가스정유석유화학 플랜트에 대하여

목차

제 1 장 플랜트 산업의 동향과 전망 1
1. 세계시장의 현황과 전망 1
2. 유망 품목의 변화와 전망 4
2-1. 중동으로의 투자 자본으로 Shift 4
2-2. 아시아로의 자원수요 Shift 5
2-3. 에너지 확보 방식의 Shift 6
3. 주요 경쟁국의 수주 동향 7
3-1. 일 본 7
3-2. 중 국 8
3-3. 기 타 9
4. 우리나라의 해외 플랜트 수주현황 10
5. 향후 수주 전망 13

제 2 장 가스/정유/석유화학 플랜트 공정 기술 15
1. 개 요 15
2. 가스플랜트 15
2-1. 특 징 15
2-2. 공정기술 19
2-3. 시장현황 29
3. 정유플랜트 34
3-1. 특 징 34
3-2. 공정기술 34
3-3. 시장현황 45
4. 석유화학플랜트 46
4-1. 특징 46
4-2. 공정기술 46
4-3. 시장현황 52

참고 문헌 53

본문내용

에틸렌센터에서 생산되는 에칠렌 모노머를 중합시켜 생산하는 폴리에칠렌에 여러 기능을 강화하여 LDPE(저밀도 폴리에틸렌), LLDPE(선형저밀도 폴리에틸렌) 및 HDPE(고밀도 폴리에틸렌)을 생산하여 우리 일상생활에 흔히 볼 수 있는 농업용 필름, 전선피복, 파이프, 기타 성형제품 등으로 매우 다양한 용도에 쓰이고 있다. 폴리에틸렌 생산기술의 공정 흐름도는 [그림 2-14]와 같다.
- 폴리에틸렌 생산기술로는 Basell Polyolefins, BP, Exxon Mobil,Mitsui Chemicals 등이 있으며 각 특허기술의 특징과 상업운전 실적은 [표 2-20]과 같다.
구 분
기술적 특징
Basell Polyolefins
- 본 프로세스는 Ziegler-Natta titanium-based catalyst을 사용하여 LLDPE, MDPE(medium density polyethylene), HDPE 등을 생산하는gas-phase 최신 기술임.
- 1992년부터 라이센스를 공여하기 시작하여 세계적으로 9개의 공장에서 운영 중에 있으며 총 1.8백만톤의 제품을 생산하고 있음. 단일 생산규모는 연산 10만톤∼30만톤이나 최근 기술을 개량하여 40만톤까지 가능함.
BP
- 본 공정은 Ziegler-Natta, chromium 또는 metallocene 등의 촉매를 사용하여 LLDPE나 HDPE를 생산함.
- 저압에서 반응이 일어나고 운전이 쉬워 공장운전의 안전성이 뛰어나며 환경 친화적인 프로세스임.
- 35개의 공장에서 운전 중에 있으며 단일 생산규모는 년 5만톤∼35만톤까지이나 45만톤까지 가능함.
Exxon Mobil
- 고압에서 LDPE나 EVA copolymer를 생산하는 프로세스임.
- 본 프로세스의 특징은 규모가 큰 단일생산 공장을 건설할 수 있다는데 있음. 즉, 년 생산 13만톤∼40만톤이 가능함.
- 전 세계적으로 22개의 공장이 건설되어 운영 중에 있음.
Mitsui Chemicals
- HDPE나 MDPE를 저압에서 생산할 수 있는 기술임.
- 전 세계적으로41개의 플랜트가 운영 중에 있음.
4) 국내기술동향
○ 석유화학공장에 대한 우리의 기술은 원천기술 쪽의 분야를 제외하고는 대체로 기술수준이 높다고 하겠음. 이는 지난 40년 동안 동안, 울산 석유화학단지, 여천 석유화학단지 및 대산 석유화학단지를 건설하고 운영하면서 쌓은 기술의 축적 때문이라고 할 수 있다. 특히, 상세설계, 사업관리 및 시운전 분야에 대해서는 격차가 없고 [표2-21]과 같이 기본설계분야가 비교적 기술열세에 있다고 할 수 있다.
○ 현재 우리나라의 기술력으로 원천기술이 가능한 석유화학 기술 중에 AA/Acrylatesd와 부타디엔(BD) 분야이고 현재 기술격차는 크나 선진업체와 장기적 협력을 통하여 확보할 수 있는 분야로는 LDPE, LLDPE, HDPE, PP 및 PVC 분야가 있다.
- 이중에 일부 기술은 특허기간이 만료되어 제품생산을 하고 있는 업체에서 그동안 공장 운영에서 얻은 운영기술을 바탕으로 새로운 기술을 개발하여 기술수출을 하고 있거나 할 수 있는 위치에 있다.
- 석유화학분야 기술개발에 대한 대표적 사례는 ‘2005년 대한민국시술대전’에서 대통령상을 수상한 SK(주)의 ‘이원기능 촉매를 이용한 BTX .LPG 생산촉매. 공정기술(APU)'의 경우이다.
분야
라이센스
(원천기술)
기본설계
상세설계
건설사업
관리
시운전
석유화학
플랜트
60
80
95
100
100
- APU 촉매 공정기술이란 석유화학공장의 부산물인 열분해가솔린을 부가가치가 높은 액화석유가스(LPG)와 BTX로 전환하는 기술이다. 기존 BTX 공정은 복잡하고 값비싼 용제 추출공정을 거쳐야 했지만, APU 기술을 활용하면 별도의 용제추출공정 없이 BTX 제품을 바로생산 할 수 있으며, 또 생산된 경질가스(LPG)를 에틸렌센터에 다시 투입할 수 있어 획기적으로 생산원가를 줄일 수 있다고 한다.
- 본 기술의 가장 큰 특징은 기존의 고가 용제를 이용한 BTX를 추출분리 하기 때문에 비용이 많이 들고 용제로 인하여 설비 장치의 부식에 대한 문제가 있었으나 개발된 기술은 용제가 필요 없어 생산비절감과 설비장치 수명연장에 획기적인 개선을 가져온 것이다.
- 본 공정기술은 SK(주) 울산공장에서 ‘01년부터 상업가동을 거쳐 프로세스를 안정화 시켰고, 상업성을 입증하여 현재 프랑스의 Axens을 사업파트너로 선정해 본격적인 기술마케팅을 전개하고 있다.
○ 석유화학분야 또 다른 기술개발 예는 대림산업에서 찾을 수 있다. 대림산업에서 보유한 유일한 공정기술인 "Poly Butene" 기술은 화학연구소 실험실에서 연구하여 실험관에 생성 개발한 기술을 호남에틸렌 공장에 벤치 스케일에서 Pilot Plant 및 현 Commercial Plant로 생산 체제가 되기까지 정부에서 연구비 및 Pilot plant 설치까지 비용을 지원하고 대림엔지니어링에서 Pilot Plant 및Commercial Plant화하기 위한 기본설계 및 상세설계를 수행하여 건설되어 지금까지 2차에 걸쳐 Revamping하여 운전하고 있다.
4-3. 시장현황
○ 정유플랜트 분야에서도 마찬가지이듯이 석유화학플랜트 분야의 원천기술은 기술의 생산성, 운전의 용이성 및 에너지 절감효과 등에 대한 기술의 진화에 따라 일부업체들이 세계시장을 석권하는 과점현상을 보이고 있다. 일부 석유화학플랜트 분야의 라이센서와 이들이 차지하고 있는 세계시장 점유율은 [표 2-22]와 같다.
분야
관련 플랜트(*)
원천기술사
시장점유율
석유화학
플랜트
NCC
ABB Lummus (미국)
40%
BTX
UOP (미국)
75%
PE/PP
Mitsui (일본)
30%
PTA
AMOCO (미국)
40%
(*) NCC:납사분해센터, BTX:방향족생산 공장, PE/PP:폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 공장, PTA:PET 섬유 및 레진 생산 공장
참고 문헌
1) 허병철, “특집기획 1 ; 한국 플랜트 건설산업의 현재와 미래,” 2007.10., 건설기술/쌍용, pp. 6-13.
2) 사)한국플랜트학회, “플랜트 엔지니어링 중장기 기술개발 로드맵 연구,” 2005.12., pp.118-173.

키워드

정유,   가스,   석유화학,   플랜트