초록 ▼

□ 최종목표
● 세부 1 과제 (3단계 완료): 올레핀 수율이 극대화된 메탄올/DME로부터 경질올레핀 생산공정 개발
- 경제적 촉매 상업화 기술 확립
- Pilot 공정 운전 기술 및 생산성 최적화: C2-C4 경질올레핀 선택성 87% 이상
- 생성물 기준 5.0 ton/day 이상 규모 실증 플랜트 기초 설계 패키지

● 세부 2 과제 (1단계후 종료): 메탄올에서 프로필렌으로의 선택성이 높은 전환 촉매 및 제조 공정 개발
- 촉매 제조 원천 기술 및 제조 공정 확립
- 프로필렌에 대한

□ 최종목표
● 세부 1 과제 (3단계 완료): 올레핀 수율이 극대화된 메탄올/DME로부터 경질올레핀 생산공정 개발
- 경제적 촉매 상업화 기술 확립
- Pilot 공정 운전 기술 및 생산성 최적화: C2-C4 경질올레핀 선택성 87% 이상
- 생성물 기준 5.0 ton/day 이상 규모 실증 플랜트 기초 설계 패키지

● 세부 2 과제 (1단계후 종료): 메탄올에서 프로필렌으로의 선택성이 높은 전환 촉매 및 제조 공정 개발
- 촉매 제조 원천 기술 및 제조 공정 확립
- 프로필렌에 대한 선택성 제고
- 메탄올로부터 프로필렌 제조 공정의 scale-up을 위한 기초자료 확보

● 세부 3 과제 (3단계 완료): 합성가스로부터 경질 올레핀의 직접제조 기술 개발
- C2-C4 올레핀의 선택성이 50%이상
- C2-C4 탄화수소 중 올레핀에 대한 선택성 : >85%
- 생성물 5ton/day 이상 규모 실증 플랜트 기초 설계 패키지

● 세부 4 과제 (2단계후 종료): 메탄의 산화이량화를 통한 에틸렌직접 제조 기술 개발
- OCM 반응용 고활성 촉매 개발 및 고효율 반응공정 개발
- C₂ 수율 최대화하기 위한 공정 조건 최적화
- Mini-pilot 규모의 반응공정 기본 설계안 도출 (촉매 기준 300 g)

□ 개발내용 및 결과
● 세부 1 과제 (3단계 완료)
- 고활성 및 고안정성 경질올레핀 제조용 독자 촉매 개발 완료 및 특허 확보
- 10 kg/day 규모의 Pilot 반응기 설계 및 개발, 성능 최적화 (경질올레핀 수율 87% 이상 달성)
- Pilot 용 성형촉매 대량 생산 설비 구축과 생산조건 확립
- Pilot 공정 최적화 결과를 바탕으로 5 ton/day 규모의 실증공정 기본 설계

● 세부 2 과제 (1단계 종료)
- 메탄올로부터 프로필렌 생산을 위한 활성, 선택성 및 안정성이 우수한 H-[Al, Fe]-ZSM-5 촉매를 개발함 (메탄올 전환율 100%, 프로필렌 선택도 45% 이상).

● 세부 3 과제 (3단계 완료)
- 10 kg/day 규모에서 천연가스에서 경질 올레핀의 직접 제조 기술개발
- C2-C4 올레핀 선택도 50% 이상 확보
- 촉매 및 반응공정 특허 다수 확보
- Pilot 공정 최적화 결과를 바탕으로 5 ton/day 규모의 실증공정의 물질수지 및 PFD 및 P&ID를 작성

● 세부 4 과제 (2단계 종료)
- 메탄의 산화이량화에 관한 특허 확보
- 메탄의 산화이량화 반응용 고선택성 및 고수율 촉매 개발 및 신 반응매체인 플라즈마를 촉매반응에 도입하기 위한 촉매/플라즈마 복합시스템을 개발함

□ 기술개발 배경
- 우리나라 올레핀 시장규모는 2012년 기준 약 13.8조원이고 년간 성장률은 3%이므로 올레핀 제조 기술은 국내 석유화학 산업에서 아주 중요한 위치를 차지함.
- 고유가로 인한 Naphtha로부터 올레핀을 생산은 원가압박은 날로 심화되고 있고, 석탄, 천연가스, 바이오매와 같은 대체원료를 사용하는 공정 개발에 대한 필요성 증가
- 대체자원(천연/셰일 가스, 석탄) 개발 기술로의 활용

□ 핵심개발 기술의 의의
- 고활성, MTO(Methanol-to-Olefins) 고안정성 촉매 및 촉매 성형기술 독자 개발완료 및 특허 확보
- 독자적 MTO 반응기 및 플랜트 기술 확보
- 독자적인 고활성, 고안정성 GTO(Gas-to-Olefins) 3단계 촉매 및 촉매 성형기술 개발완료 및 특허 확보
- 독자적 GTO process 플랜트 기술 확보

□ 적용 분야
- 석유화학 사업 분야에 있어 대체원료로부터 올레핀 제조
- 천연가스, 가스하이드레이트, 석탄, 바이오매스, LPG, 비활용 유분 등과 같이 다양한 원료를 활용할 수 있는 구조 개편으로 경쟁력을 갖고 예측 가능한 가격의 화학소재를 산업계에 공급할 수 있음
- 나노합성기술을 이용한 촉매제조 기술을 에너지, 화학, 환경산업용 촉매제조에 응용 가능함

( 출처 : 초록 )

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3기술개발사업 주요 연구성과 ... 12목차 ... 20제 1 장 서론 ... 21 제 1 절 과제의 개요 ... 21제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 28 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 28 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 29 제 3 절 연차별 개발목표 및 개발 범위 ... 36 제 4 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 39제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 42 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 42 1. 연구개발 추진 일정 ... 42 2. 연구개발 추진 실적 ... 48 3. 기술개발 결과 ... 53 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 83 1. 1단계 ... 83 2. 2단계 ... 85 3. 3단계 ... 87 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 89 제 4 절 고용 창출 효과 ... 90 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 91끝페이지 ... 92