2020년 12월 27일 오전, 제6회 중국 산업상, 장려상, 후보상 수상자가 발표되었습니다. 바링 석유화학의 새로운 카프로락탐 친환경 생산 신기술 프로젝트가 중국 산업상을 수상하며, 시노펙(Sinopec) 산하 기업 중 유일하게 수상의 영예를 안았습니다. 바링 석유화학 및 석유화학 연구소는 과학기술부와 중국자연과학기금의 지원을 받아 기초 연구에서 얻은 과학적 연구 성과를 신기술로 전환했습니다. 30년 동안 3대에 걸쳐 수많은 난관을 극복하고 독자적인 지적재산권을 보유한 친환경 기술을 개발하여 70년간 지속된 외국 기업의 카프로락탐 생산 기술 독점을 깨뜨리고 중국 독자적인 혁신 기술의 브랜드 이미지를 구축했습니다. 현재 국내 카프로락탐 자급률은 30%에서 94%로 상승했으며, 외국 기술 및 수입 제품 의존도는 크게 감소했습니다.

1년 30년 간의 독자적인 혁신을 통해 카프로락탐의 친환경 생산을 위한 새로운 기술 세트를 성공적으로 개발했습니다.

카프로락탐은 중요한 유기화학 원료입니다. 나일론-6 합성섬유 및 나일론-6 엔지니어링 플라스틱 생산의 단량체로서 섬유, 자동차, 전자 등 신소재 혁신을 위한 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 카프로락탐 산업은 국가 경제력과 국민 생활 수준과 밀접한 관련이 있으며, 국가 경제 발전과 지속적인 향상에 중요한 역할을 담당합니다.

1990년대 초, 시노펙은 약 100억 위안을 투자하여 바링 석유화학, 난징 DSM 둥팡 화학, 스자좡 정유공장에 연간 5만 톤 규모의 카프로락탐 생산 설비 3세트를 도입했습니다. 이후 시노펙은 카프로락탐 생산의 핵심 기술인 시클로헥사논 옥심 제조법을 혁신적으로 개발하여 바링 석유화학 공장에 친환경 카프로락탐 생산을 위한 새로운 기술 시스템을 구축했습니다. 과학기술부와 국가자연과학기금의 강력한 지원, 그리고 중국과학원 민언쩌 원사와 슈싱톈 원사의 지도 아래 연구팀은 성실히 협력하며 연구에 매진했습니다. 지난 30년간 100건 이상의 국내외 발명 특허를 획득했습니다. 새로운 반응 경로, 새로운 촉매 물질 및 새로운 반응 공학을 통합한 카프로락탐의 친환경 생산을 위한 완전한 신기술 세트가 개발되었습니다.

이 신기술 전체 세트는 국제적으로 선도적인 수준에 도달한 6가지 핵심 기술로 구성되어 있습니다. 이 기술들은 단일 반응기 연속 슬러리 베드 사이클로헥사논 암모옥시메이션 공정 기술을 이용한 사이클로헥사논 옥심 생산, 사이클로헥사논 옥심 베크만 3단계 재배열 기술, 황산암모늄 중화 결정화 기술, 자성 안정화 베드 카프로락탐 수소정제 기술, 사이클로헥사논 옥심 기상 재배열을 통한 카프로락탐 생산 기술, 사이클로헥센 에스테르화 수소화를 통한 사이클로헥사논 생산 신기술입니다. 이 중 처음 4가지 기술은 이미 산업적으로 적용되었으며, 137건의 국내외 발명 특허를 획득했고, 17개의 성 및 부처 차원의 상을 수상했는데, 여기에는 국가 기술 발명 1등상 1개와 국가 과학기술 진보 2등상 1개가 포함됩니다.

발링 석유화학의 "산화물인 황산암모늄을 생성하지 않는 사이클로헥사논 옥심 기상 재배열 이동층 공정"은 촉매 제조, 반응 기술, 제품 정제 등에서 획기적인 진전을 이루었으며, 소규모 및 파일럿 규모 기술 연구를 완료하여 연간 5만 톤 규모의 산업 적용을 준비했습니다. 또한, 시노펙은 "사이클로헥센 에스테르화 수소화 반응을 통한 사이클로헥사논 생산 신공정"을 개척했습니다. 이 공정은 탄소 원자 이용률이 거의 100%에 달하며, 에너지 소비가 적을 뿐만 아니라 무수 에탄올을 공동 생산할 수 있습니다. 파일럿 연구를 완료하고 연간 20만 톤 규모의 공정 패키지 개발을 진행 중이며, 곧 연간 20만 톤 규모의 산업 적용을 시작할 예정입니다.

2. 신기술은 새로운 산업의 활발한 발전을 이끌고, 이전 및 고도화는 맑은 물이 흐르는 강을 보호합니다.

오늘날 발링 석유화학은 대규모 석유화학 및 석탄화학 복합 기업으로 성장했으며, 국내 최대의 카프로락탐 및 리튬 고무 생산 기업이자 중요한 에폭시 수지 생산 기지입니다. 특히 카프로락탐 제품군은 연간 50만 톤(합작 투자 20만 톤 포함), 시클로헥사논 45만 톤, 황산암모늄 80만 톤 규모입니다. 카프로락탐 친환경 생산에 도입된 신기술은 기존 산업 분야에서 비약적인 기술 발전을 이루었습니다. 환경 친화성을 높였을 뿐만 아니라, 제품 단위당 오염물질 배출량을 50% 감축하고, 단위 생산 비용을 50% 절감했으며, 1만 톤 생산 설비 투자 비용을 1억 5천만 위안 미만으로 약 80% 절감하여 경제적, 사회적으로 상당한 이익을 창출했습니다.

친환경 카프로락탐 생산 기술의 발전은 카프로락탐 및 관련 산업의 급속한 발전을 크게 촉진했습니다. 2019년 말 기준, 시노펙은 바링 석유화학, 저장 바링 헝이 등 여러 기업에 연간 90만 톤 규모의 카프로락탐 생산 시설을 건설하여 전 세계 카프로락탐 생산 능력의 12.16%, 국내 생산 능력의 24.39%를 점유하고 있습니다. 현재 우리나라의 친환경 카프로락탐 생산 능력은 400만 톤에 달해 세계 최대 생산국으로 자리매김했으며, 세계 시장 점유율 50% 이상을 차지하며 400억 위안 규모의 신흥 산업을 형성하고 4천억 위안 규모의 관련 산업 발전을 견인하고 있습니다.

2020년, 발링 석유화학의 카프로락탐 산업 사슬 이전 및 고도화 개발 프로젝트가 총 투자액 139억 5천만 위안 규모로 후난 웨양 녹색 화학 산업 단지에서 착수될 예정입니다. 이 프로젝트는 시노펙이 자체 개발한 신기술을 도입하여 연간 60만 톤 규모의 카프로락탐 산업 사슬을 구축하는 것을 목표로 합니다. 이 프로젝트는 "하천과 맑은 물을 지키는" 모범 사례이자 벤치마크 사업으로, "하천의 화학물질 포위"를 타파하고 전국적으로 인구 밀집 도시 지역의 유해 화학물질 생산 기업 이전을 추진하는 데 기여할 것입니다.