질소비료 메탄올 혁신에 대해 이야기해 보자

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질소비료와 메탄올 분야의 혁신에 대해 알아보기: http://www.chemcp.com, 2016년 7월 22일, 중국화공제품넷. 7월 6일, 산시성 타이위안에서 열린 2016년 중국 질소비료 및 메탄올 기술 회의에서 업계 관계자들이 한 자리에 모여, 업계의 혁신적 발전을 위한 방안들을 논의했습니다. 또한, 업계의 기술 혁신의 중점과 방향에 대해서도 논의하여, 업계의 낮은 과학기술 수준, 약한 혁신 능력, 그리고 자원과 자본에만 의존하는 성장 방식과 같은 문제들을 점차 해결해 나가고자 했습니다. 　　문제점: 낙후된 설비와 혁신을 위한 자금 부족
중국 질소비료산업협회 회장인 구종친은 회의에서 현재 질소비료 및 메탄올 산업이 크기는 크지만 실력은 약한 이유로 낙후된 설비, 인재 부족, 자금 부족 등 여러 가지 요인이 있다고 지적했습니다. 혁신 능력을 향상시키려면 먼저 문제를 올바르게 인식해야 합니다. 　　첫째, 일부 설비의 기술이 낙후되어 있으며, 3대 오염물질 배출 문제가 심각합니다.회의에서는 우리나라의 현존하는 일부 설비의 기술 수준이 여전히 상대적으로 낙후되어 있다고 지적되었습니다. 이는 주로 세 가지 측면에서 나타납니다. 첫째, 기업의 규모가 비교적 작아서 규모의 경제를 실현하기 어렵다는 것입니다.예를 들어, 연간 합성암모니아 생산능력이 30만 톤 미만인 기업은 226곳으로, 전체 기업 수의 68.3%를 차지하며, 이들의 생산능력은 전체 생산능력의 35.4%에 해당합니다；메탄올 생산능력이 연간 30만 톤 이하인 기업은 총 267곳으로, 전체 기업 수의 76%를 차지합니다. 반면, 생산능력이 연간 2,341만 톤인 기업들은 전체 생산능력의 31.4%를 차지합니다.둘째, 일부 장비의 기술이 낙후되어 에너지 소비가 많고 오염이 심각합니다.약 3분의 1의 중소형 합성암모니아 설비는 여전히 반수 가스 암모니아 수용액 상태에서의 탈황 공정과 구리 세척 공정을 사용하고 있으며, 암모니아 합성 압력은 여전히 30MPa 정도입니다；중소형 요소 생산 설비의 3분의 2는 해리 장치만 있을 뿐, 가수분해 장치는 없다；대부분의 요소 과립탑의 먼지 배출량이 기준을 초과합니다.셋째, 일부 생산 설비의 오염물질 처리에 적합한 기술이 부족하거나 처리에 대한 의지가 낮아, 가스 세척용 냉각수가 냉각탑에서 공기와 접촉하여 냉각되는 과정에서 생성되는 암모니아, 페놀, 시안화물과 같은 물질들이 함부로 배출됩니다；공기압축기의 잔열 회수 장치에서 배출되는 연도가스 중 이산화황과 질소산화물의 기준 초과 배출；습식 탈탄 공정의 탈탄 용매 재생 과정에서 메탄올, 프로필렌 카르보네이트와 같은 유기물의 휘발 배출；이산화탄소 가스 배출 시 황화수소 농도가 기준을 초과하여 배출되는 등의 문제가 있습니다. 　　둘째, 혁신 능력이 약하고 발전 동력이 부족합니다.업계 전문가들은 질소비료와 메탄올 산업의 혁신 능력이 약한 주된 이유가 혁신 인재의 부족과 혁신을 위한 자금 투입의 부족에 있다고 분석합니다.전 산업 분야의 기술 리더 인력이 부족하며, **급 기술센터(또는 지사)는 단 16곳에 불과합니다. 대부분의 기업은 전담 연구개발 기관이 없으며, 연구개발에 투입되는 자금도 적습니다.핵심 기술과 장비는 여전히 수입에 의존하고 있으며, 대형 메탄올 합성, 스티레이션 공정을 이용한 요소 생산, 합성가스 압축기 및 이산화탄소 압축기 등의 경우 국산화 속도가 느립니다. 　　셋째, 업계의 수익성이 낮고 혁신에 필요한 자금이 부족합니다.구종근은 질소비료와 메탄올 산업의 수익성이 낮은 주된 이유로, 첫째로 원료와 에너지 구조가 합리적이지 않아 생산 비용이 높게 유지된다는 점을 꼽았습니다. 합성암모니아와 요소 생산 능력의 약 60%는 높은 원료 가격 때문에 제한을 받고 있으며, 우대 전기요금이 폐지되면서 외부에서 전기를 구입해야 하는 중소기업들의 경영 상황도 어려워지고 있습니다；둘째, 합성암모니아, 요소, 메탄올의 생산능력이 과잉되어 있어 시장 가격이 장기간 낮은 수준을 유지하고 있습니다；셋째, 대부분의 기업들은 제품 구조가 단순하고 생산 체인이 짧아 시장의 위험 대응 능력이 약합니다.질소비료와 메탄올 산업의 수익성이 좋지 않아, 산업 발전을 위한 혁신에 투자되는 자금도 부족하고, 산업 발전의 동력도 부족한 상태입니다. 이로 인해 산업의 발전이 심각하게 저해되고 있습니다. 　　넷째, 녹색발전에 대한 인식이 약하고, 3대 오염물질 감축 조치도 미흡하다.질소비료 및 메탄올 산업의 일부 기업들은 친환경 발전에 대한 인식이 부족하며, 수익만을 중시하고 환경 보호는 소홀히 하고 있습니다. 또한, 자신들의 책임 의식도 약합니다.참석자들은 현재 질소비료 산업의 3대 오염물질 배출 문제의 주된 원인으로, 첫째로 환경보호에 대한 인식이 부족하여 기업들이 환경보호를 위해 더 많은 자금을 투자하려 하지 않고, 그 결과 환경보호에 필요한 투자가 부족해져서 그냥 넘어가는 경우가 있다고 의견을 모았습니다；또 다른 경우는, 기업의 경영 상태가 좋지 않아 자금이 부족하여 새로운 환경 보호 시설을 설치할 수 없는 것입니다. 그로 인해 기업은 환경 당국의 점검을 견디지 못하고, 환경 기준을 충족하지 못해 가동을 중단해야 합니다. 심지어 일부 기업들은 불법적으로 오염물질을 배출하기도 합니다. 　　방향을 고려하여 정책의 기회를 활용해 변화를 모색해야 합니다. 구종근은 질소비료와 메탄올 산업의 품질 향상과 생산성 제고를 위해, ‘13차 5개년 계획’ 기간 동안 업계 전체가 기술 혁신 측면에서 다음과 같은 과제들을 중점적으로 추진해야 한다고 지적했습니다. 　　첫째는 기준 수준을 높여 낙후된 생산 능력을 강제로 퇴출시키는 것입니다.우리나라의 국정에 부합하는 자원 및 에너지 소비 한도 기준과 오염물질 배출 기준을 마련하고 개정함으로써, 이러한 기준들을 통해 산업의 생산 수준을 향상시키고, 환경 보호 기준이나 에너지 소비 기준을 충족하지 못하는 구식 생산 설비들은 강제로 폐기되도록 합니다.2015년, 전국에너지기반 및 관리표준화기술위원회와 중국석유화학공업연합회의 위임을 받아, 중국질소비료공업협회를 주도로 하는 단체들이 4종류의 제품(합성암모니아, 요소, 메탄올, 탄산수소암모늄)에 대한 6가지 에너지소비 한도 기준을 마련하여 발표했습니다.관련 부처의 위임을 받아, 중국 질소비료공업협회는 합성암모니아, 요소, 메탄올 제품에 대한 ‘수자원 사용 기준’을 마련하는 한편, ‘절수형 기업·질소비료’ 및 ‘화학비료공업의 대기오염물질 배출 기준’도 제정하고 있습니다.이러한 기준들은 **선진적인 생산 방식을 장려하고, 에너지 소비가 많거나 오염을 많이 유발하는 구식 생산 설비를 퇴출시키는 데 근거가 될 것입니다.** 　　둘째는 녹색 공장을 조성하여 녹색 생산을 추진하는 것입니다.《국민경제 및 사회발전 ‘13차 5개년 계획’ 개요》에서는 친환경적인 생산 및 생활 방식을 조성해야 한다고 제시했으며, 《중국 제조 2025》에서는 “친환경 공장을 건설하자”고 제안했습니다.질소비료 및 메탄올 산업은 기술적으로 실현 가능하고 경제적으로 합리적이며 환경과 사회가 감당할 수 있는 원칙에 따라, 선진적이고 적합한 기술을 도입하여 전통 산업의 혁신을 추진해야 한다. 　　——위험화학물질의 이전 및 도시 외부로의 이전을 위한 기술적 개선 작업을 철저히 수행해야 합니다. 산업정보부는 위험화학물질을 생산하는 기업들의 이전 및 개조 프로젝트를 **특별 건설 기금의 지원 대상으로 선정했으며, ‘도시 내 인구 밀집 지역에 위치한 고위험 위험화학물질 생산 기업들의 이전 및 개조를 위한 실행 계획’을 마련했습니다.2020년까지 도시 지역의 인구 밀집 지역에 위치한 고위험성 화학물질 생산 기업들은 원칙적으로 모두 이전·개조를 시작해야 하며, 2025년까지는 모두 폐쇄되어야 합니다. 또한, 이전·개조가 이루어진 기업들은 반드시 안전하고 환경 친화적인 시설을 갖춘 산업단지로 들어가야 합니다.위험화학물질 처리 업체의 이전 및 개조는 단순한 다른 지역으로의 재건이 아닙니다. 이전과 동시에 원료 구조와 동력 구조를 최적화해야 하며, 정보화, 자동화, 지능화를 통한 개조를 통해 기업의 본질적인 안전 수준을 높이고, 제품의 조정, 기술의 고도화, 품질 향상 및 효율성 증대를 실현해야 합니다. 　　——시스템 최적화 및 에너지 절약·배출 감소를 위한 기술 개선을 추진합니다. 시스템 최적화, 에너지의 단계적 활용, 재활용과 같은 기술들을 적극적으로 도입하여 에너지 절약을 실현합니다. 또한, 『대기오염 방지 행동계획』과 『수질오염 방지 행동계획』의 요구사항에 따라, 청정 생산 공정, 물 절약 및 폐수의 깊은 처리와 재사용, 폐가스 처리 및 다양한 활용과 같은 기술들을 적용하여 청정 생산을 실현합니다. 이를 통해 질소비료나 메탄올 산업에서 발생하는 이산화황, 질소산화물, 연무/분진, 암모니아질 등의 오염물질 배출을 줄입니다. 　　——일반적인 설비 시스템의 에너지 절약 개선을 실시합니다. 산업정보부와 **발전개혁위원회가 제정한 ‘고에너지 소비형태기계·전기 장비(제품) 폐기 목록’, ‘산업 구조 조정 지침 목록’, ‘모터의 에너지 효율 향상 계획’, ‘배전 변압기의 에너지 효율 향상 계획’, ‘석탄 보일러의 에너지 절약 및 환경 보호 종합 개선 방안’ 등의 정책 요구에 따라, 질소비료 및 메탄올 산업에서 사용되는 고에너지 소비형 모터, 배전 변압기, 그리고 고에너지 소비형 석탄 보일러들을 폐기합니다. 　　——지능화 전환 프로젝트를 적극적으로 추진합니다. 산업 인터넷, 사물인터넷, 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터와 같은 차세대 정보기술을 활용하여, 질소비료 및 메탄올 산업에서 정보기술이 보다 효과적으로 활용될 수 있도록 합니다. 또한, 질소비료 및 메탄올 산업의 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 플랫폼을 구축함으로써, 생산, 운영, 관리, 의사결정 과정을 지능적으로 최적화할 수 있습니다. 　　——원료 구조와 동력 구조의 최적화 조정　조건이 되는 기업들은 원료 공급 상황에 따라 적절한 첨단 가스화 기술을 선택하여 원료 처리 과정을 개선한다；최신의 《열전병합발전 관리 방법》의 요구에 따라, 기업의 실제 상황에 부합하면서도 **정책적 요건을 충족하는 동력 구조를 개선함으로써 생산 비용을 절감하고 기업의 생존 능력을 강화합니다. 　　셋째는 산업 혁신을 추진하여 경쟁력을 높이는 것입니다.질소비료 및 메탄올 산업은 혁신을 주도하는 사고방식을 강화해야 하며, 핵심 기술들이 대부분 외국으로부터 도입되는 상황을 바꾸고, 국내외의 기술 격차를 신속히 줄여나가야 한다.기업을 주체로 하고 시장을 지향하며 산학연이 결합된 기술혁신 체계를 구축해야 하며, 고수준의 **급 기업 기술센터들을 조성하고, 국제적 경쟁력을 갖춘 혁신적인 선도 기업들을 육성·발전시켜야 한다.혁신 인재 양성에 힘을 쏟아, 혁신적인 역량을 갖춘 인재들을 육성해야 합니다. 또한, 핵심 기술 분야에서의 획기적인 발전을 이루고, 국제적·국내적으로 선진적이며 산업 발전에 부합하는 새로운 기술과 장비들을 개발해 나가야 합니다. 　　중요한 점은, 에너지 절약 및 오염 감소를 위한 개선 작업을 반드시 철저히 수행해야 한다는 것입니다. 구종근은 회의에서, 전 산업계가 『국민경제 및 사회발전 ‘13차 5개년 계획’ 요강』과 『중국 제조 2025』의 요구사항을 잘 이행해야 하며, 질소비료와 메탄올 산업의 친환경화와 지능화를 추진해야 한다고 강조했습니다. 앞으로 질소비료와 메탄올 산업은 친환경적 발전과 기술 혁신 측면에서 국내외 선진 수준에 부합하는 핵심 생산 기술들을 개발해야 하며, 에너지 절약 및 오염 감소를 위한 기술 개선도 적극적으로 추진해야 합니다. 또한 제품 구조를 조정하고, 업계 내에서의 비교 평가도 활발히 진행해야 합니다. 　　구종근은 질소비료와 메탄올 산업의 기술 혁신에서 가장 중요한 과제는 먼저 국내외 선진 수준에 부합하는 핵심 생산 기술들을 개발하는 것이라고 강조했다.수입에 의존하는 일련의 핵심 기술을 돌파한다. 　　둘째, 전 산업계는 에너지 절약 및 오염 감소를 위한 기술 개선을 적극적으로 추진해야 한다.첫째는 시스템의 에너지 및 전력 절약을 위한 기술 개선입니다.등온 변환 기술, 대형 저압 합성 기술, 고효율 촉매, 사전 환원 촉매, 스티어링 공정을 이용한 요소 생산 기술, JX 에너지 절약형 요소, 고효율 장비 등의 기술을 활용하여 설비의 에너지 효율을 향상시킨다；시스템의 최적화 및 개선, 그리고 관리 수준을 향상시켜 물질과 열의 전달 효율을 높이고 유체의 이동량을 줄입니다；절전 장비를 도입하여 전력 사용 효율을 높입니다；동력 구조 개편을 가속화하여 외부 전력 소비를 줄이다；에너지의 단계적 활용과 여열·여압의 종합적 활용을 강화하여, 전체 시스템의 에너지 소비를 줄인다.둘째는 폐수의 초저배출을 위한 기술 개선입니다.‘질소비료 생산 과정에서의 오수 무배출’ 기술을 계속해서 도입하여, 청정 생산 공정을 통해 원천적으로 오염물질의 발생을 줄입니다. 또한, 고암모니아질, 고COD 함량의 오수를 종합적으로 활용하고, 순환수의 초저배출, 중수 재사용, 분별 결정화 기술, 그리고 새로운 형태의 가스화 기술을 활용하여 고농도 유기성 폐수와 고형 폐기물을 처리함으로써 암모니아질, 총질소, COD와 같은 오염물질의 배출을 줄입니다.셋째는 대기오염물질 감축을 위한 기술 개선입니다.공정 배기가스, 보일러 연도가스, 그래닝 배기가스에 대해 청정 생산 개조를 중점적으로 실시한다.3대 폐기물의 종합적인 활용 기술 수준을 향상시키고, 부생 메탄을 활용해 LNG를 생산하거나, 산성 가스를 이용해 황산을 생산하는 등의 방법을 도입한다；불기가스 잉여열 회수 장치를 업그레이드하고, 소형 중저압 불기가스 잉여열 회수 장치 대신 대형 고압·중압 보일러를 도입합니다. 또한 석탄 보일러도 업그레이드하며, 요소 입자화 장치의 먼지 세척 및 회수 시스템도 개선합니다. 　　다시 말해, 기업은 제품 구조를 조정하기 위해 노력해야 합니다.질소비료의 활용률을 높이는 것을 목표로, 비료 제품 구조를 대대적으로 조정하고 있습니다.‘2020년까지 화학비료 사용량을 0으로 줄이는 행동 계획’을 더욱 철저히 이행하여, 2020년까지 주요 작물의 비료 사용 효율을 40% 이상으로 높이는 것을 목표로 합니다.대량 생산이 가능하고 벼농작물에 사용할 수 있는 새로운 비료 품종들을 중점적으로 개발해야 하며, 여기에는 효율성이 높은 질소비료, 요소·아욱산암모늄 용액, 니트로겐 복합비료, 수용성 비료, 고효율 액체비료, 아욱산칼슘, 질산인 비료 등이 포함된다. 　　기업의 효율성을 높이는 것을 목표로, 화학제품의 구조를 적극적으로 조정합니다. 시장을 중심으로 하며, 메탄화를 핵심으로 삼아, 일산화탄소, 수소, 합성암모니아, 질산, 요소, 메탄올 등을 주요 원료로 사용합니다. 이를 통해 원료가 적절하고 기술이 선진적이며 지역 특성에 부합하는 다중생산 화학제품과 고부가가치의 하위 제품들을 개발하여 차별화된 발전을 이루고자 합니다. 　　넷째, 업계 간 비교 및 우수사례 선정 활동을 활발히 전개한다.합성암모니아와 메탄올 제품의 에너지 효율이 우수한 기업들을 선정하는 작업을 계속하여, 에너지 절약의 모범적인 사례를 만들어 나갑니다；합성암모니아, 메탄올 제품의 물 사용 효율이 우수한 기업들을 선정하고 추천하는 작업을 진행하여, 절수의 모범이 되는 기업들을 만들어냅니다；“질소비료 및 메탄올 산업의 기술 발전상”을 수여함으로써 혁신을 장려하고, 혁신 성과의 활용을 촉진합니다. 또한 기술 혁신 성과를 적시에 인정하여 기술 성과의 산업화를 가속화합니다；에너지 절약 및 오염 감소에 기여한 우수 기업을 선정하여, ‘13차 5개년 계획’ 기간 동안 질소비료와 메탄올 산업의 순환적이고 친환경적인 발전을 유도한다；에너지 절약 및 오염 감소를 위한 선진적이고 효과적인 기술들을 선정함으로써, ‘13차 5개년 계획’ 기간 동안 질소비료와 메탄올 산업의 건전한 발전을 촉진한다. (강소모)