| 석탄간접액화 비용을 대폭 절감 가능한 촉매제 개발 | ||
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 최근, 중국베이징저탄소청정에너지연구원은 네덜란드 Eindhoven University of Technology (TU Eindhoven) 등 기관과 공동으로 새촉매를 개발하여 석탄간접액화 원가를 대폭 감소시킴과 아울러 석탄액화 과정에서 생성되는 이산화탄소 포집 및 이용에 새로운 경로를 개척하였다. 해당 연구는 또한 세계에 새로운 순상(Pure phase) 탄화철 합성 방법을 제공하였다. 해당 연구성과는 2018년 10월 12일 미국 "Science Advances"에 게재되었다. 해당 활성물질은 순도가 100%이고 산업 합성 조건에서 400시간 이상 안정적인 촉매를 수행할 수 있는 새로운 철기반 촉매이며 석탄액화 "피셔-트롭슈 합성(Fischer-Tropsch synthesis)" 단계에서 이산화탄소를 거의 생성시키지 않고 수성가스전화반응(Water-gas shift reaction)에서 이산화탄소를 생성시키기에 일차적인 집중적 포집 이용에 적합하며 온실가스 배출을 대폭 감소시킬 수 있다. 석탄간접액화는 먼저 석탄을 고온에서 산소 및 수증기와 반응시켜 석탄 전체를 기화시킴과 아울러 합성가스로 전화시킨 다음 다시 수성가스전화반응을 통하여 합성가스의 성분을 조절한다. 그 다음 촉매 작용에 의해 "피셔-트롭슈 합성"이 발생하여 합성가스가 탄화수소로 액화되고 심층적인 가공을 거친 후 가솔린, 알코올류 연료 및 화학품 등을 획득할 수 있다. "피셔-트롭슈 합성"은 석탄간접액화 핵심 기술이며 일반적으로 철기반 촉매를 이용한다. 전통적인 철기반 촉매는 해당 단계에서 약 30%의 일산화탄소를 이산화탄소로 전화시키며 포집이 어려울 뿐만 아니라 대량의 에너지를 소모한다. 연구팀이 개발한 새로운 철기반 촉매를 이용하면 연간 오일 생산량이 400만 t인 석탄액화공장에서 압축가열 에너지 소모 및 이산화탄소 분리 등 과정에서 1년에 약 8억 위안(한화 약 1310억) 절감할 수 있다. 해당 기술은 또한 석탄간접액화 기술과 이산화탄소 포집, 이용 및 저장 기술의 결합을 추진하여 석탄자원을 고효율 청정이용이 가능하다. 석탄액화 기술은 석탄자원이 풍부한 국가에 아주 적합하며 석유에 대한 의존도를 낮출 수 있다. 세계에서 가장 큰 석탄시장인 중국은 2020년에 석탄액화 산업에서 중국 석탄 사용량의 약 15%를 소비할 예정이다. 본 연구는 중국국가에너지그룹에서 담당한 국가중점연구개발계획 "선진 선탄간접액화 및 제품 가공 완전 기술개발" 프로젝트의 지원을 받았다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2018/10/418623.shtm?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg |
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