석유의 정의와 특성, 분류

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

 

지난 시간에는 '에너지원 소비 분류, 1차에너지, 최종에너지 개념'을 알아보았습니다.

오늘은 '석유의 정의와 특성, 분류'을 정리해보겠습니다.

 

2024.05.15 - [EnergyTok/에너지·정유·화학] - 에너지원 소비 분류, 1차에너지, 최종에너지 개념

에너지원 소비 분류, 1차에너지, 최종에너지 개념

 

 석유의 정의 

 

석유(Petroleum)라는 명칭은 그리스어인 Petra(바위 또는 돌)와 라틴어인 Oleum(기름)에서 유래했는데, 1556년 독일 광물학자 아그리콜라(Georgius Agricola)가 석유의 회수, 정제에 대한 책을 서술하면서 처음 사용한 것으로 알려져 있습니다.

 

원유는 물보다 가벼운 독특한 냄새를 풍기는 암녹색 또는 흑갈색의 끈적끈적한 액체로 여러 가지 탄화수소 화합물을 주성분으로 하고 있습니다. 주성분이 탄화수소라는 점에서 천연가스와 함께 탄화수소연료라고 부르기도 하는데, 주로 탄소(C, 85%), 수소(H, 12%)로 구성되며, 미량의 황(3%), 질소, 수분, 금속 등이 포함됩니다. 주성분이 탄화수소라는 점에서 원유는 천연가스와 함께 탄화수소연료라고 부르기도 하는데요. 또한 생성에 따른 분류로써 석탄과 함께 화석연료(Fossil Fuel)에 포함됩니다.

 

석유(Petroleum)라는 명칭을 원유나 석유제품의 구분 없이 혼용하거나 통칭하는 경우가 많으나, 엄밀하게 말해 석유는 원유(crude oil), 천연가스(natural gas), 그리고 이를 정제하여 만든 석유제품(petroleum products)을 포함하는 광의의 개념이라 할 수 있습니다.

 

-광의의 석유(Petroleum)는 석유자원(원유, 천연가스 등)으로 생산되는 제품을 통칭

-협의의 석유(Oil)는 천연가스를 제외한 액체 상태의 원유 및 석유제품만을 의미

 

 석유의 분류(전통/비전통 원유) 

전통방식으로 채굴된 원유(Conventional)과 비전통 원유(Unconventional)을 구분하는 명확하고 절대적인 기준은 없으나, 기존의 전통적인 생산방식(시추 및 자연 압력과 물/가스 주입을 통한 생산 방식)이 아닌 다른 형태의 신기술 기반의 채굴 방식을 비전통 원유 생산으로 나눌 수 있습니다. 대표적인 비전통원유(Unconventional OIl)로는 오일샌드(Oil Sand), 초중질유(Extra-Heavy Oil), 오일셰일(Oil Shale), 타이트오일(tight oil), 케로젠오일(Kerogen oil) 등이 있습니다.

 

2023.04.15 - [EnergyTok/에너지·정유·화학] - 비전통 석유(Unconventional Oil)- 셰일오일, 오일샌드

비전통 석유(Unconventional Oil)- 셰일오일, 오일샌드

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 석유의 특성 

 

원유를 정제하는 과정에서 에너지를 생산하는 목적으로 쓰이는 탄화수소는 ‘연료’와 기계의 마찰을 줄이기 위해 사용하는 윤활유를 제외한 석유화학제품은 탄소가 주성분인 유기화합물입니다. 탄소가 사슬처럼 이어져서 만들어진 메탄, 에탄, 프로판과 메탄올과 같은 ‘지방족’ 화합물도 있고, 6각형의 고리 모양을 이루고 있는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 페놀, 아닐린과 같은 ‘방향족’ 화합물도 있습니다. 모두가 먼 옛날 식물에서 애써 만들었던 물질이거나 그런 물질이 분해되는 과정에서 만들어진 것들인데요. 정유공장에서 생산되는 그런 물질의 종류는 300여 종이 넘을 정도로 다양하며, 석유 성분이 의약품이나 화장품으로 변신할 수 있는 이유가 바로 이점에 있습니다. 우리 인류는 19세기 말부터 그런 유기화합물을 인공적으로 변환시켜 우리에게 필요한 새로운 물질을 만들어내는 화학합성기술을 개발했는데, 이때부터 자연의 생태계가 만들어낸 천연물질을 이용할 수밖에 없었던 우리 인류는 석유를 원료로 하여 독자적인 생존의 방식을 찾아낸 것입니다.

 

석유 속 탄화수소 분자는 종류가 매우 많고 가공에 의해 용도에 맞게 거의 무한대로 분자 구성의 변화가 가능합니다. 간단한 CH4(메탄을 나타내는 탄소원자 하나와 수소원자 4개로 구성된 것)에서부터 수백 개의 원자를 갖고 있는 다양한 화합물을 만들 수 있습니다. 즉 분자 등의 원자 수와 위치를 바꾸기만 해도 어느 화합물을 다른 화합물로, 또는 수천 가지의 새로운 화합물로 변화시킬 수 있는데요. 이러한 무궁무진한 유용성으로 인해 화학공업의 원료로 광범위하게 사용될 수 있습니다. 또한 여러 가지 탄화수소의 혼합물로 되어 있기 때문에 단일물질과는 달리 일정한 비등점이 없고, 일정한 증류범위를 갖고 있다. 따라서 원유를 정제하는 가장 단순한 공정은 원유 중의 경질성분과 중질성분을 나누어 취득하는 증류의 작업이다. 이 밖에 석유는 전기 전도율이 매우 낮아서 다른 불순물을 함유하지 않는 등 절연성이 높은 편입니다.

 

2023.04.12 - [EnergyTok/에너지·정유·화학] - 탄화수소 종류와 명명법, 화학식(방향족, 지방족)

탄화수소 종류와 명명법, 화학식(방향족, 지방족)

 

석유는 열량이 높고 불순물이 적어 완전 연소되어 내연기관의 연료로 쓰일 뿐 아니라, 취사용, 등화용, 각종 보일러의 열원으로써 광범위한 용도를 갖고 있습니다. 또한 액체이기 때문에 개발에서 사용에 이르기까지 취급이 간편하다는 장점이 있습니다. 석유는 유정에서 채굴•생산되어 지상에 설치되어 있는 파이프 라인을 거쳐 목적 장소에 도달하게 되고, 정유공장에서 정제과정을 거쳐 여러 가지 석유제품으로 생산되는데요. 석유는 개발에서 제품에 이르기까지 연속 조작 및 자동 제어가 쉬우며, 정제 및 수송비도 비교적 안정적인 편입니다. 또 석유제품은 원유에서 연쇄적으로 생산되는 연산품이기 때문에 특정 석유제품만을 생산하는 것은 불가능하다는 특징이 있습니다.

 

2024.05.12 - [EnergyTok/에너지·정유·화학] - 원유 정제 공정, 석유 생산 공정 종류, 원리와 개념 정리

원유 정제 공정, 석유 생산 공정 종류, 원리와 개념 정리