1. 온실가스 감축

한국형 녹색분류체계 경제활동 해설서

(5) 배출원단위가 상대적으로 낮은 기초화학물질 제조

인정기준 판단 방법


해당 경제활동은 인정기준 가.~마. 중 하나 이상을 만족할 경우 인정기준을 충족하는 것으로 본다.


[인정기준 가.~마.]

인정기준 가.~마.
가~마. 신설·증설·개조하려는 ‘① 분해로를 이용한 올레핀 생산공정, ② 방향족 생산공정, ③ 부타디엔 생산공정, ④ 스티렌 모노머 생산공정, ⑤ 질산 생산공정 관련 설비의 제품 생산량 또는 원료 투입량 대비 온실가스 원단위가 국내 제품 벤치마크 상위 20% 이내에 해당하는가?

※ 해당 기준은 우리나라 온실가스 배출권거래제 제4차 계획기간의 제품 벤치마크 산정방식에 따르며, 원단위 기준 상위 20%의 값임


제품 생산량 또는 원료 투입량 대비 온실가스 원단위

해당 설비에 대한 제품 생산량 또는 원료 투입량 대비 온실가스 원단위를 의미하며, 「온실가스 배출권거래제의 배출량 보고 및 인증에 관한 지침」(기후에너지환경부고시)1새 창 열기2> 및 <배출권거래제 명세서 작성 가이드라인> 1다운로드2> 의 배출량 산정방식에 따라 산정한다.


온실가스 원단위 충족여부는 배출량 산정계획서, 배출량 명세서, 온실가스 검증기관의 검증 보고서 등 관련 자료를 통해 확인하여야 한다.


국내 제품 벤치마크 상위 20% 이내

위의 방식에 따라 산정한 제품 생산량 또는 원료 투입량 대비 온실가스 원단위가 국내 제품 벤치마크 상위 20% 값을 초과하지 않는지 판단한다.


녹색 부문 경제활동 해설 (5) 배출원단위가 상대적으로 낮은 기초화학물질 제조, 국내 제품 벤치마크 상위 20%
세부 인정기준 국내 제품 벤치마크 상위 20% 단위
가. 분해로를 이용한 올레핀 생산공정 0.39311 톤 CO2eq./원료 톤
나. 방향족 생산공정 0.16367 톤 CO2eq./원료 톤
다. 부타디엔 생산공정 0.18624 톤 CO2eq./원료 톤
라. 스티렌 모노머 생산공정 0.39277 톤 CO2eq./제품 톤
마. 질산 생산공정 0.059576 톤 CO2eq./제품 톤

또한, 해당 경제활동의 경우, 인정기준 부합 여부 산정 시 편의성 제고 및 경제적 비용 최소화를 위해 기후에너지환경부에서 개발한 <한국형 녹색분류체계 적합성판단 참고서>에 수록된 계량 인정기준 산정방법을 활용할 수 있다.


주요 용어


벤치마크(BM, BenchMark)

온실가스 배출 및 에너지 소비와 관련하여 제품생산량 등 단위 활동자료 당 온실가스 배출량 등의 실적·성과를 국내·외 동종 배출시설 또는 공정과 비교하는 방식으로, 제품 생산량이 동일하면서 온실가스 배출량이 적은 기업에 할당량을 상대적으로 많이 부여함으로써 공정 내 기술 진보를 유도할 수 있다.


온실가스 원단위

기업의 생산활동에서 발생되는 온실가스 총 배출량을 경제지표로 나눈 단위를 의미한다.


이산화탄소 환산량(CO2eq)

온실가스 배출량을 대표 온실가스인 이산화탄소(CO2)로 환산한 양으로, 각각의 온실가스 배출량에 온실가스별 온난화지수(GWP)를 곱한 값을 누계하여 구한다.


분해로를 이용한 올레핀 생산공정

올레핀은 나프타15 중 탄소결합이 2중인 형태의 화합물로 에틸렌, 프로필렌 등이 대표적인 화합물이며 주로 플라스틱 가공산업에 사용된다. 분해로를 이용하여 나프타에 열을 가해 탄화수소로 분해한 후 냉각·압축·분리 등의 과정을 통해 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등 석유화학 제품의 원료인 올레핀이 생산된다.


제조공정은 크게 ①열분해공정 ▷ ②급냉공정 ▷ ③압축공정 ▷ ④정제공정으로 구성된다.


분해로를 이용한 올레핀 생산 공정

<그림> 분해로를 이용한 올레핀 생산 공정


열분해공정

나프타를 고온에서 탄소 수가
적은 탄화수소로 분해하는 과정

급냉공정

열분해로 고온의 분해가스를 저온으로 냉각하여 분리시키는 과정

압축공정

냉각된 분해가스를 경제적인 분리를 위해 압축을 통해 부피를 감소시키는 과정

정제공정

압축 건조된 분해가스를
단계별로 각 성분을 분리하는 과정

<그림> 분해로를 이용한 올레핀 생산 공정 흐름


<국가 배출권 할당계획> [붙임 4] 제품BM N01 1다운로드2> 에 따른 적용부분은 분해로를 이용한 올레핀 생산공정의 전체 온실가스 배출활동으로, 열분해로, 1차 분리 공정, 급냉공정, 압축 공정, 산성가스 제거공정, 칠링 트레인, 메탄 제거공정, C2·C3 정제공정, C4 제거공정, 열분해 가솔린 분리 공정, 가스터빈 발전기, 연료가스 압축 공정, 수소정제 공정, 보일러 급수 공정으로 올레핀 생산까지의 분해로를 이용하는 모든 공정이 포함된다.


단, 올레핀 전환공정, 습식산화 공정, 아세틸렌 회수 공정, C5 제거공정, 산성가스 제거공정에서 배출되는 폐수 처리 공정, 포장출하 공정, 냉각탑, 가스공급장치, 수처리 공정, 폐가스 소각공정, 도시가스 판매를 위한 처리 공정은 적용 부분에서 제외된다.


활동자료는 납사, LPG 등 열분해로에 직접 투입되는 원료투입량으로 적용 부분 외부에서 투입된 원료에 한하며, 적용 부분 내부에서 생산 및 재투입된 원료는 제외된다.


방향족 생산공정

방향족은 화학 분자 속에 벤젠 고리, 즉 6개의 탄소원자가 둥글게 결합된 고리를 가지는 탄화수소이며 벤젠, 톨루엔, 페놀, 나프탈렌 등이 대표적인 화합물이다. 방향족은 중질 나프타16를 원료로 수소첨가 반응과 추출 용매를 사용하여 방향족 성분을 선택적으로 추출한 후 고순도의 벤젠, 톨루엔, 자일렌을 분리하여 생산된다.


제조공정은 크게 ①수첨공정 ▷ ②추출공정 ▷ ③분리공정으로 구성된다.


방향족 생산공정

<그림> 방향족 생산공정


수첨공정

원료인 중질 나프타를 개질17하기 위해
함유되어 있는 황, 질소, 산소, 중금속 등을
미리 제거하는 과정

추출공정

개질 나프타에서 방향족 성분(BTX)을
선택적으로 추출하는 과정

분리공정

추출공정에서 도입된 방향족 혼합물로부터 비점차를 이용하여 고순도의
BTX를 생산하는 과정

<그림> 방향족 생산공정 흐름


<국가 배출권 할당계획> [붙임 4] 제품BM N02에 따른 적용부분은 방향족을 생산하는 공정의 전체 온실가스 배출활동으로, 수첨 정제공정, 방향족 추출·정제 공정, C9+ 정제공정, 수첨 탈알킬 공정까지 포함된다.


단, 핵산 정제공정, 냉각탑, 가스 공급장치(수소, 공기, 질소), 폐가스 소각공정은 적용부분에서 제외된다.


활동자료는 수첨 정제 공정에 투입되는 열분해 가솔린 등 원료투입량 + 수첨 정제 공정 이후에 투입되는 혼합 자일렌 등 부원료량 + C5제거 공정에서의 C5 제거량이며, 원료투입량은 적용부분 외부에서 투입된 원료에 한하고, 적용부분 내부에서 생산 및 재투입된 원료는 제외된다.


부타디엔 생산공정

부타디엔은 탄소원자 4개와 수소원자 6개로 이루어진 불포화탄화수소이며, 1,2-부타디엔과 1,3-부타디엔의 두 가지 이성질체의 형태로 타이어와 신발에 쓰이는 합성고무에 주로 사용된다. 나프타 및 액화석유가스를 열분해하여 얻은 혼합 C4유분을 이용하여 추출 증류18 공정 과정을 통해 합성고무와 합성수지의 원료인 부타디엔이 생산된다.


제조공정은 크게 ①1차 추출증류공정 ▷ ②2차 추출증류공정 ▷ ③정제공정으로 구성된다.


부타디엔 생산공정

<그림> 부타디엔 생산공정


<국가 배출권 할당계획> [붙임 4] 제품BM N03에 따른 적용부분은 부타디엔을 생산하는 공정의 전체 온실가스 배출활동으로, 혼합 C4 가열 공정, 부타디엔 추출·증류·정제 공정, 용제 회수·정제 공정까지 포함된다.


단, 저순도 부타디엔 전처리 공정(합성고무 생산업체의 경우에 한함), MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether) 공정(C4 부산물 정제 공정), 포장·출하 공정, 냉각탑, 가스 공급장치, 폐가스 소각 공정은 적용부분에서 제외된다.


활동자료는 혼합 C4 등 가열 공정에 투입되는 원료투입량이며, 적용부분 외부에서 투입된 원료에 한하고, 적용부분 내부에서 생산 및 재투입된 원료는 제외된다.


스티렌 모노머 생산공정

스티렌 모노머(SM)는 나프타에서 생성된 에틸렌과 벤젠을 원료로 합성한 에틸벤젠(EB)을 반응시켜 제조하는 화합물로 주로 폴리스티렌수지 및 합성고무, 불포화 폴리에스테르수지, AS수지, ABS수지, 이온교환수지, 합성수지 등의 가공산업에 사용된다. 에틸벤젠을 탈수소 또는 산화시키고, 수소화와 탈수반응으로 스티렌모노머가 생산된다.


제조공정은 크게 ①수첨공정 ▷ ②SM 제조공정으로 구성된다.


스티렌 모노머 생산공정

<그림> 스티렌 모노머 생산공정


수첨공정

나프타에서 발생한 에틸렌과 벤젠을
촉매반응 시켜 에틸벤젠을 생산하는 과정

SM 제조공정

에틸벤젠을 촉매를 통해 수소를 제거하고
분리·정제를 통해 고순도의 스티렌모노머를
분리하는 과정

<그림> 스티렌 모노머 생산공정 흐름


<국가 배출권 할당계획> [붙임 4] 제품BM N04 1다운로드2> 에 따른 적용부분은 스티렌 모노머를 생산하는 공정의 전체 온실가스 배출활동으로, 에틸 벤젠 반응·증류 공정, 스트렌 모노머 반응·증류 공정, 임시저장탱크까지 포함된다.


단, 촉매 제조 공정(촉매 전처리 시설 포함), 페닐 아세틸렌 저감 공정, 수소 정제 공정, 포장·출하 공정, 냉각탑, 가스공급장치, 수처리 공정, 폐가스 소각 공정은 적용부분에서 제외된다.


활동자료는 스티렌 모노머 생산량이다.


질산 생산공정

질산 생산공정은 암모니아를 투입하여 산화, 냉각 및 흡수 공정 등을 통해 질산을 제조하는 공정이다.


암모니아(NH3)를 촉매 하에서 공기(산소)와 반응시켜 일산화질소(NO)로 산화시키고, 이를 다시 이산화질소(NO2)로 전환한 뒤 물(H2O)에 흡수시켜 최종적으로 질산(HNO3)를 생산하는 과정을 거치며, 해당 공정에서 생산된 질산은 비료·폭발물·화약 등 다양한 산업 분야에서 중요한 원료로 사용된다.


질산 생산공정

<그림> 질산 생산공정


<국가 배출권 할당계획> [붙임 4] 제품BM N05 1다운로드2>에 따라 적용부분은 질산 생산시설에서 발생하는 N2O 배출량 및 N2O 제거를 위한 원료(환원제) 사용으로 인한 배출량으로 설정하고 있다. 단, 질산 생산시설의 반응기, 응축기, 냉각기는 제외된다.


질산 생산공정의 활동자료는 순도 100wt% 기준으로 환산한 질산 생산량이다.


EU Taxonomy와의 비교


해당 경제활동은 EU Taxonomy에는 3.14 기초유기화학물질 제조(Manufacutre of organic basic chemicals)1새 창 열기2> 에 반영되어 있으며, 아세틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔, 방향족, 염화비닐, 스티렌, 산화 에틸렌, 모노에틸렌글리콜, 아디프산 제조가 포함되어 있다.


또한, EU Taxonomy는 가장 효율적인 설비 상위 10%의 평균값을 초과하지 않을 것을 인정기준으로 두고 있다.