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석유정제용 수소화처리 촉매의 개발동향

전문가 제언: ○ 수소화 정제용 촉매는 중질유 중에 포함된 이질 화합물(황, 질소, 중금속, 방향족 및 올레핀류 등)을 제거하여 지구 환경의 보호나 제품 품질의 향상 및 하류 장치(FCC 등)의 안정 운전을 위한 사전 처리 등에 활용되고 있다. 수소화 처리 촉매는 디젤유의 설퍼 프리(황 농도 10 ppm 이하)나 개질 장치의 원료유인 중질 나프타의 사전 처리(개질용 귀금속 촉매의 황 피독 억제)를 위해서 사용되고 있다.

○ 최근의 원유가격 이상 상승과 중, 경질유의 가격 격차 확대로 수입원유의 중질화나 품질저하 현상이 장기화될 것으로 예상되며, 이러한 원유 사용을 전제로 하는 분해 프로세스와 석탄, 오일샌드 등의 비재래형 석유자원을 액체연로로 변환시키는 기술개발이 경제적인 가치를 가지게 됨에 따라 이에 대응할 수 있는 고성능 촉매 개발이 요망되고 있다.

○ 수소화 정제장치의 촉매는 원유의 품질저하, 원료유의 다양화, 제품의 고급화 요구 등에 대응하기 위해 촉매 수명의 장기화, 재료의 염가화, 성능의 고급화, 사용 후의 촉매의 재생이나 폐 촉매의 유용한 금속재료의 회수 등의 과제가 많이 대두되고 있다. 또한 원유 중의 유황분 이외에 질소나 금속 성분의 처리나 촉매 피독 등도 문제가 되고 있다.

○ 석유 정제용 탈황장치 촉매는 운전조건에 따라 그 성분이 변하지만 수소 소비량이 많은 니켈-몰리브덴계 촉매보다는 비교적 수소 소비량이 적고 운전 조건 변동 등의 저해요인에 대해서도 안정성이 있는 코발트-몰리브덴계 촉매가 많이 사용된다. 고활성의 코발트-몰리브덴계 촉매는 활성금속과 담체와의 결합을 약하게 하여 활성종으로 간주되는 CoMoS 상이 촉매 담체상에 용이하게 생성되도록 개량되고 있다.

○ 촉매는 화학 공정의 경제성을 좌우하는 중요한 요인이나 대부분의 주요 촉매는 외국 대형 회사들의 독점적인 기술을 수입하고 있는 것이 현실이다. 따라서 외국기술을 바탕으로 하되 국내에서 자체적으로 기술개발을 통하여 기술 격차를 줄일 수 있도록 산업계와 학계의 공동 노력하여 촉매의 국산화 촉진이 요망된다.

저자: Makoto Nakamura
자료유형: 학술정보