경유(Diesel) 품질문제

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

 

지난 시간에는 경유(Diesel) 제품의 일반 특성과 생산 공정에 대해 아래와 같이 알아보았습니다.

2023.04.22 - [EnergyTok/정유·화학] - 디젤(Diesel), 경유, ULSD, Gasoil 0.001%, 고성능 경유

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

 

 

오늘은 '경유(Diesel) 품질문제'로 주요 품질 항목과 실제 차량 성능에 미치는 영향에 대하여 알아보겠습니다.

경유(Diesel) 품질 평가

항목	주요 성능 및 의미
세탄가	- 디젤엔진용 연료의 점화성 평가 (연소성능을 평가하는 항목으로 Anti- knock 성능 표시) - 디젤엔진은 압축공기에 의해 자연 점화되는 방식으로 파라핀성분이 많을 수록 세탄가 높음 (알파 메틸 나프탈렌 세탄가를 0으로, 노말 세탄을 100으로 산정)
동점도	- 연료의 분무상태에 영향을 미치는 요소 - 분무 시 미립화를 위해서는 동점도가 낮은 것이 좋고, 관통성 측면은 어느 정도 높은 것이 좋음 (Light한 유분이 동점도가 낮음)
유동점	- 연료가 액체상태로서의 유동점을 갖고 있는 최고 온도
윤활성	- 연료 자체의 윤활성능을 평가하는 항목 - 심도탈황에 의해 윤활성에 기여하는 화합물이 제거되어 윤활성이 윤활성향상제 별도 사용
담점 (Cloud Point, ℃)	- 왁스가 석출되어 뿌옇게 흐려지기 시작하는 온도 - 실제 사용성능과는 무관, 저온 성능은 유분 Base가 Light해야 개선 가능함
CFPP(저온필터막힘온도)	- 일정량의 시료가 자동차 연료계통의 필터를 통과하는 최저온도 - 경유 차량의 저온 사용성능을 나타냄 → 등절기 기온강하시 Wax 석출로 연료필터 막힘 현상 발생 방지

 

경유 황 함량

 

2006년 이후 과학자들의 연구 결과에 따라, 경유의 유황이 인간의 건강에 해로운 대기 오염 물질 배출을 일으킬 수 있다는 것이 증명되었습니다. 이에 2006년에 미국 환경 보호국(Environmental Protection Agency)은 미국에서 판매된 경유의 황 함량을 줄이기 위한 요구 사항을 발표했고, 그 요구 사항은 점점 강화되었습니다. 결국 현재 미국에서 판매되는 경유는 유황 함유량이 인체에 영향을 끼치는 농도보다 훨씬 낮은 15ppm 이하인 초저유황경유(Ultra Low Sulfu Diesel) 제품으로만 유통되고 있습니다. 국내의 경우도 석유 및 석유대체연료사업법 및 대기환경보전법에 따라 황 함량을 세계 최고 수준인 10ppm 이하로 생산하고 있고, 동남아 및 서아프리카 일부지역을 제외하면 육상용 자동차 수요로서 전 세계적으로 초저유황경유 제품의 대중화가 점점 가까워지고 있습니다.

 

경유(Diesel) 첨가제

 

- 염료 (Dye)

: 타 제품과 구분 위해 법적으로 염료 필수 첨가(한국석유관리원의 주유소 불시점검, 제품 탱크 정기점검 등 관리 엄격)

: ULSD(초저유황 경유, 자동차용 경유) : 파란색

- 식별제

: 정유사 Pole 주유소의 혼합판매 관리를 위해 고유의 식별제 주입

: 육안으로는 판펼이 불가하며, 실험을 통해 Origin 여부, 혼합률은 어느 수준인지 판별 가능

- 윤활성 향상제

: ULSD 생산위한  수첨 탈황 및 저온성상 충족 위한 KERO 배합 시 윤활성이 약화되어 별도의 윤활성 향상제 첨가 필요

→  바이오디젤 배합증가시 불필요

 

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 경유(Diesel) 동절기 저온성능 관리

혹한기 (11/15~2/15)	법규	소비자 사용 제품 품질
CP,℃	-	-4이하
CFPP,℃	-16이하	-21이하

 

- 경유 온도가 일정수준 이하로 낮아지면 경유에 포함된 Wax가 석출 되면서 생상이 흐려지며(담점, Cloud Point), 온도가 더 낮아지면 연료필터 막힘 현상이 (CFPP) 발생

→ 이를 방지하기 위해 Wax가 뭉치는 결정화(Crystallization) 현상을 방지하기 위해 동절기 저온성능 강화용 첨가제: WAFI(Wax Anti-settling Flow Improver)를 첨가

→ WAFI 첨가시, 경유제품 속 Wax 입자가 작아져 동절기에도 연료 Filter를 쉽게 통과

 

석유 및 석유대체연료 사업법 상 경유(Diesel) 규격

항목/등급	자동차용	선박용
유동점 (℃, Pour Point)	0.0 이하 (겨울용 : -17.5 이하)	0.0 이하 (겨울용 : -12.5 이하)
인화점 ℃	40 이상
동점도 (40℃, ㎟/s)	1.9 이상~5.5 이하	1.5 이상~6.0 이하
증류성상 (90% 유출온도, ℃)	360 이하	-
10% 잔유 중 잔류탄소분 (무게%)	0.15 이하	0.20 이하
물과 침전물 (부피%)	0.02 이하
황분 (mg/kg)	10 이하	0.05 이하(무게%)
회분 (무게%)	0.02 이하	0.01 이하
세탄값 (세탄지수)	52 이상	40 이상 (11/15~2/28 48 이상 적용)
동판부식 (100℃, 3h)	1 이하
필터막힘점 (℃)	-18 이하(11/15 ~2/28 적용)	-
윤활성 60℃	400 이하	-
밀도 15℃ (kg/m3)	815 이상~ 835 이하	-
다고리방향족 함량 (무게%%)	5 이하	-
방향족화합물 함량 (부피%, Aromatics)	0.5 이하	-
바이오디젤 함량 (부피%)	0.05 이하	-
색 (육안식별)	-	빨간색

*다고리 방향족 : 고리 모양이 탄화수소가 여러개 중첩되어 형성된 탄화수소 화합물을 총칭함

*Aromatics : BTX등 고리모양의 탄화수소 통칭

 

 

오늘은 '경유(Diesel) 품질문제'에 대하여 알아보았습니다!
다음 글에서는 '중유(Bunker Oil)'에 대해 알아보도록 하겠습니다~