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FT 합성 및 왁스 수소화 분해용 고성능 촉매의 개발

전문가 제언: ○ 천연가스 등의 액체 연료화기술은 1차 에너지 공급을 다양화할 수 있는 중요한 기술로서 주목을 받고 있다. 천연가스를 개질하여 얻어진 합성가스를 Fischer-Tropsch 반응에 의해 파라핀 탄화수소로 전환하고 수소화 처리 촉매로 우수한 품질의 디젤 연료를 제조할 수 있다.

○ 액체 연료화기술은 천연가스 등을 일산화탄소와 수소의 혼합물(합성가스)로 전환하는 개질반응, 합성가스에서 선형 사슬의 파라핀분자로 구성되는 화합물을 얻는 FT 합성반응, 이들 화합물을 나프타나 등유, 경유 등의 액체연료로 전환하는 수소화 처리 반응의 3단계 공정을 거쳐서 합성 액체연료가 제조된다. 연료화 기술의 제조 효율을 높이기 위해서는 FT 합성 반응과 반응 후반의 수소화 처리에서 분리탑 저부에서 나오는 긴 사슬의 왁스를 양호한 효율로 분해하는 촉매가 필요하다.

○ 본고는 FT 합성 촉매는 액상 담지법으로 조촉매인 지르코늄을 담체의 바깥 표면에 선택적으로 담지하는 방법으로 촉매의 성능을 향상시키고, 왁스의 수소화 촉매는 미세결정의 제올라이트라는 신소재를 개발하여 비정형 고체산과 조합시켜 고성능 촉매를 새로 개발하고 그 성과를 보고한 것으로 혁신적인 촉매를 개발한 것으로 설명하고 있다. 특히 수소화 촉매는 결정 사이즈가 기존의 제올라이트보다 현저하게 작은 것이 특징이다.

○ 최근 에너지의 안정공급은 매우 중요한 과제가 되고 있다. 세계에 널리 존재하는 천연가스를 액체 연료화 하는 가스-to-액체 기술은 일차에너지 공급의 다양화를 가능케 하는 아주 주요한 기술이며 또한 GTL 기술에 의해서 제조된 연료는 환경에 친화적인 청정 연료로 기대되고 있다. 본고는 천연가스, 아스팔트, 바이오매스, 석탄 등에서 경제적으로 청정연료를 생산할 수 있는 새로운 촉매 개발 내용이 포함되어 있어 이 분야 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

저자: Hiroyuki Seki
자료유형: 학술정보