플라스틱의 기초원료, ‘나프타(Naphtha)’란?

 

안녕하세요, 한화토탈 블로그지기입니다. 석유화학제품을 소개할 때 종종 ‘나프타’ 또는 ‘납사’가 언급되는데요. 정확히 무엇을 의미하는지 궁금해하시는 분들을 위해 나프타란 무엇인지 파헤쳐보았습니다. 우리가 일상 생활에서 사용하는 합성수지와 합성고무, 합성섬유 제품을 만드는 데 기초원료가 되는 ‘나프타’의 모든 것, 지금부터 알아볼까요? 

 

 

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나프타(Naphtha)란?

 

 

나프타는 가솔린, 솔벤트 나프타 등을 포함하는 휘발성 석유를 총칭하는 말로, 석유화학 기초 원료로 사용됩니다. 고대 페르시아에서 휘발성 액체 연소물을 발견해 이를 ‘나프토’라고 부른 데서 유래됐는데요. 영어발음으로 ‘납사’, 독일발음으로 ‘나프타’라고 하는데, 둘 다 맞는 표현입니다. 색깔은 무색에서 적갈색을 띠며 휘발성, 방향성 액체로서 가솔린과 비슷합니다. 

 

 

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원유분별증류

 

 

검은황금이라 불리는 석유에는 다양한 성분들이 섞여 있는데요. 이를 분리하기 위해 원유분별증류장치에서 끓이면 원유가 증발돼 끓는점에 따라 끓는점이 낮은 물질부터 차례로 분리되는데, 이를 ‘분별증류(fractional distillation)’라고 합니다. 

 

나프타는 원유를 증류할 때 35~200℃ 끓는점 범위에서 생성되는 탄화수소 혼합체로 중질 가솔린이라고도 합니다. 끓는점이 100℃ 이하인 것을 ‘경질나프타(Light Naphtha)’라고 하는데, 주로 용제 및 석유화학 원료로 사용됩니다. 끓는점이 100℃ 이상인 ‘중질나프타(Heavy Naphtha)’는 휘발유 제조나 B.T.X(벤젠, 톨루엔, 혼합자일렌) 생산에 사용됩니다. 

 

 

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나프타분해시설, NCC

 

▲NCC 탱크(출처: 한화토탈)

 

NCC(Naphtha Cracking Center)는 정제과정을 통해 나온 나프타를 고온에서 분해하여 석유화학 기초원료인 에틸렌(Ethylene), 프로필렌(Propylene), 부타디엔(Butadien) 등 기초유분을 생산하는 시설인데요. 분해, 급랭, 압축, 분리정제 공정을 거치면 우리가 알고 있는 PE, PP, ABS 등의 플라스틱 원료로 분리가 됩니다. 

 

 

NCC에서 나프타를 분해하는 과정은 크게 [열분해공정-급랭공정-압축공정-분리정제공정]으로 나눌 수 있는데요. 먼저 원료를 고온으로 열분해하여 여러 성분의 탄화수소 화합물로 분리하고, 여기서 생산된 열분해가스는 급랭공정을 통해 분해된 불안정한 탄화수소끼리 반응하지 못하도록 합니다.

 

압축공정에서는 분해가스를 경제적으로 분리하기 위해 압축하여 부피를 감소시키고, 압축된 분해가스는 마지막 분리정제공정을 거쳐 수소, 메탄, 에틸렌, 프로필렌, C-4 Mixture 등을 분리하게 됩니다.  

 

 

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나프타와 화학제품들

 

 

원유정제 과정에서 생산되는 나프타는 약 18% 정도인데요, 이는 다시 에틸렌, 프로필렌, BTX 등 석유화학산업의 주요 원료로 사용되어 아이들을 위한 장난감, 매일 입는 의복과 생활용품 등으로 우리의 일상을 만들고 있습니다. 앞으로 차를 타거나 옷을 입을 때, 음료수를 마실 때에도 나프타의 화학기술이 함께 한다는 것을 기억해주세요. 

 

 

 

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