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합성가스를 알코올로 전환하는 촉매

전문가 제언: ○ 식물 바이오매스는 다른 탄소자원보다 성장이 빠르므로 화석원료 의존도를 줄일 수 있고 재생적 측면과 환경적 측면에서 매우 매력적이다. 특히 농산물 폐기물과 같이 구하기 쉽고 값싼 식물바이오매스 원료로부터 생산되는 합성가스로부터 대체 연료인 합성연료를 만들고자 하는 우리나라에서 제품수율을 크게 높일 수 있는 고 선택성 고효율의 촉매제조 기술은 합성연료의 경제성을 높일 수 있어 큰 관심의 대상이다.

○ 종래의 백금촉매는 반응 중 형성된 CO가 촉매에 침전되어 이를 방지하기 위해 높은 수소분압이 요구되고 촉매재생이 필요하다. 실리카 또는 알루미나에 지지한 니켈 및 몰리브덴의 조합의 촉매를 사용하여 작은 양의 에테르, 카르복실 산, 에스테르, 케톤, 알데히드 등을 수소첨가 반응시켜 알코올로 전환시켜 촉매효율과 선택성을 높여주었다. 우리나라의 바이오디젤 촉매제조와 반응기술의 활용에 참고가 필요하다.

○ 저급 알코올은 다양한 바이오매스와 같은 탄소함유 물질을 사용하여 제조가 가능하다. 이러한 탄소함유 물질은 수소가스화 반응과 증기 열분해를 통하여 합성가스를 만든다. 합성가스는 적절한 전환촉매를 사용하여 저급 알코올로 쉽게 전환시킨다. 자원이 부족한 우리나라는 이러한 값이 싸고 구하기 쉬운 석유 대체원료의 개발과 함께 경제적이며 효율과 내구성이 높은 촉매제조 기술의 개발이 무엇보다 중요하다.

○ 대체연료 제조기술이 많이 소개되고 있으나 아직 기술적 및 경제성의 문제가 많다. 석탄과 정유 잔유분 또는 바이오매스와 같은 값싼 탄소자원을 가스화하는 합성가스 제조공정에서는 적절한 촉매 개발과 선택이 중요기술이다. 그러나 정제와 순환공정이 복잡하여 전체적인 경제성 평가에 중요하다. 석유가 생산되지 않는 우리나라에서 값싼 탄소자원을 이용한 합성가스와 합성연료 제조는 매우 바람직한 연구개발이다.

저자: Council of Scientific and Industrial Research
자료유형: 특허정보