디젤(Diesel), 경유, ULSD, Gasoil 0.001%, 고성능 경유

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

 

오늘의 EnergyTok 주제는 '경유(Diesel)'입니다.

 

​경유는 디젤 엔진과 함께 뛰어난 효율과 경제적인 연비로 많은 사랑을 받아왔습니다. 특히 물류 분야에서 중요하게 사용되면서 산업이 움직이는데 없어서는 안 될 서민 연료로 여겨지고 있습니다.

 

'루돌프 디젤'이 발명한 '디젤 엔진'그 당시만 해도 경유는 원유로부터 등유를 정제할 때 생기는 부산물에 불과했습니다. 디젤 오일이라 불리기 이전에는 ‘잘 사용되지 않는 기름’이라는 의미에서 ‘증류액(Distillate, Middle Distillate)’이라는 이름으로 불리기도 했습니다. 이후에는 서구권을 중심으로 Gas Oil(GO)으로 불리며 도시가스의 열량을 높이는 데 사용되며, 국제 선물거래 시장에서는 자동차용 경유를 Gasoil 0.001%(황함량)라고 표기하며 거래하고 있습니다. 오늘날 소비자들은 경유가 대부분(약 80%) 디젤 엔진의 연료로 쓰이고 있어 디젤 오일이라고 부르고 있습니다. 

 

경유(Diesel)란?

 

 

-비점이 200~370℃ 범위에 속하며 등유 다음으로 유출되는 유분
-자동차 및 선박(Compression Ignition Engine)의 연료로 사용, 화력 발전소/보일러의 연료로도 사용
- 자동차용 (노란색): Gasoil 10 ppm = ULSD/0.001% DSL
- 선박용 (HSD): Gasoil 500 ppm = 0.05% DSL/MGO

- 저온에서 연료펌프의 작동성이 확보될 것
- 왁스에 의해 필터 막힘 현상이 없을 것
→ 엔진에 필요한 점화성을 가질 것(*) = Cetane Index
→ 사용온도에서 적당한 점도(**) 및 휘발성을 유지할 것
→ 유해한 고형물질과 부식성분이 없을 것
→ Wax의 석출온도가 낮을 것

* 점화성 : 엔진 내에서 분사 직후 쉽게 점화되는 정도로서, 세탄가로 평가되며 높을수록 점화성이 좋음
** 점도 : 점도가 높은 경우 엔진 내부에 분사되어 안개상태로 되기 어려움

 

Bio Diesel(바이오 디젤)

2023.12.18 - [EnergyTok/정유·화학] - 친환경 연료 바이오디젤 생산 공정

친환경 연료 바이오디젤 생산 공정

 

- 팜유, 대두유 등의 식물 원료와 폐식용유, 동물성 유지를 원료로 생산하는 재생가능한 연료

- 기존 설비를 활용해 수송/판매가 가능하고, 현재 엔진에 쓰이는 연료를 대체가능하면서  일산화탄소, 미세먼지, 이산화탄소, 질소산화물의 배출량을 10~35% 감축 가능

-RFS(신재생연료 의무혼합제도) 시행에 따라, 국내에 판매되는 경유에는 '23년 기준 바이오디젤 3.5% 배합이 의무화

- 미국에서는 BD 5%/20% 혼합 제품을 구분하여 주유소에서 판매중이며, 유럽은 BD 100% 제품도 판매 중

-국가별로 정책적인 지원과 함께 교통 에너지자원의 대안으로 의무 혼합비율이 점점 확대되는 추세

-가격은 국제 팜유/옥수수/콩 가격 Cycle을 따라가는 편이나, 정비례하지는 않음

- 바이오디젤을 제조하기위해 원료 대부분을 수입해야 하는 한국에서는 경유대비 비싼 제조 비용 및 외화 유출 발생 

-국내 제조사로는 JC 케미칼, SK에코프라임 등이 있으며, 식물성 기름/동물성 지방으로 제조

-환경적 이점: 대기독성물질/황산화물/이산화탄소 배출 감축

→ 바이오디젤이 혼합된 경유는 윤활성은 강화되나 저온성상은 약화됨

 

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프리미엄 경유  / 고성능 경유

 

2023년 초 HD현대(舊 현대오일뱅크)가 국내 직영주유소 네트워크를 중심으로 고성능 경유('울트라 디젤')를 출시하였습니다. 과거에도 GS칼텍스가 ‘PRIME 경유’라는 브랜드 네이밍으로 프리미엄 경유를 출시한 바가 있는데요. 

 

일단 경유와 프리미엄 경유의 차이점부터 알아보겠습니다. 휘발유와 고급 휘발유의 차이는 옥탄가였습니다. 마찬가지로 경유와 고급 경유 차이는 세탄가입니다. 세탄가는 디젤 엔진에서 연료에 불이 붙는 성질(착화성)을 나타내는 수치입니다. 경유 안의 다양한 성분 중에 불이 잘 붙는 편에 속하는 파라핀류(알킨류)의 세탄가가 높으며, 방향족 화합물들의 세탄가가 낮고, 올레핀(알켄류)과 시클로 파라핀(고리 알칸류)의 세탄가는 그 사이인데요. 세탄가가 너무 낮으면 엔진 시동성이 저하되며 배기가스가 다량 배출됩니다. 이에 정부에서는 배기가스 배출 최소화를 위해 국내에서 판매되는 자동차용 경유의 세탄가의 품질 규격 기준을 52 이상으로 설정하였습니다.

 

프리미엄 경유는 통상적으로 세탄가 수치를 61 내외로 상향시킨  제품을 말합니다. 지식경제부의 프리미엄 경유 실험 테스트 결과에 따르면 배출 가스가 대폭 감소하였고 아주 미세하게 차량의 가속성, 엔진출력, 연비, 승차감이 증가했습니다. 하지만 디젤 차량의 구매자분들의 경우 승차감과 안정성보다 차량의 힘이나 화물차주의 경우 주유 가격을 합리적으로 생각하시기에 일반 경유에 비해 리터당 50원 정도 더 비싼 고급 경유를 보는 시선이 그리 달갑지 않았던 것이 사실입니다. 또한 주유소 입장에서는 고급 경유를 취급하기 위해 별도의 저장탱크를 확보해야 하는 현실적인 어려움도 있었습니다. 결국 시장의 차가운 반응으로 인해 2010년에 판매가 중단된 바 있던 프리미엄 경유 시장이 이번 HD현대의 '울트라 디젤' 마케팅으로 살아날 수 있을지 시장의 관심이 주목되고 있습니다.

 

경유(Diesel) 생산/배합

 

경유(Diesel) 배합유분은 등/경유 수첨탈황공정을 통해 HDS Rector에 수소를 첨가/ 촉매반응을 통해 유황성분을 제거하여 생산됩니다. 또한 동절기 저온 안정성 강화를 위해 De-Waxing 처리를 하는 경우도 많습니다. 

 

오늘의 글은 '디젤(Diesel), 경유, ULSD, Gasoil 0.001%, 고성능 경유'였습니다!
다음 글에서는 '경유(Diesel) 품질문제'에 대해 알아보도록 하겠습니다~

2023.04.22 - [EnergyTok/정유, 화학 Biz] - 경유(Diesel) 품질문제

경유(Diesel) 품질문제