[창간23주년/진단] 다원화되는 원료탄산시장
PSA방식·SNG제조 등에서도 원료탄산 생성
2012.05.14 (월) 11:49:43
한상열 기자 (syhan@gasnews.com)
한상열 기자 (syhan@gasnews.com)
NH3, EO, EG, H2 제조과정 등에서 점차 진화
원료 안정적 확보 ‘쾌거’…신규수요개발이 관건
국내 탄산(CO2)시장은 거의 10년 내지 20년 단위로 진화되는 양상을 띠어 왔으며 앞으로도 지속적으로 다원화될 것으로 예상돼 그 향방에 탄산업계의 관심이 쏠리고 있다.
70∼80년대에는 비료공장에서, 90년대는 EO(에틸렌 옥사이드) 제조 등 석유화학공정에서 생성되는 원료탄산이 주를 이뤄 왔다. 하지만 올해 2월 중순 태경화학이 합성천연가스 제조공정에서 나오는 원료탄산을 포스코와 함께 발굴함으로써 이 분야의 새로운 시대를 열었다.
이에 앞서 선도화학도 2010년 말 국내 최초로 흡착분리법(PSA)방식을 도입한 탄산플랜트를 완공해 화제가 되기도 했다.
본보는 이처럼 원료탄산시장이 변화해 가는 과정을 살펴보고 향후 이 분야가 어떻게 성장해 가는지 업계 관계자들의 의견을 들어 진단해보고자 한다.
그동안 암모니아(NH3), 에틸렌옥사이드(EO), 에틸렌글리콜(EG), 수소(H2)제조 등 주로 석유화학공정 및 주정공장에서 부산물로 나왔던 원료탄산이 최근에는 흡착분리법(PSA)방식 및 합성천연가스(SNG) 제조과정에서도 부산물로 나오게 됨으로써 탄산업계에 큰 변화가 오게 됐다.
사실 우리나라에 탄산이 처음 등장한 것은 60년대 후반 주한미군이 벙커-C유를 연소하는 과정에서 발생한 것이다. 이 제품을 탄산음료에 첨가한 것으로 추정하고 있다.
70년대에는 주로 비료공장에서 액체탄산이 쏟아져 나왔다. 70년대 초에는 당시 나주비료(現 LP화학) 수소공정에서 부산물로 출하된 액체탄산을 대덕공업(現 태경화학)이 드라이아이스로 제조·판매해 탄산시장의 변화에 가속도가 붙기 시작했다.
이어 80년대에는 충주비료, 영남화학, 한국비료, 남해화학 등 전국 곳곳에 비료제조공장이 건설돼 이곳에서 생산된 제품은 대덕공업, 한국탄산 등이 받아 유통시장에 출하시켰다.
비료공장서 액체탄산 쏟아져
이어 90년대에 들어서는 우리나라도 전남 여수, 충남 대산 등에 석유화학플랜트가 앞 다퉈 들어서면서 태경화학, 창신화학, 선도화학, 동광화학 등이 활동했고 2000년대에는 한유케미칼, 신비오캠 등 탄산시장에 뛰어 들었다.
이처럼 석유화학산업의 흐름에 따라 원료탄산의 공급처도 매우 다양하게 변화돼 왔다.
최근 원료탄산 공급업체인 석유화학사들은 고유가의 영향으로 촉매교환 등 공정을 개선하고 EO, EG등 석유화학제품 감산으로 인해 탄산의 공급부족이 우려되기도 했다.
탄산수급의 문제는 단지 기업 차원의 일에 그쳐서는 안 된다는 것이 업계 관계자들의 공통된 의견이다. 국내 산업발전의 저변에 깔려있는 필수요소로써 식품용, 선박용, 의료용 등 안 쓰이는 곳이 없을 정도로 그 용도가 매우 다양하기 때문이다.
이처럼 국가산업에 있어 없어서는 안 될 제품에 공급파동까지 초래하는 일을 정부나 관련기업이 방치해서는 안 된다는 주장이 설득력을 얻고 있다.
원료수급문제 해소에 한 몫
그리하여 최근 우리나라에도 새로운 탄산제조방식이 속속 소개되고 있는 것이다. 석유화학사의 공장가동 여부에 따라 원료탄산의 수급이 좌지우지되는 것을 해소시키기 위해 선도화학이 국내 최초로 흡착분리법(PSA)방식의 탄산플랜트를 건설했다.
이번에 선보인 PSA프로젝트는 특히 에너지절감 및 친환경적 탄산제조방식이라는 점에서 더욱 부각되고 있다. 기존 MEA공법은 화학적 정제방식으로 다량의 스팀이 소요되는 에너지다소비형이지만 PSA공법은 정유사에서 나오는 잔류가스를 압력 등 물리적 정제방식을 통해 탄산을 제조함에 따라 기존 방식에 비해 제조원가를 30% 정도 절감할 수 있기 때문이다.
석유화학공정에서 얻고 있는 탄산은 최근 중동, 말레이시아, 인도, 중국 등 석유자원이 풍부한 국가들이 직접 석유화학플랜트를 건설해 EO 및 EG를 생산하거나 생산계획을 세우고 있어 벌써부터 일부 전문가들은 향후 국내에서의 원료탄산 생산량이 크게 줄어 우리나라 산업발전에 막대한 지장을 초래할 수 있다고 경고하고 있다.
이 같은 사례는 그동안 우리나라의 석유화학산업의 변화를 살펴보면 잘 알 수 있다. 이미 우리나라에는 경쟁력이 떨어지는 비료공장이 사라지고 암모니아도 수입해서 쓴지 오래됐다. 그러므로 원료탄산의 안정적인 확보를 위해 PSA-CO2제조방식 도입은 미래를 준비하기 위한 프로젝트라 할 수 있을 것이다.
그동안 국내 탄산업계는 석유화학사들의 공장가동에 따라 때때로 원료탄산의 수급에 차질을 빚은 것이 사실이다. 새로운 개념으로 탄산을 제조할 수 있는 PSA방식과 합성천연가스제조공정은 석유화학사로부터 안정적인 원료탄산을 확보하면서 보다 효율적으로 탄산을 제조할 수 있어 더욱 각광받고 있다.
태경화학 포스코와 새로운 원료탄산 제조기술 발굴 99% 고순도 탄산, 500톤/일 생산규모로 건설
내년말 완공…제조원가 대폭 절감, 경쟁력 충분
태경화학 고윤석 사장(왼쪽)과 포스코 최종태 사장이 공급계약서에 서명하고 악수를 나누고 있다.
합성천연가스(SNG) 제조공정에서 탄산을 얻는 기술은 지난 2월 포스코가 태경화학에 원료탄산을 공급하는 계약을 체결하면서 본격 진행됐다.
국내 최대의 탄산메이커인 태경화학은 이처럼 새로운 원료탄산을 개발하면서 향후 보다 안정적으로 공급받을 수 있게 됐다.
포스코의 경우 포스코광양제철소에 내년 말까지 약 1조원을 투자, 석탄가스화플랜트를 건설해 연간 50만톤의 SNG를 생산할 계획이다. 이와 함께 SNG 제조공정에서 발생하는 99% 이상의 고순도 탄산의 자원화 방안을 모색하던 중 국내 최대의 탄산메이커인 태경화학과 협력관계를 맺고 추진에 박차를 가하게 됐다.
양사의 원료탄산 공급계약은 향후 10년간이며 탄산플라스틱, 파프리카 및 딸기와 같은 비닐하우스 농작물, 순환골재 등에 새로운 분야에 확대 적용해 나갈 방침이다.
태경화학은 이번 포스코광양제철소 인근에 총 1만3200㎡(약 4000평)의 부지를 임대, 하루 500톤 생산능력을 갖춘 탄산제조플랜트를 내년 말까지 건설, 2014년부터 본격 생산한다는 방침이다.
이 회사 홍종현 상무이사는 “포스코로부터 99% 이상의 고순도 탄산을 받게 됨으로써 타사 제품에 비해 제조원가를 대폭 절감할 수 있어 경쟁력이 매우 크다”면서 “특히 고순도로써 품질이 좋아 식품용으로 적합하며 파프리카, 딸기농장 등에 확대 적용할 계획”이라고 말했다.
포스코가 새로운 미래성장산업으로 추진하는 석탄에너지사업은 저가의 석탄을 고온·고압에서 가스화한 후 정제 및 합성공정을 거쳐 SNG를 생산하는 청정연료화사업으로 현재 전 세계적으로 미국에서만 상용플랜트 1기가 운영되고 있다.
또 이번 계약을 통해 SNG플랜트의 탄소배출량 감축을 이룰 수 있게 됐으며 향후 탄소배출량을 더욱 감축할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
선도화학 신개념 PSA-CO2제조방식 도입 ‘눈길’ 일산 160톤 규모, 원가 경쟁력 높아 성공적 평가
98.5%의 고순도…식품·그린하우스용으로도 적합
선도화학은 국내 최초로 흡착분리법(PSA)방식의 탄산플랜트를 건설, 가동하고 있다.
중견 탄산메이커로 급부상하고 있는 선도화학은 2010년 말 충남 대산공장에 국내 최초로 흡착분리법(PSA)방식의 탄산플랜트를 완공하고 전면 가동에 나서 화제가 되기도 했다.
원료 안정적 확보 ‘쾌거’…신규수요개발이 관건
국내 탄산(CO2)시장은 거의 10년 내지 20년 단위로 진화되는 양상을 띠어 왔으며 앞으로도 지속적으로 다원화될 것으로 예상돼 그 향방에 탄산업계의 관심이 쏠리고 있다.
70∼80년대에는 비료공장에서, 90년대는 EO(에틸렌 옥사이드) 제조 등 석유화학공정에서 생성되는 원료탄산이 주를 이뤄 왔다. 하지만 올해 2월 중순 태경화학이 합성천연가스 제조공정에서 나오는 원료탄산을 포스코와 함께 발굴함으로써 이 분야의 새로운 시대를 열었다.
이에 앞서 선도화학도 2010년 말 국내 최초로 흡착분리법(PSA)방식을 도입한 탄산플랜트를 완공해 화제가 되기도 했다.
본보는 이처럼 원료탄산시장이 변화해 가는 과정을 살펴보고 향후 이 분야가 어떻게 성장해 가는지 업계 관계자들의 의견을 들어 진단해보고자 한다.
그동안 암모니아(NH3), 에틸렌옥사이드(EO), 에틸렌글리콜(EG), 수소(H2)제조 등 주로 석유화학공정 및 주정공장에서 부산물로 나왔던 원료탄산이 최근에는 흡착분리법(PSA)방식 및 합성천연가스(SNG) 제조과정에서도 부산물로 나오게 됨으로써 탄산업계에 큰 변화가 오게 됐다.
사실 우리나라에 탄산이 처음 등장한 것은 60년대 후반 주한미군이 벙커-C유를 연소하는 과정에서 발생한 것이다. 이 제품을 탄산음료에 첨가한 것으로 추정하고 있다.
70년대에는 주로 비료공장에서 액체탄산이 쏟아져 나왔다. 70년대 초에는 당시 나주비료(現 LP화학) 수소공정에서 부산물로 출하된 액체탄산을 대덕공업(現 태경화학)이 드라이아이스로 제조·판매해 탄산시장의 변화에 가속도가 붙기 시작했다.
이어 80년대에는 충주비료, 영남화학, 한국비료, 남해화학 등 전국 곳곳에 비료제조공장이 건설돼 이곳에서 생산된 제품은 대덕공업, 한국탄산 등이 받아 유통시장에 출하시켰다.
비료공장서 액체탄산 쏟아져
이어 90년대에 들어서는 우리나라도 전남 여수, 충남 대산 등에 석유화학플랜트가 앞 다퉈 들어서면서 태경화학, 창신화학, 선도화학, 동광화학 등이 활동했고 2000년대에는 한유케미칼, 신비오캠 등 탄산시장에 뛰어 들었다.
이처럼 석유화학산업의 흐름에 따라 원료탄산의 공급처도 매우 다양하게 변화돼 왔다.
최근 원료탄산 공급업체인 석유화학사들은 고유가의 영향으로 촉매교환 등 공정을 개선하고 EO, EG등 석유화학제품 감산으로 인해 탄산의 공급부족이 우려되기도 했다.
탄산수급의 문제는 단지 기업 차원의 일에 그쳐서는 안 된다는 것이 업계 관계자들의 공통된 의견이다. 국내 산업발전의 저변에 깔려있는 필수요소로써 식품용, 선박용, 의료용 등 안 쓰이는 곳이 없을 정도로 그 용도가 매우 다양하기 때문이다.
이처럼 국가산업에 있어 없어서는 안 될 제품에 공급파동까지 초래하는 일을 정부나 관련기업이 방치해서는 안 된다는 주장이 설득력을 얻고 있다.
원료수급문제 해소에 한 몫
그리하여 최근 우리나라에도 새로운 탄산제조방식이 속속 소개되고 있는 것이다. 석유화학사의 공장가동 여부에 따라 원료탄산의 수급이 좌지우지되는 것을 해소시키기 위해 선도화학이 국내 최초로 흡착분리법(PSA)방식의 탄산플랜트를 건설했다.
이번에 선보인 PSA프로젝트는 특히 에너지절감 및 친환경적 탄산제조방식이라는 점에서 더욱 부각되고 있다. 기존 MEA공법은 화학적 정제방식으로 다량의 스팀이 소요되는 에너지다소비형이지만 PSA공법은 정유사에서 나오는 잔류가스를 압력 등 물리적 정제방식을 통해 탄산을 제조함에 따라 기존 방식에 비해 제조원가를 30% 정도 절감할 수 있기 때문이다.
석유화학공정에서 얻고 있는 탄산은 최근 중동, 말레이시아, 인도, 중국 등 석유자원이 풍부한 국가들이 직접 석유화학플랜트를 건설해 EO 및 EG를 생산하거나 생산계획을 세우고 있어 벌써부터 일부 전문가들은 향후 국내에서의 원료탄산 생산량이 크게 줄어 우리나라 산업발전에 막대한 지장을 초래할 수 있다고 경고하고 있다.
이 같은 사례는 그동안 우리나라의 석유화학산업의 변화를 살펴보면 잘 알 수 있다. 이미 우리나라에는 경쟁력이 떨어지는 비료공장이 사라지고 암모니아도 수입해서 쓴지 오래됐다. 그러므로 원료탄산의 안정적인 확보를 위해 PSA-CO2제조방식 도입은 미래를 준비하기 위한 프로젝트라 할 수 있을 것이다.
그동안 국내 탄산업계는 석유화학사들의 공장가동에 따라 때때로 원료탄산의 수급에 차질을 빚은 것이 사실이다. 새로운 개념으로 탄산을 제조할 수 있는 PSA방식과 합성천연가스제조공정은 석유화학사로부터 안정적인 원료탄산을 확보하면서 보다 효율적으로 탄산을 제조할 수 있어 더욱 각광받고 있다.
태경화학 포스코와 새로운 원료탄산 제조기술 발굴 99% 고순도 탄산, 500톤/일 생산규모로 건설
내년말 완공…제조원가 대폭 절감, 경쟁력 충분
합성천연가스(SNG) 제조공정에서 탄산을 얻는 기술은 지난 2월 포스코가 태경화학에 원료탄산을 공급하는 계약을 체결하면서 본격 진행됐다.
국내 최대의 탄산메이커인 태경화학은 이처럼 새로운 원료탄산을 개발하면서 향후 보다 안정적으로 공급받을 수 있게 됐다.
포스코의 경우 포스코광양제철소에 내년 말까지 약 1조원을 투자, 석탄가스화플랜트를 건설해 연간 50만톤의 SNG를 생산할 계획이다. 이와 함께 SNG 제조공정에서 발생하는 99% 이상의 고순도 탄산의 자원화 방안을 모색하던 중 국내 최대의 탄산메이커인 태경화학과 협력관계를 맺고 추진에 박차를 가하게 됐다.
양사의 원료탄산 공급계약은 향후 10년간이며 탄산플라스틱, 파프리카 및 딸기와 같은 비닐하우스 농작물, 순환골재 등에 새로운 분야에 확대 적용해 나갈 방침이다.
태경화학은 이번 포스코광양제철소 인근에 총 1만3200㎡(약 4000평)의 부지를 임대, 하루 500톤 생산능력을 갖춘 탄산제조플랜트를 내년 말까지 건설, 2014년부터 본격 생산한다는 방침이다.
이 회사 홍종현 상무이사는 “포스코로부터 99% 이상의 고순도 탄산을 받게 됨으로써 타사 제품에 비해 제조원가를 대폭 절감할 수 있어 경쟁력이 매우 크다”면서 “특히 고순도로써 품질이 좋아 식품용으로 적합하며 파프리카, 딸기농장 등에 확대 적용할 계획”이라고 말했다.
포스코가 새로운 미래성장산업으로 추진하는 석탄에너지사업은 저가의 석탄을 고온·고압에서 가스화한 후 정제 및 합성공정을 거쳐 SNG를 생산하는 청정연료화사업으로 현재 전 세계적으로 미국에서만 상용플랜트 1기가 운영되고 있다.
또 이번 계약을 통해 SNG플랜트의 탄소배출량 감축을 이룰 수 있게 됐으며 향후 탄소배출량을 더욱 감축할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
선도화학 신개념 PSA-CO2제조방식 도입 ‘눈길’ 일산 160톤 규모, 원가 경쟁력 높아 성공적 평가
98.5%의 고순도…식품·그린하우스용으로도 적합
중견 탄산메이커로 급부상하고 있는 선도화학은 2010년 말 충남 대산공장에 국내 최초로 흡착분리법(PSA)방식의 탄산플랜트를 완공하고 전면 가동에 나서 화제가 되기도 했다.
4km의 파이프라인 매설비용을 포함해 약 200억원이 투자된 선도화학 대산공장의 PSA-탄산플랜트는 진공펌프, 리보일러, 쿨링타워 등을 설치했으며 현대오일뱅크로부터 하루 300톤의 잔류가스(Off Gas)를 받아 160톤/日의 탄산을 생산한다.
이 플랜트는 파이프라인을 통해 현대오일뱅크에서 CO2 55∼60%, H2 23%, CH4 16%의 잔류가스(Off Gas) 하루 300톤을 들여와 PSA(Pressure Swing Adsorption)방식으로 CO2만 추출하고 남는 가스(H2 55%, CO2 12%, CH4 미량)는 다시 현대오일뱅크에 되팔기 때문에 원가 경쟁력이 높은 것이 큰 장점이다.
또 PSA방식으로 제조한 탄산은 정제가 용이하기 때문에 98.5%의 고순도로 제조됨으로써 식품 및 그린하우스용으로 더욱 적합하다는 것이다.
특히 선도화학이 이번에 추진한 PSA프로젝트는 에너지절감 및 친환경적 CO2제조방식이라는 점에서 더욱 부각되고 있다.
기존 MEA공법은 화학적 정제방식으로 다량의 스팀이 소요되는 에너지다소비형이지만 PSA공법은 정유사에서 나오는 Off Gas를 압력 등 물리적 정제방식을 통해 탄산을 제조함에 따라 기존 방식에 비해 제조원가를 30% 정도 절감할 수 있다.
대산공장 주변에 1만5000㎡의 부지를 추가 매입한 선도화학은 현대오일뱅크의 고도화설비가 완료되는 내년 이후에는 하루 600톤 규모의 Off Gas를 추가적으로 받을 수 있으며 탄산시장의 수요에 따라 PSA방식의 탄산플랜트를 증설할 계획이다.
이 회사는 또 이번 프로젝트를 계기로 향후 PSA-탄산플랜트 핵심설비인 흡착탑과 자동화시스템 등을 자체기술로 제작할 수 있게 됐다.
