양자 석탄 가스화 첨단 기술, 중국석유화학공업 과학기술 진보 1등상 수상

Thread Content

양자 석탄 가스화 첨단 기술, 중국석화 과학기술 진보 1등상 수상
작성자/출처: 날짜: 2016-07-06 클릭률: 61회
지난 6월 17일에 중국석화그룹이 개최한 과학기술 혁신 대회에서, 양자석화, 닝보공정회사, 화동이공대학교가 공동으로 추진한 “단노즐 냉벽식 분말석탄 압력가스화(SE) 기술 개발 및 산업적 응용” 프로젝트가 중국석화 과학기술 진보 1등상을 수상했다는 소식이 전해졌습니다.이는 이 프로젝트가 4월 18일 상하이시 기술발명 특등상을 수상한 데 이은 또 하나의 영예입니다.이 기술의 개발과 적용은 중국이 청정 석탄화학 산업을 발전시키는 데 기술적 지원을 제공했으며, 중국석화가 가스화 기술 분야에서 입지와 명성을 얻는 데 기여했습니다. 가스화는 석탄을 청정하고 효율적으로 전환하는 핵심 기술입니다. 하지만 현재 널리 사용되고 있는 가스화 기술은 우수한 품질의 석탄 활용 문제는 잘 해결했지만, 우리나라에 풍부하게 매장된 저품질 석탄에 대해서는 외면하고 있습니다.‘단노즐 냉벽식 석탄 압력가스화 핵심장비 개발 및 응용’ 기술(이하 ‘SE 가스화 장치’)을 활용해 개발된 가스화로는 저품질 석탄도 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 이를 청정하고 효율적으로 활용할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 우리나라의 ‘친환경 석탄’ 전략의 산업적 적용이 더욱 촉진되며, **에너지 안보와 현대 석탄화학 산업의 지속 가능한 발전을 위한 핵심적인 장비가 제공됩니다. 알려진 바에 따르면, 이 기술의 핵심은 중국석화와 화동이공대학이 공동으로 보유한 독자적인 지식재산권에 기반한 핵심 장비인 SE “동방로”입니다. 이 장비를 통해 원료 석탄을 압력을 가하여 연속적으로 투입할 수 있으며, 고온의 액체 형태로 슬래그를 배출할 수 있습니다. 또한 다양한 종류의 석탄에도 적용 가능하며, 가스화 압력과 효율이 높고, 산소 및 석탄 소비량이 적습니다. 단일 생산 라인당 생산량도 많으며, 환경에 미치는 영향도 적습니다. 탄소 전환율은 99%에 달하며, 유용한 가스의 수율은 90% 이상입니다. 이는 세계에서 가장 첨단인 분말 석탄 가스화 장비와 비슷한 수준이며, 공정도 더 간단하고 투자 비용도 적으며, 운영 및 유지보수도 더 용이합니다；또한 수코크스 슬러리법보다도 에너지 소비가 적으며, 현재 에너지 및 화학 분야의 첨단 기술로서 세계 최고 수준에 있습니다. 양자석화 석탄가스화 설비는 이 기술을 적용한 국내 최초의 시범 설비입니다.2014년 1월 23일, 장치의 1차 투입이 성공적으로 이루어졌으며, 1월 28일에는 합격한 수소가 생산되었습니다；같은 해 10월에는 전체 장치의 72시간 연속 가동 시 100% 부하 조건에서의 성능 테스트와 교정이 완료되었으며, 동시에 110% 부하 조건에서의 성능 테스트도 성공적으로 진행되었습니다. 양자석화의 석탄 기반 가스 생산 설비는 자원의 순환, 종합적 활용, 그리고 환경 친화성을 충분히 고려하여 설계되었습니다. 이 설비에서는 주로 이산화탄소가 질소 대신 원료인 석탄 가루를 운반하는 데 사용되며, 이를 통해 설비 내부에서 자원이 순환적으로 활용됩니다；석탄에 포함된 황은 먼저 황화수소 가스로 전환된 후, 탈황 과정을 거쳐 황이 생산됩니다；생산 과정에서 순수한 산소를 사용하여 질소 산화물의 배출을 완전히 없앴습니다.원료 석탄에 포함된 에너지 중 약 80~83%는 합성가스 형태로 회수되며, 나머지 14%~16%는 증기 형태로 회수됩니다.““3대 오염물질”의 배출은 모두 **최신 기준 이하로 통제되며, 회분은 자원으로 활용됩니다. 이는 현재 석탄을 가장 청정하게 사용하는 방법입니다. 알려진 바에 따르면, 양자석화의 석탄 기반 가스 생산 설비의 가스화로는 특징이 두드러집니다.우선, 석탄의 종류에 대한 적응력이 뛰어나서, 고회분융점 석탄이나 ‘3고’ 석탄과 같은 저품질 석탄도 “소화”할 수 있습니다.둘째, 장치의 신뢰성이 높습니다.이 회사의 우수한 경영 철학과 운영 시스템을 바탕으로, 국내에서 가장 빠르게 적격 제품을 생산해낸 기록, 프로세스를 가장 빠르게 완료한 기록, 한 번의 투입으로 가장 오랫동안 연속적으로 운영된 기록 등 다양한 기록들을 세웠습니다. 또한, 운영의 신뢰성과 온라인 작동률도 성숙한 설비 수준에 도달했습니다；가스화로의 첫 번째 버너는 총 153일 동안 연속으로 가동되어, 버너의 최장 수명 기록을 세웠습니다. 현재 이 장치는 국내의 다양한 종류의 석탄을 시험적으로 연소시키는 기지로 활용되고 있습니다. 시험 연소를 통해 새로운 석탄 종류에 맞는 가스화 파라미터를 지속적으로 최적화함으로써, 다양한 석탄 종류와 사용자들의 요구를 충족시키고 있습니다.2015년에 이 장치는 귀주산 석탄과 진산 석탄을 순차적으로 시험 연소해 보았으며, 올해 상반기에는 고평산 석탄, 중안산 석탄 등 다른 종류의 석탄도 시험 연소하는 작업을 완료했습니다. 이를 통해 국내의 효율적이고 청정한 석탄화학 산업의 발전을 위한 선진적인 기술적 대안이 마련되었습니다.