이란 전쟁으로 중동 석유의 도입이 불가능하자 미국산 원유 도입을 한다고 하는데, 정제 시설이 다르다고 합니다. 그런데, 어떤 이유로 두 지역에서 생산되는 원유의 정제 시설이 다른가요?

Question

이란 전쟁으로 중동 석유의 도입이 불가능하자 미국산 원유 도입을 한다고 합니다. 하지만 미국산 원유가 들어와도 정제 시설이 다르기 때문에 어려움이 있다고 합니다. 그런데, 어떤 이유로 두 지역에서 생산되는 원유의 정제 시설이 다른가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

중동산 원유와 미국산 원유가 서로 다른 정제 시설을 필요로 하는 이유는 원유의 성질이 크게 다르기 때문입니다.

중동에서 들어오는 원유는 대체로 중질유이고 황 함량이 높은 경우가 많습니다. 이런 원유는 값은 상대적으로 저렴하지만, 그대로 쓰기에는 품질이 낮기 때문에 정유사들은 탈황 설비, 코킹, 크래킹 같은 고도화 설비를 갖추어 중질유를 경유·항공유 같은 고부가가치 제품으로 바꾸는 데 최적화해왔습니다. 한국 정유업계는 오랫동안 중동산 원유를 주로 들여왔기 때문에 설비 구조 자체가 이런 중질유 처리에 맞춰져 있습니다.

반면 미국산 원유, 특히 셰일 오일이나 WTI 같은 경우는 경질유이고 황 함량이 낮은 스위트 크루드입니다. 이런 원유는 정제 과정이 단순해서 복잡한 고도화 설비를 충분히 활용하지 못합니다. 결과적으로 휘발유 생산 비중이 높아지고, 한국처럼 경유 수요가 큰 시장에서는 수익성이 떨어집니다. 즉, 원유의 성질이 다르기 때문에 같은 정유 시설을 사용해도 생산되는 제품의 비율과 경제성이 달라지는 것이죠.

즉, 중동산 원유는 무겁고 황이 많아 복잡한 설비가 필요하지만 한국 정유사들이 그에 맞춰 최적화되어 있고, 미국산 원유는 가볍고 황이 적어 단순 정제에 적합하지만 기존 설비와 맞지 않아 원하는 제품을 충분히 얻기 어렵다는 점이 두 지역 원유의 정제 시설 차이를 만드는 핵심 이유입니다.

Answer 2

안녕하세요.

중동산 원유와 미국산 원유에 맞는 정제 시설이 다른 이유는 지역에 따라 원유의 화학적 조성과 물성에 차이가 있기 때문입니다. 정유 공정은 원유의 분자 조성과 불순물 수준에 맞춰 분해, 탈황, 개질 등의 후속 공정을 설계해야 하므로, 원유 성격이 바뀌면 최적인 설비 역시 달라집니다.

우선 원유의 가장 중요한 분류 기준은 API gravity와 황 함량인데요, 일반적으로 중동 원유는 API gravity가 낮아서 비교적 무겁고, 황 함량이 높은 원유가 많습니다. 반면 미국에서 생산되는 원유는 API gravity가 높아서 가볍고 황 함량이 낮은 원유인데요, 이는 원유 속에 포함된 탄화수소 분자의 평균 크기와 구조, 불순물의 양이 다름을 의미합니다.

이때 중동 원유에 최적화된 정유소는 무거운 분자를 잘게 쪼개고 불순물을 제거하는 능력이 중요하다면, 미국산 경질 원유는 이미 상대적으로 짧은 탄화수소가 많기 때문에, 휘발유나 나프타 같은 가벼운 제품을 비교적 쉽게 얻을 수 있고, 복잡한 분해 공정의 필요성이 상대적으로 낮습니다. 또한 증류 자체는 어떤 원유든 수행되지만, 증류로 얻은 각 분획을 어떻게 추가 처리할지는 원유 성격에 따라 다른데요, 예를 들어 중질 원유 중심 설비에 경질 원유를 넣으면 분해 설비가 과잉 상태가 되어 경제성이 떨어집니다. 반면에 경질 원유에 맞춰진 단순 정유소에 중질 원유를 넣으면 충분한 분해와 탈황이 이루어지지 않아 품질 기준을 만족하기 어려운 것입니다. 감사합니다.