고품질 등경유에 만전을 기하다

GS칼텍스 - 2015.03.29

K/D HDS, 고품질 등경유 생산에 만전을 기하다

지난 달 소개 드렸던 CDU 4둥이를 기억하시나요? 원유를 증류하거나 유분을 전환시켜 석유제품 및 반제품을 생산하는 CDU(Crude Distillation Unit). 원유를 구성하고 있는 성분들이 일정한 압력과 온도 하에서 기체로 증발되려는 성질이 각각 다른 점을 이용하는 것인데요. 탑 내부의 온도와 압력을 높이에 따라 점차 변화시켜, 혼합되어 있는 유분을 각각의 유분으로 분리해 냅니다.

원유 정제 시 생산되는 경질유분(LPG, 나프타유분)과 중질유분(벙커씨유분)을 제외한 등유유분과 경유유분은 중간유분(Middle Distillate)으로 불립니다. 중간유분은 황, 질소, 방향족 등의 함량이 높기 때문에 곧바로 등유와 경유 제품으로 출하될 수는 없습니다. 이러한 물질들이 대기를 오염시키고, 자동차 엔진의 성능을 저하하며, 암을 유발할 수도 있기 때문이죠.

국가별로 등유와 경유가 만족시켜야 하는 규격을 가지고 있습니다. 가장 대표적인 항목으로 황함량을 들 수 있는데요. 내수 판매용 경유의 황함량 규격은 10PPM 이하입니다. 경유유분의 황함량이 14,000PPM에 달한다고 하니 얼마나 고도의 처리를 거쳐 황함량을 줄여야 하는지 짐작이 가실 겁니다. 황함량을 포함, 우리나라의 등경유 품질 규격은 전세계적으로도 가장 깐깐하다고 정평이 나 있다고 하네요.

황함량뿐 아니라 질소 화합물, 방향족 화합물, 금속 성분을 제거하고 세탄가와 유동성 등의 규격을 만족시키기 위해 필요한 것이 바로 K/D HDS(Kero-Diesel HydroDeSulfurization Unit, 등경유 수첨 탈황 시설)입니다. 여수공장에는 고온고압 하에서 촉매와 수소를 이용, 중간유분을 최종 출하 제품 규격을 만족시킬 수 있도록 처리하는 총 4기의 K/D HDS가 가동되고 있는데요. 지금부터 오늘의 주인공 K/D HDS에 대해 조금 더 알아보겠습니다.

NO2. K/D HDS만의 특이사항이 있는데요. 왁스 성분을 제거하는 하루 7만 배럴 처리 규모의 디젤 디왁싱(Diesel Dewaxing) 반응기를 보유하고 있다는 점입니다. 경유의 파라핀 성분은 동절기 낮은 대기 온도에서 왁스 성분으로 생성되어 엔진 시동에 나쁜 영향을 미칩니다. 따라서 파라핀을 변형시키는 반응기를 내수용 경유 전량을 생산하는 NO.2 K/D HDS에 설치한 것이죠.

붉은색으로 표시한 물질이 디젤 디왁싱(Diesel Dewaxing) 반응기의 촉매 내부입니다. 촉매 중간에 길다란 공간이 존재, 파라핀만 선별적 통과시켜 iso-파라핀으로 변환시키는 똑똑한 물질입니다.

하루가 다르게 강화되고 있는 환경 규제, 고유황 원유의 도입 확대 등으로 K/D HDS의 역할에 관심이 집중되고 있습니다. 이에 여수공장은 새로운 촉매를 선정하고, 반응기를 추가하는 등의 노력을 지속하고 있는데요. 앞으로도 어김 없이 고품질 등경유 생산이라는 목표를 훌륭하게 달성해 나갈 우리 K/D HDS의 모습을 기대해 봅니다.