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통사

생산능력 확대와 온산공장의 성공적 재가동
프롤로그 제1장 대한유화공업주식회사 창립 1970 1975 제2장 PP/HDPE 전문기업으로의 비약적 성장 1976 1988 제3장 위기극복 및 지속가능경영 기반 구축 1989 1998 제4장 사업의 다각화와 글로벌화 1999 2009 제5장 ‘종합석유화학회사’를 향한 제2의 도약 2010 2020 에필로그

생산능력 확대와 온산공장의 성공적 재가동

  • ONE Project 추진계획 수립

    공식적으로 ONE Project는 2015년 3월 24일부터 시작되었다. 하지만 그 이전에 이미 여러 가지 검토와 준비가 진행되었다. 최종 의사결정이 내려지기 전에 용량 증대에 대비한 것이다. 2012년에 대한유화는 기존 설비의 라이센서(Licensor)이자 세계적인 석유화학공정 기술특허권자인 루머스(Lummus)사와 기초스터디(Scoping Study)를 실시하여 대규모 용량 증대 프로젝트에 대한 기본구상을 가다듬었다. 이를 통해 온산공장 NCC의 생산능력을 80만 톤까지 끌어올리는 것이 가능하다고 판단했다.
    이를 토대로 2014년 9월 미국의 KBR사를 기술 라이센서로 선정했다. 기존 분해로 설비의 라이센서는 루머스이지만 분해로 수율이 앞선 것으로 평가된 KBR을 새로운 라이센서로 선택한 것이다. 기존의 기술 라이센서사를 교체한 것은 세계적으로도 이례적인 일이어서 국내 석유화학업계에 초미의 관심사가 되었다. 이때부터 KBR은 약 8개월에 걸쳐 기본설계를 진행했다. 대한유화에서도 일부 연구진이 참여하여 기술적인 협의를 진행하며 실제 공정현황을 반영한 가장 최적화된 Revamping 공정을 설계할 수 있도록 했다. 기본설계에는 온산공장의 주요 생산품목에 대한 용량 증대 계획이 모두 포함되었다. 에틸렌은 연산 47만 톤에서 80만 톤으로, 프로필렌은 35만 톤에서 51만 톤(OCU 프로필렌 포함)으로 증대하는 것을 비롯하여, BTX 분야의 벤젠은 11만 톤에서 18만 톤으로, 톨루엔은 5만 5,000톤에서 7만 톤으로, 그리고 자일렌은 3만 5,000톤에서 4만 톤으로 증대하기로 한 것이다. 이에 따라 총 투자비는 약 4,950억 원이 될 것으로 산정했다.
    대한유화는 이 금액을 토대로 2015년 3월 13일 이사회에서 ONE Project에 대한 승인을 받았다. 그리고 3월 24일 총 사업비를 5,032억 원으로 조정하여 정식으로 내부 품의절차를 거친 후 본격적인 프로젝트 수행에 들어갔다.
    2015년 7월 21일 대한유화는 공개경쟁을 거쳐 대규모 Revamping 프로젝트에 많은 경험과 노하우를 가진 것으로 평가된 GS건설을 상세설계사로 선정했다. 상세설계는 약 18개월에 걸쳐 진행되었으며, 상세설계가 진행되는 동안 제작기간이 많이 소요되는 설비들에 대해서는 일찌감치 해당 제작업체에 주문을 넣어 납기에 차질이 없도록 했다. 또 운전 중에 설치가 가능한 설비는 설치공사와 함께 진행하도록 했다.

  • ONE Project 신규 나프타저장탱크 기초공사
  • ONE Project 신규 크래킹히터 건설현장
ONE Project 공사 현장(2017.)
  • 80만 톤 규모 NCC로 재탄생

    Revamping 공사는 2016년 2월 시작돼 2017년 5월까지 약 16개월 동안 계속되었다. 이 시간에 대한유화는 상세설계를 계속하면서 각종 설비의 제작 · 구매를 병행했다. 공사는 전반적으로 순조롭게 진행되었고, 구매 주문한 설비들도 차질없이 제작되어 정해진 일자에 반입되었다.
    공사가 원활하게 진행되자, 대한유화는 Revamping 설비의 최종 연결을 위해 2017년 4월 15일부터 5월 27일까지를 대정비 기간으로 설정하고 온산공장 전체의 가동을 중단한 채 설치공사를 실시했다. 이를 통해 신설 설비 207기, 교체설비 95기, 개조설비 85기, 재사용 설비 23기 등 총 410기의 설비가 신설되거나 변경되었다.
    그런데, 각종 설비의 설치작업이 한창이던 2017년 4월 30일 뜻하지 않게 NCC 공정에 반드시 필요한 정제타워가 전도되는 사고가 발생했다. 내부 패킹 내에 잔존하는 C4 폴리머가 자연발화하여 금속모재가 취약해지는 바람에 타워가 꺾여 일어난 일이었다. NCC를 정상적으로 운전하려면 타워를 새로 만들어야 했다. 이에 타워 제작업체는 밤을 새워가며 재제작에 매달렸고 관련 임직원들도 모두 힘을 모아 제작에 동참했다. 그 결과 대한유화는 불과 27일 만에 정제타워를 새로 제작하여 설치하는 데 성공했다.
    또한 플랜트건설노조의 파업으로 인해 5일 동안 작업이 이루어지지 않은 일도 벌어졌다. 자칫 정해진 일정에 공사를 완료하지 못할 수도 있는 상황이었지만, 이번에도 임직원 모두가 합심하여 노력한 결과 공사 일정에는 아무런 차질도 빚어지지 않았다. 그 이외에는 단 한 건의 안전사고도 발생하지 않고 안전하게 시공이 이루어졌다.
    이 같은 과정을 거쳐 ONE Project는 2017년 5월 27일 기계적인 완공을 하게 되었다. 이에 6월 6일부터 에틸렌 연산 80만 톤에 대한 시운전을 시작했다. 시운전 과정에서 몇 가지 문제점이 발견되었고, 플레어링 손실과 함께 플레어스택에서 소음 · 진동 및 매연이 발생하는 일도 있었다. 하지만 이번에도 역시 모든 임직원이 참여하여 각 분야별로 해결책을 찾아냄으로써 시운전 개시 17일 만에 모든 문제점들이 정상화되었다. 다만 에틸렌 판매 증대에 따른 저압 에틸렌 탱크 1기 신설, 생산운전 마진을 위한 설비 보완사항, 그라운드플레어 신설 등 환경안전상의 보완사항 등 일부 미진한 사항들은 상업운전 개시 이후에도 지속적으로 보완 및 업그레이드해 나가기로 했다.
    한편, ONE Project는 프로젝트 품의 당시 5,032억 원의 예산이 투입될 것으로 계상했으나 실제로는 4,811억 원이 투입돼 계획 대비 약 211억 원의 예산을 절감한 것으로 나타났다. 그뿐만 아니라 때마침 저유가로 인해 석유화학 시장에 호황이 찾아온 데 힘입어, 대한유화는 당초 6년으로 예상했던 투자금 회수기간을 3년으로 단축하여 조기 회수하는 데 성공했다. 이 때문에 ONE Project에 대한 투자는 매우 시기적절했다는 평가를 받게 되었다.

  • ‘최고의 NCC’ 구현을 위한 설비 확충

    대한유화는 ONE Project를 진행하면서, 그리고 Project를 완료한 이후에도 고효율로 NCC를 가동하기 위해 온산공장에 최고의 성능을 가진 최신 설비들을 대거 설치했다. 새로 설치된 주요 설비들은 다음과 같다.
    첫째, 약 200억 원을 투자하여 SS(Superheated Steam)보일러(용량 : 100톤/시간)를 신설했다. NCC공장 가동 초기에는 분해로에서 생산되는 SS가 부족하기 마련인데, 필요한 SS를 신설 보일러에서 생산하여 공정에 투입함으로써 공정이 훨씬 안정화되었다. 2017년 8월부터 약 16개월에 걸친 설계 · 시공하여 2019년 1월 14일 시운전을 거친 후 안정적으로 운전을 시작했다. 2019년 5월 5일 NCC 재가동 때에도 신설 SS보일러를 통해 충분한 스팀을 공정 및 플레어스택에 공급하여 공정 안정화에 크게 도움이 되었다.
    둘째, 약 75억 원을 투자하여 에틸렌 냉동압축기와 프로필렌 냉동압축기 흡입드럼에 스파저 시스템을 도입했다. 스파저 시스템은 냉매압축기 가동 시에 갑작스러운 드럼 액위 상승으로 냉동압축기가 긴급 정지되는 것을 원천적으로 막아주기 위해 드럼의 액체를 증발시켜 주는 장치이다. 냉동압축기가 긴급하게 조업 정지될 경우 고압저온에서만 응축이 되는 대량의 가압가스는 플레어링이 될 수밖에 없으며, 그 양을 그라운드플레어로는 감당할 수가 없게 된다. 그러나 스파저 시스템을 갖추게 됨으로써 이러한 문제가 발생하는 것을 원천적으로 방지할 수 있게 되었다. 2019년 5월 재가동 과정에서도 스파저 시스템이 안정적으로 운전되어 냉동압축기의 긴급 정지를 막을 수 있었다.
    셋째, 약 80억 원을 투자하여 저압 에틸렌 저장탱크(설계용량 : 4,633톤)를 신설했다.

  • 이는 기존 저압 에틸렌 저장탱크 용량의 약 1.6배에 해당하는 용량이다. 약 20개월 동안의 설계 · 시공을 거쳐 설치되었다. 이에 따라 에틸렌 주 사용처인 울산공장의 HDPE 공정이 예기치 못하게 조업정지 되는 일이 발생하더라도 온산공장 NCC는 가동률의 변화 없이 안정적으로 조업을 이어갈 수 있게 되었다.
    넷째, 약 10억 원을 투자하여 순수(純水, Polished Water) 저장탱크(용량 : 2,000톤)를 신설했다. 순수는 최종적으로 스팀 생산을 위해 보일러로 급수되는 물로, 순수 저장용량을 증대함으로써 안정적인 보일러 급수가 가능하게 되었다. 이 설비는 약 8개월간의 설계 · 시공을 거쳐 2017년 11월부터 서비스를 시작했다.
    다섯째, 약 150억 원을 투자하여 고성능의 그라운드플레어(Smokeless 용량 : 260톤/시간)를 신설했다. UOP Callidus사가 설계한 이 설비는 세계에서 가장 큰 대용량의 친환경 설비이다. 대한유화는 온산공장이 ONE Project를 완료하고 재가동을 시작한 이후인 2017년 10월부터 약 18개월 동안 설계 · 시공을 진행하여, 2019년 대정비기간에 최종 배관연결 작업을 완료하고 5월 5일 가동을 시작했다.
    새로 도입된 그라운드플레어는 기존 플레어스택에서 나타났던 소음, 진동, 매연은 물론 불꽃도 보이지 않는 등 뛰어난 성능을 발휘했다. 덕분에 2017년에 불꽃 및 매연이 발생해 민원을 야기했던 문제점들이 전혀 나타나지 않아 온산공장이 최고의 친환경 사업장으로 거듭나는 일등공신이 되었다.
    이에 따라 온산공장은 업계에서도 손꼽히는 친환경 사업장으로서의 면모를 갖추는 것은 물론 지역사회와도 상생관계를 굳건히 할 수 있게 되었다.

  • SS보일러 설치 공사 현장
  • 온산공장 LP에틸렌 탱크
그라운드플레어(Ground Flare)
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