Eastman, CTG 기술개발 혁명
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미국, 석탄 매장량 2270억톤 … 고효율 RTI-Eastman 공법 개발 Eastman Chemical이 CTG(Coal-to-Gas)의 글로벌 리더로 도약하고 있다.세계경제 침체가 심화되고 있는 가운데 원료코스트가 상승하면서 에너지 안보에 대한 관심이 높아짐에 따라 CTG가 주목받고 있다. 특히, 미국은 석탄 가채매장량이 2270억톤으로 세계 전체의 27%를 차지하고 있어 중동에 500년 이상 수출이 가능한 것으로 평가되고 있다. Eastman은 CTG는 물론 CTL(Coal-to-Liquid) 기술 개발이 진척됨에 따라 원유와의 스프레드가 점차 좁혀지면서 원유에 대한 코스트 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 예상하고 있다. Eastman은 1980년대 중반 OPEC(석유수출국기구)이 석유파동을 일으킨 이후 1983년부터 석탄을 메탄올로 가스화하고, 1991년부터 석탄 베이스 아세틸(Acetyl) 등 석탄계 화학제품을 제조해왔다. 또한 2007년 7월부터는 16억달러를 투자해 텍사스의 Beaumont에 가스화능력이 Kingsport 공장보다 5배에 달하는 CTG 컴플렉스를 건설하고 있다. CTG는 제조코스트가 낮고 탄소 배출량이 매우 적은 저탄소 고효율 원료 제조기술로, 2015년까지 세계 가스계 화학제품 생산능력은 70%, 아시아는 80% 신장할 것으로 전망되고 있다. Foster Wheeler는 최근 들어 석탄계 메탄올(Methanol)에서 올레핀을 제조하는 신기술을 개발하고 있으며, 두산중공업과 함께 2014년 가동을 목표로 6000억원을 투자해 한국에 CCPP(Combined-Cycle Power Plant)를 건설하고 있다. CTG는 석탄 및 PetCoke(Petroleum Coke), 바이오매스를 Gasifier에 넣고 물과 산소·공기를 첨가해 고압상태에서 섭씨 1427도로 가열함으로써 Syngas를 형성한 후 황(Sulfur), 이산화탄소(CO2)를 비롯한 불필요한 물질을 제거하고 최종적으로 수소(Hydrogen)와 일산화탄소(CO)만을 얻게 된다. Eastman의 CTG 공법은 석탄 소비량이 하루 1300톤에 달하는 것으로 알려지고 있다. 미국 EIA(에너지정보청)에 따르면, 미국은 석탄화력발전량이 전체의 50%에 달하는 것으로 나타났다. 미국의 화력발전소는 2009년 3월 기준 1500개이나 2030년까지 75개를 신증설해 석탄화력발전능력을 46GW 확대할 계획이어서 환경단체의 반발이 만만치 않을 것으로 우려되고 있다. 석탄은 연소시키면 이산화탄소 배출량이 천연가스보다 10% 많기 때문이다. 이에 Eastman은 Research Triangle Park, RTI International, 미국 EIA와 공동으로 고온에서 Syngas로부터 암모니아, 황, 중금속을 제거하는 MTS(Modular Technology System)을 개발하고 있다. RTI-Eastman 공법은 기존의 산성가스제거공법보다 가스화효율이 높으면서도 투자 코스트를 15%, 에너지 코스트를 10% 감축할 수 있을 뿐만 아니라 회수비용이 낮아 탄소포집기술로도 활용할 수 있어 차세대 에너지기술로 주목되고 있다. 한편, 미국을 비롯해 세계 각국이 탄소배출규제를 강화하면 석탄화력발전소는 원료를 천연가스로 전환하고, 석탄 가격이 하락하면 PetCoke 가격도 동반 하락해 CTG의 코스트 경쟁력이 강화될 것으로 예상되고 있다. 표, 그래프 | RTI-Eastman의 가스화 공정 | <화학저널 2009/7/6> |
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