석탄 액화

 

석유 석유자원은 지역적으로 상당히 편재되어 있다는 점 때문에 공급 및 가격의 불안정성을 충분히 내포하고 있다. 최근 석유수급이 비교적 원활하여 에너지수급이 원만하지만 중.장기적으로는 원유의 증산이 한계에 이르고 생산량 감소 현상이 일어나게 되므로 세계적으로 액체연료가 부족하리라 예상된다.

석탄액화 기술의 기본원리는 고체상태인 석탄을 액체연료로 전환시키기 위하여 고온 (430-460℃) 및 고압 (약 100-280기압)의 반응조건 하에서 수소를 첨가시켜서 생성물의 수소/탄소-비를 1.5 - 2.0 정도로 증가시킴으로써 에너지 밀도가 높고 수송 및 보관이 용이한 청정 인조원유를 제조하는 기술을 의미한다.

이 기술은 이미 세계대전 중에 독일에서 자국의 부족한 항공기 및 휘발유 연료를 충당하기 위하여 최초로 개발되었으며 현재는 미국, 일본, 영국, 서독 그리고 캐나다와 같은 선진국을 중심으로 경제성 향상을 위하여 국가적인 차원 하에서 반응조건의 완화와 품질개선을 위한 연구가 중점적으로 수행되고 있다.

특히 대표적인 석탄액화공정으로는 미국의 경우 촉매이단공정인 CTSL(catalytic two stage process)과 일본의 NEDOL 공정으로서 각기 DOE 및 New-Sunshine계획의 지원 하에 Pilot 규모로 개발되어 연구되고 있으며, 주요개발대상 핵심기술로는 반응효율의 극대화 및 최적화를 위한 고활성 신촉매 개발기술 및 공정최적화라 할 수 있다.

현재 석탄액화기술은 배럴당 35 달러 정도가 되지만 핵심기술개발 및 주변기술 (고/액 분리효율 상승) 을 통해 배럴당 25달러 정도로 낮추기 위한 연구를 수행 중에 있으며, 국내의 경우 한국에너지기술연구소에서 1kg/hr 용량의 연속식 액화 시험설비를 통해 반응 및 공정효율 개선연구가 수행되고 있다.