에틸렌 수율향상 중점연구 … 30만톤 플랜트의 제조코스트 510달러 일본과 이란이 공동으로 천연가스에서 직접 에틸렌(Ethylene)을 제조하는 연구를 활발히 진행하고 있다.일본에서는 천연가스ㆍ금속광물자원기구(자원기구), TEC(동양엔지리어링) 등이, 이란에서는 NIOC(이란 국영 석유회사) 연구개발부분이 참여하고 있으며 미니 파일럿 플랜트에서 실증단계를 완료하고 머지않아 본격적인 실험에 착수할 예정이다. 실용화까지는 빨라도 앞으로 6년은 기다려야 할 것으로 전망되는데 천연가스를 이용하는 기술을 확대함과 동시에 세계적인 석유ㆍ가스 자원국인 이란과의 관계를 강화시켜주는 사업으로 주목되고 있다. 공동 프로젝트에서는 천연가스가 주성분인 메탄(Methane)을 직접 에틸렌으로 전환하는 OCM(Oxidative Coupling of Methane) 기술을 연구하고 있는데, 천연가스에서 합성가스(수소ㆍ일산화탄소)를 거쳐 GTL(Gas To Liquid)과 메탄올 등을 제조하는 간접 전환법에 비해 프로세스가 단축된다. 다만, OCM은 이산화탄소를 부반응하기 때문에 부반응을 제어하고 에틸렌 선택성을 높이는 것이 과제로 남아있다. 예전부터 OCM 촉매를 독자적으로 연구해온 이란의 RIPI(석유산업연구소)가 일본 자원기구(당시는 석유공단)와 협력으로 2002년부터 2년간 1단계 기술협력 프로젝트를 실시했다. OCM 유동상촉매 개발은 이란의 RIPI가 담당하고, 일본에서는 TEC, Tokyo공과대학, Waseda대학이 참여해유동상 반응기의 최적화, 개념설계, 프로세스 구축, 경제성을 검토했다. RIPI가 개발한 OCM 촉매는 1회 반응으로 20-22%의 수익률을 나타냈다. 천연가스 가격이 100만BTU당 50센트, 에틸렌 생산능력 30만톤 설비를 가정하면 에틸렌 제조코스트가 톤당 501달러로 최근 시장가격 1000달러의 50% 수준에 불과해 사업성이 충분한 것으로 평가되고 있다. 다만, 스케일 메리트(Scale Merit) 확보가 어려워 20만톤 이상에서도 코스트 절감 효과가 나타나지 않아 에틸렌 수율 향상에 중점을 둘 방침이다. 2005년 4월 시작된 2단계에서는 메탄을 에탄(Ethane)으로 전환하는 직경 5센치 가압형 OCM 유동상반응기와 에탄을 에틸렌으로 전환하는 열분해반응기를 조합한 미니 파일럿 시험장치로 실증과 동시에 수집한 데이터를 이용해 상업규모의 제조 프로세스 구축 및 기술과제를 끌어냈다. 원래 사업기간은 2006년까지였으나 2007년 말까지 연장할 방침이다. 파일럿 플랜트, 데모 플랜트에서 3년마다 실증시험을 실시한다고 해도 빨라도 2013년경에나 상업화될 것으로 예상된다. <화학저널 2007/08/07> |
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