화 학 연, 파일럿 규모 촉매 ·반응 기 개발 2030년 실 증 목표 

폐 플라스틱 열 분 해 유 촉매 분해 공정 개발 한국 화 학 연 연구팀

한국 화학 연구원 김도 경· 박 용기 박사 연구팀은 폐 플라스틱 열 분 해 유로 플라스틱 원료인 에틸렌·프로필렌·부틸렌 등 경질 올레핀을 효율적으로 생산하는 공정을 개발했다고 밝혔다.

폐 플라스틱 열 분 해 유 는 플라스틱 폐기물을 고온에서 분해해 얻는 재생 유 이 다. 최근 온실가스 저 감 과 탄소 중립 실현을 위해 폐 플라스틱 재활용에 대한 관심이 커지고 있다.

환경부는 2022년 폐기 물 관리 법 시행 규칙을 개정해 폐기물 재활용 유형에 폐 플라스틱 열 분 해 유  를 추가했고, 산업 통상 자원 부도 7월부터 폐 플 라 스틱 열 분 해 유 를 석유 화학 공정 원료로 허용하기로 했다. 
폐 플 라 스 틱 열 분해 유 를 나 프 타 분해 공정의 원료인 나 프 타 대신 투입해 경질 올 레 핀을 만들 수 있어 독일 바 프, 사우디아라비아 사 빅 등 글로벌 기업을 비롯해 국내 기업에서도 상업화를 시도 중이지만, 효율이 낮다는 한계가 있다.

열 분  해 유 에 다량 포함된 올 레 핀 과 불순물을 제거하기 위해 고온·고압의 수소를 사용하는 수소 화 공정이 추가로 필요하고, 850도 이상 고온에서만 반응이 가능하다.

연구팀은 앞서 개발한 순환 유동 층 반 응기 기반 나 프 타 촉매 분해 기술을 발전시켜 폐 플라스틱  열 분  해 유 분해에 특화된 촉매를 개발했다. 

 

플라스틱 열 분 해 유 촉매 분해 기술의 장점 한국 화학 연구원 

순환 유동 층 반응 기를 통해 촉매 표면에 생기는 찌꺼기를 지속해 제거함으로써 성능 저하 문제를 해결할 수 있다. 연구팀이 개발한 시범 실 증 시설(파일럿 플랜트) 규모의 촉매와 반 응기 는 기존 나 프 타 분해 공정보다 170도 낮은 680도에서도 반응할 수 있다.

경질 올 레 핀 수율 도 44.1%로, 기존 나 프 타 공정(34.6%)보다 높게 나타났다. 김 도 경 책임 연 구원 은 "실제 생활 계 폐 플라스틱을 열 분해해 만든 열 분 해유를 원료로 사용해 파일럿 규모에서 24시간 연속 운전을 검증했다"며 "2030년 실 증 을  목표로 촉매 공정 규모를 키워나갈 계획"이라고 말했다.