석유산업 3편 - 석유 정제·활용

1. 석유 정제

1) 원유에 포함된 다양한 탄화수소 혼합물의 끓는점의 차이를 활용하여 증류, 탈황, 분해, 개질 등 석유 정제(Oil Refining) 공정을 거쳐 각종 석유제품과 반제품 생산
▶ 석유정제능력이란 상압증류장치에서 하루동안 처리하는 물량으로 B/D(Barrel Per Callender Day)로 표기
① 상압증류공정(Atmospheric Distillation) : 대기압 정도의 상압에서 원유 성분의 끓는점 차이로 원유를 증류하는 공정으로 가스회수시설, 탈황시설 등을 거쳐 LPG, 휘발유, 등유, 경유 등 석유제품 생산
② 감압증류공정(Vaccum Distillation) : 상압보다 낮은 압력에서 증류하는 방법 (열분해 방지)으로 상압증류공정에서 남은 잔사유(약 40%)를 진공에 가까운 상태에서 재처리해 끓는점이 높은 윤활유 및 아스팔트 등 석유제품 생산
▶ 산에서 밥을 지으면 100℃ 이하에서 물이 끓는 것처럼 압력이 낮아지면 끓는점이 낮아지는 원리 응용
③ 개질공정(Reforming) : 촉매를 사용하는 접촉개질법 등을 활용해 중질 나프타를 개질하여 석유화학제품의 기초 유분(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 생산
④ 중질유분해공정(Cracking) : 1차 원유정제시 가장 많이 생산 (30~50%)되는 벙커C유를 촉매 등을 활용해 휘발유·경유 등 고부가 제품으로 전환하는 공정
▶ 크래킹은 벙커C유에 포함된 길고 큰 탄화수소 분자들을 크기가 작은 탄화수소로 잘라내는 공정
▶ 중질유 분해시설은 고도화 시설, 2차 정제시설이라고도 부르며 1차 정제시설 대비 20배 이상의 투자비 소요

 

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2. 석유 제품

① LPG(Liquefied Petroleum Gas, 액화석유가스) : 프로판(C3H8), 부탄(C4H10)이 주성분으로 주로 취사용, 난방용, 수송용으로 활용(끓는점 30℃ 이하)
▶ 상온·상압에서 기체상태로 존재하는 프로판·부탄에 압력(6~7kg/cm2)을 가해 액화시켜 부피를 줄인 (1/240~1/280) 다음, 수송에 용이하도록 압력용기에 저장
▶ 액화천연가스(LNG) 대비 열량이 높으나 휘발유·경유에 비해서는 열량이 낮아 잦은 연료충전 필요
② 휘발유(Gasoline) : 휘발성이 있는 액체 상태의 석유유분을 총칭하며 용도에 따라 일반적으로 자동차·항공·공업용으로 구분(끓는점 30~180℃)

③ 나프타(Naphtha) : 경질‧중질 나프타로 구분되며 석유화학공업 원료 및 휘발유 제조원료 등으로 사용

④ 등유(Kerosene) : 오래전부터 등화용으로 사용된 석유제품으로 주로 가정용, 난방용으로 사용(끓는점 180~250℃)
⑤ 항공유(Jet Oil) : 제트엔진에 사용되는 연료로 군용기 및 민간용 항공기 연료로 사용(끓는점 등유와 유사)
⑥ 경유(Diesel or Gasoil) : 디젤엔진 연료로 주로 사용되며 황함량에 따라 자동차용(0.001%) 및 선박용 (0.05%)으로 구분, 본래 경유를 분해한 가스를 첨가시켜 도시가스 열량을 높이는 데 사용되어 가스 오일이라는 별칭이 붙음(끓는점 250~350℃)
⑦ 중유(Fuel Oil) : 상압증류 공정에서 최후까지 남는 무겁고 끈적끈적한 제품으로 점도에 따라 ‘B-A, B-B, B-C유’로 구분되며 선박 ·보일러 등의 연료로 사용하거나, 분해공정 원료로 투입하여 경질유(휘발유, 등유, 경유), 윤활유, 아스팔트 등 석유제품 제조에 사용(끓는점 350℃ 이상)

⑧ 아스팔트(Asphalt) - 감압 증류된 잔사유(찌꺼기)를 원료로 하여 제조되며 주로 도로 포장용으로 사용

3 석유 거래

1) 국제원유시장은 거래소 유무에 따라 선물시장(Futures Market)과 실물시장(Physical Market)으로 구분되고, 실물시장은 다시 현물시장(Spot Market)과 기간계약시장(Term Market)으로 분류

2) WTI유와 Brent유는 각각 세계 양대 원자재 선물시장인 뉴욕 NYMEX와 런던 ICE 시장에서 기준 원유로 거래되며, Dubai유는 중동·아시아 지역 현물시장에서 기준 원유로 거래

[출처 : 산업통상자원부]