중국은 질산(Nitric Acid) 시장이 1980년대부터 비약적으로 발전했으나 과잉생산으로 고전하고 있다.
질산 생산능력은 1970년 210만2000톤에서 1990년 370만6000톤, 2000년 430만톤, 2012년 1200만톤, 2015년 2084만톤으로 가파르게 확대됐다.
질산 플랜트는 주로 Double-Pressure 제조공정을 채용하고 있다. 2006년에는 Double-Pressure 공정 생산량이 236만톤에 불과했으나 2012년 792만톤으로 급증했고 2015년에는 1820만톤에 달한 것으로 추정된다.
질산 생산능력을 급격히 확대하면서 다운스트림 수요도 동시에 신장할 것으로 기대했으나 가동률이 2015년 60%대까지 떨어지는 등 부진이 계속되고 있다.
중국은 신규공장 건설에 신중을 기하면서 낙후설비 폐쇄, 판매경로 다각화 등 해결책 찾기에 고심하고 있다.
다운스트림 가동률 하락으로 고전
질산 다운스트림은 농질산(Concentrated Nitric Acid), 산업용 질산암모늄(Ammonium Nitrate), 질소복합비료, 아디핀산(Adipic Acid) 등이 있다.
질산은 니트로클로로벤젠(Nitrochlorobenzene) 생산량과 희소금속 추출량에 따라 공급이 결정되고 있으며 생산량이 매년 증가하고 있으나 가동률은 하락하고 있다.
농질산은 폭약, 염료, 살충제, 질산염(Nitrates), 금속, 제약, TDI(Toluene Diisocyanate) 제조에 사용되고 있으며 2011년 말 기준 생산기업이 26사, 생산능력 336만톤, 생산량 228만톤으로 가동률이 68%에 불과했다.
Yantai Juli는 2012년 상반기에 농질산 10만톤 공장 가동을 시작했고 2015년까지 총 125만톤을 신증설한 것으로 알려졌다.
중국은 농질산 생산능력이 연평균 5% 신장해 2014년 471만톤, 2015년 500만톤으로 증가하나 2015년 생산량은 300만톤으로 가동률이 60%까지 하락한 것으로 나타나고 있다.
질산암모늄은 2012년 생산기업이 35사로 생산능력이 610만톤, 실제 생산량은 482만톤으로 가동률이 79%에 불과했고, 2013년에는 생산능력을 900만톤으로 확대했으나 생산량이 560만톤에 불과해 가동률이 62.2%로 하락했으나 2015년까지 추가로 237만톤을 확대한 것으로 파악되고 있다.
질소복합비료는 2011년 생산능력이 308만톤에 불과했으나 2012년 Guizhou Kailin, Shandong Kingenta, Xinjiang Huyang이 생산을 시작해 448만톤으로 확대했고 2016년에는 1236만톤에 달할 예정이다.
공업용 질산암모늄은 2011년 수요 325만톤, 수출 39만톤에서 연평균 7% 신장해 2015년 수요가 477만톤에 달한 것으로 추정되고 있다.
그러나 2015년 질소복합비료 수요가 150만톤으로 1톤 제조에 0.331톤의 질산암모늄이 투입된다고 볼 때 질산암모늄 필요량은 49만7000톤에 불과한 것으로 추산되고 있다.
비료용 질산암모늄 수요는 97만4000톤으로 가동률 67.6%를 기준으로 수요가 77만900톤에 그치고 있다.
과잉생산 심각수준에 이르러
중국 질산 시장은 심각한 공급과잉을 겪고 있다.
2015년 생산능력이 208만4000톤에 달했으나 농질산용 30만톤, 공업용 및 복합비료용 질산암모늄 제조용 97만4000톤에 그쳤기 때문이다.
2015년 상업판매용 질산 생산능력은 36만1000톤, 실제 생산량은 30만7000톤으로 가동률이 85% 수준을 유지했으나 질산 총 소비량은 138만6000톤으로 가동률이 66.5%에 그친 것으로 나타나고 있다.
유럽 및 미국은 질산 공장 가동률이 79-83%를 유지하고 있으며 79%를 밑돌면 공급과잉으로 판단하고 있다.
연속생산이 가능한 대형 질산 공장은 가동률이 85% 이하로 떨어지면 공급과잉으로 판단하는 반면, 소형 질산 공장은 간헐적으로 소량생산을 이어가고 가동률도 낮은 편이다.
따라서 중국 질산 생산기업들은 대형화를 통해 85% 이상의 가동률을 확보할 필요성이 요구되고 있다.
하지만, 2015년 농질산 공장 가동률이 60% 수준에 머무르고 질산암모늄 67.6%, 질산 66.5% 정도에 불과한 것으로 파악되고 있다.
생산조절에 공장건설 변화 “바람”
전문가들은 중국이 질산 과잉생산 문제를 해결하기 위해서는 2015년 질산 생산량을 204만8000톤으로 제한하고 신증설능력을 36만톤, 45만톤, 60만톤으로 규모화하는 작업이 필요하다고 강조하고 있다.
30만톤 공장 건설과 15만톤 공장 2개 건설을 비교하면 대형이 건설비용을 36% 줄일 수 있고 가동비용을 연간 780만위안 절약함으로써 수익성이 351만위안 증가하는 것으로 분석되고 있다.
중국은 농질산 생산설비에 파이 1.0-1.2미터의 고규소주철탑(High Silicon Cast Iron Towers)을 채용하고 단일 설비 생산능력이 2만-2만5000톤으로 10만톤 공장 건설에는 파이 1.0미터 고규소주철탑 5개가 필요한 것으로 나타나고 있다.
하지만, 해외에서는 농질산 10만톤 공장에 높이 27미터, 파이 1.6미터의 유리피복탑(Glass-Lined Tower) 1개만을 채용함으로써 관리 및 작동에서 매우 유리한 것으로 판단되고 있다.
중국도 농질산 생산설비에 고규소주철탑 대신 유리피복탑을 사용하도록 권장하기 위해 파이 1.2미터 유리피복탑을 사용한 5만톤 설비를 검증한 후 파이 1.6-2.0미터의 유리피복탑을 채용한 10만-15만톤 공장을 건설할 것이 요구되고 있다.
대형 설비를 건설해 높은 가동비용, 잦은 가동중단을 개선함으로써 노후공장의 단계적 폐쇄를 추진해야 할 필요성이 높아지고 있다.
복합비료 개발도 주목되고 있다.
중국은 넓은 영토에서 다양한 작물을 재배하고 있기 때문에 다양한 화학비료가 요구되고 있기 때문이다.
질소복합비료는 건조 기후인 북쪽 지방에서 사용되는 NPK비료로 고체이나 북미에서는 2010년 액체 질소비료가 전체의 절반을 차지한 것으로 나타났다
중국은 고체비료 뿐만 아니라 질산암모늄 45%, 요소 35%, 수분 20%를 포함한 UAN(Urea-Ammonium Nitrate) 개발에 관심을 돌리고 있다.
소규모 노후 생산설비 정리 필요
중국은 다양한 질산 제조공정과 1만톤부터 27만톤까지 다양한 생산설비를 가동하고 있다.
질산 생산 초기에는 주로 Normal-Pressure 공정을 채용했으나 1950년대에 Comprehensive-Pressure 공정으로 전환했고 1970년대에는 Midium-Pressure 공정, 1980년대에는 High-Pressure 공정, 1990년대부터 Double-Pressure 제조공정을 주로 채용하고 있다.
Double-Pressure 공정을 채용한 종합공작기계(Four-in-One)가 중국화에 성공함으로써 다른 공정은 자연스럽게 활용도가 떨어지고 있다.
Normal-Pressure 공정은 외부 에너지원을 사용하는 반면 Double-Pressure 공정은 제조과정에서 발생하는 여분 에너지를 활용할 수 있어 유틸리티 비용을 절감할 수 있는 것으로 평가되고 있다.
생산능력 14만8000톤 설비에 Normal-Pressure 공정을 채용하면 석탄 2700톤을 소비하지만 Double-Pressure 공정으로 대체하면 에너지 3078톤을 재활용할 수 있어 에너지 효율성이 크게 개선되는 것으로 나타나고 있다.
이에 따라 중국 정부는 Double-Pressure 공정을 채용하지 않은 10만톤 미만의 생산설비를 단계적 폐쇄하는 방안을 검토하고 있다.
생산능력 급속 확대에 수요는 부진
중국은 Normal-Pressure, Comprehensive-Pressure 공정이 이미 사장됐고 Midium-Pressure, High-Pressure 공정, Double-Pressure 제조공정에 대한 에너지 소비기준 설정이 요구되고 있다.
질산 생산능력은 2000년 430만톤에서 2012년 1200만톤으로 급증했고 2015년에는 2084만톤으로 경제 성장률보다 훨씬 빠른 속도로 확대하고 있다.
그러나 질산 다운스트림의 수요증가율이 질산 생산능력 신장률에 비해 낮아 과잉생산이 확대되고 있다.
따라서 신규기업에게는 진입조건을 강화할 필요성이 제기되고 있다.
Double-Pressure 공정 채용을 의무화해 고도화를 추진함으로써 효율성이 크게 떨어지는 Midium-Pressure 및 High-Pressure 공정을 배제하고, 생산능력을 최소 30만톤으로 제한할 것이 요구되고 있다. 전문가들은 36만톤, 45만톤, 60만톤이 가장 적절한 것으로 평가하고 있다.
또 에너지효율이 높아야 하고, 부산물인 폐가스 및 폐수 배출기준을 맞추도록 강제할 필요성이 제기되고 있다.
환경오염이 갈수록 심화되고 있기 때문이다.
중국은 꾸준한 기술개발과 관리수준 향상, 고품질제품 개발, 적정가격 조절로 국제경쟁력을 확보하고 해외시장을 개척함으로써 공급과잉 문제를 해결하는 노력을 기울여야 할 것으로 판단되고 있다.
