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가스화에 의한 합성가스 생산 기술

전문가 제언: ○ 석유매장량이 고갈됨에 따라 석유품질이 점차 떨어지고 있다. 전 세계 석유시장의 변화에 따라 정유 업체들은 고유황과 중금속함량이 높은 원유를 활용하기 위한 많은 노력을 기울이고 있다. 석탄의 경우에도 환경규제가 강화됨에 따라 중금속과 유황함량이 높은 저질 석탄을 발전소에 직접 사용할 수 없게 되었다. 이 같은 상항에 대응하기 위해 정유사, 발전소 및 에너지산업은 가스화복합발전(IGCC)기술을 활용하여 석탄 또는 중질유에 함유된 유황분과 중금속을 획기적으로 줄이기 위한 노력을 기울이고 있다.

○ 현재 전 세계적으로 가동되거나 또는 건설 계획 중인 가스화 IGCC 플랜트는 417개에 달하고 있다. 또한 향후 건설 및 계획 중인 가스화플랜트는 35개인 것으로 조사되었다. 가스화 IGCC 발전기술보급이 점차 증가되고 있는 실정이다. 그간 수많은 가스화기술이 개발되었으나, 대부분이 Texaco(GE Energy) 및 Shell 가스화공정을 채택하고 있다. 이들 기술은 다양한 고체 및 액체 탄화수소원료를 사용할 수 있기 때문이다. 가스화기술은 고체(석탄, 석유 코크스) 및 액체(타르, 중질유) 등의 다양한 원료를 사용하여 합성가스를 생산해서 전기, 수소, 암모니아, 메탄올, SNG, 옥소 등 화학공업원료와 에너지를 생산할 수 있다.

○ 가스화기술은 설비투자비를 줄이기 위한 기술개발이 요구된다. 특히 ASU의 산소생산은 이온수송막(ITM) 분리기술을 활용하여 설비 투자비를 줄여야 할 것이다. IGCC 기술의 핵심은 가스화기술로 그동안 Texaco(GE), Shell, Prenflo 등의 제2세대기술이 보급되고 있으나 기술의 한계가 있다. 일본 MHI사가 개발한 air-blown 가스화기술이 실용화 단계에 있다. 최근에 개발되고 있는 KBR사의 Transport reactor gasifier 기술은 새롭고 혁신적인 가스화기술의 출현을 예고하고 있다. 가스화기술은 에너지뿐만 아니라 온실가스발생을 완화하기 위한 대응책으로 활용되어야 한다. 무엇보다 국가적인 지원을 통해 새로운 합성가스 기술개발을 적극적으로 추진하여야 할 것이다.

저자: P. Mondal, et al
자료유형: 학술정보