정유사가 원유를 끓여서 LPG, 휘발유, 나프타, 경유, 아스팔트 등을 만드는데요. 여기서, 석유화학업체들의 관심사는 '나프타'입니다.
현대오일뱅크, GS칼텍스, S-Oil 같은 정유사들은 중동 같은 산유국에서 원유를 사오고 이를 끓입니다. 그러면, 끓는 점에 따라서 다양한 물질이 나오는데요. LPG부터 휘발유, 나프타, 경유, 등유, 중유 그리고 아스팔트까지 다양한 것들이 나오죠. 여기서, 석유화학업체들의 관심은 오직 '나프타'입니다. 참고로, 나프타(Naphtha)란 고대 페르시아에서 휘발성 액체를 발견하고 나프트(Naft)라고 부른데서 나왔어요. 정제되지 않은 가솔린인 것이죠. 그래서, 끓는 점 기준으로 가솔린 바로 위에 나프타가 존재합니다.
원유는 끓는 점에 따라 LPG ~ 중유로 나뉘는데. 석유화학업체들은 100~180도에서 나오는 '나프타'를 정제 및 가공하여 화학제품을 위한 기초원료를 생산하죠.
석유화학업체들의 관심사는 다 필요없고 '나프타'라고 설명을 했죠. 아래 그림을 보면, 끓는 점마다 얻을 수 있는 물질들이 있는데요. 나프타는 100도~180도 사이 온도로 가열하면 얻을 수 있는 것을 알 수 있을거에요.
나프타를 가져온 석유화학사들은 나프타 분해시설인 NCC를 통해 다양한 화학원료를 얻습니다.
자, 석유화학업체들이 나프타를 가져오면, 또 여기서 나프타를 다시 나누는데요. 즉, 나프타 분해시설이 필요합니다. NCC란 말 들어봤나요? NCC는 Naphtha Cracking Center의 줄임말로 나프타 분해 설비를 의미해요. 말 그대로, 나프타(Naphtha)를 깨뜨리는(Cracking) 곳(Center)이죠. 나프타는 5~12개의 탄소를 중심으로 고리를 이루고 있는데요. 이것을 Cracking해서 2개의 탄소로 이루어진 에틸렌, 3개인 프로필렌, 4개인 Mixed C4(쉽게 말해, 부탄) 그리고 열분해 Oil로 분리된답니다.
석탄, 석유, 가스는 결국 탄소(C)와 수소(H)가 어떤 비율로 결합되어있는지의 결과물에 불과해요.
나프타 분해공정을 보면 알겠지만, 탄화수소로 분해한다고 처음에 나와있죠. 탄소(C) + 수소(H)가 어떤 식으로 결합되어있는지에 따라 우리가 아는 석탄(C), LPG(C3H8), LNG(CH4) 등으로 나뉘어지는 거에요. 그래서, 앞으로 탄화수소는 곧 원유의 기본이다라고 꼭 알고있어야해요. 아무튼, 나프타(C4H6)도 결국 탄화수소로 이루어져있는데, 이를 어떤 식으로 분해, 정제하는지에 따라서 기초원료가 나눠집니다. 대표적으로 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, BTX가 있습니다.
그동안 많이 들었던 폴리(Poly)란 말은 하나의 단위(모노머)가 여러개 있다는 뜻입니다. 석유화학업체들이 고부가가치를 만들기 위해 '합성'을 한 것이죠.
자, 여기서 기초원료(에틸렌, 프로필렌, 부타디엔)만 가지고는 돈을 벌 수가 없어요. 이제 다른 물질과 섞어서 고부가가치제품을 만들어야하는데요. 여기서 핵심은 우리가 들어왔던 폴리란 말이 여기서부터 등장한다는 것이에요 .에틸렌이 폴리와 만나면 폴리에틸렌(PE, PE, Poly-Ethylene), 프로필렌과 만난다면 폴리프로필렌(PP, Poly-Propylene), 염화비닐과 만난다면 폴리염화비닐(PVC, Poly-vinyl Chloride) 등 이런 식인 것이죠.
물론, 폴리란 말이 다 들어가는 것은 아니에요. ABS가 대표적이죠. 참고로, ABS는 아크릴로니트릴(A)-부타디엔(B)-스타이렌(S) =crylonitrile-Butadiene-Styrene)의 줄임말인데요. ABS는 PC와 함께 가전제품, 건설자재 소재로 들어가기 때문에 고부가제품으로 분류되고 있ㅅ브니다. 아무튼, 폴리(Poly)의 P를 보게되면 자연스레 석유화학업체들이 나프타를 이용해서 합성제품을 만들었구나 자연스레 생각을 해야한다는 것이죠. 참고로, 모노머라는 것도 있는데요. 대표적으로, BD(부타디엔), SM(스티렌 모노머) 등이 있습니다. 모노(Mono)는 '1개'를 뜻합니다. 모노가 2개 이상 일 때는 폴리머가 되는 것이고요. 화학용어로는 모노를 단위체, 폴리머를 중합체라고 일컫습니다. 더 쉬운 구분은 모노머는 액체상태로 판매되고요. 폴리머는 고체 상태로 판매됩니다.
앞으로, 기초원료인 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, BTX를 갖고 어떻게 합성수지, 합성섬유, 합성고무가 되는지 계속 알아볼 예정입니다. 다음 글을 참고해주세요 :)
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