1) 에틸렌(Ethylene, C2) · 무색의 기체, 고압저온(-104℃＞) 환경에서 액상 · 석유화학 또는 천연가스 등 탄화수소(나프타, 에탄, LPG, Gas oil, NGL 등)를 열분해하여 제조 · 폴리에틸렌(PE), PVC 등 에틸렌 계열 제품의 원료이며, NCC(Naphtha Cracking Center, 나프타분해설비)에서 생산되는 가장 중요한 제품으로 흔히 NCC의 규모를 말할 때 에틸렌 생산기준으로 말함
2) 프로필렌(Propylene, C3) · 무색의 기체 · NCC에서 에틸렌과 병산되거나 중질유분해시설(RFCC)을 통해 휘발유 등과 병산, 또는 프로판을 탈수소하여 제조 · 폴리프로필렌, AN, PG, EPDM, 옥탄올 등 프로필렌 계열 제품의 원료로서 에틸렌과 함께 석유화학의 대표적인 기초유분임
3) 부타디엔(Butadiene) · 상온에서 독특한 냄새가 있는 기체 · 나프타 분해시 부생하는 C4유분으로부터 추출하거나 부탄을 탈수소하여 제조 · SBR, BR 등 합성고무의 원료
4) 벤젠(Benzene) · 방향족계 탄화수소의 대표적 제품으로 방향(냄새)이 있는 액체 · NCC에서 에틸렌 등의 기초유분과 함께 병산되거나, 나프타 개질유(Reformate Naphtha)로부터 톨루엔, 자일렌과 함께 추출되어 생산됨. 톨루엔의 탈알킬방법으로도 생산 가능 · SM, 카프로락탐, 알킬벤젠, 의약품, 농약, 유기약품 등의 원료
5) 톨루엔 (Toluene) · 방향이 있는 액체 · NCC나 나프타 개질유로부터 벤젠, 자일렌 등과 함께 생산 · 향료, 화약, TDI, 사카린 등의 원료, 용제 등
6) 자일렌 (Xylene) · 방향이 있는 무색의 액체 · NCC나 나프타 개질유로부터 벤젠, 톨루엔 등과 함께 생산, 톨루엔의 탈알킬방법으로도 생산 가능 · 주로 파라자일렌(P-X)으로 분류·정제되어 사용
< 원유의 정제 >
2. 중간원료
1) 이염화에틸렌 (Ethylene Dichloride, EDC) · 무색, 유상의 액체 · 에틸렌과 염소(Cl)와의 반응으로 제조 · 대부분 VCM의 원료로 사용
2) 바이닐클로라이드모노머 (Vinyl Chloride Monomer, VCM) · 무색으로 약간의 감미가 있는 기체 · EDC를 열분해하여 제조 · 대부분 PVC의 원료로 사용
3) 스티렌모노머 (Styrene Monomer, SM) · 방향이 있는 무색의 액체 · 벤젠과 에틸렌을 원료로 합성한 에틸벤젠을 반응시켜 제조 · 폴리스티렌(PS), SBR, ABS, 도료 등의 원료
4) 올소 자일렌 (Ortho-Xylene, O-X) · 무색의 투명한 액체 · (혼합)자일렌을 증류하거나 양성화하여 제조 · 무수프탈산(PA) 등의 원료
5) 파라 자일렌 (Para-Xylene, P-X) · 무색의 투명한 액체 · (혼합)자일렌을 증류하거나 양성화하여 제조 · TPA/DMT의 원료로 대규모 소비됨
6) 프로필렌옥사이드 (Propylene Oxide, PO) · 무색의 휘발성 액체 · 프로필렌과 염소를 원료로 제조, 또는 프로필렌을 과초산이나 에틸벤젠의 과산화물로 직접 산화하여 제조 · PG, PPG 등의 원료
3. 합성수지
1) 저밀도 폴리에틸렌 (Low Density Polyethylene, LDPE) · 상온에서 투명한 고체 (분말 또는 입상) · 대표적인 합성수지로, 에틸렌을 중합하여 제조 · 밀도가 0.91~0.94인 것으로, 결정화가 낮아 가공성과 유연성, 투명성이 우수 · 농업용·포장용 투명필름, 전선피복, 일용품 등의 원료
2) 고밀도 폴리에틸렌 (High Density Polyethylene, HDPE) · 반투명 고체 (분말 또는 입상) · 대표적인 합성수지로 에틸렌을 중합하여 제조 · 밀도가 0.94 이상인 것으로, 강도가 우수하나 유연성, 가공성은 떨어짐 · 일회용 쇼핑백, 각종 용기, 노끈, 컨테이너, 파이프 등의 원료
3) 폴리프로필렌 (Polypropylene, PP) · PE와 더불어 석유화학제품을 대표하는 열가소성 수지 · 프로필렌을 중합하여 제조 · 인장강도와 충격강도, 표면강도가 우수하고, 내열·내약품성이 좋음. · 포대용 백, 필름, 섬유, 자동차 및 전기·전자부품, 컨테이너, 일용품 등의 원료로 가장 폭넓게 사용되고 있음.
4) 폴리스티렌 (Polystyrene, PS) · 스티렌모노머(SM)를 중합하여 제조하는 열가소성 수지로서 고체 · 범용(GP), 고강도(HI), 발포성(EPS) 등이 있음 · 가전제품의 케이스 및 부품, 유제품 용기, 단열재나 발포 포장재·충격완충재(EPS) 등의 원료로 사용
5) ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) · 옅은 아이보리 색의 고체 · 부타디엔과 아크릴로니트릴(AN), 스티렌을 중합하여 얻어지는 공중합체 열가소성 수지 · 착색이 용이하고 표면광택이 아름다움. 기계적, 전기적 성질 및 내약품성이 우수 · 가전제품의 하우징, 냉장고 내장재, 자동차 부품, 잡화 등의 원료
6) 폴리염화비닐 (Polyvinyl-Chloride, PVC) · VCM의 중합으로 얻어지는 수지로 무색무취의 분말 · 내구성, 내약품성, 절연성 등이 양호하지만 열이나 자외선에 안정하지 못하여 안정제가 첨가돼야 함. 착색이 용이하고 유연성이 요구되는 용도에서는 가소제와 함께 사용됨. · 바닥재와 창틀, 파이프 등 주택·건설용으로 주로 사용, 농업용 필름 및 인조피혁 등의 원료
4. 합섬원료
1) 아크릴로니트릴 (Acrylonitrile, AN) · 달콤한 냄새를 지닌 액체 · 프로필렌, 산소, 암모니아 혼합가스를 합성(SOHIO법)하여 제조 · 아크릴섬유, ABS 수지, NBR 등의 원료
2) 카프로락탐 (Caprolactam) · 액상 또는 플레이크상 · 벤젠과 수소를 반응시켜 얻어진 사이클로헥산을 공기산화하여 사이 클로헥사논을 만든 후, 암모니아와 합성하여 제조. · 나일론 섬유(나이론 6) 및 나일론수지의 원료로 의복이나 타이어코드, 어망, 카펫 등의 형태로 사용됨.
3) 테레프탈산 (Terephthalic Acid, TPA) · 백색 결정 · 파라자일렌(P-X)을 산화시켜 제조 · EG와 함께 투입되어 폴리에스터 섬유, PET 수지, 폴리에스터 타이어 코드 등의 원료로 사용됨
4) 디메틸테레프탈레이트 (Dimethyl Terephthalate, DMT) · 백색 결정 · 파라자일렌(P-X)을 산화시킨 후 메탄올과 반응시켜 제조 · EG와 함께 투입되어 폴리에스터 섬유 및 Film의 원료로 사용됨
5) 에틸렌글리콜 (Ethylene Glycol, EG) · 무색무취의 액체 · 에틸렌을 산화시켜 생산된 산화에틸렌(EO)을 물과 반응시켜 제조 · 부동액의 원료, TPA(or DMT)와 함께 투입되어 폴리에스터 제품 원료로 사용
< 원유 정제 및 석유화학제품 생산, 출하 과정 >
5. 합성고무
1) 스티렌부타디엔고무 (Styrene Butadiene Rubber, SBR) · 스티렌모노머와 부타디엔을 중합하여 제조 · 대표적인 합성고무로 천연고무에 비하여 내마모성과 내노화성, 내열성이 우수함. · 주로 타이어에 천연고무 및 카본블랙과 함께 사용됨
1) 알킬벤젠 (Alkyl Benzene) · 무색무취의 투명한 액체 · 노말파라핀(Normal Paraffin)과 벤젠을 합성하여 제조 · 계면활성제의 원료로 가정·공업용 합성세제, 농약유화제 등으로 사용
2) 무수프탈산 (Phthalic Anhydride, PA) · 순백색 바늘모양의 결정으로 독특한 냄새가 있음 · 올소자일렌(O-X)을 기화시킨 후 공기의 산소와 반응시켜 제조 · 가소제(DOP, DBP 등), 폴리에스터 수지, 염안료 중간체 등의 원료
3) 무수마레인산 (Maleic Anhydride, MA) · 백색 바늘모양 또는 입상의 결정 · 벤젠을 접촉산화시켜 제조하거나, C4유분(부탄 또는 부타디엔)을 산화시켜 제조 · 불포화폴리에스터수지, PVC 안정제, 도료, 가소제 등의 원료
4) 페놀 (Phenol) · 백색 결정상 · 프로필렌과 벤젠을 반응시켜 큐멘(Cumene)을 제조한 다음, 큐멘을 산화·분해하여 아세톤과 함께 제조 (생성비율은 페놀 1：아세톤 0.61) · 비스페놀A(폴리카보네이트수지의 원료), 페놀계 수지의 원료로 주로 사용되며, 기타 PCB 산화방지제, 방부제, 농약, 안정제의 원료로도 사용
5) 아세톤 (Acetone) · 무색유동성의 액체, 특유의 방향이 있음 · 프로필렌과 벤젠을 반응시켜 큐멘을 제조한 다음, 큐멘을 산화·분해하여 페놀과 함께 제조 · 주로 도료·페인트의 용제로 사용, 왁스, 락커, 고무에도 사용
6) 옥탄올 (Octanol, 2-Ethyl Hexanol, 2-EH) · 무색 액체 · 프로필렌에 일산화탄소와 수소를 반응시켜 제조 · 주로 PVC 가소제 원료로 사용, 합성윤활제·계면활성제의 중간원료
7) 부탄올 (Butanol) · 무색투명한 휘발성 액체 · 프로필렌을 옥소 반응시킬 때 옥탄올과 병산됨 · 아크릴레이트, 가소제(DOP)의 원료, 용제로도 사용
8) 에탄올 (Ethanol) · 무색투명한 휘발성 액체 · 에틸렌과 물을 반응시키는 합성법과 천연곡물을 발효시키는 발효법이 있음. 전 세계 에탄올의 90% 이상이 발효법으로 생산 · 합성법 에탄올은 화장품, 향료 등의 원료, 용제
9) 아세트알데히드 (Acetaldehyde) · 자극적인 냄새를 지닌 무색의 액체 · 에틸렌을 산소로 산화하여 제조, 화학적 반응성이 매우 활발함 · 펜타에리스리톨, 초산, 초산에테르 등의 원료
10) 초산 (Acetic Acid) · 자극성 냄새가 있는 무색투명한 액체 · 메탄올과 일산화탄소의 카르보닐레이션 반응으로 제조 · 주로 TPA와 VAM(초산비닐모노머)의 원료로 사용
11) 초산에틸 (Ethyl Acetate) · 무색투명의 가연 액체, 방향(과실향)이 있음 · 에탄올과 초산의 에스테르 반응에 의해 제조 · 도료, 인쇄잉크, 접착제 등의 원료, 용제
12) 석유수지 (Petroleum Resin) · 흰색(수첨) 또는 노란색의 무취 고체 입상 · 나프타 분해시 생산되는 분해잔사를 합성하는 열가소성 수지로, C5계와 C9계, C5/C9 공중합, DCPD, Water white 수지가 있음 · 페인트, 잉크, 접착제 등의 원료
13) PPG (Polypropylene Glycol) · 무색의 휘발성이 없는 액체 · 주로 산화프로필렌(PO)을 중합하여 제조 · 폴리우레탄, 계면활성제, 브레이크유, 부동액, 알키드수지 등의 원료
14) TDI (Toluene Diisocyanate) · 자극적 냄새가 나는 무색의 액체 · 톨루엔을 원료로 하는 톨루엔디아민(TDA)을 포스겐과 반응시켜 제조 · PPG와 섞여서 주로 연질폴리우레탄폼(스펀지 류) 또는 페인트·접착제·실란트의 원료로 사용
15) MDI (Methylene Diphenyl Diisocyanate) · 백색 또는 미황색의 고체 · 아닐린에 포르말린을 반응시켜 산성축합을 한 후 포스겐과 반응시켜 제조 · PPG와 섞어서 주로 경질폴리우레탄폼(건축용·냉장고 단열재)으로 사용되고, 자동차범퍼(RIM)나 합성피혁, 스판덱스의 원료로도 사용됨.
16) 카본블랙 (Carbon Black) · 흑색이나 진회색의 분말 · 석탄계의 크레오소트유(Creosote) 혹은 석유계의 중질유(FCC-Oil)를 불완전 연소시켜 제조 · 주 용도는 고무보강제의 원료로서 타이어의 마찰, 마손, 피로에 대한 저항력과 탄력성을 높이는 역할을 함. 기타 벨트, 자동차와이퍼, 잉크, 전선 등에도 보강제나 착색제로 사용
< 국내 석유화학단지 현황 >
7. 원료
1) 나프타(Naphtha) · 원유를 증류할 때, 35~220℃의 끓는점 범위에서 유출되는 탄화수소의 혼합물. 중질 가솔린이라고도 함 · 석유화학의 주원료로 사용되는 나프타는 끓는점이 35~130℃인 경질 나프타(Light Naphtha)와 끓는점이 130~220℃인 중질 나프타(Heavy Naphtha) 및 2가지를 모두 함유하는 풀레인지 나프타(Full-range naphtha)로 구분하여 사용
2) Gas Oil · 원유를 증류할 때 200~370℃ 사이의 유분을 말하며 상압증류탑에서는 등유보다 아래쪽에서 생산됨 · 상압증류 잔사유를 감압증류하여 얻어지며, 대부분이 디젤엔진의 연료로 이용되어 소위 디젤엔진 연료유로 불림 NGL (Natural Gas Liquid) · 나프타가 주성분으로 통칭 콘덴세이트(Condensate) 혹은 천연가솔린이라 일컬으며, 주로 천연가스전에서 천연가스를 생산하는 가운데 생산됨 · NGL은 유전계와 가스계가 있으며, 유전계 NGL은 성상이 경질 나프타와 거의 동등하여 경질 NGL, 가스전계 NGL은 등경유유분을 많이 포함하고 있기 때문에 중질 NGL 이라고 불림
3) 에탄 (Ethane) · 파라핀계 탄화수소 중 하나로 기체상태 · 천연가스, 석유분해가스 등에 포함 · 미국을 비롯한 캐나다, 사우디아라비아 등 산유 및 산가스국들에서는 에틸렌의 주원료로 사용, 화학원료 외에 냉매나 연료로도 사용
