디젤 연료

Diesel fuel
"디젤 오일"은 여기서 리다이렉트됩니다.디젤 엔진용 윤활유와 혼동해서는 안 됩니다.
트럭의 디젤 연료 탱크

디젤 연료 /didizzll/는 디젤 엔진에 사용하도록 특별히 설계된 액체 연료로, 내연기관의 한 유형으로, 흡입 공기를 압축한 후 연료를 분사하여 스파크 없이 연료 점화 작업을 수행합니다.따라서 디젤 연료는 우수한 압축 점화 특성이 필요합니다.

디젤 연료의 가장 일반적인 유형은 석유 연료의 특정 부분 증류액이지만 바이오디젤, 바이오매스 투 액체(BTL) 또는 가스 투 액체(GTL) 디젤과 같이 석유에서 파생되지 않는 대체 연료가 점점 더 많이 개발되고 채택되고 있다.이러한 종류를 구별하기 위해, 일부 [1]학계에서는 석유 유래 디젤을 페트로디젤이라고 부르기도 한다.

많은 국가에서 디젤 연료가 표준화되어 있습니다.예를 들어, 유럽연합에서 디젤 연료의 표준은 EN 590이다.디젤 연료에는 많은 구어 이름이 있으며, 일반적으로 디젤이라고 합니다.영국에서 포장도로용 디젤 연료는 일반적으로 DERV로 약칭되며, 이는 디젤 엔진 로드 차량을 의미하며, 비도로용 [2]연료에 대한 세금 프리미엄이 부과됩니다.호주에서 디젤 연료는 [3]증류액으로도 알려져 있고 인도네시아에서는 국영 석유 회사인 페르타미나의 상표명인 솔라로 알려져 있다.

초저황 디젤(ULSD)은 유황 함량이 상당히 낮은 디젤 연료입니다.2016년 현재, 거의 모든 석유 디젤 연료가 영국에서 행해지고, 북미에 대ULSD의 형식이 유럽 본토가 언젠가는.

전에 디젤 연료 standardised해 왔던 디젤 엔진의 대부분 일반적으로 싼 연료 오일에 ran.이 연료 기름 아직도watercraft 디젤 엔진에 사용된다.에도 불구하고 구체적으로 디젤 연료 또한 연료로 여러non-diesel 엔진, 예를 들면 사용할 수 있는 디젤 엔진에 디자인되고 있다는 것은 Akroyd 엔진, 스털링 엔진 또는 증기 엔진용 보일러.

역사

오리진스

디젤 연료는 1892년 독일의 과학자이자 발명가인 루돌프 디젤이 개발한 압축 점화 엔진을 위한 실험에서 비롯되었다.원래 디젤은 특정한 유형의 연료를 사용하는 것을 고려하지 않았고, 대신 이성적인 열 모터의 작동 원리는 어떤 물질 [4]상태에서도 어떤 종류의 연료와도 작동한다고 주장했습니다.그러나 최초의 디젤 엔진 프로토타입과 최초의 기능 디젤 엔진은 모두 액체 [5]연료만을 위해 설계되었습니다.

처음에 디젤은 페첼브론 원유를 시험했지만, 곧 가솔린과 등유로 대체했다. 왜냐하면 원유가 너무 [6]점성이 강해서 디젤 엔진의 주요 시험 연료는 [7]등유였기 때문이다.이 외에도 디젤은 다양한 종류의 램프 오일뿐만 아니라 다양한 종류의 가솔린과 리그로인을 사용해 실험했는데, 모두 디젤 엔진 연료로 잘 작동했습니다.이후 Diesel은 콜타르 [8]크레오소트, 파라핀 오일, 원유, 가스유, 연료유 등을 시험했고,[9] 이 역시 결국 효과가 있었다.스코틀랜드와 프랑스에서 셰일 오일은 다른 연료들이 너무 [10]비싸서 1898년 생산된 디젤 엔진에 연료로 사용되었다.1900년 프랑스 오토 사회는 원유를 사용하기 위한 디젤 엔진을 만들었고, 1900년[11] 파리 엑스포와 1911년 파리에서 [12]열린 세계 박람회에 전시되었다.엔진은 원유 대신 땅콩기름으로 작동했고 땅콩기름 작동을 위해 [11]개조할 필요가 없었습니다.

첫 디젤 엔진 테스트에서 디젤은 조명 가스를 연료로 사용했으며 파일럿 인젝션 [13]유무에 관계없이 기능적인 설계를 할 수 있었습니다.Diesel에 따르면, 1890년대 후반에는 석탄 분진 생산 산업이 존재하지도 않았고, 고품질의 석탄 분진을 상업적으로 구할 수도 없었다.이것이 디젤 엔진이 석탄 분진 [14]엔진으로 설계되거나 계획되지 않은 이유입니다.1899년 12월에야 디젤은 외부 혼합물 형성과 액체 연료 파일럿 [15]분사를 사용한 석탄-분진 시제품을 테스트했다.이 엔진은 정상 작동했지만 불과 몇 분 후 석탄 분진 [16]퇴적물로 인해 피스톤 링 고장에 시달렸습니다.

20세기 이후

디젤 연료가 표준화되기 전에 디젤 엔진은 일반적으로 값싼 연료유로 작동했습니다.미국에서는 석유를 증류한 반면 유럽에서는 콜타르 크레오소트유를 사용했다.일부 디젤 엔진에는 가솔린, 케로신, 유채씨유 또는 윤활유와 같은 여러 가지 다른 연료의 혼합물이 연료 공급되었는데, 그 이유는 이 연료들이 느슨하고 [17]저렴했기 때문입니다.1930년대에 Mercedes-Benz OM 138과 같은 자동차 디젤 엔진이 도입되면서 적절한 점화 특성을 가진 고품질 연료가 필요하게 되었습니다.처음에는 자동차 디젤 연료의 품질이 개선되지 않았다.제2차 세계대전 이후 최초의 현대식 고품질 디젤 연료가 표준화되었다.예를 들어, 이러한 표준은 DIN 51601, VTL 9140-001 및 NATO F 54 [18]표준이었습니다.1993년, DIN 51601은 새로운 EN 590 규격에 의해 구식이 되었고, 이후 유럽연합에서 계속 사용되고 있습니다.1970년대 에너지 위기로 인한 연료비 상승으로 1970년대 후반까지 디젤 추진이 보편화됐던 원양수상선에서는 여전히 기존 자동차용 디젤 연료 대신 값싼 중유를 사용하고 있다.이러한 중유(흔히 벙커 C라고 함)는 디젤 및 증기 동력 [19]선박에 사용될 수 있습니다.

종류들

디젤 연료는 다양한 원천에서 생산되며, 가장 일반적인 것은 석유입니다.다른 자원으로는 바이오매스, 동물성 지방, 바이오가스, 천연가스, 석탄 액상화가 있다.

석유 디젤

최신 디젤 디스펜서

페트로디젤[20] 또는 화석 디젤이라고도 불리는 석유 디젤은 디젤 연료의 가장 흔한 종류이다.이는 대기압에서 200~350°C(392~662°F) 사이의 원유를 분쇄하여 생성되며,[21] 일반적으로 분자당 9~25개의 탄소 원자를 포함하는 탄소 사슬이 혼합된다.

합성 디젤

주요 기사:합성연료
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합성 디젤은 바이오매스, 바이오가스, 천연가스, 석탄 및 기타 많은 탄소질 물질로부터 생산될 수 있습니다.원료는 가스화되어 합성 가스로 생성되며, 정제 후 피셔-트로프쉬 프로세스에 의해 합성 [22]디젤로 변환됩니다.

이 프로세스는 일반적으로 사용되는 원재료에 따라 바이오매스-액체(BTL), 기-액체(GTL), 석탄-액체(CTL)로 불립니다.

파라핀계 합성 디젤은 일반적으로 유황 함량이 거의 0에 가깝고 방향족 함량이 매우 낮기 때문에 독성 탄화수소, 아산화질소[clarification needed] 및 입자 물질([23]PM)의 미규제[clarification needed] 배출을 줄일 수 있습니다.

바이오디젤

주요 기사: 바이오디젤
콩기름 바이오디젤

바이오디젤은 주로 지방산메틸에스테르(FAME)인 식물성 기름 또는 동물성 지방(생물지질)에서 얻어지고 메탄올에 의해 에스테르화된다.그것은 많은 종류의 기름에서 생산될 수 있으며, 가장 흔한 것은 유럽의 유채씨유(랩즈메틸에스테르, RME)와 미국의 콩기름(콩메틸에스테르, SME)이다.메탄올은 또한 에스테르 교환 과정을 위해 에탄올로 대체될 수 있으며, 이는 에틸에스테르를 생산하게 됩니다.에스테르화 과정은 나트륨 또는 수산화칼륨과 같은 촉매를 사용하여 식물성 기름과 메탄올을 바이오디젤로 변환하고 바람직하지 않은 부산물인 글리세린과 물로 변환합니다. 글리세린과 물은 메탄올 흔적과 함께 연료에서 제거해야 합니다.바이오디젤은 제조업체가 사용을 승인한 엔진에서 순수(B100)로 사용할 수 있지만, 디젤인 BXX와 혼합하여 사용하는 경우가 더 많습니다(XX는 바이오디젤 함량 백분율).[24][25]

연료로 사용되는 FAME은 DIN EN 14214[26] 및 ASTM D6751 [27]표준에 명시되어 있습니다.

연료 분사 장비(FIE) 제조업체는 연료 분사 구성 요소 부식, 저압 연료 시스템 막힘, 엔진 섬프 오일 희석 및 중합 증가, 저온에서 높은 연료 점도로 인한 펌프 발작과 같은 문제의 원인으로 FAME를 지목하면서 바이오디젤에 대해 몇 가지 우려를 제기했습니다., 분사 압력 증가, 탄성체 씰 고장 및 연료 인젝터 스프레이 막힘.[28]순수 바이오디젤은 석유 [29]디젤보다 에너지 함량이 약 5~10% 낮습니다.순수 바이오디젤 사용 시 전력 손실은 5~7%[25]입니다.

불포화 지방산은 낮은 산화 안정성의 원천이다.이들은 산소와 반응하여 과산화물을 형성하고 분해 부산물을 발생시켜 연료 시스템에 [30]슬러지와 래커를 발생시킬 수 있습니다.

바이오디젤은 황 함량이 낮아 산성비의 주요 성분인 황산화물과 황산염 배출량이 적다.바이오디젤을 사용하면 미연소 탄화수소, 일산화탄소(CO) 및 미립자 물질을 줄일 수 있습니다.바이오디젤을 사용하는 CO 배출량은 대부분의 석유 디젤 연료에 비해 50% 정도 감소합니다.바이오디젤에서 배출되는 미립자 물질 배출량은 석유디젤에서 배출되는 미립자 물질 배출량보다 30% 낮은 것으로 나타났다.총 탄화수소의 배기 가스 배출량(스모그와 오존의 국지적 형성에 기여하는 요소)은 디젤 연료보다 바이오디젤이 최대 93% 낮습니다.

바이오디젤은 또한 석유 디젤과 관련된 건강 위험을 줄일 수 있다.바이오디젤 배출량에서는 잠재적 발암물질로 확인된 다환방향족탄화수소(PAH)와 질화 PAH 화합물 수치가 감소했다.최근 테스트에서 PAH 화합물은 벤츠(a) 안트라센을 제외하고 75-85% 감소하였다. 단, 약 50% 감소하였다.바이오디젤 연료에 의해 표적 nPAH 화합물 또한 극적으로 감소하였고 2-니트로플루오렌과 1-니트로피렌은 90% 감소하였으며, 나머지 nPAH 화합물은 미량 [31]수준까지 감소하였다.

수소화 유지

디젤 연료의 이 범주는 식물성 기름과 동물성 지방의 트리글리세라이드를 네스테 리뉴얼 디젤이나 H-Bio와 같은 정제 및 수소화에 의해 알칸으로 변환하는 것을 포함한다.생산된 연료는 합성 디젤과 유사한 특성을 많이 가지고 있으며 FAME의 많은 단점으로부터 자유롭다.

DME

Dimethyl Ether(DME)는 합성 가스 디젤 연료로, 그을음이 거의 [24]없고 NOx 배출량이 감소합니다.

보관소

핀란드 헬싱키 쇠르나이넨의 대형 디젤 연료 탱크

미국에서는 일반적으로 파란색 용기에 보관되는 등유나 빨간색 [32]용기에 보관되는 가솔린(가솔린)과 구별하기 위해 디젤을 노란색 용기에 보관하는 것이 좋습니다.영국에서는 보통 디젤을 검은색 용기에 보관하여 녹색 및 빨간색 용기에 각각 [33]보관하는 무연 또는 납 휘발유와 구별합니다.

표준

디젤 엔진은 멀티 연료 엔진으로 다양한 연료로 구동할 수 있습니다.그러나 1930년대에 자동차와 트럭을 위한 고성능 고속 디젤 엔진이 개발되면서 이러한 엔진에 맞게 특별히 설계된 적절한 연료인 디젤 연료가 필요하게 되었다.일관된 품질을 보장하기 위해 디젤 연료가 표준화되었습니다. 첫 번째 표준은 [18]2차 세계대전 이후에 도입되었습니다.일반적으로 표준은 세탄 번호, 밀도, 섬광점, 황 함량 또는 바이오디젤 함량과 같은 연료의 특정 특성을 정의합니다.디젤 연료 표준에는 다음이 포함됩니다.

디젤 연료

  • EN 590 (유럽 연합)
  • ASTM D975(미국)
  • GOST R 52368(러시아, EN 590에 상당)
  • NATO F 54(NATO, EN 590에 상당)
  • DIN 51601(서독, 구식)

바이오디젤 연료

  • EN 14214 (유럽연합)
  • ASTM D6751(미국)
  • CAN/CGSB-3.524(캐나다)

측정 및 가격 설정

세탄수

주요 기사:세탄수

디젤 연료 품질의 주요 척도는 세탄 수치입니다.세탄 수치는 디젤 [34]연료의 점화 지연을 나타내는 척도입니다.세탄 수치가 높을수록 뜨거운 압축 [34]공기로 분사할 때 연료가 더 쉽게 점화된다는 것을 나타냅니다.유럽(EN 590 표준) 도로 디젤의 최소 세탄 수는 51입니다.일부 시장에서는 세탄 수치가 높은 연료, 일반적으로 "프리미엄" 디젤 연료와 추가 세정제 및 합성 성분이 포함된 연료를 사용할 수 있습니다.

연료값 및 가격

상세 정보:가솔린 및 디젤 사용량 및 가격 설정

디젤 연료량의 약 86.1%는 탄소이며, 연소 시 43.1 MJ/kg의 순 발열 값을 제공합니다(휘발유는 43.2 MJ/kg).높은 밀도 때문에 디젤 연료는 더 높은 체적 에너지 밀도를 제공합니다. EN 590 디젤 연료의 밀도는 15°C(59°F)에서 0.820~0.845kg/L(6.84~7.05lb/US gal)로 정의되며, 이는 EN 228(휘발유)의 0.0~13.9%입니다.체적 연료 가격디젤의 CO 배출량은 732.25g/MJ로,[35] 73.38g/MJ인 가솔린보다 약간 낮습니다.

디젤 연료는 일반적으로 가솔린보다 석유에서 정제하기가 더 간편하며 비등점이 180~360°C(356~680°F)인 탄화수소를 함유하고 있습니다.유황을 제거하기 위해서는 추가 정련이 필요하며, 이것은 때때로 더 높은 비용의 원인이 된다.미국의 많은 지역과 영국 및 [36]호주 전역에서 디젤 연료는 [37][clarification needed]휘발유보다 더 높은 가격을 책정할 수 있습니다.고가의 경유는 멕시코만 일부 정유소 폐쇄, 대량 정제 능력의 휘발유 생산 전환, 최근 초저황 디젤(ULSD)로의 전환 등이 원인으로 꼽힌다.[38]스웨덴에서는 MK-1(환경용 1등급 디젤)로 지정된 디젤 연료도 판매되고 있다.이 ULSD는 방향족 함량이 5%[39]로 더 낮습니다.이 연료는 일반 ULSD보다 생산 비용이 약간 비싸다.독일에서는 디젤 연료에 대한 유류세가 휘발유 연료세보다 약 28% 낮습니다.

과세

디젤 연료는 중앙 난방에 사용되는 난방 오일과 유사합니다.유럽, 미국, 캐나다에서는 유류세 때문에 난방유보다 디젤유에 대한 세금이 높고, 이들 지역에서는 세금 사기를 방지하고 적발하기 위해 난방유에 연료염료와 미량화학물질을 부착하고 있다.일부 국가에서는 트랙터, 레저용 및 유틸리티 차량 또는 공공 도로를 사용하지 않는 기타 비상업용 차량 연료와 같은 농업용 용도로 주로 "비압축" 디젤(빨간색 염료 때문에 "오프로드 디젤" 또는 "빨간색 디젤"이라고도 함)을 사용할 수 있습니다.이 연료는 일부 국가(예: 미국)에서 도로 사용 한도를 초과하는 유황 수치를 가질 수 있습니다.

이 감압되지 않은 디젤은 [40]식별을 위해 빨간색으로 염색되며, 감압되지 않은 디젤 연료를 일반적인 세금 부과 목적(예: 운전 용도)에 사용하면 사용자에게 벌금(예: 미국 달러 10,000)이 부과될 수 있습니다.영국, 벨기에 및 네덜란드에서는 레드 디젤(또는 가스 오일)로 알려져 있으며, 농업용 차량, 가정용 난방 탱크, 식품 및 의약품과 같은 부패하기 쉬운 품목과 해양 공예품을 포함하는 밴/트럭의 냉동 장치에도 사용됩니다.아일랜드와 노르웨이에서는 디젤 연료 또는 표시 가스유가 녹색으로 염색됩니다.영국에서 "디젤 엔진 도로 차량"(DERV)이라는 용어는 표시되지 않은 도로 디젤 연료의 동의어로 사용됩니다.인도에서는 곡물 및 기타 필수품 수송의 대부분이 경유로 운행되기 때문에 디젤 연료에 대한 세금이 휘발유보다 낮다.

미국의 바이오디젤에 대한 세금은 주마다 다르다.일부 주(텍사스 등)에서는 바이오디젤에 세금이 부과되지 않고 혼합 바이오디젤에 대한 세금이 인하되어 B20 연료에 순수 석유 [41]디젤보다 20% 적게 부과된다.노스캐롤라이나와 같은 다른 주에서는 모든 바이오 [42]연료의 생산자와 사용자에게 새로운 인센티브를 도입했지만 (혼합 구성에서) 바이오 디젤에 대해 석유 디젤과 동일하게 과세한다.

사용하다

디젤 연료는 주로 고속 디젤 엔진, 특히 자동차(예: 자동차, 트럭) 디젤 엔진에 사용되지만, 모든 디젤 엔진이 디젤 연료로 작동하는 것은 아닙니다.예를 들어, 큰 차의 선박 엔진 일반적으로 무거운 연료 기름 대신 디젤 fuel,[19]과 디젤 엔진이 불가능한 M-System 엔진과 같은 특정 종류, 휘발유에 최대 86RON.[43]의 다른 손, 가스 터빈과 내연 기관 엔진의 다른 약간의 형식 및 외부 combu에 노크 저항으로 가동되도록 디자인 되었다를 사용한다.stion engines, 디젤 연료를 사용하도록 설계할 수도 있습니다.

디젤 연료의 점도 요건은 일반적으로 40°[34]C로 지정됩니다.추운 기후에서 디젤 연료의 단점은 온도가 낮아짐에 따라 점도가 증가하여 연료 시스템에서 흐를 수 없는 젤(압축 점화 – 겔링 참조)로 변한다는 것입니다.특수 저온 디젤에는 액체를 낮은 온도로 유지하기 위한 첨가제가 포함되어 있습니다.

온로드 차량

1920년대부터 1950년대까지 오토 동력이었던 트럭과 버스는 이제 거의 전적으로 디젤 동력으로 움직인다.디젤 연료는 점화 특성으로 인해 이러한 차량에 널리 사용됩니다.디젤 연료가 오토 엔진에 적합하지 않기 때문에, 오토 또는 오토 파생 엔진을 사용하는 승용차는 일반적으로 디젤 연료 대신 가솔린으로 운행합니다.하지만, 특히 유럽과 인도에서는,[44] 많은 승용차가 엔진 효율의 향상으로 인해 디젤 엔진을 사용하고 있으며, 따라서 일반 디젤 연료로 운행되고 있습니다.

철도

다음 항목도 참조하십시오.디젤화 및 디젤 기관차

디젤은 20세기 후반에 증기 동력 차량의 석탄과 연료유를 대체했으며, 현재는 거의 전적으로 자가 동력 철도 차량(로코모티브와 철도 차량)[45][46]의 연소 엔진에 사용됩니다.

항공기

패커드 DR-980 9기통 디젤 항공기 엔진, 최초의 디젤 엔진 비행기에 사용

일반적으로 디젤 엔진은 비행기와 헬리콥터에 적합하지 않다.이는 디젤 엔진의 출력 대 질량비가 상대적으로 낮기 때문에 디젤 엔진은 일반적으로 다소 무거워 항공기의 단점입니다.따라서 항공기에서 디젤 연료를 사용할 필요가 거의 없으며 디젤 연료는 상업적으로 항공 연료로 사용되지 않는다.대신 가솔린(Avgas) 및 제트 연료(예: 제트 A-1)가 사용됩니다.하지만, 특히 1920년대와 1930년대에 연료유로 작동하는 수많은 직렬 생산 항공기 디젤 엔진이 만들어졌는데, 그 이유는 연료 소비량이 낮고, 믿을 수 있고, 불이 잘 붙지 않으며, 최소한의 유지보수가 필요하다는 몇 가지 장점이 있었기 때문이다.1930년대에 가솔린 직분사의 도입은 이러한 이점보다 더 중요했고, 항공기 디젤 엔진은 빠르게 [47]사용되지 않게 되었다.디젤 엔진의 출력 대 질량 비율이 개선됨에 따라, 21세기 초부터 몇몇 포장도로 디젤 엔진이 항공기용으로 개조되고 인증되었습니다.이러한 엔진은 일반적으로 제트 A-1 항공기 연료로 작동한다(그러나 디젤 연료로도 작동 가능).제트 A-1은 디젤 연료와 유사한 점화 특성을 가지므로 일부 디젤 [48]엔진에 적합합니다.

군용 차량

제2차 세계 대전까지, 몇몇 군용 차량들, 특히 높은 엔진 성능을 필요로 하는 차량들(예: M26 Pershing 또는 Panter 탱크)은 전통적인 오토 엔진을 사용하고 휘발유로 작동했다.제2차 세계대전 이후 디젤 엔진을 장착한 군용 차량 몇 대가 디젤 연료로 달릴 수 있게 되었다.디젤엔진이 연비가 더 좋고 디젤엔진은 불이 [49]잘 붙지 않기 때문이다.이러한 디젤 동력 차량들 중 일부는 여전히 가솔린으로 달렸고, 일부 군용 차량들은 여전히 디젤 연료로는 달릴 수 없는 오토 엔진으로 만들어졌다.

트랙터 및 중장비

오늘날의 트랙터와 중장비들은 대부분 디젤 동력이다.트랙터 중에서도 소형만 가솔린 엔진도 탑재할 수 있습니다.트랙터와 중장비의 디젤화는 2차 세계대전 이전 독일에서 시작되었지만, 그 전쟁 이후까지 미국에서는 흔치 않았다.1950년대와 1960년대 동안, 그것은 미국에서도 발전했다.디젤 연료는 일반적으로 석유 및 가스 추출 장비에 사용되지만, 일부 지역에서는 전기 또는 천연 가스 구동 장비를 사용합니다.

1920~1940년대 트랙터와 중장비들은 스파크 점화 및 저압축 엔진, 아크리오드 엔진 또는 디젤 엔진을 구동하는 멀티 연료였다.따라서 그 시대의 많은 농장 트랙터는 가솔린, 알코올, 등유, 그리고 난방유나 트랙터 기화유와 같은 경질 연료유를 태울 수 있었다.이 시대의 미국 농가에서는, 「디딜레이트」라고 하는 명칭이, 상기의 경질유를 가리키는 경우가 많았다.스파크 점화 엔진은 증류액에서도 시동이 걸리지 않았기 때문에 일반적으로 소형 보조 가솔린 탱크가 냉간 시동용으로 사용되었으며, 예열 후 몇 분 후에 연료 밸브를 조정하여 증류로 전환했습니다.기화기와 라디에이터 쉬라우드 같은 엔진 부속품도 열을 흡수하기 위해 사용되었습니다. 왜냐하면 그러한 엔진은 증류액으로 작동했을 때 주변 온도보다는 엔진과 흡입한 공기가 따뜻할 때 더 잘 작동하기 때문입니다.전용 디젤 엔진을 사용한 디젤화(기계식 연료 분사 및 압축 점화 기능을 갖춘 고압 압축)는 이러한 시스템을 대체하고 연소되는 디젤 연료를 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 했다.

기타 용도

질산 [50]혼합물에서 팔라듐을 액체-액체로 추출하기 위한 추출제로 질 낮은 디젤 연료가 사용되어 왔다.이러한 사용은 핵분열 생성물 팔라듐을 사용후 [50]핵연료에서 나오는 PUREX 래퍼레이트로부터 분리하는 방법으로 제안되었다.이 용제 추출 시스템에서는 디젤의 탄화수소가 희석제로,[50] 디알킬 황화물이 추출제로 작용합니다.이 추출은 용매화 [50]메커니즘에 의해 동작합니다.지금까지 핵연료 [51]사용으로 생성된 핵폐기물로부터 팔라듐, 로듐, 루테늄을 회수하기 위한 시험 플랜트나 풀스케일 플랜트는 건설되지 않았다.

디젤 연료는 오일 기반 진흙 [52]시추액에 주성분으로 사용되는 경우가 많습니다.디젤을 사용하는 장점은 비용이 저렴하고 셰일, 소금, 석고 [52]층을 포함한 다양한 어려운 지층을 뚫을 수 있다는 것입니다.디젤-오일 진흙은 일반적으로 최대 40%의 [53]소금물과 혼합됩니다.건강, 안전 및 환경에 대한 우려로 인해 디젤 오일 머드는 식물성, 광물성 또는 합성 식품용 오일 베이스 시추액으로 대체되는 경우가 많습니다. 그러나 디젤 오일 머드는 여전히 [54]특정 지역에서 널리 사용되고 있습니다.

제2차 세계대전 중 독일에서 로켓 엔진을 개발하는 동안 J-2 디젤 연료가 BMW 109-718을 [55]포함한 여러 엔진의 연료 성분으로 사용되었습니다.J-2 디젤 연료는 가스터빈 엔진의 [55]연료로도 사용되었다.

화학 분석

화학 조성

디젤은 물과 섞이지 않는다.

미국에서 석유 유래 디젤은 약 75%의 포화 탄화수소(주로 n, iso 및 cycloparaffins 포함)와 25%의 방향족 탄화수소(나프탈렌 및 알킬벤젠 [56]포함)로 구성되어 있습니다.일반 디젤 연료의 평균 화학식은 CH이며1223, 대략 CH에서1020 [57]CH까지입니다1528.

화학적 성질

상세 정보:디젤 배기 및 겔 지점(석유)

대부분의 디젤 연료는 겨울의 일반적인 온도에서 얼지만, 온도는 매우 [58]다양합니다.일반적으로 페트로디젤은 -8.1°C(17.5°F)의 온도에서 얼고, 바이오디젤은 2°~15°C(35°~60°F)[58]의 온도에서 얼립니다.디젤의 점도는 온도가 낮아짐에 따라 눈에 띄게 증가하며, 연료 시스템에서 흐를 수 없는 -19°C(-2.2°F) ~ -15°C(5°F)의 온도에서 젤로 바뀝니다.기존 디젤 연료는 149°C에서 371°[34]C 사이의 온도에서 기화됩니다.

기존의 디젤 플래시 포인트는 52~96°C로 다양하므로 가솔린보다 안전하고 스파크 점화 [59]엔진에는 적합하지 않습니다.가솔린과 달리 디젤 연료의 플래시 포인트는 엔진 성능이나 자동 점화 [34]품질과는 관련이 없습니다.

이산화탄소 생성

대략적으로 디젤의 화학식은 CH입니다
n
2n.디젤은 서로 다른 분자의 혼합물입니다.탄소는 몰질량이 12g/mol, 수소는 몰질량이 약 1g/mol이므로 EN 590 디젤 연료의 탄소 중량 대비 비율은 약 12/14이다.

디젤 연소의 반응은 다음과 같습니다.

2CH
n
2n + 3nO
2 2 2nCO
2 + 2nHO
2

이산화탄소는 산소 원자 2개(16g/mol)와 탄소 원자 1개(12g/mol)로 구성돼 있어 몰 질량이 44g/mol이다.그래서 12g의 탄소는 44g의 이산화탄소를 생산한다.

디젤의 밀도는 리터당 0.838kg입니다.

디젤 연료 1리터를 연소하여 발생하는 이산화탄소 질량을 모두 합치면 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

이 추정을 통해 얻은 수치는 문헌에서 발견된 값에 가깝다.

밀도가 0.75kg/l이고 탄소 대 수소 원자의 비율이 약 6-14인 휘발유의 경우, 휘발유를 1리터 연소 시 탄소 배출 추정치는 다음과 같습니다.

출처[60]

위험 요소

참고 항목: 디젤 배기

유황의 환경 유해성

과거에 디젤 연료에는 더 많은 양의 황이 함유되어 있었다.유럽의 배출가스 기준과 우대 과세로 정유사들은 디젤 연료의 유황 농도를 크게 줄일 수 밖에 없었다.유럽연합에서는 지난 20년 동안 유황 함량이 극적으로 감소했습니다.자동차용 디젤 연료는 유럽 연합에서 표준 EN 590의 적용을 받습니다.1990년대 규격에서는 최대 2000ppm의 황 함량을 허용했지만, 유로 3 규격이 도입되면서 21세기 초에는 350ppm의 한도로 감소했습니다.2006년까지 유로 4가 도입되면서 한도가 50ppm으로 낮아졌다(ULSD, 초저황 디젤).2009년 현재 유럽에서 시행 중인 디젤 연료의 표준은 유로 5이며, 최대 함량은 10ppm이다.[61]

배출기준 늦어도 유황 함량 세탄수
없음 1994년 1월 1일 최대 2,000 장 / 분 최소 49
유로 2 1996년 1월 1일 최대 500ppm 최소 49
유로 3 2001년 1월 1일 최대 350ppm 최소 51호
유로 4 2006년 1월 1일 최대 50 장 / 분 최소 51호
유로 5 2009년 1월 1일 최대 10 장 / 분 최소 51호

미국에서는 2006년부터 ULSD로 전환되어 2010년 6월 1일부터 의무화됨에 따라 보다 엄격한 배출 기준이 채택되었습니다(디젤 배기 참조).

조류, 미생물, 수질오염

주요 기사: 디젤 연료 미생물 오염

디젤 연료의 조류에 대한 많은 논의와 오해가 있었다.조류는 살고 자라기 위해 빛이 필요하다.밀폐된 연료 탱크에 햇빛이 들어오지 않아 조류도 살 수 없지만 일부 미생물은 살아남아 디젤 [62]연료를 먹고 살 수 있다.

이 미생물들은 연료와 물의 경계에 사는 군집을 형성한다.그것들은 따뜻한 온도에서 꽤 빨리 자랍니다.연료 탱크 히터가 설치되면 추운 날씨에도 자랄 수 있다.군집의 일부분은 연료 배선과 연료 [63]필터가 끊어지거나 막힐 수 있습니다.

연료에 물이 들어가면 연료 분사 펌프가 손상될 수 있습니다.일부 디젤 연료 필터는 물을 가두기도 합니다.디젤 연료에 물이 오염되면 연료 탱크에 있는 동안 동결이 발생할 수 있습니다.연료를 포화시키는 어는 물로 인해 연료 인젝터 [64]펌프가 막힐 수 있습니다.연료 탱크 내부의 물이 얼기 시작하면 겔화가 발생할 가능성이 높아집니다.연료가 겔화되면 온도가 상승하고 연료가 액체 상태로 돌아올 때까지 효과가 없습니다.

도로의 위험

디젤은 가솔린/휘발유보다 인화성이 낮습니다.하지만 천천히 증발하기 때문에 도로에 흘리면 [65]차량이 미끄러질 위험이 있습니다.가벼운 부분이 증발한 후에는 기름진 슬릭이 도로에 남아 타이어 접지력과 트랙션을 감소시키고 차량이 미끄러질 수 있습니다.트랙션 손실은 검은 얼음에서 발생하는 것과 유사하며, 그 결과 오토바이와 자전거와 같은 이륜자동차가 회전하는 위험한 상황이 발생한다.

「 」를 참조해 주세요.

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추가 정보

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외부 링크

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