■ 석탄화학 공업 발전의 배경

- 중국은 2014년 기준 채굴가능 에너지 자원 중 70% 이상이 석탄이므로 석유에 대한 대외의존도를 줄이기 위해 석탄화학(Coal to Olefins: 이하 CTO) 공업을 지원 육성
ㅇ 석탄을 기화시켜 얻은 합성가스를 정화시켜 메탄올 제조후 에틸렌, 프로필렌 등 기초유분을 얻어내는(Methanol to Olefins: 이하 MTO 혹은 Methanol to Propilen: 이하 MTP) 기술
ㅇ 2009년 2월 처음 션화바오터우(神华包头) 180만톤급 CTO 설비를 운용하기 시작했으며 중국석탄그룹(中煤集團)또한 석유화학기업과 협력해서 CTO 프로젝트 건설을 추진
ㅇ 12차 5개년 계획 기간 동안 석탄화학설비 증설을 늘려 CTO 설비 기준으로 2015년 7월 현재 700만톤 정도의 올레핀 생산능력을 확보
ㅇ 원래 계획에 의하면 2015년 연말까지 1,000만톤 정도의 CTO 설비를 확보하게 되며 2018년까지 완공을 목표로 하는 후기 단계 프로젝트 계획이 유지되고 있어서 계획대로라면 2020년까지 2,000만톤 가량의 CTO 생산설비를 확보가능
ㅇ MTO 기술은 따리엔(大連)연구소 주도로 개발된 DMTO, 시노펙과 상하이 연구소 주도로 개발된 SMTO 기술이 활용되어 중국 독자적인 기술을 보유

■ 석탄화학 공업의 장단점과 다른 공법과의 경제성 비교

- CTO 공업은 싼 석탄을 활용할 수 있지만 오염물 배출이 많고 설비투자비가 많이 드는 단점이 있음
ㅇ 석탄은 탄소만을 가지고 있는 원료이기 때문에 합성가스 제조 공정에서 수소가 필요하고 이 과정에서 대량의 물을 소모하고 부산물로 온실가스인 이산화탄소를 발생시킴
ㅇ 석탄에 포함된 질소와 유황 때문에 만들어지는 산성가스를 제거해야 함
ㅇ 그러므로 CTO 설비는 가격이 싼 석탄을 사용하는 대신 설비투자액이 상대적으로 높은데 MTO의 10억 달러, GTO(Gas to Olefin)의 22억 달러에 비해 CTO은 33억 달러의 투자비를 소모
ㅇ 딜로이트의 분석에 의하면 원유 가격 100달러/배럴, 석탄가격 600위안/톤 수준에서 CTO는 석유를 원료로 한 나프타 분해보다 높은 경제성을 가질 수 있다고 분석

■ 외부환경의 변화로 인해 석탄화학공업의 상대적 효율성이 낮아짐

- 셰일가스 개발이 확대되고 국제 경기 둔화가 지속되고 있는 가운데 유가회복이 늦어지고 있음
ㅇ 2015년 11월 12일 현재 기준 미국의 원유재고가 급증함에 따라 서부텍사스 원유 가격이 41.75 달러/배럴 로 하락세를 지속하고 있음
ㅇ 세계 경기회복이 둔화되고 있으며 가장 강건한 경기 회복세를 보이고 있는 미국에서 조차 수요회복이 더뎌지고 있는 상황
ㅇ 중국 석탄화학 설비의 상대적 효율성에 의문이 제기되고 있음

- 셰일가스 개발이 지속되면서 미국을 비롯해서 가스 기반 석유화학 설비(Ethanol Cracking Center) 증설이 계속 이뤄지고 있음
  ㅇ 중국의 셰일가스 개발 기술은 세계 수준과 아직 차이가 있어서 본격적인 개발은 2020년에서야 가능할 것으로 예측됨

- 석유가격 하락과 여러 대체 에너지의 하락으로 석탄 가격 또한 하락한다 해도 환경비용과 수자원 비용 고려한다면 석탄화학공업의 효율성이 문제가 됨
  ㅇ 석탄가격은 수송비가 차지하는 비중이 크기 때문에 싼 석탄을 활용하기 위해 CTO 설비의 상당수가 네이멍구 혹은 산시 등 석탄 채굴량이 많은 서부 내륙지역에 입지
  ㅇ 이 지역은 수자원이 부족해서 기회비용이 크고 이미 석탄사용량이 많아 지역 대기오염 심각
  ㅇ 수자원소모와 환경비용을 고려한다면 석탄화학공업의 상대적 경제성이 낮아질 것 

■ 중국 정부는 2015년 8월 ‘CTO 산업규범 조건‘(煤制烯烃行业规范条件)을 발표

- 변화된 외부 환경에 따라 중국 정부는 CTO 산업 규범을 강화하며 석탄화학 공업의 과도한 성장을 억제하는 방향으로 정책 조정
ㅇ 일련의 환경영향 평가 이후 석탄화학 공업에 대한 기준 조건을 재정비
ㅇ 공업생산량 증가 보다는 자원절감과 환경보호를 더 우선시하는 방향으로 선회

- 석탄화학 설비의 입지 규정 강화
ㅇ CTO 설비는 인구밀집 지역과 일정한 거리를 두고 입지해야 하며 위험화학생산설비입지 인허가기준(危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准)에 부합해야 함
ㅇ 자연보호구역, 수자원보호구역, 명승지, 문화유산에 입지를 엄금하며 새로 입지하는 공업구는 엄중한 환경영향평가와 자원이용과 물류에 관한 기준을 만족시켜야 함

- 설비에 체화된 기술에 대한 요건 강화
ㅇ 신규 CTO설비 가압유동상기화장치(Fluidized bed gasifiers) 설치 의무화, 석탄전환율 98%, 냉가스효율(Coal gas efficiency) 70%이상, 산성가스 제거 시간당 6만입방미터 이상 확보 규정  
ㅇ 특히 산성가스 제거와 관련해서 CO+H2 손실률이 0.5% 이하, 황 회수율이 99.5%보다 이상, 메탄 합성가스 제조 과정 중 공기 소모가 2250만 입방미터/톤을 이상이면 안 됨 
ㅇ MTO 에서는 올레핀 1톤 생산 위해 메탄올이 3,06톤 이상 소모 안되고 MTP에서는 프로필렌 1톤 당 3.5톤 이상 메탄올 소모 않도록 규정하고 있으며, 올레핀 회수율이 95% 이상 규정

<표1> 단위 올레핀 생산 당 소모 에너지, 수자원 소모제한규정 

- 자원소모와 환경보호 요건 강화
ㅇ CTO단위제품제조기준에너지소모제한규정(煤制烯烃单位产品能源消耗限额)에 따라 새로 짓는 설비에 대해서는 더 강화된 기준을 적용
ㅇ 에너지절감법(节约能源法)에 따라 에너지소모에 대한 검사와 평가를 강화함

■ 향후 CTO 설비 증설에 관한 중국 정부의 정책 방향을 주목할 만한 가치가 있음

- 다탕(大唐) 등 국유기업이 석탄화학에서 철수
ㅇ 신규 설비 투자에 대한 인가 요건 강화에 따라 신규 프로젝트 계획 취소
ㅇ DMTO 독자기술을 개발한 따롄화학물리공업연구소에서도 내부 회의에서 석탄화학 공업 기술의 장래에 대해 의문을 제기하고 있음

- 중국 정부가 주도한 산업 정책 추진 과정에서 어려움 직면
ㅇ 석탄화학산업은 민영 기업이 경제성과 사업기회를 타진해서 추진한 프로젝트라기보다는 중국 정부가 석유에 대한 대외의존도를 낮추기 위해 또한 중국 서부 석탄 채굴 지역 경제의 성장을 위해 전략적으로 추진한 사업
ㅇ 지방 정부 주도의 과잉공급 설비투자 건설의 문제점을 답습

- 13차 5개년 계획 기간 동안 환경 기준 강화로 전략 수정 가능성
ㅇ 13차 5개년 계획에서도 환경기준 목표치가 구체적으로 제시되어 강조됨에 따라 중국은 석탄 기반의 설비증설을 억제할 것으로 전망 
ㅇ 수입 메탄올과 셰일가스 개발과정에서 나오는 에탄올 기반의 석유화학설비 건설 추진을 통해 석유수입에 따른 대외의존도가 높아지는 문제 극복하는 방향으로 전략 수정 

 
- 중국정부의 정책결정을 주목할 가치가 있음
ㅇ 서부내륙지역의 경제개발과 자원수입대체라는 가치와 환경오염과 수자원보호라는 가치가 충돌할 때 중국 지도부가 어떠한 정책 결정을 내리게 되는지 주목할 수 있음

※ 참고자료
- 中國煤炭工業發全報告2014 (2015)
- 中國油氣産業發全分析與展望報告藍皮書 (2015)
-​ 中國化學工業年鑒 (2015) 中國化工信息中心
-​ 大连化学物理研究所 http://www.dicp.ac.cn/
- 煤制烯烃行业规范条件 http://huanbao.bjx.com.cn/news/20150810/651024.shtml
- 박재형(2015) “석탄화학 기술로 본 중국 석탄화학경쟁력 수준 비교” 한국석유화학협회(KPIA) 스페셜 리포트
-​ 한국경제, 2015. 11. 12. “국제 유가, 미국 원유 재고 급증으로 폭락“
-​ 현대경제연구원, (2015), “13차 5개년 계획으로 본 중국 경제의 향방”
-​ 허려화 외, (2014) “중국 석탄화학산업 현황” 공업화학 전망, 제17권 제3호​