| 초록 |
현대사회에서는 자원의 유효 이용이라는 관점에서 석유의 에너지 용도의 비율을 낮추어, 유용한 자원으로 전환시킬 필요가 높아지고 있다. 이와 같은 요구 중에서, 유용한 원료를 풍부하게 함유하고 있음에도 불구하고, 에너지 용도로서만 이용되는 중질 석유제품에 접촉분해경유(LCO : Light Cycle Oil)가 이에 해당한다. 본 연구의 대상물질인 2,6- dimethylnaphthalene(2,6-DMN)은 수백가지의 화합물로 구성된 LCO 중에 소량 포함되어 있다. 국내의 경우에 년간 약 300 만톤의 에틸렌을 생산할 수 있는 시설을 갖고 있으며 이 공정에서 부생되는 LCO는 하루에 3288 ㎘에 해당되고, 대부분 용제, 석유수지, 카본블랙 및 가솔린 브렌딩에 사용되고 있다. 이러한 용도는 PEN 수지와 같은 엔지니어링 플라스틱, 고분자 액정 등의 기초 원료로서 주목받고 있는 2,6-DMN과 같은 유용성분을 분리하지 않은 채 사용되고 있다. 국내에서는 이들 유용성분은 부분적인 수입에 의존하든지 2,6-DMN의 경우 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다. 따라서 이들 유용 성분을 효과적으로 분리 정제할 수 있는 공정 개발에 관한 연구는 수입대체의 효과뿐만 아니라 자원이 부족한 국내 실정에 비추어 볼 때 대량생산되는 부산물을 경제적으로 활용할 수 있다는 관점에서 매우 중요하다. 현재 대부분의 화학 및 석유화학 산업에서 분리기술은 납사분해 중유와 같이 유사비점 혼합물을 구성하고 있는 분리정제에 많은 어려움과 문제점을 가지고 있다. 대표적인 방법인 증류 공정은 화학산업의 특성상 유기 혼합물은 수 백가지 물질로 구성된 납사 분해 잔사유에 다량의 이성체 또는 많은 종류의 유사 비점물질을 포함하고 있으므로 고순도의 제품을 얻기가 어려울 뿐만 아니라 분리정제에 사용되는 고 에너지와 높은 고정투자비를 감당해야 한다. 이들 문제점을 해결할 수 있는 대표적인 방법이 용융결정화 기술이다. 용융결정화 기술은 증류조작에서 사용하는 기화열의 약 1/5인 용융열을 이용하므로 에너지 손실을 5배정도 줄일 수 있고 고-액분리조작에 의하여 고순도를 가진 유용성분을 얻을 수 있다. 이런 장점들은 환경적 측면에서 중요한 청정공정기술로서 공정 중에 발생될 수 있는 공정폐기물을 원천적으로 막을 수 있다. 또한 결정화 기술은 장치가 간단하고 조업방법이 단순하므로 고정투자비와 생산비를 줄일 수 있다. 본 연구는 2,6-DMN을 최종 대상으로 하여 결정화를 통하여 분리정제를 목적으로 하며 각 조작 조건에 따른 수율 및 순도영향을 살펴보았다. |
