일본 3사, 공동 원료‧연료 전환 … 이데미츠, 바이오 나프타 도입

일본 석유화학 3사가 에틸렌(Ethylene) 크래커의 탄소중립 전환에 나서 주목된다.
석유화학산업은 세계적인 탄소중립 트렌드 확산을 타고 온실가스 배출량 감축 및 자원 순환에 기여하는 차세대 사업 구축이 요구되고 있으며, 에틸렌 크래커를 가동하는 석유화학기업들은 다른 석유화학기업과 연계를 통해 구조개혁에 속도를 내고 있다.
아사히카세이(Asahi Kasei), 미쓰이케미칼(Mitsui Chemicals), 미츠비시케미칼(Mitsubishi Chemical)은 일본 서부지역에서 각각 가동하고 있는 NCC(Naphtha Cracking Center)에서 공동으로 원료 및 연료 전환을 추진하는 방안을 검토하고 있다.
오카야마현(Okayama)에 소재한 아사히카세이와 미츠비시케미칼의 합작 크래커와 미쓰이케미칼의 오사카(Osaka) NCC 연계를 강화해 그린화를 추진할 방침이다.
동부지역에서 스미토모케미칼(Sumitomo Chemical) 등이 석유화학단지 그린화 및 설비 집약을 진행하고 있어 서부 3사까지 협력에 나서면 일본 전역에서 석유화학산업의 탄소중립 전환에 속도가 붙을 것으로 예상된다.
또 이데미츠코산(Idemitsu Kosan)은 게이요(Keiyo) 단지에서 치바(Chiba) NCC를 미쓰이케미칼과 공동으로 집약하는 방안을 검토하고 있으며 기초화학제품 생산은 이어갈 계획이기 때문에 탄소중립형 원료로 전환해 그린케미칼 공급을 확대할 것으로 예상되고 있다.
일본 서부에서는 아사히카세이, 미쓰이케미칼, 미츠비시케미칼이 석유 자원을 대체할 바이오매스 원료를 확보하기 위한 구체적인 방법을 모색하고 있다. 
3사는 수년 전부터 온실가스 배출량을 실질적으로 제로(0)화하겠다는 목표 아래 각자 에너지 사용량 감축, 저탄소형 원료‧연료 전환기술을 개발하고 있으나 단독으로는 신기술 사업화 속도 및 효율성에 한계가 있다는 판단 아래 공동 개발에 나섰고 중장기적으로 생산체제 최적화에 협력할 것으로 예상된다.
그동안 아사히카세이는 바이오 에탄올(Ethanol)을 원료로 기초화학제품을 직접 제조하는 상업 플랜트 건설을, 미츠비시케미칼은 바이오 에탄올 베이스 올레핀 생산기술 개발을 추진했다. 미쓰이케미칼은 오사카 공장의 원료로 바이오매스 나프타와 폐플래스틱 열분해유, 암모니아(Ammonia) 연료 등을 투입하고 있다.
3사는 앞으로 각자가 개발한 기술을 결집시켜 공동으로 바이오매스 원료화를 추진하고 저탄소 연료 전환에 박차를 가할 예정이다.
동부지역에서는 게이요린카이(Keiyo Rinkai) 단지의 미쓰이케미칼, 스미토모케미칼, 마루젠석유화학(Maruzen Petrochemical) 3사가 그린화 전환을 목표로 연계하고 있으며, 이데미츠코산이 미쓰이케미칼과 2027년까지 추진하는 치바 NCC 집약도 대표적인 구조개혁 사례로 주목받고 있다.
이데미츠코산은 치바 NCC 집약을 계기로 그린케미칼 사업을 확대할 예정이다.
이데미츠코산은 석유화학 사업의 수익성이 악화됨에 따라 경질 폴리올레핀 L-Modu와 아크릴산(Acrylic Acid) 생산에서 철수했고 BPA(Bisphenol-A) 가동중단을 결정했다.
또 2010년부터 LLP(유한책임사업조합)를 통해 에틸렌 크래커를 공동으로 가동하고 있는 미쓰이케미칼과 협력해 2027년까지 NCC 집약 및 수익 개선에 박차를 가할 방침이다.
게이요 지역은 수도권에 가까워 수요가 충분한 것으로 평가됐으나 수년 전부터 수요 감소가 이어지면서 생산량 중 잉여물량이 급증하고 있고 유도제품 서플라이체인을 고려해 미쓰이케미칼의 크래커가 아닌 이데미츠코산의 크래커를 가동중단한 후 미쓰이케미칼 크래커로 집약하기로 결정한 것으로 일려졌다.
집약 후 1개 크래커를 미쓰이케미칼과 공동으로 가동하며 현재 정확한 생산량 할당량이나 기술상 과제 등을 검토하고 있는 단계로 알려졌다.
최종적인 의사결정은 2025년 이후 진행하며 그룹 내 FCC(유동층 접촉분해) 장치에서 프로필렌(Propylene)을 공급받을 수 있기 때문에 기초유분 공급이 부족해지는 일은 없을 것으로 판단하고 있다.
이와 함께 탄소중립형 투자를 가속화하고 있어 플래스틱 CR(Chemical Recycle)을 통한 열분해유나 지속가능한 항공연료(SAF) 부생 나프타(Naphtha) 등 새로운 원료를 스팀 크래커에 투입하고 중장기적으로는 바이오 에틸렌 등 그린케미칼 기초화학 및 유도제품 생산을 확대할 예정이다.
치바와 함께 이데미츠코산의 주요 사업장 중 하나로 알려진 도쿠야마(Tokuyama)에서는 NCC 가동을 이어갈 예정이나 암모니아로 연료를 전환하는 등 탄소중립 투자를 가속화하고 있다.
특히, 2028년 가동 예정인 SAF 플랜트에서 부생되는 수만킬로리터 상당의 바이오 나프타를 스팀 크래커 원료로 주목하고 있다.
중동과 중국이 생산능력을 대폭 확대하고 있어 물량 공세에서는 밀린다는 판단 아래 그린화 전략을 주목하고 있으며 SM(Styrene Monomer), PS(Polystyrene) 사업도 그린화를 추진할 예정이다. (강윤화 책임기자)