아시아 석유화학 시장은 2014년 이후 3년 이상 호황을 지속했으나 2017년 하반기부터 북미에서 셰일가스(Shale Gas) 베이스 대규모 프로젝트가 잇따라 완공됨에 따라 환경이 크게 변화하고 있다.
특히, 2017-2018년에는 북미 뿐만 아니라 세계적으로 에틸렌(Ethylene) 생산능력이 1500만톤 정도 늘어나고 북미가 PE(Polyethylene), EG(Ethylene Glycol) 등 유도제품 증설물량 대부분을 중국을 비롯한 아시아에 수출할 계획이어서 타격이 상당할 것으로 예상된다.
다만, 최근에는 아시아 석유화학기업들도 미국산 천연가스를 에틸렌 생산에 활용하는 등 경쟁력 강화를 시도하고 있어 주목된다.
특히, 국내기업과 중국기업들이 적극적인 것으로 파악되며 2020년까지 프로판(Propane)을 원료로 생산하는 에틸렌이 한국은 60만톤, 중국은 150만톤에 달할 것으로 예상되고 있다.
북미의 셰일혁명은 에틸렌 크래커의 수익성을 악화시킬 것으로 우려되는 동시에 새로운 수익성 향상요인으로도 대두되고 있다.
2014년부터 이어진 호황 “종료”
아시아 석유화학 관련 기업들은 2014년부터 에틸렌과 나프타(Naphtha)의 스프레드가 대폭 벌어지며 호황을 누렸다.
에틸렌-나프타 스프레드는 2014년부터 톤당 600달러 전후를 형성하고 있다.
에틸렌 제조코스트는 과거 1300달러 수준을 유지했으나 국제유가와 나프타 가격이 2014년 중반부터 절반 이하로 폭락함에 따라 800달러 혹은 800달러 이하로 떨어졌고 에틸렌-나프타 스프레드도 이론상 손익분기점인 400달러 이상을 지속하고 있다.
이에 따라 국내 석유화학기업은 대대적인 호황을 누린 것으로 알려졌다.
롯데케미칼이 2016년 영업이익 2조5478억원으로 창사 50년만에 사상 최대치를 기록하며 LG화학을 제치고 석유화학기업 1위로 올라섰으며, LG화학도 사상 최대 영업이익 1조9919억원을 달성했다.
한화케미칼도 영업이익이 7792억원으로 전년대비 131.2% 폭증하면서 석유화학 빅3의 연간 영업이익이 처음으로 5조원을 돌파했다.
하지만, 북미에서 셰일가스 베이스 대규모 석유화학 프로젝트가 본격화되고 있어 조만간 호황이 종료될 것으로 예상된다.
북미 지역은 2020년까지 에틸렌 생산능력을 1000만톤 이상 확대하고 대부분을 PE, EG 등 유도제품 생산에 투입할 것으로 알려졌다.
특히, PE는 신규 생산능력 확대규모만 700만톤 수준이어서 극심한 공급과잉이 우려되고 있으며 잉여물량을 중남미, 유럽, 아시아에 수출할 가능성이 높아지고 있다.
미국은 PE를 대부분 중국에 수출할 것으로 예상된다. 수급밸런스를 감안했을 때 대량의 PE를 흡수할 수 있는 곳은 중국밖에 없기 때문이다.
컨설팅기업들도 과잉물량의 70% 가량이 중국에 유입될 것으로 판단하고 있다.
Dow Chemical과 ExxonMobil은 2017년 안에 PE 플랜트를 상업가동하고 2017년 말-2018년 초 에틸렌 150만톤 크래커를 본격 가동할 방침이다.
미국산 공급과잉 “2018년 집중”
글로벌 석유화학 시장은 중장기적으로 수요와 공급이 함께 증가할 것으로 예상된다.
에틸렌 수요는 2016년 1억5000만톤 수준으로 추산되며 앞으로 GDP(국내총생산) 성장률 이상의 성장세를 유지할 것으로 예상되고 있다.
PE 등 플래스틱은 선진국의 1인당 사용량이 많고 신흥국도 경제가 발전할수록 사용량이 증가해 수요가 점차 신장할 것으로 기대된다.
중국의 인터넷 판매 확대도 포장소재 수요를 자극하고 있다.
글로벌 GDP 성장률을 3%로 감안했을 때 에틸렌 수요는 매년 500만톤 수준 늘어나 2017-2020년 4년간 2000만톤 증가할 것으로 예상된다.
반면, 공급은 2020년까지 세계적으로 2400만-2500만톤 정도 늘어날 것으로 예측되고 있다.
따라서 초반에는 공급이 수요를 400만-500만톤 상회하지만 이후 수요가 공급을 앞지르기 시작해 격차가 줄어들 것으로 판단되고 있다.
하지만, 아시아 석유화학 시장은 2017-2018년 북미가 공급량을 대폭 늘리며 시황에 큰 영향을 받을 것으로 예상된다.
대부분 석유화학 관계자들은 2017년 당장 큰 타격을 받지는 않겠지만 2018년에는 확실히 환경이 악화될 것으로 예측하고 있다.
특히, 중국 수출 의존도가 높은 한국, 타이완은 공급과잉으로 수익성이 약화되고 중장기적으로는 미국산과의 경쟁에서 밀리면서 아시아 시황 악화에 큰 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.
중국, 셰일혁명 타고 올레핀 생산 확대
중국은 셰일혁명을 계기로 북미산 메탄올(Methanol)과 프로판(Propane) 도입을 확대하면서 석유화학 원료로 적극 활용하고 있다.
특히, 메탄올은 주로 연안부에 소재한 MTO(Methanol to Olefin) 플랜트에 투입하고 있다.
내륙부의 MTO 플랜트는 풍부한 석탄자원으로 메탄올을 생산해 사용하고 있으나 연안부는 조달이 어려워 수입제품을 사용하는 곳이 많은 것으로 파악된다.
수입처는 미국 등 북미가 가장 많은 것으로 알려졌다.
북미는 셰일혁명 이후 생산량이 늘어난 에탄(Ethane)을 베이스로 메탄올을 대량 생산하고 있다.
프로판은 프로필렌(Propylene) 자급률 상승을 목적으로 건설하고 있는 PDH(Propane Dehydrogenation)에 대부분 투입하고 있다.
그동안 사우디, 카타르 등 중동산을 주로 사용했으나 셰일혁명 이후 북미산 구매등 확대하고 있다.
수율 높은 LPG 분해로 도입 “물결”
아시아 석유화학기업들이 최근 프로판을 원료로 에틸렌을 생산하는 LPG(액화석유가스) 분해로 프로젝트를 적극 추진하고 있다.
PDH가 프로판을 탈수소화해 프로필렌을 생산하는 것과 달리 LPG 분해로는 NCC(Naptha Cracking Center)와 동일한 열분해 프로세스를 통해 프로판에서 에틸렌을 생산할 수 있다.
NCC는 에틸렌 수율이 30% 수준인 반면 LPG 분해로는 37%로 높고 또 에탄, 프로판을 복제해 재활용하면 40%까지 높일 수 있는 것으로 알려졌다.
과거에도 일부 아시아 NCC들이 프로판을 나프타에 혼합하거나, 유럽 및 아시아기업들이 프로판 가격이 하락하는 여름철에 나프타 대체 원료로 사용했으나 본격적으로 프로판만을 원료로 투입하는 설비는 아직 없는 것으로 파악되고 있다.
프로판을 열분해 원료로 사용하기 위해서는 저장탱크, 전용 파이프라인 등 부속 설비가 반드시 필요하고 프로판만을 원료로 사용하면 분해온도가 기존 NCC에 비해 상당히 높아지기 때문이다.
프로판은 미국 셰일혁명에 따른 LPG 공급 증가를 타고 가격이 하향안정화됐으며 최근에는 나프타에 비해 톤당 1000달러 가까이 저렴한 것으로 나타나고 있다.
한화·롯데, 대산에 LPG 분해로 도입
국내에서는 주로 기존의 석유화학 컴플렉스에 LPG 분해로를 증축해 에틸렌 생산능력을 확대하는 프로젝트를 진행하고 있다.
한화토탈은 2019년 6월까지 대산 NCC에 에틸렌 생산능력 31만톤의 LPG 분해로를 증설해 총 생산능력을 140만톤으로 확대할 방침이다.
롯데케미칼은 2018년까지 여수 소재 NCC를 20만톤 증설하고, 2020년까지는 대산 소재 NCC에 30만톤의 LPG 분해로를 도입할 예정이다.
대한유화 역시 최근 33만톤을 증설했으나 기존의 NCC와 동일한 방식으로 파악되고 있다.
국내 에틸렌 생산능력은 2017년 7월 기준 LG화학 220만톤, 롯데케미칼 214만톤, 여천NCC 195만톤, 한화토탈 109만톤, SK종합화학 86만톤, 대한유화 80만톤으로 총 904만톤에 달하고 있으며 2019년에는 1000만톤에 육박하는 수준으로 확대될 것으로 예상된다.
중국에서도 Wanhua Chamical이 2019년 완공을 목표로 Yantai에 에틸렌 생산능력 100만톤의 LPG 분해로를 구축할 계획인 것으로 알려졌다.
싱가폴 SP Chemicals 역시 중국 Jiangsu에 건설하고 있는 에틸렌 110만톤의 ECC(Ethane Cracking Center) 가운데 50만톤 가량을 프로판을 원료로 LPG 분해로로 변경할 방침이다.
국내 및 중국에서 진행되고 있는 모든 프로젝트들은 대형 탱크를 갖추고 수입 프로판을 원료로 활용해 에틸렌을 생산할 방식이다.
원료 다양화 시도 앞으로도 계속…
아시아 석유화학기업들은 2014년부터 국제유가와 나프타 가격이 하락하면서 에틸렌을 비롯한 석유화학제품의 수익성이 높아짐에 따라 신증설에 적극 나서고 있다.
LPG 분해로 건설도 신증설 흐름의 일부로 파악되고 있다.
분해로 건설 외에는 인디아 Reliance가 전용 수송선 등을 갖추고 미국산 셰일 베이스 에탄을 연간 150만톤 수입해 석유화학제품 생산에 사용하는 프로젝트를 추진하고 있다.
또 중국을 비롯한 아시아 각국에서는 석유정제 프로젝트와 연동된 NCC 신규건설을 추진하고 있다.
앞으로 세계 인구가 증가하고, 특히 신흥국에서 중산층이 증가하면 플래스틱 사용량이 대폭 늘어날 것으로 예상되고 있기 때문이다.
글로벌 에틸렌 수요는 2016년 1억5000만톤에서 연평균 3-4% 신장해 2년마다 약 1000만톤의 신증설이 필요한 것으로 파악된다.
따라서 수요 신장에 대응하기 위해서는 원료 다양화가 절대적으로 요구되고 있다.
<강윤화 선임기자: kyh@chemlocus.com>
