석유자원 고갈에 따른 대체에너지 개발의 필요성과 더불어 온실가스인 $CO_{2}$ 저감 등 높은 환경개선 효과로 인하여 새로운 청정연료로 바이오매스로부터 제조되는 BTL(Biomass to Liquid)-디젤에 대한 관심이 유럽을 중심으로 크게 증가하고 있다. 본 논문에서는 BTL-디젤 기술 개발 현황 및 BTL 공정의 세부 공정기술들을 조사하였다. BTL 공정은 바이오매스 전처리 및 가스화, 합성가스 정제, F-T(Fischer-Tropsch) 합성 및 upgrading 공정 등으로 나눌 수 있으며, BTL 만의 차별적 기술로 합성가스 제조를 위한 가스화 공정과 함성가스 조성 조절을 포함하는 BTL 공정에 최적화된 F-T 합성 촉매 개발이 매우 중요하다. 대표적인 BTL 기술로 독일의 Choren 사는 Carbo-V 가스화 기술을 개발하여 세계 최초로 BTL 공정 상업화를 이루었으며, 네덜란드의 ECN은 tar와 BTX를 제거하기 위한 독자적인 OLGA 기술을 개발하여 가스화 시스템과 연계한 공정을 개발하였다. 또한 미국과 일본 등 많은 나라에서 경쟁적으로 기술개발을 재촉하고 있는 상황이다. 국내의 경우 이에 대한 연구는 전무하나 국내 에너지 안보를 위한 에너지 Mix 정책과 지구온난화 등 환경문제에 대응하기 위하여 BTL 기술 개발은 매우 중요한 의미를 가질 수 있으므로 독창적 기술의 선점이 매우 중요할 것으로 판단된다.
석유자원 고갈에 따른 대체에너지 개발의 필요성과 더불어 온실가스인 $CO_{2}$ 저감 등 높은 환경개선 효과로 인하여 새로운 청정연료로 바이오매스로부터 제조되는 BTL(Biomass to Liquid)-디젤에 대한 관심이 유럽을 중심으로 크게 증가하고 있다. 본 논문에서는 BTL-디젤 기술 개발 현황 및 BTL 공정의 세부 공정기술들을 조사하였다. BTL 공정은 바이오매스 전처리 및 가스화, 합성가스 정제, F-T(Fischer-Tropsch) 합성 및 upgrading 공정 등으로 나눌 수 있으며, BTL 만의 차별적 기술로 합성가스 제조를 위한 가스화 공정과 함성가스 조성 조절을 포함하는 BTL 공정에 최적화된 F-T 합성 촉매 개발이 매우 중요하다. 대표적인 BTL 기술로 독일의 Choren 사는 Carbo-V 가스화 기술을 개발하여 세계 최초로 BTL 공정 상업화를 이루었으며, 네덜란드의 ECN은 tar와 BTX를 제거하기 위한 독자적인 OLGA 기술을 개발하여 가스화 시스템과 연계한 공정을 개발하였다. 또한 미국과 일본 등 많은 나라에서 경쟁적으로 기술개발을 재촉하고 있는 상황이다. 국내의 경우 이에 대한 연구는 전무하나 국내 에너지 안보를 위한 에너지 Mix 정책과 지구온난화 등 환경문제에 대응하기 위하여 BTL 기술 개발은 매우 중요한 의미를 가질 수 있으므로 독창적 기술의 선점이 매우 중요할 것으로 판단된다.
In view of stringent environment regulations to control the emission of green house gases and also depleting fossil fuel reserves, it is high quality desirable to develop alternative technologies to produce high quality fuels. To this end Biomass to Liquid (BTL) technology has received much attentio...
In view of stringent environment regulations to control the emission of green house gases and also depleting fossil fuel reserves, it is high quality desirable to develop alternative technologies to produce high quality fuels. To this end Biomass to Liquid (BTL) technology has received much attention in recent years. BTL process generally consists of gasification of biomass to produce bio-syngas, cleaning and control of $H_{2}/CO$ mole ratio of bio-syngas and Fischer-Tropsch synthesis & upgrading systems. Choren, Germany has first developed the commercial BTL process using unique gasification system i.e., Carbo-V. A new technology to remove tars and BTX has been developed by ECN in Netherlands employing a gasification system combined with OLGA technology. Several other countries including USA and Japan are showing great interest in BTL technology. Thus in view of our national energy security and also the environmental regulations, it is essential to develop alternative technologies like BTL in order to meet the increasing demand of energy though our insufficient biomass resources. In this paper we present an overview and development status of BTL-diesel technology.
In view of stringent environment regulations to control the emission of green house gases and also depleting fossil fuel reserves, it is high quality desirable to develop alternative technologies to produce high quality fuels. To this end Biomass to Liquid (BTL) technology has received much attention in recent years. BTL process generally consists of gasification of biomass to produce bio-syngas, cleaning and control of $H_{2}/CO$ mole ratio of bio-syngas and Fischer-Tropsch synthesis & upgrading systems. Choren, Germany has first developed the commercial BTL process using unique gasification system i.e., Carbo-V. A new technology to remove tars and BTX has been developed by ECN in Netherlands employing a gasification system combined with OLGA technology. Several other countries including USA and Japan are showing great interest in BTL technology. Thus in view of our national energy security and also the environmental regulations, it is essential to develop alternative technologies like BTL in order to meet the increasing demand of energy though our insufficient biomass resources. In this paper we present an overview and development status of BTL-diesel technology.
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문제 정의
바이오 연료는 BTL-디젤, 바이오 디젤, 바이오 에탄올 및 바이오 부탄올 등으로 분류할 수 있으며, 본 논문에서는 기존 디젤유보다 청정성이 좋고 세탄가도 높으며 기존 디젤과 혼합이 가능하여 바이오 연료 중 가장 활용도가 높을 뿐만 아니라 환경 친화적인 BTL디젤에 관한 개발 현황 및 기술에 대하여 알아보고자 한다.
성능/효과
(3) OLGA 기술 연계 CFB 가스화 시스템 : 네덜란드 ECN에서 개발한 시스템으로 CFB 가스화 후 tar와 BTX 등이 OLGA tar 제거 기술에 의하여 제거된 후 CFB가스화기로 순환시켜 연속적으로 계속 tai와 BTX 등을 제거하는 시스템이며, 이후 공정과 조건들은 기존 CFB 가스화 시스템과 동일하다.
후속연구
현재 Daimler Chrysler, Volkswagen, Shell 그리고 독일 정부는 Choren BTL 기술 개발산업을 후원하고 공동 연구하고 있으며, 2007년부터 4500bbl/d의 BTL 합성연료 생산을 시작하기로 계획되어 있다. 또한 향후 동일 규모의 5개의 공장을 건설할 계획으로 알려져 있는데, 이에 따라서 향후 BTL 합성연료가 독일 디젤사용량의 13%를 대신할 수 있을 것으로 예상된다.
집중하고 있다. 최근에 Choren의 BTL 실증 플랜트를 Alaska에 건설하였으며, Alaska Nikiski에는 300 bbl/d규모의 f-T 테스트 설비가 갖춰져 있고, BTL plant는 Kenai 지역의 죽은 전나무들을 연료로 사용하고 있어 향후 이는 미국 전역에 걸쳐서 향후 BTL 제조공장들의 등대 역할을 할 것으로 예상된다.
참고문헌 (17)
월간 친환경, 2006년 10월호
Volkswagen Fuel & Powertrain Strategy, Teach in 8th March (2006)
'Daimler Chrysler 360 Degrees Sustainability 2006 FACTS', Daimler Chrysler reports (2006) (www.daimlerchrysler.com/sustainability)
'Biomass as Feedstock for a Bioenergy and Bioproducts Industry', USDA, May, (2005)
목질계 바이오매스의 에너지 활용방안을 위한 공천회, 에너지경제연구원, 20th March (2007)
SERI 경제포커스 제 80호, p. 5 (2006)
http://www.choren.com/
'Green Diesel Production with Fischer-Tropsch Synthesis', H. Boerrigter, Business Meeting Bio-Energy, 13th September (2002)
Well-Wheels-Analysis EUCAR/CONCAVE/JRC, November (2003)
'Gas Cleaning for Integrated Biomass Gasification (BG) and Fischer-Tropsch (FT) System', H. Boerrigter et al., ECN report (2004)
'Initial Review and Evaluation of Process Technologies and Systems Suitable for Cost-Efficient Medium-Scale Gasification for Biomass to Liquid Fuels', Ingemar Olofsson et al., ETPC report, Februrary (2005)
'Green Diesel from Biomass via Fischer-Tropsch synthesis: New Insights in Gas Cleaning and Process Design', H. Boerrigter et al., Pyrolysis and Gasification of Biomass and Waste, Expert Meeting, Strasbourg, France, 30th September (2002)
'The Development and Operation of an Optimised Gasifier for Syngas Production from Biomass', International Freiberg Conference on IGCC & XTL Technologies, Freiberg, 16th June (2005)
'GTL을 위한 Fischer-Tropsch 합성 반응', 전기원, 촉매, vol. 23, p. 28 (2007)
'합성유 제조를 위한 Hybrid Fischer-Tropsch 촉매', 조경민 외 2인, 촉매, vol. 23, p. 36 (2007)
J. Eilers et al., Catal. Lett., vol. 7, p. 253 (1990)
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