주요 화학제품 설명

 

석유산업 및 석유화학산업에서 취급하는 여러 화학물질을 기초유분 및 중간 원료, 합성수지, 합성섬유원료, 합성고무, 기타제품 등으로 구분하여 간단한 제법, 성상 및 특성, 용도 등을 기술하였다.

 

주요 화학제품 설명

 

기초유분 및 중간 원료

 

에틸렌 (Ethylene)

• 석유 또는 천연가스 등 탄화수소(납사, 에탄, LPG, Gas oil, NGL 등)를 열분해하여 제조
• 무색의 기체, 고압가스(-104℃에서 액상)
• PE, PVC, SM, 아세트알데히드 등 에틸렌 계열제품의 원료로서 석유화학 공업의 대표적인 기초 원료임

프로필렌 (Propylene)
• 납사등 분해 시 에틸렌과 병산되거나 프로판(Propane)을 탈수소하여 제조
• 무색의 기체
• PP, AN, EPR, 옥탄올 등 프로필렌 계열 제품의 원료로서 에틸렌과 함께 석유화학공업의 대표적인 기초 원료임
부타디엔 (Butadiene)
• 납사 분해 시 부생하는 C4유분으로부터 추출하거나 부탄(Butane)을 탈수소하여 제조
• 상온에서 독특한 냄새가 있는 기체 

• SBR, BR 등 합성고무의 원료
벤 젠 (Benzene)
• 납사 분해유 혹은 납사 개질유로부터 추출과 톨루엔의 탈알킬 방법 등이 있음
• 방향족계 탄화수소의 대표적 제품으로 방향이 있는 액체
• SM. 카프로락탐, 알킬벤젠, 의약품, 농약, 유기약품등의 원료
톨루엔 (Toluene)
• 납사 분해유 혹은 납사 개질유로부터 추출
• 방향이 있는액체 

• 향료, 화약, TDI, 사카린 등의 원료, 용제 등
자일렌 (Xylene)
• 납사 분해유 혹은 납사 개질유로부터 추출
• 무색의 액체 

• 올소-/ 파라- /메타-자일렌의 원료, 용제 등
이염화에틸렌(Ethylene Dichloride, EDC)
• 에틸렌과 염소와의 반응으로 제조
• 무색 유상의액체 

• VCM의 원료
VCM(Vinyl-Chloride Monomer)
• EDC 를 열분해하여 제조
• 무색으로 약간 감미가 있는 기체 

• PVC의 원료

SM(Styrene Monomer)
• 벤젠과 에틸렌을 원료로 합성한 에틸벤젠을 반응시켜 제조
• 방향이 있는 무색의 액체 

• 열이나 빛에 의해서 쉽게 중합됨
• 폴리스티렌(PS), SBR, ABS, 도료 등의 원료

O-X(Ortho-Xylene)

• 혼합 자일렌을 증류하거나 양성화하여 제조
• 무색의 투명한 액체 

• 무수프탈산의 원료
P-X(Para-Xylene)
• 혼합 자일렌을 증류하거나 양성화하여 제조
• 무색의 투명한 액체  

• TPA/DMT의 원료
PO(Propylene Oxide)
• 프로필렌과 염소를 원료로 제조 또는 프로필렌을 과초산 혹은 에틸벤젠의 과산화물로 직접 산화하여 제조
• 무색의 휘발성 액체 

• PG, PPG 등의 원료

 

 

합성수지

 

LDPE (Low Density Polyethylene)
• 에틸렌을 중합하여 제조 

• 투명 고체(분말 또는 입상)
• 밀도가 0.91~0.94인 것으로서 결정화가 낮아 신장률이 좋으며, 투명함
• 농업용 필름, 전선피복, 일용품 등의 원료
HDPE (High Density Polyethylene)
• 에틸렌을 중합하여 제조  

• 반투명 고체(분말또는입상)
• 밀도가 0.94 이상으로 강성이 있음
• 필름. 쇼핑백, 노끈, 컨테이너, 파이프 등의 원료
PP(Polypropylene)
• 프로필렌을 중합하여 제조
• PE와 더불어 석유화학제품을 대표하는 열가소성 수지, 고체
• 물리적 특성이 양호
• 포대용 백, 필름, 섬유, 자동차 등 전기·전자부품, 컨테이너, 일용품 등의 원료
PS(Polystylene)
• 스티렌모노머(SM)를 중합하여 제조

• 열가소성 수지, 고체
• 일반용(GP), 내충격성(HI), 발포성(EPS)등이 있음
• 가전제품의 케이스 및 부품, 단열재, 파이프, 식품용기 등의 원료
ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene)
• 부타디엔과 아크릴로니트릴, 스티렌을 중합하여 얻는 공중합체 열가소성 수지
• 견고하며 열은 아이보리색 

• 착색 용이
• 우수한 기계적, 전기적 성질 및 내약품성
• 가전제품. 자동차부품, 잡화 등의 원료
PVC (Polyvinyl chloride)
• VCM 의 중합으로 얻는 수지   

• 무취의 분말
• 내약품성, 전기 절연성이 양호
• 각종 파이프, 상재, 농업용 필름, 인조피혁 등의 원료

 

 

합성섬유원료

 

AN(Acrylonitrile)
• 프로필렌, 산소, 암모니아 혼합가스를 산화 촉매를 사용하여 합성(SOHIO법)
• CH2=CHCN의 구조를 가짐

• 액체, 달콤한 냄새를 지님
• 아크릴 섬유, ABS 수지, NBR 고무 등의 원료
카프로락탐 (Caprolactam)
• 벤젠과 수소를 반응시켜 얻은 사이클로핵산을 공기 산화하여 사이클로헥사논을 만든 후, 암모니아와 합성하여 제조
• 액상 또는 플레이크상    

• 나일론 섬유(나이론 6) 및 나일론 수지의 원료

TPA (Terephthalic Acid)
• 파라자일렌(P-Xylene)을 산화시켜 제조
• 자색 분말  

• 폴리에스터 섬유 및 수지의 원료
DMT (Dimethyl Terephthalate)

• 파라자일렌(P-Xylene)을 산화시켜 제조
• 분말  

• 폴리에스터 섬유 및 수지(PBT 등)의 원료

EG(Ethylene Glycol)
• 산화에틸렌(EO)을 물과 반응시켜 제조
• 무색무취의 액체 

• 폴리에스터 섬유 및 수지, 부동액 등의 원료

 

 

합성고무

스티렌부타디엔고무 (Styrene Butadiene Rubber, SBR)
• 스티렌모노머와 부타디엔을 중합하여 제조
• 고무상 

• 타이어, 신발 등 고무제품의 원료

부타디엔고무 (Butadiene Rubber, BR)
• 부타디엔을 중합하여 제조
• 고무상 

• 탄성이 크며, 내한성 및 내마모성이 우수
• 타이어, 신발 등 고무제품의 원료, 합성수지의 내충격 개량제

 

기타제품

 

알킬벤젠 (Alkyl Benzene)
• 노말파라핀(Normal-Paraffin)과 벤젠을 합성하여 제조
• 무색무취의 투명한 액체
• 가정용 및 공업용 합성세제, 계면활성제 등의 원료
무수프탈산 (Phthalic Anhydride, PA)
• 올소 자일렌(O-Xylen)을 공기와 반응시켜 제조
• 순백침상 결정으로 분말 혹은 플레이크상 

• 독특한냄새가 있음
• 가소제(DOP, DBP 등), 도료,  폴리에스테르수지 등의 원료
무수말레인산 (Maleic Anhydride, MA)
• 벤젠을 접촉산화시켜 제조하거나 n-부탄을 산화시켜 제조
• 자색침상 또는 입상의 결정 

• 승화성이 있음
• 불포화폴리에스터수지, 푸말산등의 원료
페놀 (Phenol)
• 벤젠과 프로필렌을 원료로 하여 얻은 큐멘을 원료로 제조하거나 탄화콜타르로 추출 하는 방법도 있음
• 백색 결정상 

• 나일론 6 섬유, 페놀계 수지, 방부제 등의 원료
• 순수하지 않은 것은 빛을 받으면 적색으로 변하며 대기 중의 수분을 흡수하여 액화함
아세톤 (Acetone)
• 프로필렌과 벤젠을 반응시켜 큐멘을 제조한 다음, 큐멘을 산화·분해하여 아세톤과 페놀을 제조(생성비율은 페놀1:아세톤 0.6임)
• 무색 유동성의 액체, 특유의 방향이 있음 

• 도료, 페인트 등에 사용되는 저비점 용제
옥탄올(2-Ethyl Hexanol
• 프로필렌에 일산화탄소와 수소를 반응시켜 제조
• 무색 액체 

• 노말/이소옥탄올 및 2-에틸핵산올을 총칭함
• PVC 의 가소제

부탄올 (Butanol)
• 프로필렌을 옥소 반응시킬 때 옥탄올과 병산됨
• 무색투명한 액체

• 아크릴레이트, 가소제(DOP)의 원료, 용제

에탄올 (Ethanol)
• 에틸렌과 물을 반응시키는 합성법과 발효법이 있음
• 무색투명한 휘발성 액체 

• 화장품, 향료 등의 원료, 용제

 

아세트알데히드 (Acetaldehyde)
• 에틸렌을 산소로 산화하여 제조 

• 자극적인 냄새를 지닌 무색의 액체
• 화학적 반응성이 매우 활발함
• 초산, 초산에테르 등의 원료
초산에틸 (Ethyl Acetate)
• 아세트알데히드를 축합시켜 제조 

• 무색투명의 가연액체, 방향이 있음
• 도료, 인쇄잉크, 접착제 등의 원료, 용제
석유수지 (Petroleum Resin)
• 납사 분해 시의 탄소수가 많은 불포화 화합물(분해잔사)을 중합하여 제조
• C9계와 C5계가 있음

• 도료, 잉크, 접착제 등의 원료
PPG (Polypropylene Glycol)
• 산화프로필렌(PO)을 중합하여 제조

• 무색의 휘발성이 없는 액체
• 폴리우레탄수지, 계면활성제, 알키드수지 등의 원료

TDI(Toluene Di­ isocyanate)
• 톨루엔을 원료로 하는 톨루엔디아민(TDA) 을 포스겐과 반응시켜 제조
• 자극적 냄새가 나는 무색의 액체
• 폴리우레탄수지, 계면활성제, 알키드수지 등의 원료
카본블랙 (Carbon Black)
• 석탄계의 크레오소트유 혹은 석유계의 중질유를 불완전 연소시켜 제조
• 흑색의 분말     

• 고무보강제, 인쇄잉크, 전선, 건전지 등의 원료
납사 (Naphtha)
• 원유를 상압증류할 때 200~370°C의 비점범위, 30~170°C 정도의 온도범위에서 얻어지는 경질유분
• 증류범위의 차이에 따라서 경질납사, 중질납사, 이들 양자를포함하는 Whole range naphtha로 구분되며 석유화학공업의 출발 원료
• 비중은 0.7 정도, 가솔린의 유분과동일, 조가솔린이라고도 함
Gas oil
• 원유를 상압증류할 때 200~370°C의 비점범위에서 얻음
• 상압증류 잔사유를 감압증류하여 얻으며 대부분이 디젤엔진의 연료로 이용되어 소위 디젤엔진 연료유로 불림
• 각종 연료 및 화학연료로 사용
NGL(Natural gas Liquid)

• 액상으로서 통칭 콘덴세이트(Condensate) 혹은 천연가솔린이라 일컬음
• 천연가스에는 상온·상압하에서 액체 상태인 탄화수소를 포함하고 있는 것이 있는데 이것을 분리장치로 가스와 액체탄화수소로 분리했을 때 그 액체가 NGL이며, 펜탄 이상의 중질 탄화수소의 혼합물
• NGL에는 유전계와 가스전계가 있는데, 유전계 NGL은 성상이 경질납사와 거의 동등하기 때문에 경질NGL, 가스전계 NGL은 등·경유 유분을 많이 포함하고 있기 때문에 중질NGL이라고 불림
• 화학원료 및 제유·연료용으로 사용

에탄(Ethane)
• 파라핀계 탄화수소 중 하나로서 기체상태(C2H6)
• 천연가스, 석유분해가스 등에 포함
• 미국을 비롯한 캐나다, 사우디아라비아 등 산유 및 산가스국들에서는 에틸렌의 주원료로 사용, 화학원료 외에 냉매나 연료로도 사용

 

Reference : KOSHA 안전보건 실무길잡이 유기화학제품 제조업