에쓰오일(대표 후세인 알 카타니)이 온산 석유화학 프로젝트를 본격화한다.
에쓰오일은 모회사 아람코(Saudi Aramco)가 온산단지에 9조2580억원을 투자해 고부가가치 석유화학 생산설비 건설을 결정함에 따라 2022년 12월 울산시와 석유화학 복합설비 건설을 위한 투자 양해각서(MOU)를 체결했고 2023년 들어 건설을 본격화하고 있다.
아람코는 간소화된 프로세스를 활용해 원유에서 에틸렌(Ethylene) 원료를 바로 생산하는 TC2C(Thermal Crude to Chemicals) 기술을 확립했으며 샤힌(Shaheen) 프로젝트에 적용함으로써 코스트 경쟁력을 높일 계획이다.
샤힌 프로젝트는 2026년 중반 상업가동을 목표로 하고 있으며 PE(Polyethylene) 등 유도제품 플랜트를 포함해 총 320만톤의 석유화학제품 생산설비를 가동할 계획이다.

샤힌 프로젝트 기공식에 윤석열 대통령 참석
윤석열 대통령은 3월9일 국내 최대의 외국기업 투자 프로젝트인 샤힌(아랍어로 매) 프로젝트 현장을 찾아 사우디와의 경제 협력을 강조했다.
정부는 9조2580억원을 투자하는 샤힌 프로젝트를 바탕으로 앞으로 네옴시티 건설을 비롯해 사우디와의 경제협력을 본격화할 방침이다.
윤석열 대통령은 에쓰오일이 울산시 울주군에 조성하는 샤힌 프로젝트 기공식에 참석해 “한국·사우디 경제외교의 대표적 성과”라며 “일자리 창출과 지역경제 활성화에 크게 기여하는 것은 물론 한국과 사우디의 협력관계를 더욱 공고히 할 것”이라고 강조했다.
에쓰오일의 샤힌 프로젝트는 사우디 아람코가 한국에 투자하는 사상 최대 사업으로 투자액이 9조원을 넘어 외국기업의 국내 투자 단일 프로젝트로는 가장 크고 국내 석유화학 역사상 가장 큰 투자로 파악된다. 2022년 11월 무함마드 빈살만 사우디 왕세자가 한국을 찾았을 때 투자를 확정했고 2023년 3월9일 착공했다.
기공식에는 윤석열 대통령을 비롯해 아민 나세르 사우디 아람코 최고경영자(CEO), 이창양 산업통상자원부 장관, 김두겸 울산시장 등이 참석했다.
기공식에 앞서 아민 나세르 CEO, 후세인 알 카타니 에쓰오일 CEO, 이재훈 에쓰오일 이사회 의장 등과 사전 환담을 가진 윤석열 대통령은 “샤힌 프로젝트는 한국·사우디 협력과 우호의 상징인 프로젝트로 정부도 적극 지원할 것”이라고 강조했고, 후세인 알 카타니 CEO는 “지금이 미래를 준비하는 투자 최적기라는 믿음으로 투자를 결정했으며 투자를 성공적으로 완수하겠다”고 다짐했다.

에쓰오일, 아람코 TC2C 도입해 가격경쟁력 강화
에쓰오일은 울산 샤힌 프로젝트에 TC2C 기술을 도입한다.
TC2C는 질에 따라 원유를 효율적으로 분리하는 열처리 기술과 수소화 처리, 분해로 원료 다양화, 분해로 부생물 및 열을 유효하게 이용하기 위한 기술을 조합한 것이며 원유 1배럴당 약 70%를 화학제품으로 전환할 수 있는 것으로 알려졌다.
미국 러머스테크놀러지(Lummus Technology) 등 3사가 공동 개발한 CtC(Crude to Chemical) 기술의 일종으로 원유 분리에서 얻은 경질유는 분해로 원료로 투입하고, 중질유는 독자 수소화 처리를 통해 경질유 혹은 나프타(Naphtha)로 전환해 에틸렌 원료로 사용할 수 있다.
정유공장 상압증류장치나 각종 탈황장치를 거쳐 나프타 등 에틸렌 원료를 얻던 기존 방식에 비해 프로세스를 간소화했고 코스트 경쟁력이 우수한 것으로 평가되고 있다.
에쓰오일은 원료로 나프타 외에 에탄(Ethane), 오프가스 등을 다양하게 투입해 에틸렌 생산능력 180만톤의 MFC(Mixed Feed Cracker)를 건설할 계획이다. 프로필렌(Propylene) 생산능력은 77만톤, 부타디엔(Butadiene) 20만톤, 벤젠(Benzene) 28만톤과 함께 LLDPE((Linear Low-Density PE) 88만톤, HDPE(High-Density PE) 44만톤 건설을 계획하고 있다.

아람코, 아시아‧태평양에서 석유화학 투자 확대
에쓰오일은 과거 석유화학 사업에서 P-X(Para-Xylene) 등 합섬원료 일부만 생산했고 석유화학제품이 전체 생산제품에서 차지하는 비중은 10%대 후반에 불과했다.
하지만, 2018년 11월 울산 RUC(Residue Upgrading Complex) 및 ODC(Olefin Downstream Complex) 가동에 나서며 석유화학 전환을 본격화했고 최근 수년 동안 현대오일뱅크, GS칼텍스 등 다른 정유기업들도 석유화학 투자를 확대함에 따라 샤힌 프로젝트를 통해 화학제품 비중을 최대 25%로 확대함으로써 경쟁력을 확보하는 것을 목표로 하고 있다.
아람코는 앞으로 석유제품 수요가 급감할 것이라는 판단 아래 원유 판매 및 휘발유 등 석유제품 생산은 줄이는 한편, 나프타 등 기초원료 및 화학제품 생산능력은 하루 400만배럴로 확대한다.
CtC는 사우디의 전략자원인 원유를 유효하게 이용하면서 화학제품 생산을 확대할 때 반드시 필요한 기술인 것으로 평가된다.
아람코는 아시아‧태평양 지역을 가장 중요한 화학제품 시장으로 설정하고 있다.
중국에서는 사이노펙(Sinopec)을 포함해 다양한 국영기업과 합작투자를 통해 여러 곳에서 석유정제‧석유화학 일체화 프로젝트를 추진하고 있으며 현지 생산능력을 확대할 계획이다.
아람코의 투자는 아시아 올레핀 수급에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.
에쓰오일은 현재 에틸렌 생산능력 20만톤에 유도제품 생산 없이 전량 상업 판매하고 있으며 샤힌 프로젝트 완료 후에는 일부를 PE 원료용으로 자가소비해도 상업판매량이 78만톤으로 증가할 것으로 판단되고 있다.
프로필렌 상업판매량은 기존 판매량을 포함해 100만톤에 달할 것으로 추산된다.
에쓰오일은 울산에서 FCC(유동접촉분해장치)를 가동하고 있어 프로필렌 생산능력이 현재도 90만톤이며 65만톤은 RUC/ODC에서 PP(Polypropylene)와 PO(Propylene Oxide) 원료용으로 자가소비하고 있다.

에틸렌, 신증설 잇달아 공급과잉 우려…
국내 석유화학 및 정유기업들은 2021년부터 에틸렌을 중심으로 대규모 설비투자를 잇달아 진행하고 있다.
중국이 석유정제‧석유화학 일체화 프로젝트를 대폭 확대하고 있고 에쓰오일이 대규모 컴플렉스 건설에 나선 가운데 기존 석유화학 및 정유기업까지 설비투자를 진행됨으로써 동아시아 시장은 공급과잉 만성화가 우려되고 있다.

국내 에틸렌 생산능력은 2021년 LG화학과 현대케미칼이 각각 스팀 크래커 신규 건설 계획을 공개하고, 한화토탈이 LPG(액화석유가스) 크래커 증설을 추진한 가운데 2022년 11월 GS칼텍스가 여수 MFC를 완공함으로써 2020년 말에 비해 20% 확대됐다.
국내기업들은 에틸렌 상업판매량이 많지 않고 중국에는 에틸렌 유도제품 혹은 합섬원료 P-X 등을 주로 수출하고 있다.
스팀 크래커 가동 석유화학기업들은 뒤늦게서야 중국의 기초화학제품 자급률 상승과 상업 판매처 감소 흐름을 보고 공급과잉을 우려하기 시작한 것으로 알려졌다.
국내 석유화학기업들은 원래 스팀 크래커 가동률을 100% 이상으로 유지해 공칭능력 이상으로 생산하고 수급이 완화되면 100%로 낮추는 식으로 가동해왔다.
그러나 LG화학은 2022년 말 여수 NCC(Naphtha Cracking Center) 중 No.2 에틸렌 115만톤 크래커 가동을 중단했다. NCC는 가동률 90%는 유지해야 손익분기점을 유지할 수 있으나 LG화학은 여수 No.2 가동중단을 계기로 평균 가동률을 70% 이하로 낮춘 것으로 알려졌다.
현대케미칼은 2023년 2-6월 에틸렌 생산능력 85만톤의 대산 HPC(Heavy Feed Petrochemical Complex) 가동을 중단한다. 2021년 완공한 신규 설비이나 아시아 석유화학 시장 부진이 장기간 이어짐에 따라 가동중단을 결정한 것으로 알려졌다.

대한유화, 아람코 영향에 밀려나고…
에쓰오일은 샤힌 프로젝트 추진이 결정되기 전까지 대한유화를 통한 석유화학 투자 확대를 준비했던 것으로 알려졌다.
대한유화는 에틸렌 생산능력이 80만톤이며 원료 나프타는 50% 이상을 에쓰오일로부터 공급받고 있다.
에쓰오일은 석유화학제품 및 원료 수출입용 바스를 보유하고 있고 오너가 울산과 주변 지역에 산업용지를 다량 보유하고 있는 대한유화를 석유화학 전환에 가장 이상적인 파트너로 주목했다.
대한유화 인수금액이 샤힌 프로젝트의 3분의 1 수준인 3조원이라는 점도 매력적인 포인트였고 대한유화 NCC가 국내에서 2번째로 노후화돼 LG화학 등의 최첨단 크래커와 비교해 생산성이 떨어지는 것으로 평가되나 석유정제와 일체화시킨다면 코스트 합리화가 가능할 것으로 기대했다.
그러나 에쓰오일이 대한유화 대신 아람코 주도의 샤힌 프로젝트에 집중하면서 2026년 이후로는 대한유화가 에쓰오일로부터 나프타를 공급받지 못할 것이라는 의견이 대두되고 있다.
에쓰오일은 샤힌 프로젝트에서 MFC를 건설한 후 기존 나프타 생산량까지 전량을 원료로 자가소비할 것으로 예상되기 때문이다.
샤힌 프로젝트는 사우디 최고 권력자인 무함마드 빈 살만 왕세자가 한국을 방문한 것을 계기로 투자 본격화가 결정됐다.
2022년 국내 원유 수입량 중 30% 이상이 사우디산이었던 것으로 추정되고 국내 대기업들이 사우디 도시개발 프로젝트 참여를 검토하는 등 양국은 앞으로도 에너지 안전보장 및 하이테크 부문에서 협력을 강화할 것으로 예상된다. (강윤화 책임기자: kyh@chemlocus.com)