CO₂배출량 연간 140만t 이상 줄여

<출연기관 성과 30선> 12. 화학연 석유화학나프타 분해신기술

지난 2005년 3월 한국화학연구원 박용기·이철위 박사팀은 당시 과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환인 ‘이산화탄소 저감 및 처리기술개발사업단(단장 박상도)’의 지원 하에 에너지 절약형 접촉분해 공정용 촉매 및 PILOT 단계 공정을 개발했다. 이는 선진국 기술에 의존하던 나프타 분해설비를 신개념의 국내 기술로 실용화할 수 있는 기틀을 마련한 성과였다.

이 기술은 700℃ 이하의 저온 촉매분해로 인하여 이산화탄소 배출량을 연간 140만톤(약20%)이상 획기적으로 줄일 수 있기 때문에 당시 발효된 기후변화협약에 대응할 수 있는 신 나프타 접촉분해 공정 기술로 평가 받았다.

석유화학산업의 나프타 분해설비는 선진국 기술의존도가 높고 이를 국산화하는 것은 국가 기간산업인 석유화학산업의 선진화에 새로운 돌파구를 마련하는 계기가 됐다.

또 석유화학산업의 기초 원료인 경질올레핀(에틸렌, 프로필렌) 생산을 위한 나프타 분해공정은 대표적 에너지 다소비 공정으로 석유화학산업 전체 에너지 소비량의 40% 이상을 차지하고 있기 때문에 에너지 소비를 줄여 이산화탄소 배출량을 최소화 할 수 있는 신공정 개발이 절실히 요구되고 있다.

지난 2004년 기준 국내 에틸렌 생산량은 년 650만톤으로 세계 6위였으며 이로 인한 이산화탄소 발생량은 년 700만t였다. 즉 20% 에너지를 절감할 경우 년간 약140만t의 이산화탄소 배출저감 및 1000억원 이상의 에너지 절감이 기대된다. 따라서 이번 에너지 절약형 나프타 분해공정 개발은 이산화탄소 배출 저감 효과가 매우 크며, 기후변화협약에 대한 대비가 가능한 기술로 인식되고 있다.

저급의 중질 나프타로부터 고부가가치의 경질올레핀을 50% 이상 얻을 수 있는 에너지 절약형 접촉분해용 촉매 및 공정을 개발함으로써 향후 상업공정 개발시 연간 약 1억불상당의 에너지 절감과 140만톤 규모의 이산화탄소 발생 저감 및 기후변화협약 대비가 가능할 것으로 예상됐다.

석유화학제품의 기초원료인 올레핀의 국내시장(연간 70억불) 규모와 프로필렌의 수요증가를 고려할 때, 본 기술은 석유화학산업의 재도약과 경쟁력 향상에 크게 기여할 것으로 판단됐다.

선진국에서 완성하지 못한 본 기술을 확대 발전시킴으로써 국내 석유화학산업 체제를 기술종속형에서 기술주도형으로 탈바꿈하는 계기를 마련했다./배문숙 기자 moons@