SK이노베이션, 딥 체인지 성과…'에너지 효율화 공장'으로 변신

등록 2018.06.25 18:15:00

SK이노베이션 PX공장, EEAC(에너지 효율화 공장) 세계 최초 적용·상업가동 성공해

기술특허권社조차 실전 경험 전무, 최대 난제 '해머링' 해결 위한 노력 안정적 가동

【서울=뉴시스】김동현 기자 = SK이노베이션의 과감한 도전이 비정유 중심으로의 변신을 견인하고 있어 관련업계의 주목을 받고 있다.

SK이노베이션은 No.3 PX공장과 SK인천석유화학 PX공장에 세계 최초로 적용한 신개념 열교환망 EEAC를 성공적으로 가동시키며 기존 공장 대비 15% 이상의 열효율과 매년 400억원 이상 연료 비용 절감 효과를 거두고 있다고 25일 밝혔다.

EEAC는 '에너지 효율화 공장'을 지칭하며 개념으로만 존재할 뿐 실제 적용한 사례는 전 세계적으로 전무했다. 설비 운전 중 발생한 열을 식혀서 버리는 대신 공장 내 다른 장치나 시설에 공급해 연료 사용량을 획기적으로 줄이는 개념이다.

PX공장은 처리유량과 재순환되는 유량이 매우 커 연료소비량이 많은 공장이므로 제조원가를 낮추기 위해서는 연료소비량이 줄이는 것이 필수적이다.

연료비용을 감소시키는 것 만으로도 효율적이고 경제성 있는 공장 구현이 가능하다는 것이 SK이노베이션이 에너지 효율화 공장을 추진하게 된 배경으로 꼽힌다.

EEAC가 적용된 No.3 PX공장은 PX 연간 100만t, 벤젠 60만t을 생산하는 대규모 공장이다. 공정 운전을 위해 대규모의 열을 필요로 하는 만큼 고도화된 열 교환망 도입이 필요한 상황이었다.

이러한 여건 속에 고민을 거듭한 SK이노베이션은, 설계 당시 그 누구도 구현하지 못한 EEAC에 기반한 PX공장을 건설하기로 결정하게 된다.

1973년 국내 최초 석유화학공장인 NCC(Naphtha Cracking Center)를 가동하며 45년간 축적된 공장 운전 노하우와 기술력을 기반으로 과감한 도전에 나선 것이다.

도입을 결정하고 난 후, 즉시 No.3 PX공장 시운전팀을 구성해 EEAC를 파고들기 시작했다.

EEAC는 작은 문제가 발생하면 그 여파가 복잡하게 구성된 열교환망 전체로 퍼지므로 항상 최적 밸런스를 유지해야 한다.

밸런스가 어긋나면 위력적인 해머링(Hammering, 수격현상. 유체가 배관에 가하는 충격파)이 발생한다. 이 해머링을 없애는 것이 EEAC 성공적 가동을 위한 최대 난제였다.

No.3 PX공장 시운전팀은 기술특허권 회사가 있는 미국에 가 교육을 받기도 했지만 그들 역시 실전 경험은 전무했다. 그때부터 각종 책, 논문, 자료집, 심지어 유튜브까지 동원하며 해머링 사례를 연구했다.

보고 배울 곳은 고사하고 운전 매뉴얼조차 없는 상황에서 1년여간 문제 해결에 매달린 시운전 팀원들은 마침내 1000여장에 달하는 백서를 남기며 2014년 6월 성공적으로 No.3 PX공장 시운전에 성공했다.

이것이 전부가 아니었다. EEAC 가동 준비 중 얻은 성공 가능성에 대한 자신감으로 당시 단일공장 국내 최대규모인 연간 130만톤 규모의 PX공장을 건설 중인 SK인천석유화학에도 EEAC를 적용하게 된다.

이런 과정을 거쳐 EEAC가 적용된 울산CLX No.3 PX공장과 SK인천석유화학 PX공장은 확보된 가동 경제성을 바탕으로 좋은 시황과 맞물려 매년 수익률을 갱신하며, 비정유 중심의 딥체인지 2.0을 선도하고 있다.

특히 2011년 중국 중심으로 합성섬유 제품 시장이 급격히 확대되면서 수요가 급등한 PX는 원료인 나프타와의 가격 차이가 t 당 최대 750불까지 벌어지는 초 호황기를 맞았다.

이에 SK이노베이션은 역내 수급 및 유도품 성장 전망을 토대로 과감한 선제적 투자를 단행, 국내 1위·세계 6위의 생산 능력을 확보한 결과 비정유 사업의 대표 캐시카우로 자리매김 했다.

또 현저히 낮은 생산 효율과 경제성으로 인해 최소한으로 운전되는 공장상황과 최악의 재무상황의 미운 오리였던 SK인천석유화학은 PX공장을 바탕으로 지난해 창사 이래 최대 실적인 영업이익 3966억원을 달성하기도 했다.

이 회사는 3개년(2016년~2018년) 통합 영업이익 1조원 시대를 바라보고 있고, 지난해 인천광역시와 국가에 납부한 세금만해도 1조 5300억원대에 달한다.

당시 시운전팀을 이끌었던 SK종합화학 전영기 아로마틱 생산4팀장은 "화석에너지 사용량을 최소화해 환경보호에도 기여할 수 있는 EEAC는 석유화학산업이 나아갈 길"이라며 "향후 EEAC는 전세계 신규 PX공장의 기반이 되는 열교환망이 될 것"이라고 말했다.

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