixture, CWM)를 제조하는 기술을 개발하고, 자체적으로 구축한 산업화 중간테스트 생산라인에서 석탄 농도가 63.8%이고 점도가 1,200cP인 CWM를 생산함으로써 갈탄이 석탄화학공업에서의 응용을 실현했다.

현재 갈탄이 석탄화학공업에서의 응용기술은 세계적인 난제이며, 산업용 습식법으로 CWM를 제조하면서 최대 농도가 48%를 넘지 못했다. 일부 국가는 갈탄 품질 향상으로 이 세계적인 난제를 해결하려고 다양한 품질의 향상방법을 개발했으나 고비용의 장애를 넘지 못했다.

서부석탄기술연구센터는 네이멍구가 확보하고 있는 1,000억톤의 갈탄자원을 상대로 저급탄 미세분말로 가스화용 고농도 CWM를 제조하는 기술연구에 착수해 중국 내 서로 다른 산지의 갈탄에 대한 산업화 중간테스트 시험을 진행했다. 일차적으로 생산한 CWM 농도는 60% 이상을 유지하고, 정탄(精炭)으로 생산한 CWM 농도를 넘었다.

서부석탄기술연구센터는 물리법과 화학법을 적용해 갈탄 중의 수분 함유 작용기(functional group)의 한계를 타개하고, 흐르지 못한 물을 흐르는 물로 전환시킨 한편, 갈탄 자체가 함유한 물을 이용해 고농도 CWM를 제조했다. 갈탄의 2차 흡수기술을 개발하고, 신형 슬러리 제조에 첨가하는 화학약제도 개발했다. 전체 기술은 간단하고 프로세스가 짧으며 자동화 생산을 실현하여 톤당 슬러리 비용이 98위안에 불과했으며, 생산한 유효 가스는 73%에 달했다.

다탕(大唐)후룬베얼화학비료공사는 중국 최초로 갈탄 습식법으로 CWM를 제조하는 공법을 사용했는데 석탄 농도는 48%에 불과했으며, 톤당 암모니아 합성 석탄 소비가 많고 수익을 창출하지 못했다. 기업은 톤당 암모니아 합성 CWM 농도를 60%로 향상시킬 경우 석탄, 산소, 전기의 소비를 급감시킬 수 있다고 예상했다. 석탄화학공업의 전문가는 이 기술을 보급할 경우 국가를 위해 200억 위안의 이익을 실현할 수 있다고 지적했다.