3사, 스팀크래커 전기 가열로 공동 개발, 바스프 루드비히스하펜 페어분트 생산단지에 시범 공장 건설

기존 증기 분해기 대비 잠재적으로 탄소 배출량을 90% 감축하는 획기적 기술 이뤄

 

글로벌 화학기업 바스프가 사빅(SABIC), 린데(Linde)와 함께 세계 최초로 대규모 스팀크래커 전기 가열로를 갖춘 시범 공장을 준공했다. 독일 루드비히스하펜(Ludwigshafen)에 위치한 바스프의 페어분트(Verbund) 생산단지에서 3년간의 개발, 엔지니어링 및 건설 작업을 거쳐 본격 가동을 시작한다. 3사는 2021년 3월, 스팀크래커 전기 가열로 개발 및 실증을 위한 공동 협약을 체결한 바 있다.

스팀크래커는 기초 화학 물질 생산에서 핵심적인 역할을 한다. 탄화수소를 올레핀과 방향족으로 분해하기 위해서는 일반적으로 약 섭씨 850도의 큰 열에너지가 필요하며, 현재는 화석 연료를 사용하여 공정 온도에 도달하고 있다.

새로운 시범 공장은 전기를 열원으로 사용하여 지속적인 올레핀 생산이 가능하다는 것을 보여주는 것을 목표로 한다. 이번 신기술은 재생 가능한 전기 에너지를 사용함으로써, 화학 산업에서 가장 에너지 집약적인 생산 공정으로부터 탄소 배출량을 90% 이상 감축할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

시범 공장은 바스프 루드비히스하펜 페어분트 생산단지에 있는 기존 증기 분해기에 완전히 통합되어 포화 탄화수소로부터 에틸렌, 프로필렌, 또는 보다 고급의 올레핀을 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

3사는 시범 공장 가동을 통해 상업적 운영 조건에서 재료의 거동 및 공정에 대한 데이터를 수집, 해당 기술을 상용화 단계까지 최종 개발하는 것을 목표로 한다.

시범 공장은 별도의 가열로를 운영해 두 개의 가열 컨셉을 테스트할 수 있는 방식으로 설계되었다. 이 중 직접 가열은 전류를 분해 코일에 직접 적용하며, 간접 가열은 코일 주위에 배치된 발열체의 복사열을 사용한다. 시범 공장은 6MW(메가와트)의 재생 에너지를 소비하며, 시간당 약 4톤의 탄화수소를 처리할 수 있다.

바스프 그룹 이사회 의장 마틴 브루더뮐러(Martin Brudermüller)는 "스팀크래커 전기 가열로는 화학 산업에서 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있는 핵심 기술로, 사빅 및 린데와 협업을 통해 이러한 성과를 이루게 된 것을 기쁘게 생각한다”며, "시범 공장을 통해 스팀크래커 전기 가열로의 상용화를 위해 나아갈 것”이라고 전했다.

사빅 최고경영자(CEO) 압둘라흐만 알 파기(Abdulrahman Al-Fageeh)는 " 스팀크래커 전기 가열로 기술은 글로벌 석유화학 산업의 지속가능성에 크게 기여할 수 있는 엄청난 잠재력을 가졌으며, 재생 가능한 전기 에너지가 고효율, 저공해 화학 공정에서 어떠한 역할을 할 수 있는지 보여줄 것”이라며, “이번 프로젝트를 통해 순환 경제를 향한 여정 중 협업의 중요성을 보게 될 것”이라고 말했다.

린데 엔지니어링(Linde Engineering)의 최고경영자(CEO)인 위르겐 노위츠키(Jürgen Nowicki)는 "우리는 지속 가능한 방식으로 생산된 전기로 스팀크래커를 가동할 수 있으며 석유화학 공정의 전기화가 가능하다는 것을 입증하고자 한다”며, “이 프로젝트는 협업을 통해 넷제로(Net zero) 및 기후 중립에 기여하는 획기적인 기술 개발이 가능하다는 것을 보여준다”고 말했다.

이번 프로젝트는 3사의 축적된 지식과 지적재산권이 합쳐져 탄생한 혁신 기술로, 시범 공장은 바스프를 통해 운영될 예정이다. 린데는 프로젝트의 엔지니어링, 조달 및 건설을 담당했으며, 향후 개발된 기술을 스타브릿지(STARBRIDGE™)라는 새로운 상표로 상용화하여 석유화학 산업의 기존 연소 기술을 대체, 탈탄소화 실현을 지원할 계획이다.