디젤 배기 오일

Diesel exhaust fluid
A small bottle and a large cannister, both labeled as "AdBlue"
1.5리터 및 10리터 AdBlue 용기
지연 연료 분사에 의한 재생 프로세스가 있는 디젤 미립자 필터(DPF) 옆에 있는 히노 트럭과 SCR은 그을음을 연소시키기 위해 배기 온도를[1][2] 제어합니다.
AdBlue 펌프를 사용한 승용차

디젤 배기 오일(DEF, AUS 32라고도 하며 AdBlue로[3] 시판됨)은 디젤 엔진에 의해 발생하는 대기 오염의 양을 줄이는 데 사용되는 액체입니다.구체적으로는 DEF는 요소 32.5%, 탈이온수 67.5%로 이루어진 요소 수용액이다.DEF는 디젤 [4]엔진의 디젤 배기 가스 배출 중 질소 산화물(NO
x) 농도를 낮추는 선택적 촉매 환원(SCR) 방식으로 소비됩니다.

기타 이름

DEF를 정의하는 국제표준(ISO 22241)에서는 AUS32(요소수용액 32%)[5]로 한다.DEF는 독일 자동차 산업 협회의 등록 상표인 AdBlue로도 판매됩니다.

푸조, 시트로엔, DS자동차 등 PSA그룹 차량, 다임러 AG의 블루텍, UD트럭의 FLENDS(최종 저배출 신디젤 시스템) 등 여러 브랜드에서 블루HDI를 사용하고 있다.

배경

디젤 엔진은 일반적으로 그을음이 완전히 연소되고 연소되지 않은 연료가 배출되지 않도록 희박 연소 공기 대 연료비(과이론적 비율)로 작동합니다.과잉 공기는 대기 중의 질소로부터 유해한 오염 물질인 NO를
x 발생시킨다.SCR은 대기 중으로 방출되는 NO의 양을
x 줄이기 위해 사용됩니다.별도의 탱크로부터의 DEF가 배기관내에 주입되어 배기가스에 의해 암모니아로 분해된다.SCR 촉매 내에서 NO는
x 암모니아에 의해 물과 질소로 환원되며, 둘 다 오염되지 않습니다.그런 다음 물과 질소가 [6]배기구를 통해 대기로 방출됩니다.

SCR은 닛산 디젤이 자동차에 적용했으며 2004년 첫 실용품인 닛산 디젤 쿤이 나왔다.석유화학업계의 협력에 의해 2005년 9월까지 1,300 스테이션의 DEF 공급 인프라스트럭처가 [7]준비되었다.

2007년 미국 환경보호청(EPA)은 유해한 배기 가스 배출을 대폭 줄이기 위한 요건을 제정했습니다.이 표준을 달성하기 위해 Cummins와 다른 디젤 엔진 제조업체는 디젤 미립자 필터(DPF)를 사용하는 후처리 시스템을 개발했습니다.

DPF는 저황 디젤 연료와 함께 작동하지 않기 때문에 2007년 EPA 배출 표준을 준수하는 디젤 엔진은 DPF 손상을 방지하기 위해 초저황 디젤(ULSD) 연료가 필요합니다.짧은 전환 기간 후, ULSD 연료는 미국과 캐나다의 연료 펌프에서 일반화되었다.

2007년 EPA 규제는 제조사가 더욱 엄격한 2010년 EPA 규제에 대비할 수 있도록 하기 위한 임시 해결책으로, NO 수준을 [8]더욱 낮추었다
x.2008년에는 컴플라이언스에 대한 우려가 DEF [9]배포용 인프라스트럭처로 옮겨졌습니다.

배기 가스로의 DEF 분사율은 특정 후처리 시스템에 따라 다르지만 일반적으로 디젤 소비량의 2-6%입니다.이렇게 낮은 용량으로 인해 오일 주입 간격이 길어지고 탱크의 크기와 차량 포장 공간에 대한 침입이 최소화됩니다.전자 컨트롤 유닛은 배기가스 내 NOx 레벨(촉매변환기 전, 촉매변환기 후, 촉매변환기가 여러 개 있는 경우 촉매변환기 간), 전류 암모니아 충전 레벨,[10] 엔진 작동 온도 및 [citation needed]속도 등의 파라미터에 따라 유체의 첨가를 조절한다.

화학

DEF는 요소 용액(
2NH
2)CO의 32.5%입니다.뜨거운 배기 가스 스트림에 주입되면 수분이 증발하고 요소가 열 분해되어[11] 암모니아(NH
3) 및 이소시아산(HNCO)이 생성됩니다.

(
2NH
2)CO → NH
3 + HNCO

이소시아닌산은 수증기와 반응하여 이산화탄소와 암모니아에 가수 분해됩니다.

HNCO +HO2 → CO2 + NH
3

지금까지의 전체:

(NH
2)
2 CO + HO
2 → 2 NH
3 + CO2

암모니아는 산소와 촉매가 있을 때 두 가지 질소 [12]산화물을 감소시킵니다.

4 NO + 4 NH
3 + O
2 → 4
2 N + 62 HO ('표준 SCR')
6 NO
2 + 8 NH
3 → 7 N
2 + 122 HO("SCR2 선택적 촉매 환원 없음")[citation needed]
NO + NO
2 + 2 NH
3 → 2
2 N + 3
2 HO ('고속 SCR')

요소에 의한 NO의 전체적인
x 감소는 다음과 같다.

22 (NH)2 CO + 4 NO + O2 → 42 N + 42 HO + 2 CO2
42 (NH)2 CO + 6 NO2 → 7 N2 + 8 HO2 + 4 CO2
(2NH2) CO + NO + NO2 → 22 N + 2 HO2 + CO2

NO와 NO의 비율은2 어떤 반응이 얼마나 빨리 일어나는지 결정합니다.특히 200°C에서 350°C 사이의 온도에서 동일한 양의 NO와 NO가 존재할2 경우 가장 높은 변환률이 달성됩니다.NO 이상일2 경우 Fast SCR과 Standard SCR이 순차적으로 진행됩니다.NO가 많으면2 고속 SCR과 NO2 SCR이 순차적으로 발생하지만 표준2 SCR보다 느린 SCR은 없으며 질산 암모니아가 촉매변환기를 [13]형성하여 일시적으로 비활성화할 수 있습니다.

동절기 운영

DEF는 -11°C(12°F)[14][15]에서 동결됩니다.SCR 배기 청소 시스템이 저온에서 작동하려면 냉동 DEF를 가능한 한 짧은 시간(가능하면 분 단위) 내에 충분히 녹여야 합니다.예를 들어 2010년 EPA 배출 요건은 70분 [16][17]이내에 완전한 DEF 냉각수 흐름을 요구한다.

유럽의 경우, 2008-07-18의 규정(EU) No 692/2008 시행 및 개정 규정(EC) No 715/2007 경승용차 및 상용차(유로 5 및 유로 6) 및 차량 수리 및 유지보수 정보에 대한 접근에 관한 유럽 의회 및 이사회 규정(EC) No 715/2007 시행 및 개정 규정(EC) No 715/2007. in -15°C에서 엔진을 시동할 때 -15°C의 노심 온도에서 냉동 탱크의 DEF를 20분 이내에 사용할 수 있어야 한다는 부록 16 10.

일반적으로 냉동 DEF는 엔진에서 나오는 열(예: 엔진 냉각수가 DEF 탱크를 통과하는 열)에 의해 녹으며, 자동 온도 조절 냉각수 컨트롤 밸브에 의해 제어됩니다.이 방법은 SCR 배기 청소 시스템이 완전히 작동하기 전에 상당한 시간이 걸릴 수 있으며, 종종 최대 [4]1시간까지 걸릴 수 있습니다.

DEF를 해동하는 또 다른 방법은 전기 히터를 DEF 탱크에 통합하는 것입니다.이 히터는 충분한 냉동 DEF를 신속하게 녹일 수 있도록 적절한 크기, 위치 및 전원을 공급해야 합니다.히터가 액체 밖에 있을 경우 과열되지 않도록 자체 조절하는 것이 바람직합니다.또한 복잡한 센서 및 온도 조절 시스템을 제거하기 위해 자동 조절이 바람직합니다.또한 DEF는 약 60°C(140°F)에서 분해되기 시작하므로 히터는 50–60°C(122–140°F)를 초과해서는 안 됩니다.이를 위해 PTC 히터가 자주 사용됩니다.

안전 및 보관

요소 용액은 투명하고 독성이 없으며 [18]취급하기에 안전합니다.요소는 알루미늄과 같은 금속에 부식 영향을 미치기 때문에 DEF는 특수 용기에 [19][20]저장 및 운반됩니다.이러한 컨테이너는 일반적으로 스테인리스강으로 [20]제조됩니다.차량의 선택적 촉매 환원(SCR) 시스템과 DEF 디스펜서는 [19]요소의 부식 영향이 없도록 설계되었습니다.DEF는 직사광선이 닿지 않는 서늘하고 건조하며 통풍이 잘 되는 곳에 보관하는 것이 좋습니다.DEF의 벌크 부피는 폴리에틸렌 용기(HDPE, XLPE), 섬유 유리 강화 플라스틱(FRP) 및 강철 탱크 내에 보관하기 위해 호환됩니다.DEF는 보관 및 배송을 위해 중간 벌크 컨테이너에서도 취급됩니다.

DEF는 1회 또는 반복 소량 사용을 위한 컨테이너부터 대량의 DEF를 필요로 하는 소비자를 위한 벌크 캐리어까지 다양한 수량으로 소비자에게 제공됩니다.2013년 현재 많은 트럭 정류장에 DEF 펌프가 추가되었습니다.일반적으로 연료 펌프에 인접하여 운전자가 트럭을 움직이지 않고 두 탱크에 연료를 주입할 수 있습니다.

유럽에서는 대형 상용차뿐만 아니라 승용차에도 AdBlue 펌프를 제공하는 주유소의 수가 증가하고 있습니다.

디젤 지상 서비스 차량에 DEF가 필요할 수 있는 공항에서는 연료 시스템 결빙 억제제 대신 제트 항공기를 실수로 서비스하지 않도록 라벨링 및 보관을 주의 깊게 관리해야 한다. 이 오류는 여러 번의 기내 엔진 고장 및 접지 사고로 인한 것이다.[21][22][23]

공급 부족

대한민국.

2021년 12월 현재, 한국의 DEF 부족은 계속되고 있으며, 경제에 대혼란을 가져왔다.사용되는 요소의 대부분이 중국에서 공급되기 때문에, 중국이 9월에 요소 수출에 대한 의무 검사를 도입한 이후 수입은 둔화되고 있다.[24] 한국 요소 수입의 거의 97%가 1~9월 중국에서 왔다.한국은 2015년 디젤차에 요소용액 사용을 의무화했는데, 이는 현재 등록된 차량의 40%에 영향을 미치고 있다.2015년 이후 생산된 디젤 차량에는 SCR 시스템을 [25]장착해야 했습니다.한국 정부는 요소용액 배급을 시작했고 운전자의 패닉 매수가 심각한 부족 사태를 악화시켜 운송과 산업이 [26]마비될 수 있다는 이유로 재판매를 금지했다.

호주.

2021년 12월 초 호주국도운송협회도 [27]중국 내 요소 부족에 따른 국내 DEF 부족에 대한 우려를 제기했다.중국은 국내 공급과 DEF 가격 상승을 보호하기 위해 수출을 제한했다.12월 중순까지 [28]호주에는 애드블루가 약 7주간 남아있었다.12월 14일, 호주의 한 회사가 새로운 [29]공장을 짓겠다고 발표했다.

레퍼런스

  1. ^ "Hino Standardized SCR Unit". Hino Motors. Archived from the original on 5 August 2014. Retrieved 30 July 2014.
  2. ^ "The DPR Future" (PDF). Hino Motors. Retrieved 30 July 2014.
  3. ^ https://eurol.com/en/what-is-the-function-of-adblue/ 를 참조해 주세요.유로 윤활유2021년 11월 16일 취득.
  4. ^ a b "What is DEF?" (PDF). Cummins Filtration.
  5. ^ "ISO 22241-4:2019 Diesel engines — NOx reduction agent AUS 32". ISO (International Organization for Standardization). 2019-07-01.
  6. ^ "How it works". H2Blu.
  7. ^ "尿素CSRシステム（FLENDS）" [CSR System "FLENDS"]. Society of Automotive Engineers of Japan (in Japanese). Retrieved 28 November 2021.
  8. ^ Mark Quasius (1 May 2013). "2010 EPA Emissions Standards And Diesel Exhaust Fluid". FamilyRVing. Retrieved 3 December 2021.
  9. ^ Brian Straight (28 May 2008). "DEF infrastructure in good shape". Fleet Owner. Retrieved 3 December 2021.
  10. ^ "Exhaust-gas treatment with double-injection technology". Bosch. Retrieved 2022-05-08.
  11. ^ Kuternowski, Filip; Staszak, Maciej; Staszak, Katarzyna (July 2020). "Modeling of Urea Decomposition in Selective Catalytic Reduction (SCR) for Systems of Diesel Exhaust Gases Aftertreatment by Finite Volume Method". Catalysts. 10 (7): 749. doi:10.3390/catal10070749.
  12. ^ EP 2551009, Harris, Thomas M.; Ayappan, Ponniyan & Dou, Danan, "암모늄 함량이 높고 빙점이 낮은 디젤 배기액 제제"는 Deere & Co.에 할당되어 2013-01-30을 발행했습니다.
  13. ^ Koebel, Manfred; Madia, Giuseppe; Elsener, Martin (2002). "Selective catalytic reduction of NO and NO2 at low temperatures". Catalysis Today. 73.
  14. ^ "AdBlue What diesel vehicle owners need to know". www.rix.co.uk. Retrieved 2019-11-20.
  15. ^ Panayi, Adam (2017). "Frequently Asked Questions". discoverdef.com. Retrieved 29 December 2017.
  16. ^ "DEF Equipment Delivery & Storage". Cummins Inc. 2017. Retrieved 29 December 2017.
  17. ^ "The 5 Facts and Fiction of Diesel Exhaust Fluid". Victory Blue - Diesel Exhaust Fluid. 2016. Archived from the original on 29 December 2017. Retrieved 29 December 2017.
  18. ^ "3. Hazard Identification" (PDF). Urea Solution 32,5% Material Safety Sheet. Fertiberia. 2008-08-21. p. 2. 3.1– For Human Health … The product has a low toxicity and it is not considered that it could be harmful to health. … 3.1.5. – Long-term effects: … Urea is a substance that appears in the body as a result of proteins during metabolism, it is eliminated with the urine.
  19. ^ a b "Urea tanks on diesel trucks -- that's the law in the United States starting in 2010". EurekAlert operated by AAAS. 10 November 2008. Retrieved 22 July 2020.
  20. ^ a b "Urea – Krampitz storage tanks". 5 October 2016. Retrieved 22 July 2020.
  21. ^ Epstein, Curt (August 24, 2018). "Close Call for Falcon with DEF-contaminated Fuel". AIN Online. Retrieved 2021-07-08.
  22. ^ Thurber, Matt (May 27, 2019). "DEF Contamination Downs Two Citations". AIN Online. Retrieved 2021-07-08.
  23. ^ "NBAA Encourages More DEF Training to Avoid Fuel Contamination". National Business Aviation Association. Aug 17, 2020. Retrieved 2021-07-08.
  24. ^ Kyung-min, Lee (9 November 2021). "No immediate end in sight for diesel exhaust fluid shortage in Korea". The Korea Times. ISSN 0712-1733. Archived from the original on 9 November 2021. Retrieved 6 January 2022.
  25. ^ Cha, Sangmi; Yang, Heekyong (9 October 2021). "Urea shortage threatens South Korea's transport, energy industries". Reuters. Retrieved 6 December 2021.
  26. ^ Yang, Heekyong (11 October 2021). "S.Korea rations urea amid shortage, drivers panic buy". Reuters. Retrieved 17 November 2021.
  27. ^ Sparkes, David (3 December 2021). "Diesel crisis threatens to grind Australia to a halt, transport industry warns". ABC News. Archived from the original on 3 January 2022. Retrieved 6 January 2022.
  28. ^ Belot, Henry (13 December 2021). "Australia to get more of crucial trucking chemical after China cracks down on world market". ABC News. Australian Broadcasting Corporation. Retrieved 13 December 2021.
  29. ^ Macdonald-Smith, Angela; Evans, Simon (14 December 2021). "AdBlue crisis fires up $2.6b South Australian urea venture". The Australian Financial Review. Retrieved 15 December 2021.

외부 링크