|
 |
|
컨텐츠 | contents |
 |
|
스터디 | study |
|
|
 |
|
|
 |
|
|
| 원유의 세부구분 |
 |
|
| 글쓴이 : 운영자 고유ID :
날짜 : 07-01-29 22:31
조회 : 13533
|
|
|
원유의 세부구분
(1) 액화석유가스(LPG)
액화석유가스는 약칭하여 LP가스로 불리며 이것은 프로판과 부탄으로 구분된다. 석유유분중 탄
소수가 1-4개인 가벼운 탄화수소는 상온 상압하에서 기체상태로 존재하나 인위적으로 액화시키
기 쉬운 탄소수 3개(프로판), 4개(부탄)에다 적정 압력을 가하여 액화시킨다. 이처럼 액화시키는
이유는 기체상태일때보다 부피가 1/240-1/280로 줄어들어 저장, 수송, 취급에 편리하기 때문이
다.
일반적으로 가정이나 음식점등에서 사용하는 LPG는 용기속에 프로판이 액체로 들어 있다가 용
기에부착된 압력조정기 (Regulator)를 통과하여 상압인 대기로 나올 때 가스화하여 불이 붙는 것
이다. 그리고 택시등 자동차에 연료로 사용되는 부탄은 가스조정기(Vaporizer)를 통과하여 기체
화되는 것이다. 또한 소형 가스버너(등산용)에 탈착식으로 사용되는 것도 부탄이 액체상태로 작은
통 속에 들어 있는 것이다.
그러나, LPG는 순수한 프로판 및 부탄만 액화된 것이 아니라 냄새나 안전, 동(하)철기 사용 편
의성을 위해서 프로판에는 약간의 부탄이, 부탄에는 약간의 프로판이 섞여 있으며 그 이외의 경질
탄화수소도 약간씩 혼합되어 있다.
LPG의 액체비중은 프로판이 0.51(부탄은 0.58)로 대충 물의 1/2무게이다. 그러므로 가정용 10㎏
의프로판 용기속에는 약 20L의 액상프로판이 들어있는 셈이다. 또한 프로판의 가스밀도는 15.6℃
에서 1.86㎏/㎥이므로 이 온도에서 10㎏의 프로판이 전부 기화하면 약 5.3㎥의 가스상 연료로 된
다. 그래서 액체프로판 1L가 기화하면 약 270L의 가스상 프로판이 된다.
(＊프로판의 기체부피는 액체부피의 273배, 부탄의 기체부피는 액체부피의 238배)
그 이외의 LPG특성으로는 무색무취이며 공기보다 1.5-2배 무겁기때문에 용기 밖으로 LPG가 누
출되면 주변바닥에 깔려 있게 되므로 질식등을 예방하기 위해 통풍을 해주어야 되고 이보다 더
위험한 것은 실내바닥에 고여 불꽃으로 인화 폭발할 염려가 있어 액화석유가스의 안전 및 사업관
리법에 따라 그 존재가 명백하게 확인되도록 냄새나는 물질을 혼합하여야 한다. 현재 HEC 인천공
장에서는 에틸머캅탄(C2H5SH)을 부취제로 사용하고 있다.
(2) 휘발유
휘발유란 비점 범위가 30-200℃정도로써 휘발성이 있는 액체 상태의 석유유분을 총칭하는 말이
다.
휘발유의 물리적 성질은 각각의 목적에 따라 당연히 다르나 일반적으로 상온상압에서 증발하기
쉽고 현저한 인화성을 지니며, 휘발유 증기와 공기가 적당히 혹합하면 폭발성 혼합가스가 되어 위
험하다. 화학적 성질로는 성분적으로 C4-C12 정도까지의 탄화수소 혼합물로 한 종류의 휘발유에
포함되어 있는 탄화수소수는 수십 종류에서 수백종류나 된다. 휘발유의 조성은 매우 복잡하여 개
개 탄화수소의 종류 및 그 양을 알기가 간단하지 않으며 탄화수소의 화학구조와 같은 것을 결정하
여 그 성분적 구성의 차이점을 보는 정도이다.
'91년 2월 2일 공포된 대기환경보전법 시행령 제 86조및 동시행규칙 별표24의 자동차 연료 또는
첨가제의 제조 기준에 의하여 '93년 1월 1일부터는 무연휘발유만을 공급하도록 의무화되어 우리
나라에서 유연휘발유는 사라지게 되었다. 그 밖에도 방향족, 벤젠, 산소함량등이 추가로 제정되거
나 규정되었다.
자동차용 휘발유로서 갖추어야 할 품질로는 일반적으로 다음과 같은 점들을 들을 수 있다.
①충분한 안티녹크성을 가질 것.
②휘발성이 양호하여 시동이 용이할 것.
③그러나 휘발성이 증기폐쇄(VAPOR LOCK)를 일으킬 정도로 너무 높지 않을 것.
④충분한 출력을 가져 가속성이 좋을 것.
⑤연료 소비량이 적을 것.
⑥실린더내에서 연소하기 어려운 불휘발성 유분이 없을 것.
1) 옥탄가와 안티녹크성
가솔린 엔진용 연료의 품질을 평가할 때 가장 중요시되는 것이 옥탄가이다.
휘발유에는 안티녹크성이 요구된다. 이를 한마디로 말하면 가솔린엔진 내에서 휘발유를 연소
시킬때 일어나는 잦은 녹킹 현상을 억제하는 성질이다. 이 녹킹은 물론 엔진의 구조에 의해 좌우
되기도 하지만 안티녹크성은 휘발유 고유의 성질이라 할 수 있다. 이 안티녹크성은 탄화수소의
화학구조와 깊은 관계가 있다.
자동차용 휘발유의 안티녹크성은 일반적으로 옥탄가로 평가한다. 안티녹크성이 높은 이소옥
탄(2,2,4-Trimethylpentane, 옥탄가:100)과 안티녹크성이 낮은 헵탄(n_Heptane, 옥탄가 :0) 을
혼합한 표준연료와 비교하여 시료와 동일한 안티녹크성을 나타내는 표준연료 중 이소옥탄의 부
피 백분율로 시료의 옥탄가를 나타낸다.
옥탄가 100이상인 시료에 대해서는 이소옥탄에 4-에틸납(Tetra Ethyl Lead)을 첨가한 표준시
료와 비교해서 구한다.
자동차용 휘발유의 실험실 옥탄가는 CFR엔진을 이용해 측정하며 리서치법(RON)과 모우터법
(MON)이 있다. 전자는 저속(600rpm)시의 안티녹크성을, 후자는 고속(900rpm)시의 안티녹크성
성을 평가한다. 동일한 휘발유에 대하여 다른 값이 구해지므로 옥탄가를 나타낼 때에는 반드시
측정법을 명시해야 한다. 리서치법보다 모터법이 회전수나 온도가 높고 가혹한 조건이다.
일반적으로 가지가 많을수록 옥탄가가 높고 가지의 정도가 같으면 분자량이 적을수록 옥탄가가
높다. 또한 방향족 탄화수소의 옥탄가가 높아 거의 100이상(리서치법)이다.
2)옥탄가와 연비
엔진의 압축비를 높이면 연비(㎞/L)는 향상되지만 동시에 차의 요구 옥탄가(차가 녹크를 일으
키지 않고 주행할수 있는 최저의 옥탄가)도 높아진다. 그 정도는 차의 종류에 따라 달라지지만
일반적으로 압축비를 1올리는데 요구 옥탄가는 3-5정도 높아진다. 그리고 연비는 1옥탄가당 1-
2%정도 향상된다.
3)휘발성
휘발유의 휘발성은 차의 운전성과 밀접한 관계가 있다. 휘발유 규격에서 휘발성은 리이드증기
압이나 분류성상의 10%, 50%, 90% 유출 온도 및 기액비(V/L)등으로 평가한다.
가. 10% 유출온도 및 증기압
10%유출온도가 높아지면(증기압은 낮아진다) 동절기에 엔진의 시동이 곤란해진다. 또한 10
1% 유출온도가 낮으면(증기압이 높아진다) 하절기에 가열된 휘발유 증기 때문에 연료펌프
등의 기능이 저하되어 연료가 부족해지거나 혼합기체가 희박해져 엔진이 순조롭지 못해진
다. 이런 현상을 증기폐쇄(VAPOR LOCK)라고 한다. 이외에도 10%유출온도가 낮아지면 증
기손실이 많아진다.
나. 50% 유출온도
50%유출온도가 높아지면 동절기에 Warm-up시간이 오래 걸리고 이 사이에 급가속하거나
엔진에 고부하가 걸리면, 불완전 연소 또는 실화(失火)에 의한 가속불량, 일시정지 상태를
일으킬 수 있다. 반대로 50%유출 온도가 낮으면 하절기 기화기에 다량의 연료증기가 발생
하고, 과잉의 연료가 흡입되어 아이들링이 순조롭지 못하거나 시동 곤란, 즉 퍼콜레이션
(Percolation)현상이 일어날 수 있다. 기화기 결빙은 기온이 5-10℃ 정도에서 습도가 높으
면 일어나기 쉬우며 기화기내에서 기화하는 가솔린의 증발잠열등으로 기화기벽이나 개폐
밸브의 온도가 떨어져 공기중의 수분이 결빙하여 공기의 흐름을 방해하게 되어 엔진이 순
조롭지 못하게 되는 현상이다. 50% 유출점이 낮을수록 기화기 결빙을 일으키기 쉽다.
다. 90% 유출온도
90%유출온도가 높으면 기화가 잘 안되는 부분이 많아지고, 연소불량을 일으켜 연소실에 침
적물이 쌓이거나 피스톤에 카본퇴적의 원인이 된다. 또 일부는 그대로 크랭크케이스에 흘러
들어 윤활유를희석시키고 연료소비량을 증가시킴과 동시에 실린더 내면을 마모시키고 윤활
유의 노화를 촉진시킨다.
라. 기액비
기액비(V/L)란 휘발유 증기와 평형상태에 있는 액상에 대한 부피비이다. 10%유출 온도나
리이드 증기압에 비해 증기폐쇄와의 상관성이 크다. 사용 온도에서 증기발생량이 연료펌프
프의 증기처리능력을 상회하면 증기폐쇄가 일어나기때문에 ASTM규격에서는 지정온도에
서V/L를 20 이하로 규정하고 있다. 또 기액비의 계산시 V/L=20이 될 때의 온도를 하한으로
규제하기도 한다.
4)무연(無鉛)휘발유와 MTBE
휘발유에 첨가된 납화합물은 옥탄가 향상 외에 엔진밸브의 마모를 막는 2차적 효과도 가지고
있으므로 필수적인 연료첨가제로 간주되어 최근까지 사용되어 왔다. 그러나, 한편으로는 연소시
소연제 등과 반응하여 PbC, PbO 또는 PbSO4 등의 형태로 대기중에 방출되면 인체에 나쁜 영
향을 주면서 자동차 배출가스의 유독 물질을 중화하는 촉매전환장치를 손상시키는 문제점을 안
고있다.
무연휘발유란 인체에 유해한 유독성 중금속인 납대신에 MTBE(Methyl Tertiary Butyl Ether)
등 함산소화합물을 첨가하여 옥탄가를 증진시킨 휘발유를 말한다. MTBE는 미국 및 유럽에서 가
솔린의 안티녹크제로써 널리 사용되고 있으며 우리나라에서도 전면적으로 사용하고 있다.
MTBE는 옥탄가가 높고 산소를 함유하고 있으며 비점 및 증기압이 낮고, 가솔린에 완전히 용해
되며, 물을 가하여도 상분리가 되지 않으며, 방향족 및 올레핀 성분을 가지고 있지 않는 특징이
있다.
(3) 항공유
1)JETA-1(민간용)
제트연료유는 영국에서 제트엔진이 실용화된 초기에 보통 등유가 사용되었다. 이것은 엔진의
구조상 특히 높은 휘발성을 필요로 하지 않고, 안티녹크성도 고려할 필요가 없으며 고공에서 저
압, 저온이 되기 때문에 증기폐쇄를 일으키기 어렵고 응고되지 않는 점 때문에 등유유분을 연료
로 사용하게 된 것이다. 그 밖에 큰 이유는 등유의 시장성, 즉 비교적 품질이 안정되었으며, 비교
적 싼값으로 양적으로도 쉽게 구할수 있기 때문이다.
미국의 민간항공업계에서는 처음부터 영국을 따라 등유형인 제트 연료유를 많이 사용하고 있
으며 현재도 이런 경향은 계속되고 있다. 우리나라에서는 항공기의 대부분이 미국산이며 민간
항공기는 엔진에따라 다르나 JETA-1 이 사용되고 있다.
2)JP-8(군용)
미국이 최초로 사용한 제트연료유는 미국군용규격인 MIL-F-5616 에 규정된 JP-1이라는 것인
데 이는고도로 정제된 등유유분으로 특히 석출점을 -60℃이하인 저온으로 규정한 것이었다. 그
러나 JP-1은 비점 범위가 높아 원유로부터 수율이 적어 충분히 공급할 수가 없었기 때문에 이에
대신할 JP-3가 생산되었다. 이는 휘발유와 등유유분을 합한 비점범위를 갖고 있으며, 더욱이 리
이드증기압이 항공휘발유와 같은 정도로써 이른바 휘발유형으로 불리운다. 그러나 이것도 제트
기가 급상승할 때와 고공비행시에 증기압이 높아지는 결점을 가지고 있어 저증기압 휘발유형인
JP-4가 만들어 졌다. 현재에는 다시 미군의 연료 정책 전환에 따라 제트 연료유를 민간항공기용
연료유인 JETA-1과 유사한 JP-8로 대체 사용중이다.
＊공통적으로 요구되는 성상.
①연소성이 좋을 것.
②발열량이 클 것.
③저온특성이 양호할 것.
④휘발성이 적당할 것.
⑤이물질이 들어있지 않을 것.
휘발성이 좋은 제트연료유는 연소성이 양호하며 엔진의 시동성도 양호하고 엔진이 정지될 위
험성이 적다고 핬 수 있으나, 증발손실과 증기폐쇄 또는 인화폭발위험성 등의 면에서는 불리하
다. 따라서 제트기 성질에 따라 적당한 것을 선택하게 되며 또 제트엔진도 이런 형식이 되고 있
다.
제트기는 고공을 비행하므로 제트 연료유는 영하 수십도의 저온에 노출되어 저온에서의 점도
나 석출점이 문제된다. 이같은 저온 상태에서 엔진의 연료계통내 연료 흐름이 지장을 받는다면
제트 연료유로는 부적당하다.
(4) 실내등유
실내등유는 석유제품중 가장 오래전부터 사용되어 온 것으로 대부분이 등화용 연료로써 이용되
어왔다. 현재 등유는 조명용은 거의 없고, 가정용 농업용 및 업소용으로주로 사용되고 있다.
실내등유는 휘발유에 이어 유출되는 유분으로 그 비점범위는 160-300℃ 정도이며, 난방용, 용제
등으로 성상은 각 용도에 따라 다르다.
요구되는 품질로는
①완전연소하기에 충분한 휘발성을 지닐 것.
②취급상 안전할 정도로 인화점이 높을 것.
③발연성 성분이 적고 연소성이 좋을 것.
④부식성 물질이 무해할 정도로 적고 자극적인 냄새가 없을 것.
실내등유의 장점으로는
①황분함량이 크게 줄어들어 sox발생 축소(0.01wt% 이하)
②연점이 좋다.(그을음 발생이 줄어듬)
③무색으로서 색이 더욱 밝아진다.(+21 이상)
휘발성이 적당한지의 여부는 분류성상 항목에서 판단할수 있다. 즉 95%유출점과 종류점이 이상
하게 높은 것은 심지로부터 증발하여 완전 연소하기에 부적당한 고비점유분이 있다는 것이므로 연
소되지 않은 기름이 남아 심지에 탄화물의 부착이 늘어난다. 이같은 문제는 연소기의 구조에 따라
어느 정도 좌우될수 있으나 일반적으로 실내등유의 비점은 160-250℃ 가 적당하다. 분류성상이 너
무 낮다는 것은 화력과 연료소비량의 관점에서 보면 불리하다.
연소성은 실내등유에 있어 가장 중요한 성상이다. 물론 휘발성도 깊은 관련이 있으나 그 외에 탄
화수소의 조성도 중요한 관련이 있다. 파라핀계 탄화수소는 납센계나 방향족 탄화수소에 비해 고
온에서 분해가 쉽다는 점에서도 연소성이 좋다고 판단되므로 실내등유로서는 파라핀계 탄화수소
가 많은 편이 좋다고 할 수 있다. 또한 방향족 탄화수소는 발연성이 크므로 불완전 연소되기 쉽다.
그리고 동일 비점 범위의 유분에 대해서 보면, 비중이 클수록 방향족 탄화수소나 나프텐계 탄화수
소가 많다고 할 수있다. 발연성에 대해서는 개괄적으로 볼때 연점으로 판단할수 있다. 즉 연점이
클수록 연기가 나기 어렵다.
황분은 연소하여 생성되는 가스중 아황산가스로 대기중에 방출되므로 이것이 인체에 나쁜 영향
을 미치며 금속을 부식시키므로 황분이 적은 것이 바람직하다.
그 밖에 색에 관해 규정하는 것이 보통이나 색은 원래 석유제품에 있어 큰 의미가 없는 것으로
알려져 있지만, 일반소비자가 중요시(무색투명)하므로 상품가치로 볼 때 무시할 수 없다.
(5) 보일러등유
만성적인 수급불안정 해소, 무역수지 개선 및 경유를 난방유로 사용하는 소비자가 교통세를 납
부하는 조세 형평의 문제를 해소하기 위하여 98.8.1일 부터 신설된 제품이다.
보일러등유는 등유와 경유의 중간유종으로서 가정용 보일러, 상업용 및 건물용 보일러 중소산업
용 보일러등에 적합한 유종으로서 혹한시 저온에서 성능을 높이기 위해 겨울철 유동점을 현행 경
유의 영하 12.5℃에서 영하 15℃로 낮추어 일반가정에서 사용할 때에도 연소불량 또는 냄새에 따
를 문제점을 줄여 에너지효율이 높아 절약효과를 거둘수 있다. 다만, 겨울철 기온이 낮은 지역은
연료탱크를 가급적 ㅜ실내에 설치하는 등의 보온조치가 필요하다.
보일러등유의 장점
①경유에 비하여 저온유동성이 좋다.
②경유대비 그을음 발생이 줄어들어 열효율이 좋다
③타유류(특히 경유)와의 혼용방지를 위해 식별제가 첨가(규격 10wtppm+15%)되었다.
④염료가 첨가되어 적색의 색상이 눈에띈다.
(6) 경유(초저유황, 고유황)
일반적으로 경유는 비점이 200-370℃범위에 속하며 등유 다음으로 유출되는 것이다. 용도는 일
부 보일러 연료와 기계등의 세척용등으로 사용되나 그 대부분이(약80%) 각종 디젤엔진의 연료로
이용되어 소위 디젤엔진연료로 불린다.
이 엔진은 연소실내의 흡입 공기를 고압축비로 압축하여 압축 공기 온도를 연료의 자동 발화 온
도 이상으로 만을어 여기에다 연료를 분사시켜 연소시키는 방식이다.
①500rpm 이하의 엔진(저속엔진) : 대형선박
②500-1200rpm 엔진(중속엔진) : 선박, 기관차용.
③1200rpm 이상의 엔진(고속엔진) : 자동차용
디젤엔진의 장점
①연료의 경제성이 있다.
②인화위험성이 적다.
③토우크(TORQUE:크랭크축 회전력)가 크다.
④고장이 적다.
디젤엔진의 단점
①엔진이 복잡하여 값이 비싸다.
②운전시 소음이 크고 진동이 심하다.
③매연발생과 녹크를 일으키기 쉽다.
④오일 오염이 심하며, 정비가 어렵다.
디젤엔진의 연료에 대한 요구성상은
①엔진에 필요한 점화성을 지닐 것.
②사용온도에서 적당한 점도 및 휘발성을 유지할 것.
③유해한 고형물질과 부식성분이 없을 것.
④연소생성물중 고형분이 적을 것.
⑤왁스의 석출온도, 담점이 낮아 저온에서 펌프 작동성이 좋을 것.
1)디젤녹크
연소과정에서 점화지연이 너무 긴 경우 연소시 이상을 일으키므로 녹킹을 일으킬 수 있다. 이
를 디젤녹크라 한다. 그 원인은 충분히 밝혀 있지 않으나 압축된 고온의 공기중에 연료가 분사되
어 점화할 때 점화가 지연되면 실린더 내의 연료량이 많아지게 되므로 이것이 일시에 연소하면
급격한 팽창과 높은 열이 발생하게 때문에 피스톤의 머릿부분은 심한 충격을 받는다. 이 점에서
휘발유엔진의 녹크와는 원인이 다르다. 디젤녹크는 착화지연에 의한 것이고 분사각도, 실린더내
의 압력 및 온도, 연료의 성상과 관계가 있다. 점화지연을 단축시켜 디젤녹크를 방지하는 데에는
다음과 같은 수단을 강구해야 한다.
①연료의 세탄가를 올려 점화성을 좋게 한다.
②흡입 공기 온도를 높인다.
③냉각계통의 온도를 높인다.
④연료 분사량 및 시기를 조절한다.
⑤실린더 내의 공기와 기름 입자의 유속을 높인다.
2)세탄가
점화성은 성분적으로 보아 정파라핀계 탄화수소가 가장 양호하며 올레핀계, 나프텐계, 이소파
라핀계, 방향족순서로 약화된다.
고속디젤엔진의 연료유로서는 세탄가 40-60 이 요구된다. 중유를 연료로 하는 저속 디젤엔진
에서는 세탄가가 25정도로 충분하다.
일반적으로 직류 경유는 정파라핀계와 나프텐계 유분을 많이 포함하고 있고, 분해 경유는 이소
파라핀계와 방향족이 많으므로 직류 경유쪽이 디젤연료로써 양호하다.
세탄가가 너무 높으면 정파라핀계 함유량이 많아져 비중이 가볍고, 점도가 낮아지므로 연비가
높아지게 되든가 분무의 효율성이 결핍되어(분사구 부근에서 미립자가 생성되어 실린더내부까
지 기름입자가 이르지 못한다) 오히려 불완전 연소를 일으키는 등의 현상이 나타나기 때문에 세
탄가는 적당해야 한다.
세탄가는 실험용 CFR엔진으로 측정하며 세탄가 대신에 세탄지수로 점화성을 평가하는 방법도
널리 이용된다.
3)동점도
점도는 버너의 분사노즐에 의한 연료의 분무성을 고려하는 데에 필요한 것이다. 전술한 바와
같이 엔진내에서의 연소는 연료의 미립자화로 시작되며 미립자화에는 점도가 낮을 필요가 있다.
그러나 분무전체가 완전연소하기 위해서는 분무의 관철성(효율성)이 필요하며 이를 위해 어느정
도의 점도를 유지할 필요가 있다. 또한 연료는 엔진내의 윤활기능을 수행해야 하므로 어느정도
의 점도가 필요하다.
(7) 중유(4.0% B/C, 1.0% B/C, LSWR)
제조상으로 구분하면 납사유분까지의 경질유를 제거한 유출유와 증류잔사유의 혼합물 또는 증
류사유 자체를 총칭하는 말이다.
중유는 화학적인 정제를 하지 않으므로 석유제품중 품질면에서 저급이라고 할 수 있으나 원유에
서필요한 석유제품을 빼내고 남은 것을 중유라고 하는 것은 아니며 이를 다시 가공하여 윤활유, 아
스팔트 등을 제조할 수 있기 때문에 중유는 명확한 목적을 가지고 만들어진 석유제품이라 할 수 있
다.
중유는 열에너지원으로써 중요한 역할을 가지고 있기 때문에 자주 석탄과 비교된다. 석탄의 발
열량은 5,000-7,000Kcal/㎏ 인데 비하여 중유는 10,000-11,000Kcal/㎏으로 일정량을 얻는데 소
요되는 연료의 양은 대체로 석유:석탄 =1:1.75 로 중유가 발열량이 높다. 중유는 석탄에 비하여 연
소에 필요한 공기량이 적기 때문에 과잉공기에 의한 열손실이 적고, 노에 석탄을 넣고 빼는데 따르
는 로의 냉각이 없다. 또한 연료의 조절이 용이하여 점화 및 소화가 간편하고 열의 이용도가 높다.
더욱이 중유는 수송, 하역, 저장이 간편하여 특정한 장소를 필요로 하지 않으며 계량이 용이하고
타고남은 재의 처리에 관한 문제가 없다. 따라서 설비와 인건비가 현저하게 적게드는 등의 이점이
있다.
중유는 그 용도가 상당히 넓기 때문에 이에 요구되는 품질도 각양각색인데 특히 다음과 같은 항
목이중요하다.
1)동점도
점도는 중유의 종류를 구분하는데 중요한 항목이며 용도상으로도 중요하다. 중유는 일반적으
로 분사 또는 증발에 의해 안개상태로 되어 연소되는 바 이 경우 점도가 낮을수록 안개 상태로
되기쉽다. 그러므로 엔진이나 버너 또는 노의 크기, 구조에 따라 어느 정도의 점도가 적당한지
계산되어 있는것이 보통이다. 그러나 점도는 온도에 따라 좌우되므로 고점도의 중유라면 이를
예열하여 적당한 점도로 조정하여 사용할 수 있다. 점도는 유체역학상 점성 저항을 나타내는 것
이므로 펌프로 송유할 때에는 대단히중요한 요소가 된다. 이 경우 유동점에 대해서도 고려해야
한다.
A 중유는 예열할 필요가 없을 정도로 점도가 낮고, B중유와 특히 C중유는 예열하여 사용하는
것이 좋다.
동력원, 열원으로써 중유를 사용하는 경우, 연소시에 기름 입자의 크기가 연소성에 영향을 주
므로 엔진과 버너의 구조에 알맞는 점도를 가진 중유를 사용하는 것이 대단히 중요하다.
2)유동점(POUR POINT)
유동점은 송유시 특히 동절기에 많이 문제가 되는 성상이다. 저온 유동성의 문제는 주로 융점
이 높은 파라핀 때문이지만 아스팔트 성분이 많은 경우(5% 이상)에도 유동점은 높아진다. 유동
점은 실용면에서 문제가 될 수 있으나 이 유동점을 대신할 적당한 방법이 확립되어 있지 않기 때
문에 일반적으로 기름의 유동성을 나타내는 것으로서 중시되고 있다.
3)회분(ASH)
중유중의 회분은 유기금속화합물 및 원유에 존재하는 금속이 증류잔사유에 남아있는 것으로
써 주로 Fe(철), Si(규소), Al(알루미늄), Ca(칼슘), Mg(마그네슘), Na(나트륨), Ni(니켈), V(바나
듐) 같은 무기물로 되어 있다.
이러한 금속은 연소하면 산화물이 되며 디젤엔진에 사용되는 경우 실린더 마모에 영향을 끼치
는 것으로 알려져 있다. 또한 가열용으로 사용될 경우, 상온에서 노벽과 과열기관등에 부착.용융
하여 보일러를 효율을 저하시키는 원인이 되기도 하고, 바나듐은 나트륨과 함께 500-700℃의 저
융점물질 V205, Na20 를 만들어 현저한 부식장해를 일으키기도 한다.
최근에는 중유중 바나듐 함유량에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 일반적으로보아 중유의
회분은 적기 때문에 특수한 용도 이외에는 그다지 문제가 되지 않으나 저황화를 위해 탈황장치
에 걸 때 촉매독이 된다.
(8) 아스팔트(ASPHALT)
아스팔트는 도로포장용이나 건축재료로 이용되는 석유제품의 일종으로 널리 알려져있으며 석
유, 석탄 또는 기타 유기물이 열변화하여 생성될 수 있는 타르상태의 역청을 주성분으로 하는 흑색
또는 흑갈색인 고체 또는 반고체의 가역성 물질로 원유를 증류할 때 얻어지는 잔류물이나 이와 유
사한 성분으로 구성된 천연산의 것을 말한다.
석유아스팔트는 처음에는 수증기 증류방식으로 제조되었으나 그후 상압증류 잔사유를 다시 감
압증류하고 윤활류 유분을 제거하여 양질의 아스팔트를 효과적으로 얻을 수 있다고 알려져, 근래
에는 거의 감압증류 잔사유로서 적당한 굳기로 조정한 것을 석유 아스팔트라고 한다.
현재 국내에서는 AP-3(침입도:85-100)가 주로 사용되고 있다.
(9) 납사(NAPHTHA)
납사는 원유를 증류할때 LPG와 등유 유분사이에서 유출되는 것으로 일반적으로 이것을 경질납
사(LIGHT NAPHTHA)와 중질납사(HEAVY NAPHTHA)로 구분한다.
경질납사는 비점 30-130℃, 비중 0.65-0.70 이며 석유화학원료(ETHYLENE제조용), 도시가스용
또는 합성비료 등 화학공업원료로 사용되므로 열분해되기 쉬운 파라핀계 탄화수소가 많고 황분이
적은 것이 바람직하다.
중질납사는 비점 90-170℃, 비중 0.07-0.75 정도이며 자동차용 휘발유의 혼합 기초 재료인 접촉
개질휘발유의 원료와 방향족탄화수소 제품원료등으로 사용되고, 방향족화되기 쉬운 아로마틱, 납
센계 탄화수소가 많은 것이 바람직하다.
|
|
|
|
