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U-TOP PIONEER
연구 과제명중점 4

비전통오일 장거리 수송용 부분개질 기술 개발

비전

고점성의 비전통오일로부터 고가의 희석제를 사용하지 않고

장거리 파이프라인 이송용 합성원유를 생산하는 부분개질 기술 개발 및 실증

연구목표

1단계 · 부분개질 촉매 및 공정 설계 기술 개발

2단계 · 실증설비 성능 평가 및 최적화

기술체계

2개 세부과제 · 중점 5 연계

4-1
부분개질 촉매 기술파이프라인 이송용 합성원유 생산을 위한 부분개질 촉매 기술 개발
촉매
4-2
부분개질 반응기·공정 기술비전통오일 열공법 생산공정과 연계된 부분개질 반응기·공정 기술 개발
실증 이력
설계자료
05
중점 5 연계 ↗오일 생산플랜트의 패키지화 설계 및 통합실증 기술 개발

생산물: 부분개질 비투멘(PUB, Partially Upgraded Bitumen)

연구목표 및 최종 성과

촉매 기술 · 반응기·공정 기술

세부과제 4-1
연구목표 및 최종 성과

부분개질 촉매 기술

물 기반 분산 촉매를 설계·합성하고 반응 성능을 평가합니다. 촉매의 균일성과 활성을 확보한 뒤 실증공정 투입을 위한 생산 기술로 확대합니다.
01설계·합성02반응 성능 평가03실증규모 생산
촉매 반응과 물성 변화
촉매 반응 전후 비투멘의 유동성 변화를 설명한 개념도고점도 비투멘촉매 반응부분개질유유동성 향상

물 기반 분산 촉매를 설계·합성하고 반응 성능을 평가합니다. 촉매의 균일성과 활성을 확보한 뒤 실증공정 투입을 위한 생산 기술로 확대합니다.

개발성과
부분개질 공정용 분산형 촉매
  • 분산형 촉매 기술 확보
  • 다기능 및 이금속 분산 촉매 개발
  • 균일성 확보 및 실증규모 생산 기술
연구 활동 및 성과
  • 부분개질 촉매 선정 및 최적 반응 조건 도출
  • 촉매·첨가제 반응 평가 및 성능 향상
  • 실증 규모 개발 촉매 투입·적용
세부과제 4-2
연구목표 및 최종 성과

부분개질 반응기·공정 기술

비투멘 공급부터 SDU의 용매 추출·회수, DAO·촉매 혼합, VBU 반응, 생성물 분리·회수까지 장치의 순서와 연결을 구성합니다. 용매 재순환과 피치·가스·부분개질유의 배출 경로를 함께 설계합니다.
01비투멘·용매 공급02SDU 분리·용매 회수03촉매 혼합·VBU·제품 회수

2026년 2분기 진도보고회 자료의 변경 후 공정을 반영한 3D 개략 구성도입니다. 장치 크기·공간 배치·배관 경로는 주요 공정 연결을 설명하기 위한 개략 표현입니다.

비투멘 공급부터 SDU의 용매 추출·회수, DAO·촉매 혼합, VBU 반응, 생성물 분리·회수까지 장치의 순서와 연결을 구성합니다. 용매 재순환과 피치·가스·부분개질유의 배출 경로를 함께 설계합니다.

원본 추진체계의 실증설비 규모
부분개질 실증설비
  • 20 bpd급
  • 실증설비 성능평가 및 최적화
  • 설비 설계 및 최적 운전 기술
연구 활동 및 성과
  • 부분개질 반응기·공정 성능 향상
  • PDU 규모 실험 설비 상세 설계 및 테스트
  • 실증 이력(Track Record) 및 설계자료 확보

단계별 개발계획

실험실·PDU 규모 → 현지 실증 단계

1단계

2022–2025

세부과제 4-1
  • 부분개질 촉매 선정 및 최적 반응 조건 도출
  • 다기능 및 이금속 분산 촉매 개발
  • 분산 촉매의 균일성 확보 및 실증규모 생산 기술 개발
세부과제 4-2
  • 부분개질 성능 향상 기술 개발
  • PDU 규모 실험 설비의 상세 설계 및 테스트
  • 운전 조건 최적화를 통한 부분개질 반응기·공정 설계
2단계

2026–2028

세부과제 4-1
  • 실증 규모 개발 촉매 투입·적용
세부과제 4-2
  • 부분개질반응기 이송·설치 및 테스트
  • 실증 설비 Track Record 확보 및 설계자료 도출

추진 전략 및 방향

반응기·공정과 분산 촉매의 실증 연계

추진체계
기관별 역할과 기술 전달

부분개질 실증설비 개발·평가

시료 공급
중점 1·2·3
오일샌드 비투멘
용매(C5-C6)
한국에너지기술연구원
  • 부분개질 반응기·공정의 성능 향상·평가 및 기본설계 기술 개발
  • 부분개질 실증설비 20 bpd급 성능평가 및 최적화 기술 개발
부분개질 실증·상용
설비 기본설계 자료
설계자료 연계
중점 5 ↗

부분개질 반응기·공정 기술

(주)테크윈
  • Visbreaker/CDU 공정 구성 및 설계 기술 개발
  • 실증설비 기본·상세설계, 제작·설치·운전 지원
기본설계 자료
기본설계 자료
필즈엔지니어링(주)
  • SDA Unit 공정 구성 및 설계 기술 개발
  • 실증설비 기본·상세설계, 제작·설치·운전 지원

부분개질 분산 촉매 기술

한국화학연구원
  • 물 기반 부분개질용 분산 촉매 설계·합성 기술 개발
  • 실증규모 공정 투입용 분산 촉매 대량 생산 기술 개발
성능 향상 방안
분산 촉매
단국대학교
  • 부분개질 촉매·첨가제 반응 평가 및 성능 향상 기술 개발
  • 부분개질 촉매 반응 메커니즘 및 분산 촉매 활성 규명

연구 활동 및 성과

분산 촉매에서 실증 건설·운영까지

  1. 01
    분산 촉매 기술물 기반 분산 촉매 설계·합성
  2. 02
    성능 최적화 기술촉매·첨가제 반응 평가 및 성능 향상
  3. 03
    공정 설계 기술반응기·공정 설계 및 운전 조건 최적화
  4. 04
    실증 건설·운영 기술실증설비 건설·운전 및 성능 평가
공정 연계
ES-SAGD 연계 부분개질

부분개질과 용매 재순환

ES-SAGD 생산유가 부분개질 공정과 수송·정유공정으로 이어지고, 회수용매와 나프타가 생산공정으로 돌아오는 개념도회수용매·나프타증기ES-SAGD부분개질부분개질유정유공정
01증기 공급·ES-SAGD 생산02부분개질03수송·정유 연계

생산유는 부분개질 후 수송·정유공정으로 보내고, 회수용매·나프타는 생산공정으로 재순환합니다. 그림은 공정 연결을 설명하는 개념도입니다.

AS-IS / TO-BE

수송유·재순환·정유공정의 연결 비교

AS-IS

희석 비투멘 수송

Diluted Scheme

SAGD
생산지
희석 비투멘
(DilBit)
희석제 회수
(Diluents)
정유시설
CDU · VDU
Coker · HDS
제품액체 제품부산물코크스·황

비투멘과 함께 수송한 희석제를 정유시설에서 회수해 생산지로 재순환합니다.

AS-IS

완전개질 후 수송

Full Upgrader Scheme

SAGD
생산지
완전개질
Full Upgrader코크스·황 발생
Sweet SCO
정유시설
CDU
제품액체 제품

완전개질 설비를 거쳐 생산한 합성원유를 정유시설로 보냅니다.

TO-BE

현장 부분개질 후 수송

Partial Upgrader Scheme

SAGD
생산지
부분개질
Partial Upgrader
SCW
Sour SCO
정유시설
CDU · HDS
제품액체 제품부산물황

원본 비교도의 부분개질 경로입니다. 고가 희석제 의존도를 줄이고 부분개질유를 장거리 수송하는 방향을 나타냅니다.

수송유에 따른 정유시설 연결

공통 원료 · 비투멘(BITUMEN)

Upgrader완전개질
SCO
경질유 정유시설
SCO 혼합비투멘 + SCO
SYNBIT
중질유 정유시설
콘덴세이트 혼합CONDENSATE
DILBIT
중질유 정유시설
부분개질Partial Upgrading
부분개질 비투멘PARTIALLY
UPGRADED BITUMEN
중질유 정유시설