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소개글

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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 정밀화학의 총요소생산성
1. 정밀화학 산업의 총요소생산성 증가율 및 요인분석(%)
2. 정밀화학 산업에 있어서의 총요소생산성 및 생산요소의 총산출 증가 기여율(%)

Ⅲ. 정밀화학의 현황
1. 위치
2. 시장 구조
3. 생산 체계
4. 기술 현황
1) 기술수준지수 비교
2) 기술개발력 지수 비교
3) 선진국 기술의존도 비교

Ⅳ. 정밀화학의 사례
1. Bosch의 학력
2. BASF에서 Bosch의 초기 경력
3. Karlsrurhe 방문
4. Haber에 의해 수행된 후속 연구
5. Ludwigshafen에서 초기의 진전
1) 촉매 탐색
2) 고압 장치의 개발
3) 순수한 기체의 공급
6. 본격적 규모 추진을 결성 : 극복되어야 할 남아 있는 문제
7. Oppau의 첫번째 암모니아 공장
8. 개선된 Oppau 공장
1) 제조장치
2) 기체 저장소
3) 촉매용기(전환반응기)
4) 열교환기
5) 3단 압축기
6) 제거탑
7) 압축기
8) 일산화탄소 제거탑
9) 정제탑
10) 합성반응기
11) 암모니아 흡수기

Ⅴ. 정밀화학의 과제와 전망
1. 당면과제
2. 전망

참고문헌

본문내용

다성분(multicomponent) 촉매에 대한 착상 응용 촉진제의 원리에 의해 철에 첨가되는 가능한 한 모든 첨가제의 영향을 구명하려 시도
촉진제의 성분 - 철의 촉매 활성은 잘게 부서진 금속 산화물을 섞어 넣음으로써 향상
중립 성분 - 아무런 영향이 없는 성분(구리, 은, 산화티탄)
촉매독(poison) - 철의 촉매 활성을 저해(유황, 인, 비소, 염소)
특정 촉매 물질을 용융법에서 습식법으로 제조
- 체계적인 조사 끝에 철-알루미나-가성칼륨의 조합이 대규모 암모니아 합성에 가장 바람직한 촉매임을 찾아냈다.
2) 고압 장치의 개발
- 이전의 강철로 된 용기는 고온고압 하에서 수소의 작용에 의해 탈탄소와 철 속의 수소 용해에 의해 변질되어 기계적 저항이 감소하고, 고온을 견뎌내지 못하여, 문제를 일으킨다.
- 그래서 새로운 용기의 제작
구멍이 뚫린 바깥 강철 껍질과 연철라이닝으로 구성된 새 용기 제작
연철라이닝은 비록 수소와 반응하여 취약한 수소화 철이 생기는 화학적 변화를 견딘다 해도 일단 그것이 일어나고 나서는 더 이상 변화가 일어날 수 없다.
안쪽관은 기체를 잡아두었고, 바깥관은 압력을 견디었다.
안쪽관은 화학적 공격을 견디었고, 바깥관은 고압의 공기가 부식되는 것을 막았다.
3) 순수한 기체의 공급
- 수소와 질소를 충분한 양과 순도로 공급하는 것이 필요
- 암모니아를 분리하기위해 냉동을 이용하던 방법은 물을 분사시켜 암모니아 수용액을 만드는 방법으로 대체되었고, 촉매 고압 용기는 더욱 더 개선되었다.
- 수소의 주공급원은 전해수소였는데 가격이 비싸서 공업적으로 쓰기엔 적합하지 않다.
- 수소의 공급원은 수성 가스 공정(water gas process)을 사용
- 질소 공급은 Linde 냉동 공정에 의해 얻어진다.
- 냉동에 의해선 일산화탄소와 유황화합물을 제거 할 수 없어 정제하는 단계가 필요. 즉 고압 하에서 뜨거운 가성 소다 용액을 불순물에 흡수
6. 본격적 규모 추진을 결성 : 극복되어야 할 남아 있는 문제
- 기술은 전혀 새로운 것이기 때문에 여전히 상당한 위험 부담 - 새로운 장치 개발
- 2년 동안 어렵게 준비된 공장이 조업에 들어갔다.
7. Oppau의 첫번째 암모니아 공장
- 몇 달 동안 가동한 후 Linde 냉동 공정은 대규모에선 적합하지 않다는 결론에 도달함
- 수성가스 전환 반응(water gas shift reaction)으로 수소/질소 혼합물의 정제가 가능해졌다.
CO + H2OCO2 + H2(수성가스의 전환반응)
- 새로운 질소 생산 - 발생로 가스(producer gas)(질소 60%, 일산화탄소 40%인 혼합물) : 일산화탄소를 촉매 반응에 의해 탄산가스로 전환된다.
- 탄산가스는 세척탑에서 물에 녹음으로써 제거 된다.
- 일산화탄소의 제조는 가성소다 용액에 의한 방법에서 알칼리를 담은 용기가 심하게 부식되기 때문에 문제가 많다. 그래서 간편하고 새로운 방법인 암모니아를 첨가하여 부식을 방지
8. 개선된 Oppau 공장
1) 제조장치
- 수성가스 발생로가스 교대로 제조
2) 기체 저장소
- 기체 혼합, 물을 분무하여 먼지 제거 후 스팀으로 포화
3) 촉매용기(전환반응기)
- 일산화 가스는 탄산가스로 전환되면서 수소가 더 생긴다.
4) 열교환기
- 찬 혼합기체를 포화
5) 3단 압축기
- 25기압으로 압축
6) 제거탑
- 탄산가스는 평형 증발로 제거
7) 압축기
- 200기압으로 압축
8) 일산화탄소 제거탑
- 암모니아 함유 구리용액에 일산화탄소 흡수
9) 정제탑
- 623K로 가열된 내경 300mm, 높이 8m인 용기. 일산화탄소를 메탄으로, 산소를 물로 전화. 유황도 제거
10) 합성반응기
- 높이가 2m인 2중벽을 가진 용기
11) 암모니아 흡수기
- 고압 하에서 분무되는 물에 의해 암모니아 흡수
Ⅴ. 정밀화학의 과제와 전망
1. 당면과제
최근 정밀화학 제품은 관련 산업, 사회적 요구의 다양화 및 고급화와 환경 문제가 새로운 국제 사회의 문제로 부각됨에 따라 신물질 및 새로운 기능을 가진 제품과 환경과 관련된 새로운 수요의 제품 개발이 연구 목표가 되고 있다.
그러나 우리나라는 핵심기반기술의 취약으로 아직까지 능동적으로 대처하지 못하고 있는 실정이며, 또한 신물질 개발에 따른 핵심 기술의 전문 인력이 부족한 것 이외에 막대한 연구투자비와 장기간의 시간이 요구되고 있어 영세한 국내업계 규모로는 신물질의 창출 및 환경 문제에 대처하는 데는 한계가 따르고 있다. 더구나 UR 타결, 물질특허제도 도입 실시, 자본시장의 개방과 국제화 등으로 선진국에서는 핵심기술의 이전을 더욱 기피하고 있어 우리나라의 정밀화학 공업은 신물질 창출 없이는 장기적으로 선진국에의 기술 예속화가 우려된다.
2. 전망
세계 경제가 장기 침체에서 벗어나 점차 회복할 것으로 전망되고 있음에 따라 국내경기의 회복과 관련 산업의 발달, 사회적 요구의 다양화 등에 의한 수요의 확대와 활발한 기술개발 투자로 앞으로도 시장 규모는 지속적으로 확대될 것으로 보인다.
기술개발에 대한 측면을 보면 우리나라 정밀화학공업은 핵심 기술이 선진국과 상당한 기술격차를 보이고 있어 대외 의존도가 높은 실정이며 더욱이 UR 협상 타결에 따른 개방화 국제화 물결이 높아져 선진국에서도 자국기술 보호에 우선을 두고 있어 기술 이전에 따른 기술력 제고에는 하계가 있을 것으로 판단되어 기술 예속화도 우려되나 최근 들어 국내기업의 연구개발투자의 확대가 점점 가시화 되어가고 있으며, 정부에서도 선진국으로의 도약을 위해 중간핵심 기술개발사업의 추진과 공업기반기술개발사업을 강화해 나가고 있어 머지않은 시기에 정밀화학 공업도 신물질 개발 능력을 갖춤으로서 21세기에는 정밀화학 공업의 선진화를 추구해 나갈 수 있을 것으로 전망된다.
참고문헌
○ 김동섭(2010), 정밀화학산업의 현황 및 동향, 한국정밀화학산업진흥회
○ 박대철(1994), 한국화학공업이 해야 할 정밀화학, 한국화학공학회
○ 이윤우(2009), 정밀화학산업의 녹색성장, 한국정밀화학산업진흥회
○ 편집부(2001), 정밀화학원재, 특허청
○ 편집부(1989), 정밀화학공업의 미래상, 산업연구원
○ 편집부(1992), 정밀화학산업, 산업연구원

키워드

화학공업,   정밀화학,   화학,   정밀화학 산업,   총요소생산성