신에너지 석탄액화란 (간단 정리)

석탄액화란 고체연료인 석탄을 석탄가스화, 탈황, 이산화탄소 분리 등의 과정을 거쳐 합성가스로 만들고 추가 공정을 거쳐 휘발유나 디젤 같은 액체연료로 전환시키는 기술이다.

석탄은 휘발유나 디젤에 비해 원료 자체에 포함되어 있는 수소의 함량이 낮으므로 직접 액화 과정에서 다량의 수소를 첨가시켜 액체연료로 만든다.

이 공정은 비용이 많이 들기 때문에 대규모 생산이 가능한 석탄 직접 액화 공장을 건설하여 생산단가를 낮추고 있다.

이런 공정들은 이미 1930년대 독일에서 개발되어 상용화된 적이 있으며, 최근 고온고압 조건에서 석탄가스에 수소를 첨가하는 기술이 개선되어 석탄액화 기술의 경제성이 크게 향상되었다.

 

석탄가스화 복합발전의 핵심인 가스화 기술은 단독으로도 효율이 높지만 석탄액화 기술, 수소 생산 기술, 합성천연가스 생산 기술, 각종 화학원료 생산 및 석탄가스화 연료전지 기술 등과 연계해서 사용한다면 그 효율을 더욱 높일 수 있다.

최근에는 가스 터빈 기술이 비약적으로 발전하여 발전효율이 크게 개선되었다.

앞으로 연료전지 기술까지 접목된다면 석탄가스화 복합발전은 그 효율이 60%를 넘어설 것으로 전망하고 있다.

 

●합성가스 전환

합성가스 전환기술에는 전기 생산 및 액체연료, 화학연료, 다이메틸 에터, 수소 변환 기술 등이 포함되어 있다.

석탄가스화 반응을 통하여 생산된 합성가스는 수소 함량이 낮기 때문에 스팀 개질 반응이나 탈황정제 공정을 통해 수소의 비율을 높인 합성가스를 만들고 다시 이를 변환시켜 합성 디제율를 생산한다.

디젤 또는 가솔린 등 액체연료로 전환시키는 반응은 1930년대에 독일의 과학자 피셔와 트롭쉬에 의해 개발되어 피셔트롭쉬 공정(FT)이라고 부른다.

FT공정은 오래전에 개발되었지만, 최근에야 이 반응에 필요한 촉매를 개발하고, 반응기와 최적 반응 조건 등을 찾는 데 성공하여 남아프리카공화국, 미국 등 몇 나라에서 상용화되었다.

 

 

 

 

 

[간단 정리]

고체연료 석탄을 가스로 만들고 추가 공정을 거쳐 액체연료로 전환시키는 기술이다.