크래킹 원유의 흥미로운 비밀

아람코 원유 분석 특성


  • 원유 분석은 광범위한 화학적 분석
  • 화학적 복잡성에 대한 이해는 환경 문제 방지에 도움
  • 비중이 높고 업스트림 탄소 집약도가 낮은 아라비안 원유는 탁월한 제품


재닛 E. 핀헤로 |

서로 똑같은 원유 샘플은 존재하지 않는다. 모래알이 모두 서로 다른 것처럼 각 유종은 나름의 고유한 화학·분자적 특성을 가진다.

사막의 바람이 모래 언덕을 이리저리 옮기고 모양을 만들어 내듯이 석유 및 가스 저류층은 유체의 구성을 불규칙적으로 바꾼다. 이러한 질풍노도와 같은 석유의 미스터리를 풀어내는 과정을 ‘원유 분석’이라고 한다.


지식으로 환경 문제를 방지하다

원유 분석은 석유시험기관이 수행하는 원유 공급원료에 대한 화학적 평가이다. 원유의 복잡성을 이해하는 것은 수율 및 품질 문제와 더 중요하게는 환경 문제 방지에 도움이 된다.

원유 분석은 정유사, 석유 트레이더 및 생산업체를 위한 광범위한 탄화수소 분석을 제시한다. 원유 분석 데이터는 정유사가 석유 공급원료가 특정 정유공장에 적합한지 판단하는 데 도움이 된다.

생산 과정의 탄화수소는 불규칙적이다. 원유 구성의 비밀을 발견하는 것은 석유 및 가스 생산 가치사슬을 유지하기 위한 기본적인 작업이기도 하다.

탄화수소는 Sweet Crude가 되기도 하고 황 함량으로 인해 Sour Crude가 되기도 한다. 또는 유화 작용으로 파이프라인의 흐름을 막아버릴 수도 있다.

아람코의 원유 분석은 아라비안 석유를 시장에 판매하기 위해 사용되는 원유 샘플에 대한 상세한 분석이다.

원유의 비밀을 파헤치다

수십 년 동안 아람코의 연구소는 아라비안 석유의 심오한 비밀을 치밀하게 파헤쳤다. 약 6주마다 아람코 저류층 중 하나에서 15리터의 석유 샘플이 아람코 다란 본사에 소재한 R&D센터에 도착한다.

R&D 센터 내부에서는 Technical Services Division (TSD) 소속 과학자들이 윤기가 흐르는 액체에 대한 흥미로운 특성을 테스트한다. 2층에 위치한 증류 실험실에서, 소형 프로세싱 및 정유 시설과 같은 분별 증류기에 원유가 투입되면서 테스트가 시작된다.

증류기는 비중, 가열 및 냉각과 같은 기술을 통해 석유를 ‘유분 (fractions)’으로 알려진 다양한 탄화수소 제품으로 면밀하게 분리한다. 최대 13가지로 분리된 유분에는 가솔린, 디젤, 등유, 역청 등이 포함된다.

아람코 다란 본사에 소재한 R&D 센터의 과학자들은 원유의 공급원료를 평가하여 수율 및 품질 문제와 더욱 중요하게는 환경 문제를 방지한다.

아라비안 석유를 세계에 판매하다

증류 실험실에 인접한 복도를 따라 몇 개의 문이 보이고, 몇 개의 문을 열고 들어가면 각 유분의 테스트를 위해 특별히 제작된 인상적인 테스트 실험실을 볼 수 있다. 각 실험실은 각 유분의 고유한 분자·물리·화학적 특성에 대한 광범위한 체계적 분석을 수행한다.

이러한 전체적인 분석의 결과가 아람코의 포괄적 원유 분석이다. 즉 원유 판매에 필요한 매우 중요하고 복잡한 화학 분석이다. TSD Crude and Product Characterization 부서의 수퍼바이저인 아마니 H. 무샤라 (Amani H. Musharah)는 분석 데이터가 공급원료의 용도를 결정한다고 말한다. “공급원료 분석 데이터는 정제 프로세스에 관한 의사결정에 중요합니다.”


“특정 정유공장에서 부적절한 공급원료를 사용하면 생산, 품질 및 환경 문제가 발생할 수 있다.”

아람코 Crude and Product Characterization 부서 수퍼바이저 아마니 H. 무샤라 (Amani H. Musharah)

무샤라는 고객이 주문한 제품은 고객의 니즈를 충족해야 한다고 설명한다. “특정 정유공장에서 부적절한 공급원료를 사용하면 생산, 품질 및 환경 문제가 발생할 수 있습니다.”


 

낮은 업스트림 탄소 집약도

1933년까지 거슬러 올라가는 역사를 가진 아람코는 세계 최대의 종합 에너지·화학 기업 중 하나이다. 아람코의 업스트림 사업은 사우디아라비아에 거점을 두고 있다.

사우디아라비아는 소수의 규모가 크고 생산성이 높은 석유 저류층을 보유하고 있으며, 배럴당 가스 플레어링이 낮고 물 생산량이 적다. 이에 따라, 생산된 석유 단위당 질량이 작고, 유체 분리, 취급, 처리 및 재주입에 사용되는 에너지가 적다.

이를 토대로 아람코는 업계 최저 수준의 업스트림 탄소 집약도를 달성했다. 2020년 사우디아라비아 내 아람코 완전 소유 및 운영 자산의 업스트림 탄소 집약도는 10.5kg CO2e/boe 였다.

아람코2020년 수치:

원유
생산량 9.2 MMbpd
사업권 부여 탄화수소 저류층 2,552억 boe
낮은
업스트림 탄소 집약도 10.5 kg CO2e/boe

5 가지 아라비안 원유 유종

아람코는 Arabian Heavy, Arabian Medium, Arabian Light, Arabian Extra Light 및 Arabian Super Light 등 세계 최고급 원유를 생산한다. 5가지 원유에서 생산된 다양한 블랜드 (blends)를 포함한 모든 아라비안 원유 유종은 전 세계 대부분의 정유공장에 적합하다.

5가지 아라비안 원유 유종

비중이 높고 업스트림 탄소 집약도가 낮은 아라비안 원유는 탁월한 제품이다.

원유의 시장 가치를 결정하는 가장 큰 요인은 비중이다.

비중이 높은 원유 (상대적으로 더 가벼운 탄화수소 액체)는 고수익 제품을 더 많이 생산할 수 있어 가치가 더 높다.

라이트 원유 (Lights)는 스타 제품 (Star Products)이며, 2020년 아람코가 생산한 원유의 약 69%를 차지하는 Arabian Super Light, Arabian Extra Light 및 Arabian Light는 라이트 원유이다.