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연료유의 초심도 산화탈황 프로세스의 개발

전문가 제언: ○ 석유, 석탄 등의 화석 자원을 원료로 하는 연료유 중에 포함된 유황 화합물은 유황 산화물 생성에 의한 대기 환경오염과 자동차 등에서 배출되는 질소 산화물 및 입자상 물질 등의 오염의 주원인이 되고 있다.

○ 이에 따라 경유나 가솔린 등의 경질 연료유 중의 황 함유량은 선진국을 중심으로 계속 엄격하게 규제되고 있으며 우리나라도 2009년부터 10ppm 이하로 조정할 계획을 추진하고 있다. 또한 연료전지의 수소원으로서 경질연료를 사용하기 위해서는 개질촉매에 대한 경질유 중의 황성분의 촉매독이 문제가 되고 있다. 따라서 연료 중의 황 함량은 지금까지의 개념과는 달리 수십 ppb 또는 제로에 가까운 수준까지 낮추어야 한다.

○ 아주 엄격한 초심도 탈황 방법 중 수소를 사용하는 수소화 정제프로세스는 막대한 추가 설비투자가 필요하여 거의 대응할 수 없는 것이 현실이다. 따라서 새로운 초심도 탈황프로세스 개발이 급선무가 되고 있다. 이에 따라 연료유의 비수소화 탈황기술, 즉 광분해 탈황, 용매추출, 알칼리 분해, 흡착, 초임계반응 등의 기술이 개발되었다. 그 중에서도 가장 각광을 받은 것은 산화탈황이다. 산화탈황의 특징은 반응조건이 온화하고 저비용으로 탈황이 가능하며 고가의 수소를 사용하지 않는다는 이점이 있다.

○ 본고는 초 청정 연료유, 특히 경유나 등유의 제조에 가장 유망한 방법으로 생각되는 산화탈황 프로세스의 최근의 연구, 개발 성과를 소개한 것이다. 산화탈황 프로세스는 먼저 연료유 중의 황화합물을 극성이 높은 설폭시드나 설폰으로 산화시키고 다음에 황산화물을 증류나 추출, 흡착 등의 분리조작으로 제거하는 2단계가 포함된다.

○ 국내 정유회사들은 수첨 탈황시설의 설치 또는 증설로 초저유황 석유제품을 생산을 시도하고 있으나 초심도 저유황제품, 즉 유황 프리 수준의 제품을 경제적으로 생산하는 방법으로서 산화탈황 프로세스의 개발에도 관심을 가질 필요가 있을 것으로 생각된다.

저자: Eika W. Qian
자료유형: 학술정보