화학뉴스

석유정제ㆍ화학 산업의 대규모 친환경에너지 기술로 기대가 높은 막 분리기술이 활발히 연구되고 있다.
다만, 해외에서는 연구기관 사이의 연대가 진행되고 있는 반면 일본은 산발적인 경향을 띄고 있어 자원집중에 따른 개발 가속화가 요구되고 있다.
석유정제ㆍ화학 산업이 소비하는 에너지는 일본 전체 산업 소비량의 1/4를 차지하고 있으며 40% 정도는 증류공정에 사용되고 있어 증류 프로세스에 막 분리를 추가하면 증류공정에서 사용하는 에너지를 절반으로 감축할 수 있을 것으로 분석되고 있다.
그러나 1990년대 시작돼 2000년 전후로 활발하게 이루어졌던 탄화수소 대상 분리막 연구의 성과가 나타나지 않아 최근에는 저조한 상황이고, CO2 및 비탄소계 가스를 대상으로 중심이 옮겨가고 있다.
이에 대해 Waseda 대학 Matsukata Masahiko 교수는 “이미 석유 메이저 등을 통해 획득한 무기계 분리막 관련 기초특허 기한이 만료를 앞두고 있어 효과적인 분리막 개발 가능성이 높아지고 있다”고 지적했다.
이미 제올라이트 막이 합성온도 및 막 온도를 조정에 따라 M-X(Mixed-Xylene)에서 P-X(Para-Xylene)를 분리하는 데 효과적이라는 것이 밝혀졌다.
해외에서는 미국 Colorado 대학 및 타이완 Chung Yuan 대학 등에 막 공학을 연구하는 센터가 설치돼 산학연대를 통한 연구에 속도를 내고 있고, 일본에서도 5년 전 Kobe 대학에 첨단 막 공학센터가 설립됐다.
그러나 Matsuyama Hideto 센터장은 “Chung Yuan 대학에서는 분리막 연구만을 위해 프랑스기업으로부터 자금을 조달받아 건물을 4동이나 건설하고 있으나 일본은 뒤쳐지고 있다”며 국가 차원에서의 조직적인 대응이 늦었음을 지적하고 보다 많은 참여를 호소했다.
Cosmo 종합연구소에 따르면, 석유기업 사이에 학술논문이 제출되고 있지는 않지만 무기 분리막에 따른 탄화수소 화합물 분리 프로세스에 대한 허가가 지속적으로 나오고 있고, ExxonMobil이 가장 앞서가고 있다.
미국에서는 1990년 미국 에너지청 지휘 아래 분리막 개발계획이 세워졌고 현재까지 지속적인 지원이 이루어지고 있으며, 유럽에서는 20004년부터 국가별 지원과 함께 13개국 사이의 종합적 분리막 기초연구 추진 계획이 실행되고 있다.
탄화수소의 막 분리가 가능해지면 친환경에너지 뿐만 아니라 석유정제를 해외로 확대하는 강력한 기술로 자리잡게 될 전망이다.