화학저널

셰일가스(Shale Gas) 베이스 에틸렌(Ethylene)은 저유가 기조가 지속되고 있음에도 불구하고 코스트 우위성을 유지하고 있는 것으로 판단되고 있다.
미국 석유화학기업들은 셰일가스 개발을 확대를 통한 투자계획을 잇따라 발표했으며 2017년 5개의 ECC(Ethane Cracking Center)가 가동을 시작할 것으로 예상되고 있다.
에틸렌 다운스트림을 확충해 수출을 확대할 방침이며, 유럽에는 NGL(Natural Gas Liquid) 기반 에탄을 수출하고 있다.
국내 석유화학기업들은 2015-2016년 에틸렌 호조로 영업실적이 대폭 개선됐으나 미국이 셰일가스를 활용하는 ECC 가동을 본격화함에 따라 에틸렌에 의존하는 사업구조로는 생존하기 힘들어 대책이 요구되고 있다.

2017-2018년 에탄 크래커 가동 러시
미국은 천연가스 및 NGL 투자 프로젝트가 260건, 투자액은 1600억달러를 상회하고 있다.
다만, 국제유가가 2년 전에 비해 50% 수준에서 등락을 거듭함에 따라 에탄 베이스 에틸렌의 가격경쟁력이 약화돼 프로젝트 가운데 55% 가량이 최종 결정을 내리지 못한 것으로 알려졌다.
미국 화학공업협회(ACC)에 따르면, Dow Chemical은 중동 및 미국이 장기적으로 경쟁력을 확보하고 있는 것으로 판단하고 원료 다각화에 주력하고 있다.
아람코(Saudi Aramco)와 합작한 Sadara Chemical은 2016년 사우디에서 에탄과 나프타(Naphtha)를 동시에 사용할 수 있는 플랜트를 가동했다.
2017년 완공 예정인 텍사스의 Freeport 소재 에틸렌 생산능력 150만톤의 스팀 크래커도 에탄 외에 프로판(Propane)과 나프타를 사용할 수 있는 공정을 선택함으로써 원료 코스트 변동에 유연하게 대응할 방침이다.
ExxonMobil은 싱가폴 크래커에 원유를 직접 분해할 수 있는 설비를 도입했으며 2017년에는 텍사스의 Bay Town에서 에틸렌 생산능력 150만톤의 ECC를 가동하고 경쟁력을 꾸준히 유지하기 위해 미국산 에탄을 원료로 사용할 계획이다.
사우디산 에탄은 2016년 들어 100만BTU당 1.75달러로 상승했으나 북미산은 1달러대의 천연가스와 비슷한 수준을 유지하고 있다.
에탄은 수요 증가에 따라 거래가격이 상승할 수 있으나 셰일 개발이 계속되면 NGL에서 추출하는 방식으로 안정적이고 지속적으로 확보할 수 있을 것으로 예상되고 있다.
가스·오일 개발기업들은 저유가 기조에 따라 약화된 수익성을 개선하기 위해 굴착기술 향상에 주력하고 있다.
RBN Energy에 따르면, Eagle Ford의 셰일가스전은 2011-2015년 가스전 1개당 오일 생산량이 533배럴에서 1000배럴로 2배 가량 증가했으며 굴착일수는 22일에서 7일로 대폭 단축했다.
BASF도 북미 프로젝트의 경쟁력에 주목하고 있다.
저유가는 주로 나프타 베이스 에틸렌을 사용하는 아시아, 유럽기업들의 영업실적 개선에 기여했으나 북미의 NGL이 가격경쟁력에서 여전히 우위에 있는 것으로 파악하고 있다.
BASF는 Total과 합작으로 텍사스의 Port Arthur 소재 스팀 크래커를 증설해 에틸렌 생산능력을 100만톤으로 확대했으며, 2017년에는 노르웨이 Yara와 합작한 Freeport 소재 암모니아 공장을 신규 가동할 예정이다.
미국에서는 2017년 ExxonMobil, Dow Chemical, Chevron Phillips Chemical, 타이완 Formosa Plastics Group(FPG), Occidental Chemical과 Mexichem 합작기업 등이 ECC를 신규가동할 예정이며 에틸렌 생산능력이 총 650만톤에 달하는 것으로 파악되고 있다.
미국은 2018-2019년에도 롯데케미칼-Axiall, Sasol, Shin-Etsu Chemical 등이 ECC를 신규가동을 목표로 하고 있다.
롯데케미칼은 미국 Axiall과 합작으로 루이지애나의 Lake Charles에 100만톤의 에탄 크래커를 건설하고 있으며 2019년 1/4분기 상업가동에 돌입할 계획이다.

북미가 에탄 프로젝트 “신천지”
ECC 투자계획은 멕시코 연안에 집중해 있으나 미국 북동부가 신규 투자지역으로 주목되고 있다.
미국 에너지정보국(EIA)에 따르면, 2013-2015년 미국의 천연가스 생산량 확대를 견인한 것은 웨스트버지니아, 오하이오, 펜실베니아 등 북동부 3개 지역이였다.
특히, 비교적 개발이 이루어지지 않은 Utica 가스전은 2013년 11월 이후 천연가스 생산량이 늘어나고 있으며, 타이 PTT와 Marubeni가 오하이오에서 에틸렌 생산능력 100만톤의 ECC를 활용해 다운스트림 사업을 전개하는 계획을 세우고 있다.
미국 북동부 지역은 석유화학 최대 집적지에서는 떨어져 있으나 소비지역에 근접한 메리트가 있는 것으로 파악된다.
웨스트버지니아에서는 브라질 Odebrecht와 Braskem이 에탄 투자계획을 계획하고 있다.
인프라 등은 멕시코 연안에 비해 뒤떨어지나 해당지역 주정부가 파이프라인 건설, 자금 지원 등을 통해 석유화학기업 유치에 적극 나서고 있는 것으로 알려졌다.

PDH 프로젝트는 “지지부진”
미국에서는 PDH(Propane Dehydrogenation) 투자계획이 잇따르고 있으나 원유가격이 하락세를 나타내고 중국발 공급과잉이 심화됨에 따라 실행에 옮겨진 프로젝트는 많지 않은 것으로 파악된다.
중국이 2016년에도 총 200만톤 이상 신증설에 나설 것으로 예상되며 공급과잉 장기화에 따른 가격하락 지속이 우려되고 있다.
Dow Chemical이 2015년 텍사스 소재 PDH 75만톤 설비를 건설했으며 Enterprise Products가 75만톤, FPG가 65만8000톤 신규투자를 추진하고 있다.
반면, 미국 Ascend Performance Materials은 신규 계획을 중단하기로 결정했다.
국내 프로필렌(Propylene) 생산기업들도 중국발 공급과잉 등으로 가동시기를 연기하는 등 민감하게 반응하고 있다.
SK가스는 2016년 1월 PDH 60만톤 플랜트의 가동을 시작할 계획이었으나 프로필렌 공급과잉이 지속되자 3월 중순으로 연기한 바 있다.
효성은 2015년 8월 말 PDH 30만톤 플랜트의 생산을 시작한 후 2016년 2월 설비 트러블을 이유로 가동을 일시 중단했으나 가격 상승세를 견인하기 위해 의도적으로 가동을 중단했을 가능성이 제기된 바 있다.

멕시코 연안에서 다운스트림 투자 활발
미국에서는 다운스트림 사업에 대한 투자가 확대되고 있다.
BASF는 페어분트(Verbuntd: 통합생산거점)를 2개 구축하고 있는 멕시코 연안지역에 대한 투자를 적극화하고 있다.
프로필렌 다운스트림을 확충하기 위해 메탄을 원료로 사용하는 MMTP(Methane to Methanol to Propylene) 설비 투자를 검토하고 있으며, 장기적으로 저가인 미국의 천연가스를 활용해 수익성을 대폭 개선할 계획인 것으로 알려졌다.
텍사스 소재 2-PH(Propyl Heptanol) 설비를 2EH(2-Ethylhexanol)으로 전환했으며, Pasadena에서는 2017년 무수프탈산(Phthalic Anhydride)계 고품질 가소제 및 DOTP(Dioctyl Terephthalate) 설비를 가동할 계획이다.
미국에서는 메탄올(Methanol) 신증설 계획이 잇따르고 있으며 Celanease와 Mitsui물산은 2015년 메탄올 130만톤 플랜트를 완공했다.
북미는 메탄올 수요가 600만톤 정도이며 그동안 수입에 의존해왔으나 저가의 천연가스를 활용해 현지 생산체제를 구축하기 위한 프로젝트가 잇따르고 있다.
Celanease는 초산(Acetic Acid) 및 VAM(Vinyl Acetate Monomer) 생산능력을 각각 15만톤 확대해 아세틸 체인을 강화했으며, Dow Chemical은 사우디, 미국 멕시코 연안에 집중 투자하며 효율적인 석유화학 서플라이 체인을 구축하는데 주력하고 있다.
멕시코 연안에서는 신규 ECC를 기반으로 한 핫멜트(Hot Melt) 접착제용 엘라스토머(Elastomer)를 비롯 메탈로센(Metallocene) 촉매를 사용한 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer), 포장소재용 플렉서블(Flexible) PE(Polyethylene) 플랜트 등의 신규 건설이 이루어지고 있다.
ExxonMobil도 다운스트림의 코스트 경쟁력을 강화하기 위해 투자를 추진하고 있는 것으로 알려졌다.
신규 ECC를 활용해 텍사스에서 메탈로센계 PE 플랜트를 건설하고 북미에서 신흥시장의 확대에 대응할 수 있는 체재를 구축할 계획이다.

미국산 PE·PG 아시아 유입
글로벌 PE 수요는 8800만톤 가량으로 연평균 4.3% 신장해 2020년에는 1억900만톤에 달할 것으로 파악된다.
북미는 PE 생산능력이 2016년 2000만톤에서 2019년 약 600만톤 확대되고 수요는 100만톤 가량 늘어날 것으로 예상되고 있다. 잉여물량은 아시아, 유럽 등에 수출하고 2016-2020년 동안 수출량이 6.1% 증가할 것으로 예측된다.
에틸렌 유도제품은 EG(Ethylene Glycol) 투자확대가 주목된다. ECC를 건설하는 화학기업 외에 Dow Chemical의 자회사인 MEGlobal도 2016년 3월 EG 신규투자를 최종 결정했다.
EG는 자동차용 부동액 및 글로벌 폴리에스터(Polyeter) 수요가 늘어날 것으로 기대되고 있으며 일본기업들도 미국 생산거점을 통해 아시아 수출 확대를 목표로 하고 있다.
미국산 에탄 및 유도제품 등은 수출 터미널 정비 등에 따라 세계 수요가 늘어날 것으로 예상된다.
유럽에서는 Ineos를 비롯해 Borealis, Sabic이 에탄 수입을 준비하고 있으며 ExxonMobil과 Ineos는 2017년부터 미국산 수입 계약을 체결했다.

멕시코, 에너지 개혁으로 에틸렌 확대
멕시코 석유화학산업은 미국에서 생산되는 저가의 천연가스를 활용해 경쟁력을 강화하고 있다.
국영기업 Pemex의 석유개발 사업을 민간기업에게도 개방하는 등 에너지 개혁을 통해 원유 생산량이 회복되고 중장기적으로는 셰일가스의 개발이 활발해질 것으로 예상되고 있다.
Mexichem은 에너지 개혁 이후 Pemex와의 합작으로 Pemex의 에틸렌 및 VCM 사업과 Mexichem의 전해사업을 통합하며 하이엔드 분야인 PVC(Polyvinyl Chloride)의 세계시장을 리드하기 위한 생산체재 구축에 나서고 있다.
Occidental Chemical과 합작한 텍사스 소재 ECC가 2017년 가동을 시작해 수익성이 더욱 개선될 것으로 기대하고 있다.
멕시코는 자원 매장량 및 경제규모에 비해 석유화학 생산능력이 에틸렌 138만톤, 프로필렌 131만톤에 그쳤으나 2016년 4월 Braskem Idesa가 에틸렌 105만톤, PE 105만톤 플랜트를 본격 가동했다.
PE는 생산능력이 확대되고 있는 미국에서 수입을 늘릴 것으로 예상되는 가운데 식품 관련 및 자동차용 수요 증가에 대응하며 FTA(자유무역협정)를 통한 수출도 검토하고 있는 것으로 알려졌다.

유럽, 생산 합리화 지속…
유럽은 셰일 혁명 등으로 석유화학 경쟁력이 약화됨에 따라 생산 합리화를 지속할 것으로 파악된다.
Ineos는 중동 및 북미에서 코스트 경쟁력을 강화하기 위해 규모화가 필요한 것으로 판단하고 BASF와 스타이렌(Styrene)계 사업을, Solvay와는 PVC 사업을 통합했으며, 미들스트림·업스트림 경쟁력 강화에도 주력하고 있다.
2016년 3월 노르웨이에서 액화한 미국산 에탄을 수입하기 시작했고 가을부터는 영국 스코틀랜드에서도 수입하고 있다.
셰일가스는 세계 각지에 매장돼 있는 것으로 확인되고 있으며 Ineos는 영국에서 100만에이커 광구의 라이선스를 취득하는 등 석유 사업의 경쟁력 강화에 주력하고 있다.
유럽 ECC 가동기업들은 북해 천연가스 생산량이 축소되고 있는 가운데 원료가격 경쟁력이 떨어지는 것으로 나타나고 있어 생존을 위한 경영활동이 요구되고 있다.
<이하나 기자: lhn@chemlocus.com>

표, 그래프: <미국의 PDH 프로젝트, 미국의 신규 에탄 크래커 건설 프로젝트>

<화학저널 2017년 6월 19일>