일본 쇼와덴코(Showa Denko)가 석유화학 컴플렉스에 최첨단 기술을 도입함으로써 효율화를 추진하고 있다.
쇼와덴코가 오이타(Oita)에서 운영하고 있는 석유화학 컴플렉스는 1969년 상업가동한 이후 2019년 가동 50주년을 맞이해 인공지능(AI) 기술을 도입하는 등 경쟁력 강화에 매진하고 있다.
앞으로도 아시아 최고의 컴플렉스로 거듭날 수 있도록 새로운 기술을 적극 도입할 계획이다.
일본은 2015년 11월부터 대부분의 NCC(Naphtha Cracking Center)들이 실질적인 풀가동 상태를 의미하는 가동률 95% 이상을 유지하고 있다.
오이타 NCC는 에틸렌(Ethylene) 생산능력이 공칭 69만5000톤으로 다른 석유화학기업과 마찬가지로 13개 분해로가 모두 풀가동 상태인 것으로 파악되고 있다.
오이타 크래커는 1990년대까지도 에틸렌 생산능력이 75만톤에 달했으나 경쟁력 강화를 위해 설비를 단일화하고 대형 분해로 갱신 등을 실시하면서 생산능력을 감축했다.
이후 에너지 효율화, 나프타(Naphtha) 대체원료 도입비중 확대 등을 통해 경쟁력을 계속 향상시켜 왔으며 2019년부터는 첨단기술 도입에 주력하고 있다.
최근 수년 사이 미국산 저코스트 셰일(Shale) 베이스 석유화학제품이 아시아 시장으로 대량 유입되고 있고 한국을 중심으로 NCC 신증설 프로젝트가 다수 진전되면서 생존을 위해 설비 고도화가 시급해지고 있기 때문이다.
쇼와덴코는 분해로에 AI 기술을 도입해 가동 데이터를 바탕으로 이상을 감지하는 시스템을 도입했고 나프타 등 원료를 약 800℃로 열분해하는 과정에서 원료를 흘려보내는 배관 내부에 탄소가 부착되는 상황을 실시간으로 파악하고 있다.
해당 시스템을 도입하기 이전에는 안전성을 확인하기 위해 4개월마다 1번씩 탄소를 연소시켜 제거했으나 연소과정에는 원료를 흘려보내는 공정을 가동할 수 없다는 단점이 있었다.
따라서 신규 시스템을 잘 활용한다면 작업간격을 더욱 넓히고 올레핀(Olefin) 생산을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
또 분해로의 안전성 향상 뿐만 아니라 다운스트림 공정의 압축기, 증류탑 등에도 감지 시스템을 도입하면 효과가 클 것으로 보고 가능성을 검토하고 있다.
쇼와덴코의 오이타 크래커는 나프타 사용량의 약 20% 정도를 인근 JXTG에너지의 오이타 정유공장으로부터 해저 파이프를 통해 공급받고 있다.
앞으로는 쇼와덴코가 2020년까지 오이타 크래커에 프로필렌(Propylene) 정류탑과 에탄(Ethane) 저장설비 등을 설치해 원료 및 연료를 JXTG에너지와 상호 융통하는 체제로 전환할 계획이다.
쇼와덴코는 JXTG에너지와 함께 연간 수억엔에 달하는 코스트 절감효과를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.
에틸렌 크래커에서 생산하는 추가 올레핀은 컴플렉스 내부 및 외부 공장으로 공급하고 자사에서 생산하는 유도제품 원료로도 활용할 예정이다.
쇼와덴코는 2018-2019년 잉크용 용제, 향료 등에 투입하는 초산에틸(Ethyl Acetate)과 NPAC(N-Propyl Acetate), 고순도 아릴알코올(Aryl Alcohol) 등을 증설했으며 추가적으로 신규 에틸렌계 유도제품 사업화를 검토하고 있다.
기초원료의 자가소비 비중을 높임으로써 시황 변동에 큰 영향을 받지 않는 사업구조를 구축하기 위한 것으로, 오이타 컴플렉스에서 공장을 가동하고 있는 화학기업들도 자동차부품 등 수요증가가 기대되는 분야를 중심으로 사업을 확대하고 있다.
Japan Polyethylene(JPE)은 오이타에서 생산하는 자동차 연료탱크용 HDPE(High-Density Polyethylene) 판매가 호조를 보이고 있다.
PE는 차체 경량화와 설계 자유도 효과를 높일 수 있다는 강점이 부각되면서 신규 자동차 연료탱크 가운데 약 70%를 장악하고 있다.
2019년 4월 오이타 컴플렉스에 12번째로 입주한 자회사 Showa Denko Gas Products는 금속용접, 식품냉각에 사용하는 드라이아이스 원료의 수급이 타이트해지자 액화탄산가스 생산설비를 신규 가동했다. 석유화학제품을 생산할 때 발생하는 부생가스를 원료로 사용함으로써 경쟁력이 향상될 것으로 기대하고 있다.
오이타 컴플렉스는 근무인력의 평균연령이 36.6세로 세대교체가 빠르게 이루어지고 있으나 2022년 정기보수 때는 평균연령이 35.6세로 더 젊어짐에 따라 상당한 위기의식을 느끼고 있는 것으로 알려졌다.
쇼와덴코는 정기보수 일정에 대비해 교육을 철저히 실시하는 등 젊은 직원들을 적극 육성하고 있다.
쇼와덴코는 2019-2021년 실시하는 중기 경영계획에서 사업 성장 및 경쟁력 강화를 위해 적극적인 투자에 나설 것이라고 밝힌 바 있다.
오이타 컴플렉스는 동력원인 발전설비를 비롯해 노후설비 갱신을 추진해 안전·안정 가동체제를 구축할 방침이며 최장 8년 동안 연속가동이 가능한 슈퍼인증사업장 인증 취득에도 도전할 방침이다.
만약, 인증을 취득하면 2022년 정기보수 때는 증설을 추진할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
코스트 대비 효과는 물론 사원육성 차원 등 정량적·정성적 면에서 다양한 검토를 거쳐 준비할 방침이다.
2018년 봄 정기보수에서는 에틸렌 크래커를 부분적으로 개조해 공칭 생산능력을 70만톤으로 확대했으나 생산능력이 부족하면 경쟁력을 강화시켜도 의미가 없다는 판단 아래 추가 디보틀넥킹을 검토하고 있다.
쇼와덴코는 오이타 컴플렉스를 아시아 No.1으로 도약시키기 위해 다양한 개선방안을 모색하고 있다.
<강윤화 선임기자>