정유공장에서 가장 중요한 유틸리티를 하나만 꼽으라고 하면 무엇일까?
많은 사람들이 전기(Electricity)를 떠올리지만, 실제 정유공장에서는 스팀(Steam)이 더 중요한 경우가 많다.
실제로 정유공장에서는 수많은 설비가 스팀을 사용하며, 스팀 공급이 중단되면 일부 공정은 즉시 운전을 멈춰야 할 정도로 중요하다.
그래서 엔지니어들은 종종 이렇게 말한다.
"스팀은 산업의 혈액이다."
그렇다면 대형 정유공장은 하루에 얼마나 많은 스팀을 사용할까?
생각보다 훨씬 많은 양이다.
스팀은 어디에 사용될까?
정유공장에서는 스팀이 단순히 물을 끓여 만든 증기가 아니다.
공정 운영을 위한 핵심 에너지 매체다.
대표적인 사용처는 다음과 같다.
- 원유 증류탑(Stripping Steam)
- 공정 Reboiler
- Steam Turbine
- Tank Heating
- Steam Tracing
- 공정 예열
- Sulfur Recovery Unit
- Utility System
즉,
정유공장 전체에 거미줄처럼 연결된 스팀 배관망이 존재하며,
스팀은 혈관 속 피처럼 공장 곳곳을 순환한다.
정유공장은 얼마나 많은 스팀을 사용할까?
정유사들은 일반적으로 스팀 사용량을 공개하지 않는다.
하지만 공개된 해외 정유공장 사례와 Utility 설비 규모를 참고하면 다음과 같은 수준으로 추정할 수 있다.
정유공장 규모원유 처리량(BPD)스팀 사용량
| 소형 | 50,000~150,000 | 300~700 t/h |
| 중형 | 150,000~400,000 | 700~1,500 t/h |
| 대형 | 400,000~800,000 | 1,500~3,000 t/h |
※ 공정 구성에 따라 달라질 수 있음
대형 정유공장의 경우 시간당 최대 3,000톤 수준의 스팀을 사용하는 사례도 존재한다.
하루 사용량으로 환산하면?
예를 들어
스팀 사용량이
2,000 t/h
인 정유공장을 가정해보자.
하루 사용량은
2,000 × 24
= 48,000 ton/day
가 된다.
즉,
매일 48,000톤의 물이 증기로 변해 공정에 사용되는 셈이다.
올림픽 수영장으로 비교하면?
올림픽 규격 수영장 하나의 물 용량은 약 2,500톤이다.
따라서
48,000톤 ÷ 2,500톤
≈ 19개
가 된다.
즉,
대형 정유공장 하나는 매일 올림픽 수영장 약 19개 분량의 물을 증기로 사용한다.
왜 이렇게 많은 스팀이 필요할까?
정유공장은 단순히 원유를 저장하는 곳이 아니다.
원유를
- LPG
- 휘발유
- 항공유
- 경유
- 윤활기유
등으로 분리하고 정제하는 거대한 화학공장이다.
이 과정에서
- 가열
- 증류
- 분리
- 압력 유지
등이 반복적으로 수행된다.
스팀은 이러한 과정에서 가장 효율적이고 안전한 열전달 매체 역할을 한다.
그래서 정유공장 Utility Area에는
- Boiler
- Waste Heat Boiler
- Steam Turbine
- Condensate Recovery System
과 같은 설비들이 존재한다.
스팀을 많이 사용할수록 비용도 증가한다
스팀은 공짜가 아니다.
스팀을 만들기 위해서는
- Fuel Gas
- Boiler Feed Water
- 전기
- 약품
이 필요하다.
결국 스팀 사용량이 증가하면
연료 사용량과 탄소 배출량도 증가한다.
그래서 글로벌 정유사들은
- Steam Leak 제거
- Steam Trap 개선
- Condensate Recovery
- Reboiler 최적화
등을 통해 스팀 사용량을 줄이기 위해 노력하고 있다.
스팀은 정말 산업의 혈액이다
사람 몸에서 혈액이 산소와 영양분을 운반하듯,
정유공장에서는 스팀이 열에너지를 운반한다.
스팀 공급이 중단되면
공정은 정상 운전이 불가능해지고,
대규모 생산 차질이 발생할 수 있다.
그래서 정유공장 엔지니어들은
전기만큼이나 스팀을 중요하게 생각한다.
마무리
대형 정유공장은 하루에 수만 톤의 스팀을 사용한다.
이를 물의 양으로 환산하면
올림픽 수영장 14~29개 분량의 물이 매일 증기로 변하는 수준이다.
우리가 주유소에서 넣는 휘발유와 경유 뒤에는,
이처럼 거대한 스팀 네트워크가 숨어 있다.
다음에 정유공장 굴뚝에서 하얀 수증기를 보게 된다면,
그 속에 하루 수만 톤 규모의 에너지 흐름이 있다는 사실을 떠올려 보자.
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