친환경 바이오선박유(Bio Marine Fuel) 개념, 특성, 생산 공정

 

안녕하세요. EnerTravel입니다. 

오늘은 '친환경 선박 연료 바이오중유 제조, 생산 공정'에 대하여 알아보겠습니다.

 

앞선 글에서 팜유열매가 정제되어 바이오디젤로 생산되는 과정을 살펴보았는데요.

이번시간에는 바이오 중유 제조공정에 대해 정리해보겠습니다.

 

2023.12.16 - [EnergyTok/정유·화학] - 친환경 바이오 연료의 핵심 원료 식물성 유지: 팜유(Palm Oil)

친환경 바이오 연료의 핵심 원료 식물성 유지: 팜유(Palm Oil)

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

친환경 연료 바이오디젤 생산 공정

바이오중유 제조 공정 Diagram

 

바이오 중유는 상대적으로 바이오디젤보다는 발전용 연료로서 산업체/화력발전소에 사용되기에, 팜유 정제과정의 잔사유분이라고 할 수 있는 저가 PAO(Palm Acid Oil) 및 Pitch 유분을 일부 사용하여 배합하여 경제적으로 생산됩니다.

 

이렇게 생산된 바이오중유 유분은 기존 석유제품 중질유 유분인 벙커씨유 혹은 석유화학 공정 부생연료유 등과 일정비율 배합하는 방식으로 발열량 및 동점도는 물론 환경 규제까지 Meet 시키며, 제주지역 발전사 및 아스콘 업체 등 점차 그 수요처를 확대해나가고 있습니다.

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저가  Feed(PAO, Palm Acid Oil)를 활용한  바이오중유 제조

PAO(Palm Acid Oil)란?

-성분 자체는 High FFA CPO와 같으나, FFA 성분이 30% 이상으로 상대적으로 색이 갈색/황색으로 탁함
- Palm Oil 정제과정의 잔사유분 개념으로서 전체 정제 생산 능력의 약 3% 정도 생산

- 바이오중유로 직접 배합되는 경우도 많음
 
[ANALYSIS OF PAO]
 
- FFA : More than 30%
- Moisture & Impurities : Max. 3%
- Total Fatty Matter :  Min. 97%

 

전처리 공정

 

저가 바이오오일(PAO)를 중유에 활용하기 위해서는 이물질 제거 및 Acidity 저감이 필수적으로 요구되기에 전처리 공정이 사실상 핵심 공정의 역할을 합니다. 폐식용유 및 저가 바이오오일 Feed의 이물질 제거를 위한 전처리 기술로는 Filter Press와 Centrifuge(원심분리)가 일반적이며, Palm Oil 정제 과정에서도 오랜기간동안 사용되고 있습니다.

 

 

[관리 Point]

 

1) 촉매독으로 작용하는 Free Fatty Acids를 Saponification 반응을 통해 Solid로 분리/제거
2) Bio-Feed의 이물질 함량 및 목적 생산물의 용도에 따라 각 설비를 Flexible하게 운전
- 물 함량이 낮은 경우(0.5 vol.% 이하), Filter System으로 이물질만 분리/제거

- 물 함량이 높은경우 Centrifuge 방식을 중점 활용
- PAO 이물질은 식물 자체의 유기물과 수송 중 유입된 무기물(Si, AI) 등으로 입자 크기는 10~2000μm

 

바이오 선박유(Bio Marine Fuel)

바이오중유는 바다 위의 탄소 중립을 위한 가장 실효성 있는 이행방안으로 최근 주목 받고 있는데요. IMO(국제해사기구)에서는 기존 석유제품 중질유 BASE의 선박유 대비 탄소 배출 감축량이 65% 이상 절감된 바이오연료를 바이오 선박유(Bio Marine Fuel)로 정의하였습니다. ISCC EU 등 바이오연료에 대한 국제 품질 인증제도가 생겨나고 있지만, IMO에서는 바이오 선박유에 대해 별도의 질소산화물 배출 기준치 등의 규제 없이 기존 석유제품 선박유에 3~40%까지의 바이오연료 배합을 허용하여 이해관계자들의 온실가스 저감 계획 달성을 적극 장려하고 있습니다. 

 

바이오선박유는 기존 내연기관 혹은 선박엔진 등의 주요 부품을 교체하지 않고도 즉시 사용 가능한 연료로서 추가 설비투자가 필요하지 않다는 장점이 있습니다. 그러나 MGO(선박용 경유) 대비 높은 세탄가에도 불구하고 낮은 발열량과 높은 산소 함량, 불포화지방산 등을 포함하고 있어 산화 안정성은 낮은 것으로 평가되고 있습니다. 기존 석유제품 선박유에 대해서 궁금하신 분들은 아래 이전 발행글 링크를 참조 부탁드립니다.

2023.04.22 - [EnergyTok/정유·화학] - Bunkering Biz(해상유 시장)

Bunkering Biz(해상유 시장)

2023.04.22 - [EnergyTok/정유·화학] - 벙커c유, 중유, Bunker Oil, 선박유, 해상유

벙커c유, 중유, Bunker Oil, 선박유, 해상유

이상으로 '친환경 바이오선박유(Bio Marine Fuel) 개념, 특성, 생산 공정'편이었습니다.

다음은 '바이오중유 품질특성과 시장전망'을 정리하겠습니다.