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고압 가스액체화 공정

전문가 제언: ○ 암모니아 및 메탄올합성과 같은 화학공정에서 합성가스를 생산하는 개질공정과 Fischer-Tropsch를 조합하는 GTL공정은 잘 알려진 기술이다. 소규모 천연가스산지에 적합한 경제적이고 고-효율의 최소단위 공정으로 구성되는 최적화 공정의 GTL공장의 필요성이 점차 높아지고 있다. 이러한 의미에서 고-열효율 및 고-열효율의 코발트촉매에 의한 슬러리 상 Fischer-Tropsch공정과 조합한 GTL기술은 업계의 관심대상이다.

○ 기존의 자열 개질에서는 산화제와 탄화수소가 혼합되어 자열 반응함으로써 가스-사전가열이 가능하지만, 부분산화반응기내 유체의 고속유지가 중요하고 더욱이 촉매 층의 과열로 인한 촉매불활성화 문제가 있다. 합성가스를 약 220℃로 예열하여 Fischer-Tropsch반응기에 직접 충전함으로서 합성가스의 추가 가압이 필요 없고 알루미나에 지지한 로듐촉매에 의한 고-효율의 GTL 공정은 간단하고 경제적인 특징이 있다.

○ 증기 개질반응기에서 금속을 알루미늄에 지지한 촉매를 사용한다. 이 중에서 로듐은 같은 반응조건에서 니켈보다 증기압이 낮아 촉매손실과 탄소침전에 의한 촉매오염을 줄일 수 있어 더 바람직하다. 가스 분무기를 통해 액체제품을 교반시켜 촉매입자를 현탁시키는 슬러리 층 기술은 반응기 내의 높은 코발트 용적부하가 가능하고 작은 현탁입자를 통해 촉매의 고-효율이 가능하여 우리나라 업계의 도입검토가 필요하다.

○ 현재 바이오매스 원료를 사용하여 Fischer-Tropsch 공정에 사용하기 위한 적합한 합성가스 생산기술의 개발이 세계적으로 진행되고 있다. 석유를 대체하는 바이오오일생산기술은 경제성은 물론, 여러 가지 기술적인 문제가 많다고 본다. 우리나라에서도 바이오오일의 생산의 산업화를 위해 높은 활성과 긴 수명의 새로운 촉매개발이 우선되어야 하며 또한 공정의 간소화를 통한 공정효율의 극대화가 무엇보다 중요하고 본다.

저자: GAS2 Limited
자료유형: 특허정보