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파라핀 탈수소 : 촉매 설계와 반응기 엔지니어링의 상승작용

전문가 제언: ○ 올레핀은 그들의 독특한 반응성 상의 위치로 인해 고분자 생산 그리고 일상생활에 사용되는 많은 범용 제품과 특수 제품을 생산하는 데 있어서 주춧돌과 같은 역할을 해오고 있다. 그래서 우리들은 올레핀을 필요로 한다. 20세기 후반 들어 인간 사회의 급격한 발전은 원유와 천연가스를 에너지원 및 기초 물질로 사용함으로써 유지되고 있다. 그것은 포화 혹은 방향족 탄화수소로 구성되어 있기 때문에 불행히도 천연 화석연료는 올레핀을 함유하지 않는다. 올레핀을 생산하기 위해서는 정교하고 값비싼 기술을 필요로 한다. 투자비와 에너지 소비 면에서도 지나치게 요구된다.

○ 탈수소반응은 크게 세 가지 분야에서 산업적으로 필수적으로 활용되고 있다. 경량 알칸의 탈수소는 프로판을 프로필렌으로 변환시켜 고분자를 제조하고 이소부탄을 아이소-부틸렌으로 변환시켜 가솔린과 고분자에 활용된다. C10-C14를 선상 알킬벤젠으로 변환시키거나 에틸벤젠을 스티렌으로 탈수소반응을 활용한다. 알코올을 케톤과 알데히드로 탈수소하는 것도 언급할 가치가 있는 또 다른 반응이다. 경량 파라핀 탈수소화는 천연가스로부터 가치 있는 제품을 창조하는 일관 생산체제를 가능하게 하는 기술 네트워크에 의해 가능하게 되었다.

○ 특히 에틸렌과 프로필렌은 석유화학공업에 있어서 두 개의 중요한 주춧돌이다. 그러나 항상 에틸렌이 주도적 위치를 차지해 왔다. 결과적으로 에틸렌 생산을 극대화하기 위해 디자인된 스팀 크래킹 기술을 중심으로 산업이 변화해 왔다. 프로필렌과 다른 구성요소인 부타디엔과 방향족 화합물들은 단지 부산물로 따라왔을 뿐이다.

○ 그러나 지난 10년간 주요 프로필렌 유도체가 급격히 성장하였고, 향후에도 그 현상이 지속될 것으로 보인다. 산업계는 난처한 입장에 직면하게 되었다. 프로필렌이 수요 측면에서는 호황을 맞고 있으나 공급 측면에서는 에틸렌의 공급/수요의 예측불허 변화에 얽매이는 운명의 부산물의 입장이다. 그러므로 이 불균형을 산업계가 어떻게 대처하여 미래의 프로필렌 수요를 맞추어 갈까하는 큰 의문으로 남는다.

저자: D.Sanfilippo and I.Miracca
자료유형: 학술정보