올레핀 생산공정

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

오늘의 EnergyTok 주제는 "올레핀(Olefin) 제품 생산 공정"입니다.

 

우리가 일상생활에서 사용하는 플라스틱 등 석유화학 제품 Line-Up은 바로 지난 시간에 소개한 나프타(납사)로부터 모든 것이 출발합니다. 납사를 원료로 이번에 살펴볼 올레핀(Olefin) 및 이후에 알아볼 아로마틱(Aromatic) 제품과 그  유도체를 생산/판매하는 사업이 바로 석유화학 사업이라고 할 수 있는데요. 납사에 대하여 더 자세하게 알아보고 싶으신 분들은 아래 이전 발행 글 링크를 참조 부탁드립니다.

 

2023.04.19 - [EnergyTok/정유·화학] - 나프타(납사, Naphtha) 종류

나프타(납사, Naphtha) 종류

 

석유화학 산업은 반도체, 완성차, 철강, 조선과 더불어 한국의 5대 산업으로 굴지의 기업들이 한국에 자리하고 있는데, 개별 기업의 비즈니스 내용은 다음에 기회가 될 때 하나씩 알아볼 예정입니다.

 

Olefin 기초유분

2023.05.07 - [EnergyTok/정유, 화학 Biz] - NCC(나프타 분해 공정)

NCC(나프타 분해 공정)

 

올레핀(Olefin) 제품이란 에틸렌(Ethylene), 프로필렌(Propylene), 부타디엔(Butadiene) 기초유분을 의미합니다.

이중 에틸렌은 "석유화학의 쌀"이라고 불리며, 에틸렌은 다양한 석유화학제품의 기초 원료로 원유를 정제하여 얻은 나프타 및 액화석유가스 등을 열분해 하여 제조됩니다. 탄소와 탄소사이  이중 결합이 있는 비교적 단순한 화학구조를 가지고 있으며 상온, 상압에서 무색의 기체 상태로 존재합니다. 에틸렌(Ethylene)은 기초유분 가운데 석유화학사의 생산설비 규모(Capacity)를 말하는 기준이 될 만큼 가장 중요한 기초유분입니다.

 

에틸렌 화학식, 출처: https://www.gscaltex.com/kr/

 

에틸렌 등 Olefin 기초유분을 생산하기 위해서 한국의 석유화학사는 나프타 분해시설(NCC, Naphtha Cracking Center)을 운영합니다.  나프타 유분은 C5~C12 정도의 탄소 연결 고리를 갖고 있는데, NCC에서는 나프타를 섭씨 800도 이상의 고온으로 열분해를 통해 나프타의 탄소 고리를 끊어내어 수소, 메탄, Olefin 유분, 열분해 가솔린과 같은 경질 탄화수소 제품을 주로 생산합니다.

 

NCC(Naphtha Cracking Center)를 운영하는 한국의 대표적인 석유화학사로는 LG화학, 롯데케미칼, 대한유화, 한화토탈, SK지오센트릭, 여천 NCC 등이 있습니다. 과거에는 국내 수요를 초과하는 석유화학 기초유분 제품을 중국/동남아 등지로 수출하였으나 중국의 폭발적인 생산 Capa 증설로 인해 한국의 정유사는 전에 없던 새로운 도전에 직면하고 있습니다. 이에 한국 정유사들은 원료 자사 생산 경쟁력을 바탕으로 Olefin Downstream Chemical 제품단까지 진출하여 에틸렌을 중합하여 만든 생활용품, 건축 및 산업재 원료까지 다양한 용도에 사용되는 폴리에틸렌(HDPE)은 소재와 프로필렌을 중합하여 만든 소재로 결정화도가 높고 기계적 · 열적 성질이 우수한 소재인 폴리프로필렌(PP)까지 생산하며 적극적인 시장 개척에 나서고 있습니다. 

 

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Ethlyene, Propylene 생산공정 Diagram

 

프로필렌(Propylene)은 에틸렌(Ethylene) 다음으로 가장 많이 활용되는 기초 유분으로, 에틸렌만큼이나 다양한 산업에서 활용되고 있습니다. 에틸렌(C2H4)은 탄소 두 개가 하나의 이중결합으로 연결된 반면, 프로펠렌은 탄소 3개에 수소 6개(C3H6)가 1개의 이중결합과 1개의 단일결합으로 연결되어 있으며 상온, 상압에서 무색 기체입니다. 

 

Raw C4 가공 공정 Diagram

 

고무 생산의 기초가 되는 혼합 C4 유분 (Mixed- C4, Raw C4)은 탄소 개수가 4개인 탄화수소가 모인 혼합물로 나프타 및 액화석유가스를 열분해 하여 에틸렌, 프로필렌 등과 끓는점 차이를 이용해 분리, 정제하여 제조 되며 상온, 상압에서 무색 기체로 이를 가공하여 Butadiene(부타디엔)을 생산합니다.

 

​이번시간에는 '올레핀 제품 생산공정'에 대하여 알아보았습니다.

다음시간에는 '에틸렌과 유도체(EO,EG,PVC)'에 대해 알아보겠습니다.

2023.05.07 - [EnergyTok/정유·화학] - 에틸렌과 유도체(EO,EG,PVC)

에틸렌과 유도체(EO,EG,PVC)