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오염이 심한 폐스티로폼의 화학제품화 기술

글쓴이 : Riushop 날짜 : 2017-12-26 (화) 13:54 조회 : 69

 

그림1.png

<시험가동설비 (300 MTY 공정사진)>

 

그동안 사진액자 등으로의 물질재활용도 기피되었던 오염이 심한 폐스티로폼 등이 각종 화학제품의 자원으로 다시 태어날 수 있게 됐다.
한국화학연구원 최명재 박사팀은 국내 최초로 오염이 심해 물질재활용 측면에서도 외면 받아온 폐스티로폼 등으로부터 스틸렌 모노머(Styrene Monomer; SM, 스틸렌 단량체)를 제조&#8228;재활용하는 자원순환 신공정을 개발하고 시험가동을 통해 검증한 바 있다.

 

환경 오염물질을 석유화학산업의 주원료인 스틸렌 단량체로
재생하는 첨단공정 기반확보

 

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<자원순환 개념도 / 화학적 재활용 (Chemical Recycling)>

 

본 기술은 교육과학기술부 21세기프론티어사업의 일환으로 환경부와 공동으로 운영하는 자원재활용기술개발사업단(단장 이강인)의‘오염된 폴리스틸렌계 폐플라스틱으로부터 모노머 제조공정개발’사업을 지난 2006년부터 한국화학연구원이 참여기업과 공동으로 수행한 결과 얻어진 기술로서 연간 250억원 규모의 원유 수입대체 효과와 신기술 플랜트 수출이 가능할 것으로 기대를 모았다.
본 기술은 폐스티로폼 등을 단순히 물질재활용 하는 것이 아니라 화학제품을 제조하는 자원으로 활용할 수 있게 하여 온실가스 저감뿐만 아니라 자원절약에 기여할 수 있는 저탄소 녹색기술로써 가치를 가지며 상용기술설계와 일정한 품질 유지가 가능하다.
특히 공정매체로서 고압스팀을 사용하는 공정으로 350℃ 정도의 온도에서 약 90~95%의 SM(스틸렌모노머)이 함유된 crude SM을 60% 이상의 수율로 생산하도록 설계되었으며 배출수 또는 소각 등 고온 처리에서 발생하는 독성가스의 생성이 전혀 없는 친환경 공정이다.
아울러 SM이외의 부산물로 얻어지는 2~3% 수준의 고비점 물질은 공정자체 연료로 사용되며 나머지는 중유급의 연료로 활용이 가능함을 확인했다.

 

원유 수입대체 및 신기술 플랜트
수출을 통한 외화획득

 

그림3.png

<폐스티로폼 등으로부터 SM 재생 신공정 흐름도>

 

본 공정은 오염이 심한 폐스티로폼뿐만 아니라 잉코트 및 전선용 보빈과 양식장 폐부자 등을 함께 전처리를 거쳐 균일품질의 저렴한 원료로 만든 후 300톤/년 처리 규모의 실증 시험가동설비에서 SM을 포함하는 화학제품을 생산할 수 있는 기술로서 수많은 핵심기술 보완을 거쳐 완벽히 개발된 상태로,  제조된 SM(스틸렌모노머)은 현재 생산중인 모기업 등을 통해 품질 검증을 완료한 바 있다. 한국화학연구원은 이번 공정 개발의 핵심기술인「폐폴리스틸렌으로부터 스틸렌모노머의 회수방법」등 관련 특허를 8건 보유하고 PCT 및 미국특허를 출원했다.
이 기술의 개발을 적극 지원해온 자원재활용기술개발사업단 이강인 단장은 "이번에 개발된 공정은 친환경적인 기술일 뿐만 아니라 현재의 폐기물 처리기술의 가치 및 보급성을 높일 수 있는 계기를 부여했다는 측면에서 대단히 중요한 의미를 갖는다”며 “무엇보다 경제성과 신뢰성이 높은 기술개발을 통해 자원에너지 절약, 석유수입 대체는 물론 환경보전에까지 기여할 수 있게 됐다”고 개발의 의미와 성과를 설명했다.

 

그림4.png

<원료: Crude Oil, Crude SM>


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