[반응공학설계] Hydrodesulfurization

1. 서론

Hydrodesulfurization(이하 HDS)은 석유 정제 과정에서 핵심적으로 수행되는 유황 제거 공정으로서, 환경적 요구와 규제 강화에 따라 점차 중요성이 높아지고 있다. 세계적으로 대기 오염과 산성비 문제가 심각해지면서 자동차 배기가스와 산업 배출가스에서 유황산화물(SOx)의 배출 규제가 강화됐으며, 이에 따른 제품 품질 향상이 절실한 상황이다. 특히, 블루수소와 저유황 연료의 수요가 급증함에 따라 HDS 공정은 친환경적 연료 생산의 핵심으로 자리매김하였다. 2020년 기준 전 세계 석유제품 내 유황 함량은 평균 0.5% 수준이었으며, 일부 지역에서는 1%를 초과하는 유황 함유량을 갖고 있었다. 국제에너지기구(IEA)의 보고서에 따르면, 저유황 연료의 시장 점유율은 2030년까지 70% 이상으로 증가할 전망이다. HDS 공정은 유황 성분이 포함된 원유의 황 화합물을 수소와 반응시켜 황 수소화합물인 H2S로 전환함으로써 쉽게 제거 가능하게 만든다. 이 과정은 촉매의 활성을 통해 효율화를 이루며, 촉매 성능은 공정의 경제성 및 환경 친화성에 결정적 영향을 미친다. 세계 석유정제업계는 매년 수백만 톤의 유황을 제거하는 기술을 도입하고 있으며, 미국의…