SK이노베이션의 ‘일하는 방식의 혁신’, 세계 최초 EEAC(에너지 효율화 공장) 적용한 파라자일렌 공장, ‘최고’를 이루다!

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SK이노베이션의 ‘일하는 방식의 혁신’을 통한 과감한 도전이 ‘세계 최초 적용 성공’이라는 성과를 이루어내며 비정유 중심 딥체인지 2.0을 견인하고 있습니다.

SK 울산Complex 내 위치한 SK이노베이션 No.3 PX*공장과 SK인천석유화학 PX공장에 세계 최초로 적용한 신개념 열교환망 EEAC (에너지 효율화 공장, Energy Efficient Aromatic Complex / 이하 EEAC)를 성공적으로 가동시키며 기존 공장 대비 15% 이상의 열효율 증대 효과와 함께 매년 200억 원이 넘는 비용을 절감하고 있습니다.

*PX(파라자일렌, Paraxylene) : 폴리에스테르 섬유 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET : 페트병 원료) 등 화학섬유의 기초 원료  [출처 : 한경 경제용어 사전]

 

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인터뷰1

 

EEAC는 한 번 사용하고 버려졌던 열을 필요한 다음 단계로 계속해서 보내 완전히 회수하는 원리로 이루어집니다.

 

EEAC개념도

 

EEAC를 적용한 열교환망을 구현하기 위해서는 기존 PX공장보다 훨씬 더 복잡한 파이프라인을 설치해야 합니다. SK 울산Complex의 다른 2개 PX공장에서는 1개 가열원으로 4~5개 설비에 열을 공급하지만 No.3 PX공장에서는 EEAC를 이용해 2개 가열원으로 총 18개 장치에 열을 직∙간접적으로 보내게 되는 것입니다.

 

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PX공장은 처리유량과 재순환되는 유량이 매우 커 연료소비량이 많은 공장이므로 제조원가를 낮추기 위하여 연료 소비량을 줄이는 것이 필수적입니다. 연료비용을 감소시키는 것만으로도 효율적이고 경제성 있는 공장 구현이 가능합니다.

연간 파라자일렌 100만톤, 벤젠 60만톤을 생산하는 대규모 공장인 No.3 PX 공장은, 공정 운전을 위해 대규모의 열을 필요로 하는 만큼 고도화된 열교환망 도입이 필요한 상황이었습니다.

 

 

안정적으로 기존 열 교환망을 적용할 수 있었지만 국내 최초 NCC(Naphtha Cracking Center)를 가동하며 45년간 축적된 공장 운전 노하우와 기술력을 기반으로 과감한 도전에 나서, 세계 최고 수준의 효율을 가진 공장으로 만드는 ‘일하는 방식의 혁신’을 이루었습니다.

 

 

 

석유화학 공장에서는 쇠로 된 파이프(배관)가 열을 전달하는데, 열이 파이프를 지나면서 압력에 따라 기체에서 액체로, 액체에서 기체로 변하게 되며 그 과정에서 급격한 부피 변화가 일어나고 엄청난 소리와 함께 배관에 어마어마한 충격을 주는 ‘해머링(hammering, 수격 작용)’이 발생하게 됩니다. 겨울에 난방을 위해 라디에이터를 켜면 처음에 ‘땅땅’ 소리가 나는 것과 같은 원리입니다.

 

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 <영상 출처 : ardkapteijn님 유튜브 채널 >

 

해머링이 위험한 이유는 잘못하면 배관이 찢어지고 안에 들어있던 물질이 흘러나와 화재나 폭발 사고로 이어질 수 있기 때문입니다.

 

 

SK이노베이션은 EEAC 도입 결정 후, 즉시 No.3 PX공장 시운전팀을 구성해 EEAC를 파고들기 시작했습니다. EEAC는 작은 문제가 발생하면 그 여파가 복잡하게 구성된 열교환망 전체로 퍼지므로 항상 최적 밸런스를 유지해야 하는 관계로 운전이 매우 어려우며 그 밸런스가 어긋나면 위력적인 해머링이 발생하기 때문에 이 해머링을 없애는 것이 성공적인 EEAC 가동을 위한 최대 난제였습니다.

 

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SK이노베이션 No.3 PX공장 시운전팀은 기술특허권社가 있는 미국에 가 교육을 받기도 했지만 그들 역시 실전 경험은 전무했습니다. 그때부터 각종 책, 논문, 자료집, 심지어 유튜브까지 동원하며 수 많은 해머링 사례를 연구했습니다. 보고 배울 곳은 고사하고 운전 매뉴얼조차 없는 상황에서 1년여간 문제 해결에 매달린 시운전 팀원들은 마침내 1000여장에 달하는 백서를 남기며 2014년 6월 성공적으로 No.3 PX공장 시운전에 성공했습니다.

 

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인터뷰5

 

 

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SK이노베이션 No3. PX 공장 시운전팀은 EEAC의 가동 준비를 하며 얻은 성공 가능성에 대한 자신감으로 당시 단일공장 국내 최대규모인 연간 130만톤 규모의 PX공장을 건설 중인 SK인천석유화학에도 EEAC를 적용하게 되었습니다. SK인천석유화학이 절감한 비용 역시 약 200억 원!

 

 

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<세계 최초 EEAC 적용 및 상업생산 가동에 성공한 SK종합화학 Aromatic생산4팀>

 

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2014년 가동을 시작해 4년간 무사고 운전을 이어 온 No.3 PX공장! No.3 PX공장은 첫 정기보수 완료 후, 또 한 번 세계 최고가 되기 위해 7월 1일 재가동을 앞두고 있습니다.

일하는 방식의 혁신을 바탕으로 세계최초 EEAC 적용해 혁신적인 성과를 이룩해 낸 SK이노베이션! SK이노베이션의 일하는 방식의 혁신은 앞으로도 계속됩니다.

 

 

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SK이노베이션

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대한민국을 넘어 더 큰 세상으로 에너지·화학의 큰 그림을 그립니다.

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