석유화학산업 petrochemical industry

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1 석유화학산업 petrochemical industry
석유나 천연가스를 원료로 하여 연료, 윤활유 이외의 용도로 사용되는 석유화학제품을 만드는 산업. 이 과정을 석유화학프로세스라고 한다. 섬유, 타이어산업, 자동차, 전자, 정밀화학, 신발 등에 기초원료를 공급하는 소재산업이다. 크게 나누어 지방족, 방향족 및 무기물이다. 석유화학은 1920년 미국에서 시작되어 제2차 세계대전 때부터 50년까지 기초적인 여러 문제가 해결되었다. 그 후 각국에서 합성섬유, 합성수지, 합성고무 등 각종 제품을 개발함에 따라 그 원료물질을 확보하기 위한 중요한 산업이 되었다. 석유화학에는 석유 등의 원료를 이용하기 쉬운 상태로 바꾸는 전화, 전화한 것으로부터 필요로 하는 것의 분리 · 정제, 분리물질을 가공하여 석유화학제품으로 만드는 여러 공정이 있다. 석유정제에 이용되는 각종의 탄화수소변화법을 그대로, 또는 약간 변형하여 적용된다. 전화법은 나프타 분해 외에, 용해추출, 흡착, 증류 등의 방법을 사용하며, 생산공정에서는 합성화학 · 화학공학의 여러 가지 방법을 쓴다. 석유화학공업은 원료면에서는 석유정제업에 결부되고, 수요면에서는 각종 합성화학공업에 밀접하게 결부되어 있다. 일반적으로 각종 산업은 제품에 따라 분류하지만, 화학공업은 그 중요 공정이 화학반응을 가지는 특수한 것이므로, 석유화학산업은 원료에 주안점을 두어 분류하는 등의 특수성이 있다. 또 석유화학산업은 전형적인 장치산업으로 완전히 자동화되어 있다. 새로운 기술과 제품개발에 의해 섬유 등 종래의 제품의 대체뿐만 아니라 각종 합성수지 등과 같은 새로운 분야의 개발이 급속도로 진척되어 전자공학 · 원자력 산업 등과 같이 기술혁신시대의 대표 산업이 되었다. 석유화학산업의 중요한 원료로 쓰이는 것은, 일본과 유럽에서는 석유의 나프타 유분이지만 미국에서는 주로 천연가스나 석유정제폐가스이다. 나프타를 가열분해하면 올레핀류를 많이 포함한 가스가 된다. 이것을 액화 · 분류하여 에틸렌 · 프로필렌 등의 올레핀류, 부타디엔 · 부틸렌과 같은 C4 유분으로 분리한다. 분해되고 남은 잔사유로부터 벤젠, 톨루엔, 크실렌(이상을 BTX 유분이라 함)을 추출할 수 있다. 나프타 이외에도 등유 · 경유를 분해하면 같은 성분을 얻을 수 있다. 석유화학제품 중 가장 다량으로 다양한 용도에 사용되고 있는 것은 에틸렌이다. 에틸렌은 폴리에틸렌, 염화비닐, 에틸렌옥사이드, 아세트알데히드, 스티렌 등에 쓰인다. 이들은 중합 및 혼성중합으로 합성수지, 합성섬유, 가소제, 세제 등의 최종제품을 만든다. T

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에틸렌 다음으로 수요가 많은 것은 프로필렌이다. 이를 중합시켜 폴리프로필렌을 만든 후 합성수지나 아크릴로니트릴 등 유도체로 합성한다. 부타디엔 · 부틸렌 등 이른바 C4 유분은 중합 또는 스티렌 등과 혼성중합시켜 합성고무를 만든다. BTX유분은 석유화학공업이 성립되기 전에는 석탄타르의 증류로 추출하였다. 이들 방향족 탄화수소는 페놀, 알킬벤젠, 벤조산, 테레프탈산, 무수프탈산 등을 추출할 수 있고, 최종적으로 나일론이나 폴리레스테르 등의 합성섬유 · 합성수지, 또 염료 · 농약 등을 만들 수도 있다. 석유화학산업의 발전으로 염화비닐, 아세톤, 부탄올, 암모니아 합성시의 수소원 등이 거의 100% 석유화학으로 전환되어 화학산업의 양상을 변화시켰다. 석유화학공업은 중간재 및 전처리 단계의 최종 제품에 이르기까지 여러 종류의 원료와 제품을 몇 가지 생산부문과 기술 · 생산기업들이 유기적으로 결합해 일관적인 제품생산을 실현할 수 있도록 일정한 지역적 범위 내에서 단지를 구성한다. 한국은 나프타를 원료로 활용하여 생산되는 올레핀계 중간재 및 방향족계 중간재 등을 안정적으로 확보할 수 있는 기반을 가지고 있으며, 내수, 중국 · 일본 및 동남아시아까지 수출하고 있어 에틸렌 기준 세계 5위권의 화학제품생산 및 수출국이다. 울산, 여천, 서산 등 3개의 석유화학단지를 건설해 운영하고 있으며, 대부분의 원료 및 중간재는 이들 지역에서 생산되고 있다. 설비관리용어사전(김국, 박상돈) T