메탄의 직접 이용 촉매

전문가 제언

○ 최근 석유자원의 견지에서 메탄을 단순히 연료로 이용하는 것이 아니라 보다 유용한 탄화수소로 변경하여 유효 이용하려는 움직임이 활발히 진행되고 있다. 이러한 메탄의 유효이용을 위한 기술로서 메탄을 1,000℃ 이상의 고온에서 탈수소 커플링하여 아세틸렌이나 에틸렌 등으로 전화하는 기술이 실용화되고 있다.

 

○ 이 방법은 열에너지를 필요로 하고 코스트가 들므로 최근 메탄의 산화커플링 반응, 즉 메탄을 산소 존재 하에 촉매에 접촉시켜 비교적 낮은 온도에서 에틸렌이나 에탄 등 탄소수 2 이상의 탄화수소를 제조하는 기술이 제안되어 주목을 받고 있다.

 

○ 이 논문은 천연가스의 주성분인 메탄의 산화이량화, Na-SrCO3/벤토나이트 촉매를 사용하여 유동층에서 산화커플링과 열분해를 동일 탑에서 진행하여 연료유를 합성하는 BHP 프로세스, 미국 마라톤오일사의 ZSM-5 촉매를 사용하여 할로겐화메틸을 경유한 연료유의 제조, 박테리아 표면에 Mg를 담지한 촉매를 사용하는 메탄의 이량화 프로세스, 메탄으로부터 프로필렌, 벤젠을 합성하는 미국의 Siluria Technology사의 프로세스에 대하여 해설하고 있다.

 

○ 메탄은 천연가스 중에 풍부하게 존재하고, 석탄의 분해가스인 일산화탄소나 이산화탄소의 수소화반응, 석유 유분 등 탄화수소의 수소화분해나 접촉분해 프로세스의 부생물 등으로도 다량으로 발생한다. 그러나 메탄은 다른 탄화수소와 비교하여 반응성이 낮으므로 공업용 원료로서 이용되기 어려운 면이 있으며, 대부분이 연료로서 이용되고 있는 현실이다.

 

○ 미국의 벤처기업인 Siluria Technology사에서는 산소와 메탄으로부터 에틸렌을 생산하기 위한 촉매를 개발하고 있다. 이 촉매를 사용하면 천연가스 가격 수준인 원유로부터 생산하는 가솔린 가격의 약 50%에 해당하는 비용으로 가솔린을 생산할 수 있다고 한다. 우리나라의 경우 메탄 가격이 염가로 되지 않는 한 메탄을 이용한 연료나 화학제품의 경쟁력은 거의 없지만 촉매개발을 통해 해외에 플랜트를 건설하는 것은 충분히 기대할 수 있다.

저자

Muroi Takashiro

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

62(5)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

86~90

분석자

서*석

분석물

• 메탄의 직접 이용 촉매.pdf [321,657 byte]

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