제품 원가 절감을 위한 헥산용매 개발

대한유화 울산공장에서 생산하는 PP와 HDPE는 슬러리(Slurry)공법을 통해 제조된다. 슬러리 공법이란 에틸렌 및 프로필렌을 원료로 용매 속에 촉매와 수소를 주입한 후 중합반응을 일으켜 HDPE와 PP를 생산하는 방식을 말한다. 이 때 용매(solvent)로는 헥산(Hexane, Hx)이라는 물질이 사용된다.
대한유화는 1994년부터 2000년까지 평균적으로 매년 약 9,800톤의 헥산을 사용해 왔다. 하지만 이때까지도 대한유화는 이 용매를 전량 외부에서 구매하여 사용해 왔다. 그러던 중 1998년 무렵 대한유화는, PP와 HDPE 제품의 생산원가 절감을 위한 노력의 일환으로 헥산을 자체생산하기로 했다.
이에 따라 헥산 생산을 위한 여러 가지 공법을 면밀하게 검토했다. 그 결과 나프타를 원료로 헥산을 생산하는 것이 가장 효과적인 것으로 판단하고, 본격적인 연구에 착수하여 헥산류 용매를 개발하는 데 성공했다. 새로 개발한 용매는 2000년 중반 무렵 제7공장에서 테스트를 실시한 결과 용도에 맞게 안정적으로 생산이 가능한 것으로 나타났다.
이와 함께 대한유화는 자체적으로 기본 공정을 설계하고, 공정 시뮬레이터(HYSIS)를 활용하여 최적의 운전조건도 찾아냄으로써 상업생산에 들어갈 수 있는 만반의 준비를 갖추게 되었다. 또 반응 공정상의 불순물 제거를 위해 프랑스 업체인 IFP사에서 관련 기술도 도입했다.

헥산 생산 Plant 건설

만반의 준비를 갖춘 대한유화는 2000년 11월 9일 사업승인을 받아 11월 30일 태스크포스팀을 발족하고, 헥산 제조시설인 NHP(Normal Hexane Plant)를 건설하기 위한 프로젝트에 들어갔다.
사업비용을 절감하기 위해 대한유화는 울산공장의 유휴설비를 활용하는 방안을 검토했다. 그 결과 정제타워 3기, 열교환기 4기, 펌프 14기, 드럼 2기 등을 재사용함으로써 약 3억 원의 투자비를 절감할 수 있었다.
반응공정의 기술도입과 촉매 조달은 프랑스 IFP사를 통해 이루어졌고, 상세설계는 국내 기업인 Q&Tech사가 맡아 진행했다. 이를 바탕으로 2001년 3월 5일 건설공사를 시작하여 5월 30일 준공하고, 6월 5일 시운전을 실시한 후 다음날부터 정상적으로 제품을 생산했다.
이로써 대한유화는 울산공장에서 필요로 하는 헥산을 전량 자체적으로 생산하여 사용하는 것은 물론, 잉여 물량은 국내의 수요처에 판매도 할 수 있게 되었다. 특히 온산공장의 유틸리티 시설과 울산공장의 유휴설비를 재활용하여 투자비를 절감함으로써, 투자비 회수기간도 1년 2개월로 단축하는 성공적인 투자결과를 얻을 수 있게 되었다.