[지상유전] 건설...깨고 또 깨고 버릴게 하나 없다

기름 한 방울 나지 않던 대한민국이
[원유]를 들여와 휘발유 등 [석유제품]을 생산한다는 것은 당시에는 [꿈]이었다.

1950~1960년대 당시 우리나라 에너지공급구조는
대기환경 오염을 유발하는 석탄을 중심으로 한 고체연료가 90% 이상을 차지하고 있었고,
미국의 원조를 벗어나기 위한 산업화 추진을 위해서는 석유산업의 육성은 [선택이 아닌 필수]였다.

우리도 한번 잘 살아보기 위해 추진된 정유산업은
[SK이노베이션], [GS칼텍스], [에쓰-오일], [현대오일뱅크] 등 정유4사로 거듭났으며
명실상부 세계 최대 규모 및 최고 수준의 인프라를 구축한 상태다.

특히 우리나라는 IMF, 금융위기 등을 거치면서 많은 어려움을 겪어왔다.

하지만 단 한번도 국민 혈세인 공적자금 지원 없이
그동안 국내 안정적인 에너지 공급을 넘어 전세계 수출 시장을 누비고 있다.

50여년이 흐른 지금 국내 석유산업의 위상은 크게 흔들리고 있다.

안으로는 정부와 국민들의 산업에 대한 이해 부족으로
[폭리를 취하고 있다]는 오해를 받고 있으며,
밖으로는 LNG, 셰일가스 등 새로운 에너지원의 출현과 경쟁국들의 신증설 영향으로
설 자리를 잃어가고 있다.

하지만 여기서 멈출 수 없다.
수요가 급증하고 있는 PX 등 석유화학분야로 몸집을 불리고,
특수플라스틱, 신재생에너지 등 미래에너지로 그 영역을 넓히며
[제2의 창조경제]에 나선 정유산업을 조망해 본다.

①50년 전부터 [창조]에 나선 정유산업
②3만5천배럴에서 300만배럴까지 [규모]의 경제 실현
③깨도 또 깨고...[지상유전]을 건설하라!
④에너지영토 확장..."우리땅 우리 바다는 아니지만..."
⑤세계 최고 품질로 세계 시장 누빈다
⑥정유 넘어 PX 등 석유화학, 윤환유까지 경계 허물다
⑦미래에너지로...[제2의 창조경제] 나섰다

석유가 없으면
단 하루도 사회·산업활동을 영위할 수 없지만,
글로벌 석유시장은 접근 자체가 쉽지않다.

[지정학적 불안과 수요 증가],
[달러화 가치 하락],
[기후] 등의 영향으로 요동치는 등 변덕이 심할 분만 아니라,
생산가능 지역 역시 국지적이다.

안정적인 석유 확보는
우리나라뿐만 아니라 전 세계적인 문제인 이유다.

하지만 석유시장은
엑슨모빌, BP, 로얄더치쉘, 토탈, 쉐브론 등 글로벌 메이저들과
아람코, 등 산유국을 중심으로 한 국영석유기업이 사실상 문고리를 쥐고 있다.

결국 우리나라 정유업계가 생존을 위해 선택한 [규모의 경제] 실현.

이로 인해 우리나라 정유사들의 정제능력은
단일 규모 기준 세계 최고 수준으로 성장했다.

하지만 문제는 정제능력이 커질수록
원유처리 과정에서 병산되는 벙커C유 등
저가 중질석유제품의 증가는 또 하나의 부담으로 작용해 왔다.

실제 고유가상황이 지속되면서
원유 처리 과정을 거쳐 뽑아낸 제품이었지만,
원유가격에도 미치지 못하는 수준에 가격이 형성됐다.

과거 벙커A, B, C 등 중질석유제품의 경우
선박용 및 발전용으로 사용됐지만,
환경문제 대두로 사실상 설자리를 잃었기 때문이다.

최근들어 선박에 사용되고는 있지만,
장기적으로 LNG 등의 연료전환이 이뤄지고 있어
이같은 추세는 지속될 수 밖에 없는 상황이다.

이같은 상황 타개를 위해 정유사들이 생각해 낸 것은
바로 고도화 설비다.

저가의 중질석유제품을 감압하거나,
촉매를 활용해 재처리하면,
휘발유, 경유 등 고부가 석유제품을 다시 뽑아낼 수 있기 때문이다.  

국내 정유사는 2000년대 들어
부가가치가 높은 경질유 제품 생산을 위해
고도화설비인 [중질유분해시설]에 대한 투자를 아끼지 않았다.

현재 국내 정유사들의 중질유분해시설 규모는
하루 72만5,000여 배럴 수준으로
고도화비율은 24.5%를 기록 중 이다.

GS칼텍스

GS칼텍스는 고도화설비에 1995년부터 올해까지 총 5조8,500억 원을 투자해
고도화시설 처리 용량 일일 26만8,000배럴로,
고도화비율 34.6%를 달성, 국내 정유사중 가장 높은 고도화비율을 자랑한다.

GS칼텍스가 보유한 고도화 설비 중
지난 1995년 완공된 제1중질유분해공장
(RFCC, Residue Fluidized Catalytic Cracking, 유동상촉매분해공정)은
원유를 정제하는 과정에서 병산되는 벙커C유 등 중질석유제품을
유동상의 촉매반응기에 직접 투입해 촉매 반응 시킴으로써
부가가치가 높은 휘발유 및 LPG 등의 제품을 얻는 공정이다.

RFCC 공정에서는
휘발유 및 LPG 제품을 하루 9만3,000배럴 생산 중이다.

이어 2007 가동을 시작한 제2중질유분해탈황시설(HCR, Hydrocracker, 수첨탈황분해시설)은
중질유에 수소를 첨가해 등·경유 중심으로 경질석유제품을 일일 6만배럴 뽑아낸다.

부지 내에 감압증류시설과 수소첨가탈황 분해시설,
윤활기유 생산시설,
황화수시설 수소생산 시설,
동력시설 등을 포함한다.

2010년 완공된
제3중질유분해시설(VR HCR, Vacuum Residue Hydrocracker, 감압잔사유 수첨탈황 분해시설)은
제2중질유분해시설과 같이 경질석유제품을 일일 6만배럴을 생산하고 있다.

올해 3월 상업생산에 들어간
제3중질유분해탈황시설(VGOFCC, Vacuum Cracking Unit, 감압 가스오일 유동상촉매시설)은
감압경유(VGO)를 촉매 분해함으로써
경질석유제품을 일일 5만3,000배럴 생산하고 있다.

특히 VGOFCC시설은
고온이지만 낮은 압력상태에서 수소를 사용치 않고,
촉매를 통해 경질유를 생산함으로써 건설비용을 줄이고,
생산원가를 상대적으로 낮출 수 있어 경제성이 우수하다.

또한 공정에너지 효율향상을 통한 가동비 절감과 함께
연간 약 7만t 가량의 황 화합물 매출을 저감시키는 친환경적 시설이다.

이로써 GS칼텍스는
원유를 정제해 생산하는 거의 대부분의 제품을
경질유만으로 구성하는 정유공장의 이상적인 모델로 도약하게 됐다.

지상유전 건설에 나선지 약 20여년.

"선제적이고 과감한 고도화설비 투자를 통해
글로벌 석유제품 수요변화에 능동적인 대처는 물론,
수출 경쟁력을 한층 강화할 수 있게되는 등 자신에 찬 모습이다."

에쓰-오일

에쓰-오일은 다른 정유사들보다 10년 이상 앞서
BCC(Bunker-C Cracking Center, 중질유분해시설)투자에 나섰다.

BCC는
세계적으로 공급이 부족한 고급원유 대신 수급이 원만한 저급원유를 정제할 때
불가피하게 대량 생산되는 저급의 벙커C유를 100% 가까이 휘발유, 등·경유 등
경질유로 전환시키는 설비를 말한다.

에쓰-오일의 BCC는 등·경유를 주로 생산하는 수소첨가분해시설과
휘발유를 주로 생산하는 접촉분해시설 및 고유황 벙커C를 처리해
저유황 벙커C를 생산하는 벙커C탈황시설 등으로 이뤄져 있다.

부가가치는 높지만,
동일한 규모의 원유정제시설 투자비의 10배 정도가 소요될 만큼,
막대한 투자비는 부담으로 작용할 수 밖에 없다.

후발 주자였던 에쓰-오일의 지상유전 건설 프로젝트는
미래의 석유시장변화에 대한 확신이 없으면 불가능한 결정이었다.

에쓰-오일은 이러한 막대한 투자비 부담과
불확실한 시장 환경변화 때문에 경쟁사들이 망설이고 있을 때
대규모 투자를 결행했다.

하지만 당시 앞선 투자로 회사가 휘청거리기도 했다.
저유가 기조가 뚜렷해 수출 정제마진이 높지 않았고
막대한 투자비를 회수할 길이 막막했기 때문이다.

행운도 에쓰-오일 편이었다.
1997년 이전 고도화설비 증설로,
IMF 외환위기 때 어려움을 겪지 않은 것이다.

에쓰-오일은 1991년에 사우디 아람코와 합작계약을 체결하고
BCC 건설을 시작했다.

세계 최대 산유국인 사우디의 국영석유회사인 아람코와 합작을 통해
투자재원을 조달함은 물론 안정적인 원료공급선을 확보함으로써,
성공적인 BCC시설 건설 및 효율적인 운전을 위한 발판을 마련한 것이다.

BCC 건설은 7년에 걸쳐 진행됐으며
외환위기가 본격화되기 직전인 1997년4월에
1조원의 투자비가 투입된 1차 BCC투자가 마무리됐다.

특히 BCC 확출 이후 국제유가가 급등하면서
당시 국내 정유사는 물론,
전세계적으로 가장 효율적인 정유공장으로 이름을 알릴 수 있었다. 

현재 에쓰-오일은 총 14만8,000 배럴의 고도화 시설을 확보,
22.1%의 고도화비율을 기록 중이다.

SK이노베이션

SK이노베이션은 총 3기의 지상유전을 보유하고 있다.

SK이노베이션은
일일 18만7,000배럴의 [중질석유제품]을
고부가가치의 [경질석유제품]으로 전환시키고 있다.

SK이노베이션이 보유한 고도화 설비 중
지난 1992년 국내 최초로 완공된 제1중질유분해공장(HOU)은
정유공장에서 공급되는 상압잔사유를 감압증류시켜 수소첨가 반응을 통해
경질유분(프로판, 부탄, 납사, 등유, 경유) 및 중질유분(저유황 B-C)을 생산한다.

HOU 공정에서는
[경유]제품 하루 4만5,000배럴과 함께 아스팔트, 윤활기유 등도 일부 생산 중이다.

1997년 가동을 시작한 제2고도화설비는
벙커C유에 촉매를 첨가해 분해과정을 거쳐
고가의 [휘발유] 및 [프로필렌] 등 경질 올레핀 제품을 만들어
하루 5만7,000배럴을 생산한다.

2008년 6월부터 상업 생산에 들어간 제3고도화설비는 제2고도화설비와 같이
청정휘발유 등을 하루 8만5,000배럴 생산하고 있다.

SK이노베이션은 내년까지
제1 RFCC(Residue Fluidized Catalytic Cracking) 시설 공정 개선을 통해
일일 23만2,000배럴로 고도화 처리규모를 증대시킬 계획이다.

현대오일뱅크

현대오일뱅크는 2011년 9월 창사 이래 최대 규모인 2조6,000억 원을 투입해
제2 고도화 시설을 성공리에 준공하며
원유정제부문에서 새로운 도약의 기반을 마련했다.

2009년 7월 기초공사를 시작으로
1년 6개월만인 2011년 1월 기계적 준공을 완료했으며,

2011년 5월 업계에 유례없는 [One Shot Start-up]의 성공적인 시운전을 바탕으로
6월부터 국내 유사규모 고도화 프로젝트 중
최단 기간 내 상업가동에 돌입하는 기록을 세우고
정상가동을 이어오고 있다.

현대오일뱅크 제2고도화 시설은
원유정제 과정에서 발생하는 중질유분(벙커C유)을
고부가가치, 저유황 경질유로 전환하는 시설로
하루 5만2,000배럴 규모의 중유를
친환경 휘발유, 경유 등 고부가가치의 [경질유]로 재처리하고 있다.

이로써 현대오일뱅크는
기존 6만4,000배럴(1988년 가동)을 포함한
총 13만4,000배럴의 고도화 시설을 확보해
34.4%의 고도화율을 자랑하고 있다.