기획기사

한국에너지기술연구원 기획기사

세계 수준의 흡착공정 이소부탄 고순도 정제기술 개발

  • 작성일 2008.12.23
  • 조회수 42830

이소부탄이 99.5% 정도의 순도로 상품화되기 위해서는 매우 높은 다단 증류탑을 사용하여 접촉 수소화 반응, 증류, 필터 등 여러 단계의 처리 과정을 거치는 것이 일반적이다. 그러나 KIER에서 개발한 흡착공정은 자체 개발한 흡착제로 충진함으로써 흡착탑의 부피를 대폭 줄였으며, 하나의 흡착탑에 여러 가지 흡착제를 층으로 충진하여 혼합물에 포함된 불순물을 차례차례 흡착시킨 후 최종적으로 흡착탑의 상부에서 99.99% 이상의 고순도 이소부탄을 얻을 수 있었다.

■ 흡착분리공정 연구에 착수

KIER에서 흡착분리공정 연구에 관심을 갖기 시작한 것은 1985년이었다. 흡착분리공정은 당시 기존의 에너지 다소비 분리기술인 증류.증발 심냉분리공정을 대체할 수 있는 새로운 공정기술로 부각되고 있었다.

KIER는 1989년 창원공단에서 상업화 시범을 보인 산소 제조 PSA, 1994년 인천의 고니정밀에서 상업화 공급을 시작한 고순도 질소 제조 PSA 등의 기술개발 작업을 수행하며 경험을 축적해 나갔다.

흡착공정기술에 대한 연구의 깊이를 더하며 선진기술에 접근해 가던 KIER에 1995년에는 드디어 새로운 공정기술 개발의 기회가 찾아왔다. 삼성정밀화학 암모니아공장에서 흡착공정시험장치를 시운전하던 중 우연히 이소부탄에 관한 이야기를 전해듣게 된 것이다.

S유화 무수말레인산 공장에서 노말부탄을 원료로 사용하기 위해 C4 LPG에서 정제하고 남은 성분에 이소부탄이 농축되어 있으며, 이것을 정제하면 고가의 용제로 상품화도 가능하다는 정보는 KIER 연구팀의 귀를 솔깃하게 했다.

당시 이소부탄은 현대석유화학과 대림산업에서 고밀도 에틸렌을 중합하는 공정에 다량으로 사용되고 있었으나 전량이 일본에서 고가로 수입되었다. 따라서 불순물을 손쉽게 제거할 수만 있다면 연료로 사용되는 LPG로부터 이소부탄을 생산하여 이들 기업에 공급하는 일이 가능한 상황이었다. 문제는 정제기술의 개발이었는데, 연구팀은 축적된 경험과 노하우를 바탕으로 한번 도전해 보자는 결정을 내렸다.

※ 자세한 내용은 eBook 또는 PDF로 확인 하실 수 있습니다.

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