무기화학 계열 핵심사업 CA(Chlor-Alkali) 제품 공정

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

오늘부터는 본격적으로 무기화학 제품을 정리해보려하는데요.

 

첫 순서로 무기계열 핵심사업 CA(Chlor-Alkali) 제품 공정'입니다.

 

무기화학 산업은 주로 무기화합물을 생산하고 처리하는 산업 분야를 가리킵니다. 이 산업은 농약, 폭약, 합성고무, 합성섬유 등 다양한 분야에서 사용되는 화학물질을 생산하거나 가공하는 것에 중점을 둡니다. 

 

CA(Chlor-Alkali) 제품 공정

 

 

저도 CA사업을 설명하려고 무기화학 제품 계열도를 그려보다 보니 석유화학 만큼이나 복잡하고 다양한 제품군들이 있다는 생각이 들었습니다. CA(Chlor-Alkali) 공정은 염소(Chlorine), 소다(NaOH, Sodium Hydroxide), 그리고 염화수소(Hydrochloric Acid)를 생산하기 위한 중요한 산업 공정입니다. 이러한 물질들은 다양한 산업 분야에서 사용되며, 특히 화학 공정, 청소 제품 제조, 제지 공정, 금속 가공 등에 광범위하게 활용됩니다. 이제 CA 공정의 각 부분에 대해 자세히 알아보겠습니다.

1. 염화소 분해 (Chlorine Production)

염화소 산출 (Chlorine Generation

전해조 (Electrolyzer): 주로 다양한 재료로 만든 강제로 피복된 전해조에서 이루어집니다. 이 전해조 안에는 염화나트륨(NaCl, 소금)이 포함된 솔루션이 들어있습니다. 전기 전해를 통해 염화나트륨은 염소(Chlorine), 수소, 그리고 소다(NaOH)로 분해됩니다.

디플레이트(Depletion)

 

전해조에서 염소가 생성되면서 소금 솔루션은 소금농도가 감소하게 되는데, 이 전기 분해로 소금이 사용됩니다.

가스 분리 (Gas Separation)

 

생성된 염소 가스는 전해조에서 분리되고, 가스 처리 시설을 통해 염소의 순도가 높이고 불순물을 정제합니다. 

2. 소다 생산 (Sodium Hydroxide Production)

소다 생성 (Sodium Hydroxide Generation)

전해조 (Electrolyzer): 

전해조에서 염화나트륨 솔루션에 전기가 통과되면 염화나트륨이 수소이온과 염소이온으로 분해됩니다. 염화나트륨은 양극에서 소다와 수소가 생성됩니다.

가스 분리 (Gas Separation)

 

생성된 수소 가스는 전해조에서 분리되고 처리되며, 소다는 소금 솔루션에서 분리됩니다.

소다 결정화 (Sodium Hydroxide Crystallization)

 

분리된 소다는 결정화 탱크에서 결정화되어 순도가 높은 소다 결정이 생산됩니다.

3. 염화수소 생산 (Hydrochloric Acid Production)

염화수소 생성 (Hydrochloric Acid Generation)

산화 (Oxidation):

 

-전해조로부터 얻은 남은 염화나트륨 솔루션은 산화 과정을 거쳐 염화수소와 물로 분해
-가스 분리 (Gas Separation): 생성된 염화수소 가스는 다른 가스들과 분리되고 정제

농축 (Concentration):

 

-정제된 염화수소는 농축기를 통해 농도를 높이고 상용화되어 다양한 산업용도로 사용
-CA 공정은 소다, 염화수소를 효율적으로 생산

-화학 공정, 제지, 금속 가공, 청소 제품 등 다양한 분야에서 필수 원료로 사용

 

728x90

 

국내 기업 무기화학 사업 영위 현황

 

한국은 대표적인 석유화학 강국인데요. 국ㅜ내 석유화학 대기업들 중 일부는 무기화학 사업도 활발하게 영위하고 있고, 최근 석유화학 시황이 불안정해짐에 따라 무기화학에서 출발하는 정밀화학 제품들이 점차 주목받고 있습니다. 한국의 무기화학 산업은 국제 시장에서도 활발한 활동을 보이며, 다양한 제품을 수출하고 있습니다. 특히 전세계적으로 수요가 높은 폴리머, 농약 및 화학 원료 등의 제품이 국제 시장에서 경쟁력을 유지하며 국가 경제에 큰 기여를 하고 있습니다. 대표적인 무기화학 사업을 영위하는 국내 화학사로는 한화솔루션(구 한화케미칼), 롯데케미칼, 롯데정밀화학 등이 있습니다.

 

 

-LG화학: 주로 폴리우레탄, 폴리카보네이트 등의 합성수지 및 농약 등을 생산합니다.
-SK케미칼: 폴리올레핀, 엔지니어링 플라스틱 등의 화합물과 농약 등을 생산합니다.
-OCI: 염소, 카복시메틸셀룰로스 등을 생산하는 화학기업입니다.
-한화케미칼: 합성고무, 아세톤, 수산화나트륨 등을 생산하는 기업입니다.

 

CA(Chlor-Alkali) 사업 핵심 원료 : 소금(NaCl)

 

우선 CA사업의 핵심원료는 소금(천일염)입니다. 석유화학으로 비유하자면 '나프타'와 같은 포지션이죠. 한국의 화학사들은 과거 품질이 우수하나, 가격이 다소 비싼 호주산 천일염을 Dry Bulk 형태로 대량 수입하여 자사 CA공정 속 대형전해조에 투입하였습니다. 그러나, 현재는 가격이 보다 저렴한 인도산 천일염 및 남미산 천일염을 도입을 통해 원가절감을 모색하고 있습니다.

 

 무기화학 주요 제품 사용 분야

 

무기화학 산업의 최종제품은 농약, 폭약, 합성고무, 합성섬유 등 다양한 분야에서 원료/제품 등으로 쓰입니다.

주요 제품 및 응용 분야:

a. 농약:
무기화학 산업은 농업에서 해충, 질병 및 잡초를 통제하기 위해 사용되는 농약을 생산합니다.

b. 폭약:
군사 및 시민용 폭약 생산에 사용되는 폭약은 무기화학 산업의 중요한 부분입니다.

c. 합성고무 및 합성섬유:
타이어, 고무 제품 및 의류 등 다양한 제품을 생산하는 데 사용되는 합성고무 및 합성섬유 등으로 쓰입니다.

d. 기타 제품:
무기화학 산업은 기타 제품들을 생산하기도 합니다. 이에는 화학 원료, 제지 및 석유 화학 제품 등이 포함될 수 있습니다.

 

이상으로 '무기화학 계열 핵심사업 CA(Chlor-Alkali) 제품 공정'편이었습니다.

일상 속 무기화학 '가성소다(NaOH,수산화나트륨,양잿물) 제조 및 특성'에 대해 정리하겠습니다.