| 연간 10만 t, 석탄의 에탄올 산업화로 연료문제에 기여 | ||
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 최근, 중국과학원 다롄화학물리연구소와 산시(陝西)옌창(延長)석유그룹이 공동으로 개발한 독자적 지식재산권을 보유한 세계 첫 석탄기반 에탄올 산업화 시범 프로젝트가 가동하여 2개월 동안 안정적으로 운행하는 성과를 거두었다. 이는 중국이 석탄 액화, 석탄을 이용한 에틸렌글리콜 생산 등 기술에 이어 확보한 또 하나의 세계적 성과이다. 에탄올은 세계가 인정하는 친환경 청정 연료로서 세계 총 생산량의 66%는 연료용 에탄올로 휘발유에 첨가하여 사용한다. 연료용 에탄올은 간접적으로 석유를 대체할 수 있기에 국가 에너지 안전에 중요한 영향을 미친다. 중국은 2015년 기준으로 석유 대외 의존도가 65.4%에 달해 50% 경계선을 초과하였다. 중국은 일찍이 연료용 에탄올 생산에 힘써왔고 또한 2020년에 연간 1,000만 t 생산 목표를 세웠다. 하지만 2015년 생산량은 250만 t 밖에 안 되어 목표와의 거리가 멀다. 기존에 식량으로부터 연료용 에탄올을 획득하던데 비해 석탄을 이용한 에탄올 생산은 석탄 위주의 중국 에너지 구조 실정에 맞을 뿐만 아니라 연료용 에탄올 수요를 대폭 완화시킬 수 있다. 다롄화학물리연구소는 석탄기반 합성가스를 원료로 하며 메틸알코올로부터 디메틸에테르 카르보닐화 나아가 수소첨가를 거치는 에탄올 합성의 기술 로드맵을 제안하였다. 해당 기술은 비귀금속 촉매를 사용하여 직접 무수에탄올(Ethanol Absolute)을 생산할 수 있으므로 독특한 친환경적 신기술 로드맵이다. 해당 기술 로드맵의 핵심은 분자체 촉매(molecular sieve catalyst)를 사용한 디메틸에테르의 카르보닐화인데 연구팀은 대량 혁신적 연구 끝에 고활성 고안정성 분자체 카르보닐화 촉매를 개발하여 산업화에 기반을 마련하였다. 해당 기술은 재래식 에탄올 합성 기술에 비해 반응시스템에 물이 존재하지 않고 직접적 분리를 통해 무수에탄올 제품을 얻을 수 있다. 또한 귀금속이 들어가지 않은 분자체 촉매와 구리계 촉매를 사용하는 등 장점이 있다. 뿐만 아니라 반응기와 공법 조건이 합성가스를 이용한 메틸알코올 생산 공법과 거의 일치하기에 현재 보유하고 있는 메틸알코올 공장을 에탄올 공장으로 개조할 수 있다. 이는 과잉 메틸알코올 생산능력을 해소하는 새로운 기술 로드맵으로써 산업 구조조정에 도움이 된다. 원가 면에서도 기존의 기타 기술에 비해 경제적이다. 그리고 중간산물인 아세트산메틸은 대량생산품이기에 시장 수요에 따라 제품 품목을 적시에 조절할 수 있다. 다롄화학물리연구소와 옌창석유그룹은 2014년에 ‘합성가스를 이용한 연간 10만 t 에탄올 생산 산업화 시범’ 프로젝트를 가동하였고 2016년 10월에 장비 설치를 마무리하였다. 2016년 12월에 장비 연동 시운전을 시작하여 2017년 1월 11일에 기준에 부합하는 무수에탄올 제품을 생산하였다. 그 순도는 99.71%에 도달하였고 주요 지표는 설계 표준에 도달하였거나 초과하였다. 해당 프로젝트 성공은 향후 대규모 산업화 장비 건설, 생산·운영에 핵심적 기술 데이터와 경험을 제공하였다. 또한 세계 최초로 100만 t급 대형 석탄기반 에탄올 생산공장 설계 및 건설 능력을 확보하였음을 의미한다. 뿐만 아니라 석탄을 이용한 에탄올 산업화에서 중국의 선두 지위를 확고히 하였다. 아울러 석유공급 부족을 완화시키고 석유화학공업 원료 대체, 석유제품 청정화, 석탄의 청정화 고효율적 이용 등에 도움이 되며 중국 에너지 안전 및 식량 안전을 보장하고 대기오염을 완화하는데 중요한 전략적 의미가 있다. 정보출처 : http://www.edu.cn/rd/zui_jin_geng_xin/201703/t20170320_1499124.shtml |
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