[무기화학/CA]

유황(Sulfur)은 석유화학의 중요한 원료로 대부분 석유정제, 석탄가스, 중유 및 천연가스 처리, 야금설비 등에서 부산물로 생산되며 약 90% 이상이 황산(Sulfuric Acid) 제조에 투입되고 있다.
황산은 비료용이 주류를 이루고 있어 세계 유황 생산량의 약 50%가 비료에 사용되고 있다.
식물의 필수원소 중 하나인 유황은 황아미노산(Sulfur Amino Acid)을 구성하는 성분이며 비료 외에 고무 가공, 화장품, 의약품 등에도 채용되고 있다.

 

유황, IMO2020에 따라 생산 증가
유황은 글로벌 시장이 2017년 약 6300만톤에 달했고 2022년에는 약 7000만톤으로 연평균 1.5%를 성장할 것으로 예측되고 있다.
공급은 원유정제 및 천연가스 처리를 통해 계속 증가하고 있다.
생산능력 비중은 중동이 약 30%로 가장 높고 북미가 약 26%, 동유럽이 약 15%로 뒤를 잇고 있으며 앞으로는 중동, 아시아, 동유럽이 확대되고 북미, 아프리카는 변화가 없을 것으로 전망되고 있다.
다만, 생산량은 천연가스 처리 감소, 원료 혼합물 성분 전환, 특정 천연가스전 고갈, 연료 수요 변화, 환경규제에 따라 변화할 가능성이 제기되고 있다.
유황 거래가격은 공급이 증가하면서 3-4년간 하락세를 계속했고, 중장기적으로는 셰일가스(Shale Gas) 생산 확대로 유황 공급이 감소함에 따라 국제가격에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다.
국제해사기구(IMO)가 2020년부터 실시하는 IMO 2020도 유황 생산에 영향을 미칠 것으로 판단된다.
IMO 2020은 선박 연료유의 황 함유량 상한선을 3.5%에서 0.5%로 대폭 강화하는 규제로, 대응책으로 정유공장 탈황장치가 늘어남으로써 유황 생산이 증가할 가능성이 높아지고 있다.

 

황산, 2022년 수요 2억9000만톤으로 확대
황산은 화학공업의 중요한 기초원료로 글로벌 시장이 2017년 약 2억6000만톤에서 2022년 약 2억9000만톤으로 연평균 2% 성장할 것으로 예측되고 있다.
수요는 중국이 전체의 37% 이상을 차지하고 있으며 북미가 약 16%로 뒤를 잇고 있다.
유럽, 아시아, 아프리카도 소비가 크게 증가하고 있으며, 특히 아프리카는 앞으로 공급도 크게 늘어날 것으로 예상되고 있다.
황산은 주로 석유, 천연가스, 비철금속 등의 자원에서 회수된 유황을 연소시키거나 구리, 아연, 니켈 등의 제련공장 정련가스에서 발생하는 이산화유황을 원료로 사용한다.
황산은 주로 역내에서 거래되며 역외거래는 전체 생산량의 4% 수준에 불과한 것으로 파악되고 있다. 황산의 원료인 유황은 전체 생산량의 절반 가량을 역외에서 거래하고 있다.
황산은 비료용 수요비중이 약 60%에 달하고 있다.
특히, 인산비료용이 75%로 대부분을 차지하고 있으며 이밖에 질소비료인 황산암모늄(Ammonium Sulfate), 과인산염(Perphosphate), 황산칼륨(Potassium Sulfate) 등에도 투입되고 있다.
글로벌 비료용 황산 수요는 2022년까지 연평균 2% 수준 증가할 것으로 예상되고 있다.
화학공업 프로세스용 수요는 전체의 17%를 차지하고 있다.
TiO2(Titanium Dioxide) 제조용이 가장 많고 불화수소산(Hydrofluoric Acid), MMA(Methyl Methacrylate), 레이온(Rayon) 등 화학제품, 구리를 포함한 야금공업, 석유정제, 펄프·제지, 의약품 등 광범위한 분야에 투입되고 있다.
경제협력개발기구(OECD)와 유엔식량농업기구(FAO)는 앞으로 10년간 세계 식량 수요가 서서히 증가함으로써 농작물, 가축용 사료 수요가 늘어 비료 및 황산 소비가 확대될 것으로 예상하고 있다.
옥수수 베이스 바이오연료 생산 증가율도 비료 수요와 연동함에 따라 황산 수요에 영향을 미칠 것으로 판단된다.

 

유황화합물, 중국 중심으로 시장 형성
황산을 제외한 유황 화합물은 2018년 글로벌 수요가 600만톤에 달한 것으로 추정되고 있으며 이산화유황이 30%, 아황산염류가 35%로 전체의 65% 이상을 차지하고 있다.
소비비중은 중국이 40% 이상으로 압도적이며 유럽, 미국, 아시아가 뒤를 잇고 있다.
이산화유황은 중국이 세계 생산량의 70% 이상, 소비량의 40% 이상을 차지하고 있으며 주로 황산, 아황산나트륨, 황화수소나트륨, 싸이오황산나트륨 등의 원료로 사용되고 있다.
수요는 앞으로 5년간 중남미, 중국을 제외한 아시아 지역에서 연평균 3% 안팎으로 증가하는 반면 중국은 증가율이 둔화될 것으로 예상되고 있다.
중국 정부가 2017년 발표한 에너지 절약 및 오염물질 배출감축 종합대책에 따라 환경대책을 실시하고 있기 때문이다.
아황산염류는 종이·펄프, 식품첨가물에 사용되며 글로벌 수요가 메타중아황산나트륨, 중아황산나트륨, 아황산나트륨 순으로 총 200만톤을 넘어서는 것으로 추정되고 있다.
중국이 40%, 유럽·미국이 30%를 차지하고 있으며 연평균 1-2% 증가할 것으로 예상되고 있다.
메타중아황산나트륨은 와인 산화방지제, 식품 표백, 화장품 원료 등에 사용되며 중국이 전체 소비량의 50%를 차지하고 있다.
중아황산나트륨은 공업용 환원제, 식품첨가물 등에 투입되며 미국이 전체 소비량의 33%를 차지하고 중국, 유럽이 뒤를 잇고 있다.
아황산나트륨은 종이·펄프, 수처리, 석유정제 등에 이용되며 중국, 미국, 아시아 순으로 소비가 많은 편이다.
황화나트륨은 염료, 농약 중간체, 선광제, 종이·펄프, PPS (Polyphenylene Sulfide), 인조피혁 등에 사용되고 있다.
중국은 세계 생산량의 60%를 차지하고 있으며 생산량의 20%는 역외지역으로 수출하고 있다. 글로벌 수요는 앞으로 5년간 연평균 2% 증가할 것으로 예상된다.
황화수소나트륨은 구리 선광, 종이·펄프, 황화나트륨, 페인트, PPS에 채용되고 있으며 글로벌 수요가 2018년 약 50만톤으로 추정되고 앞으로 연평균 1-2% 증가할 것으로 예측되고 있다.
최대 생산국인 중국은 생산량의 약 25%를 수출하고 있다.
차아황산나트륨은 종이·펄프, 염료에 투입하고 있으며 글로벌 수요가 2018년 120만톤으로 추정되고 있다. 중국이 글로벌 생산능력의 70%, 소비량의 60%를 차지하며 최대 생산국이자 소비국으로 자리 잡고 있다.


표, 그래프: <글로벌 유황 소비비중, 글로벌 황산 소비비중(2017), 글로벌 유황 화합물 수요비중(2018)>

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