MCC, 고순도 1,2-BDO 공급 확대 … 분해중유 활용기술 개발 활발

NCC(Naphtha Cracking Center) 가동 석유화학기업들은 미이용 유분 활용에 주력하고 있다.
최근 석유화학 시황 악화로 NCC 가동률 감축이 이어지고 있는 가운데 석유화학기업들은 기존에 연소하거나 저가에 판매하던 미이용 유분을 활용함으로써 수익성 개선에 주력하고 있다.
기초화학제품 사업은 경기 변동에 민감하지 않은 방향으로 전환해야 수익성 확보가 가능하기 때문에 미이용 유분 활용은 NCC의 가동률 향상을 위한 중요한 방안이 될 것으로 기대되고 있다.
특히, 일본은 스팀 크래커 가동률이 2022년 8월부터 15개월 연속 90%를 하회하고 있어 수익성 개선에 총력을 기울이고 있다.
미츠비시케미칼(MCC: Mitsubishi Chemical)은 1,4-BDO(Butandiol)를 생산할 때 주성분과 동시에 부생되는 유분을 유효하게 활용하기 위한 목적으로 1,2-BDO 생산에 나섰으며 최근 고순도 그레이드의 잉크 용제 및 계면활성제 원료용 공급을 시작했다.
1,2-BDO는 건조성을 포함해 수성잉크 용제에 요구되는 물성을 조화롭게 갖추고 있어 수성잉크 수요 증가를 타고 고순도제품이 수혜를 누릴 것으로 기대하고 있다.
도소(Tosoh)는 제올라이트(Zeolite) 촉매를 사용해 C4 잔유분을 벤젠(Benzene) 등 방향족으로 전환하는 기술을 개발하고 있으며 프로세스 개발 중 혼합 원료 범위를 넓히기 위해 C5, C9 도입에 주목하고 있다.
예전부터 C5는 수첨해 나프타(Naphtha) 대체 원료로 사용하고 C9은 석유수지 잔유분을 연료로 사용했으나 부가가치를 높이기 위해 요카이치(Yokkaichi)에 벤치 플랜트를 건설하고 방향족 전환 뿐만 아니라 폐플래스틱 CR(Chemical Recycle) 베이스 열분해유 생산에 활용하는 방안을 검토하고 있다.
분해중유를 유효하게 활용하기 위한 방안 마련도 진행하고 있다.
분해중유는 나프타 분해 시 에틸렌(Ethylene)과 병산되며 나프타 분해유분 중 끓는점이 가장 높은 중질유분으로 처리가 어려워 기존에는 카본블랙(Carbon Black)이나 침상코크스(Needle Cokes) 원료용으로 저가에 판매하거나 남으면 연료로 이용했다.
레조낙(Resonac)은 분해중유 절반을 카본블랙 원료용으로 판매하고 나머지는 연료로 전환해 소비했으나 최근 고부가제품 원료로 전환하기 위한 기술 개발에 착수한 것으로 알려졌다.
도소 역시 타이어, 연료유 수요 등 경기 쉽게 좌우되는 분해중유 상업판매를 줄이고 변동요소를 최소한으로 줄이기 위해 그룹 내 제조공정에서 이용하고 있다.
마루젠석유화학(Maruzen Petrochemical)과 모회사 코스모에너지(Cosmo Energy Holdings)는 아라카와케미칼(Arakawa Chemical)과 연계해 에틸렌 크래커에서 부생된 C9 유분으로 수소화 석유수지를 생산하고 있으며 추가적인 미이용 유분 활용을 위해 C4, C5 유분 등도 새로운 수지나 용제로 고부가화할 계획이다.
제온(Zeon)은 주력 생산기지인 미즈시마(Mizushima) 공장에서 C4 유분과 C5 유분을 종합적으로 이용하고 있으며, 특히 C5 사업은 글로벌 시장점유율 70%를 장악한 그린 향료와 1위를 달리고 있는 COP(Cyclo Olefin Polymer) 필름 원료용 폴리머 등을 통해 차별화에 총력을 기울이고 있다.
제온은 C4 유분을 이용하는 GPB법과 C5 유분을 이용하는 GPI법 등 독자적인 추출증류 기술을 갖추고 있으며 미즈시마 공장을 주력 적용 공장으로 활용하고 있다.
C4 사업은 BR(Butadiene Rubber), C5 사업은 TPE(Thermoplastic Elastomer)와 IR(Isoprene Rubber), 석유수지, COP, 합성 향료 등을 주력제품으로 공급하고 있으며 미즈시마 공장은 세계에서 유일하게 C5를 종합적으로 이용하는 사업장으로 영향력을 확보하고 있다.
GPI 플랜트는 GPB 플랜트보다 증류탑 수가 압도적으로 많으며 도쿠야마(Tokuyama) 공장이나 라이선스를 통해 외부에서도 가동실적을 거둔 GPB와 달리 GPI는 미즈시마 공장에서만 상용화함으로써 차별화된 경쟁력 강화에 활용하고 있다.
원료용 C4 유분과 C5 유분 모두 AMEC(Asahi Kasei Mitsubishi Chemical Ethylene)로부터 조달하거나 외부로부터 구매하고 있다.
미즈시마 공장은 2008년 다이셀(Daicel)의 생산 혁신법을 도입함으로써 분산돼 있던 조정 기능을 집약시키고 작업 내용을 최적화해 IPC(종합생산센터)로 변모한 것으로 평가되고 있다.
디지털화를 위해 설비별 데이터 축적을 진행하고 있으며 고효율 생산 및 가동 안정화에 도움이 되도록 활용할 계획이다. (K)