휘발유.

Gasoline
기타 용도는 휘발유(동음이의하게 구분)를 참조하십시오.
"페트롤"은 여기로 방향을 바꿉니다. 기타 용도는 가솔린(동음이의)을 참조하십시오.
유리병에 든 휘발유

가솔린(/ˈɡæs ə li ː n/) 및 가솔린(/ˈp ɛ tr ə l/)이라는 용어는 일반적으로 스파크 점화 내연 기관의 연료로 사용되는 투명하고 황색이며 가연성 액체인 것을 특징으로 하는 석유 화학 제품을 식별하고 설명합니다. 가솔린은 엔진의 연료로 제조될 때 석유의 분별증류에서 유래한 유기화합물로 화학적으로 구성되고 나중에 가솔린 첨가물로 화학적으로 향상됩니다.

특정 가솔린 블렌드의 연료 특성은 너무 일찍 점화되지 않고 엔진 노킹을 유발하며 왕복 엔진의 효율을 저하시키는 연료 블렌드의 옥탄 등급으로 측정됩니다. 가솔린 블렌드는 가장 안정적인 옥탄 등급과 함께 다양한 유형의 모터에 대해 여러 연료 등급으로 생산됩니다. 테트라에틸 납 및 기타 납 화합물은 항공, 오프로드 자동차 및 경주용 자동차 모터를 제외하고 현대 자동차 가솔린에 사용되지 않습니다.[1][2]

휘발유는 연소되지 않은 액체 연료, 가연성 액체 또는 생산, 취급, 운송 및 배송 중에 발생하는 누출을 통해 증기로 지구 환경에 유입될 수 있습니다.[3] 휘발유에는 알려진 발암 물질이 포함되어 있습니다.[4][5][6] 1리터의 휘발유는 연소될 때 온실가스인 CO를2 약 2.3kg(5.1lb) 배출하여 인간이 유발하는 기후변화에 기여합니다.[7][8] 휘발유를 포함한 석유 제품은 2021년 전 세계 CO2 배출량의 약 32%를 차지했습니다.[9]

평균적으로 미국의 석유 정제소들은 42갤런(152리터)의 원유 배럴당 약 19~20갤런의 휘발유, 11~13갤런의 증류 연료 디젤 연료, 3~4갤런의 제트 연료를 생산합니다. 제품 비율은 정유 공장에서의 처리와 원유 분석에 따라 달라집니다(§ 어원 참조).

어원

미국의 금속 가스통은 용량을 미국 갤런, 임페리얼 갤런, 리터의 세 가지 크기로 나열합니다.
현대식 휘발유 용기는 녹슬지 않는 유색 플라스틱 소재로 만들어졌으며 빨간색은 연료 용기만 식별합니다.[11]

미국 영어 단어 가솔린은 자동차 연료를 의미하는데, 일반적인 사용법은 가스, 자동차 가스, 모가스라는 용어로 줄여 항공기의 연료인 avgas(항공 가솔린)와 구별되었습니다. 휘발유라는 용어는 Cazeline과 Gazeline이라는 상표 용어에서 비롯되었는데, 이는 1862년 11월 27일 The Times of London에 다음과 같은 연료유 광고를 게재한 영국 사업가 John Cassell의 성씨인 Cassell의 스타일화된 철자와 발음이었습니다.

안전하고 경제적이며 훌륭한 [...] 특허 카젤린 오일은 강력한 인공 빛의 수단으로 오랫동안 갈망되어 온 모든 요건을 갖추고 있습니다.[12]

그 19세기 광고는 카셀의 상표 단어인 카젤린이 자동차 연료를 식별하기 위해 가장 일찍 등장한 것입니다. 사업 과정에서 그는 더블린의 가게 주인 사무엘 보이드가 가짜 연료 케이즐린을 판매하고 있다는 것을 알게 되었고, 서면으로 카셀은 보이드에게 그의 상표를 사용한 연료 판매를 중단하고 중단할 것을 요청했습니다. 보이드는 답장을 하지 않았고, 카셀은 연료 카셀린의 상표명 철자를 앞글자 C를 G로 바꾸어 가젤린이라는 단어를 만들었습니다.[13] 1863년까지 북아메리카의 영어 용법은 가젤린이라는 단어를 가솔린이라는 단어로 다시 철자를 바꿨고, 1864년까지 휘발유 철자가 일반적인 용법이었습니다. 휘발유라는 단어 대신 대부분의 영연방 국가(캐나다 제외)에서 "휘발유"라는 용어를 사용하며, 북미인들은 "휘발유"를 일반적인 의미로 사용하는 경우가 더 많아 캐나다와 미국에서 "주유소" 또는 "주유소"라는 용어가 널리 퍼졌습니다.[14]

중세 라틴어에서 유래된 석유(L. petra, 바위 + 석유, 석유)라는 단어는 처음에 바위와 돌에서 파생된 광물유의 종류를 나타냅니다.[15][16] 영국에서 휘발유는 1870년대부터 영국 도매업체인 Carless Refining and Marketing Ltd에 의해 용제로 판매된 정제된 광물유 제품이었습니다.[17] 페트롤이 나중에 자동차 연료로 사용되는 것을 발견했을 때, 고틀립 다임러의 동료인 프레드릭 심스(Frederick Simms)는 카리스의 소유자인 존 레너드(John Leonard)에게 "페트롤"이라는 단어와 대문자 철자를 표기하는 것을 제안했습니다.[18] 휘발유가 이미 자동차 연료의 일반적인 용어가 되었기 때문에 상표 출원이 거부되었습니다.[19] 회사의 나이 [citation needed]때문에 Carless는 석유 화학 제품의 이름으로 "Petrol"이라는 대문자와 용어에 대한 법적 권리를 유지했습니다.[20][21]

영국 정유사들은 원래 자동차 연료의 총칭으로 "모터 스피릿", 항공 가솔린의 총칭으로 "항공 스피릿"을 사용했습니다. Carless가 1930년대에 "petrol"에 대한 상표를 거부당했을 때, 경쟁사들은 더 인기 있는 "petrol"이라는 이름으로 전환했습니다. 그러나 "모터 스피릿"은 이미 법과 규정에 도입되었으므로 이 용어는 휘발유의 공식 명칭으로 여전히 사용되고 있습니다.[22][23] 이 용어는 가장 큰 석유 회사들이 그들의 제품을 "프리미엄 모터 스피릿"이라고 부르는 나이지리아에서 가장 널리 사용됩니다.[24] 비록 "petrol"이 나이지리아 영어에 진출했지만, "premium motor spirit"은 과학 출판물, 정부 보고서, 그리고 신문에서 사용되는 공식적인 이름으로 남아 있습니다.[25]

휘발유 대신 휘발유라는 단어를 사용하는 것은 북미 밖에서는 흔하지 [26][failed verification][unreliable source?]않지만 스페인어와 포르투갈어에서는 휘발유를, 일본어에서는 가소린을 사용합니다.

많은 언어에서 제품의 이름은 탄화수소 화합물 벤젠에서 유래하거나 더 정확하게는 독일어의 벤진이나 이탈리아어의 벤지나와 같은 석유 벤진이라고 불리는 제품의 부류에서 유래하지만 아르헨티나, 우루과이, 파라과이에서는 화학 물질 나프타의 구어체 이름에서 유래합니다.[27]

프랑스어와 이탈리아어와 같은 일부 언어는 디젤 연료를 나타내기 위해 휘발유에 해당 단어를 사용합니다.[28]

역사

운송 분야에 사용하기에 적합한 최초의 내연 기관, 소위 오토 엔진은 19세기 마지막 분기 동안 독일에서 개발되었습니다. 이러한 초기 엔진의 연료는 석탄 가스에서 얻은 비교적 휘발성이 강한 탄화수소였습니다. 끓는점이 85 °C(185 °F)에 가까워서(n-옥탄은 125.62 °C(258.12 °F)[29] 초기 기화기에 적합했습니다. "스프레이 노즐" 기화기의 개발로 휘발성 연료를 덜 사용할 수 있게 되었습니다. 더 높은 압축률에서 엔진 효율의 추가 개선이 시도되었지만 노킹으로 알려진 연료의 조기 폭발로 초기 시도가 차단되었습니다.

1891년, 슈호프 크래킹 공정은 단순 증류에 비해 가벼운 제품의 비율을 높이기 위해 원유에서 더 무거운 탄화수소를 분해하는 세계 최초의 상업적 방법이 되었습니다.

1903년부터 1914년까지

휘발유의 진화는 산업화 세계에서 지배적인 에너지원으로서 석유의 진화를 뒤따랐습니다. 제1차 세계 대전 이전에, 영국은 세계에서 가장 위대한 산업 강국이었고, 식민지로부터 원자재의 선적을 보호하기 위해 해군에 의존했습니다. 독일도 산업화되고 있었고 영국과 마찬가지로 본국으로 보내야 하는 천연자원이 많이 부족했습니다. 1890년대에 이르러 독일은 세계적인 명성의 정책을 추구하기 시작했고 영국과 경쟁하기 위해 해군을 건설하기 시작했습니다. 석탄은 그들의 해군에 동력을 공급하는 연료였습니다. 영국과 독일 모두 천연 석탄 매장량을 가지고 있었지만, 선박 연료로서의 석유의 새로운 발전이 상황을 바꿨습니다. 석탄을 싣는 과정이 매우 느리고 더럽고 배를 공격하기에 완전히 취약하게 만들었으며, 국제 항구에서 신뢰할 수 없는 석탄 공급으로 장거리 항해가 불가능했기 때문에 석탄을 동력으로 사용하는 선박은 전술적 약점이었습니다. 석유의 장점은 곧 세계의 해군이 석유로 전환하는 것을 발견했지만, 영국과 독일은 국내 석유 매장량이 매우 적었습니다.[30] 영국은 결국 로열 더치 셸과 앵글로-페르시아 석유회사로부터 석유를 확보함으로써 해군의 석유 의존도를 해결했고, 이는 휘발유가 어디에서 어떤 품질로 나올 것인지를 결정했습니다.

가솔린 엔진 개발 초기에는 항공 휘발유가 아직 존재하지 않았기 때문에 항공기는 자동차 휘발유를 사용할 수밖에 없었습니다. 이 초기 연료들은 "직선으로 달리는" 휘발유라고 불렸고 등유 램프에서 연소되는 주요 제품인 등유를 생산하기 위해 단일 원유를 증류한 후 생성된 부산물이었습니다. 1916년이 되어서야 휘발유 생산량이 등유 생산량을 넘어설 수 있었습니다. 가장 초기의 직선형 휘발유는 동부 원유를 증류한 결과이며 다른 원유의 증류액은 혼합되지 않았습니다. 이러한 초기 연료의 구성은 알려지지 않았으며 서로 다른 유전의 원유가 서로 다른 비율로 탄화수소의 서로 다른 혼합물에서 출현함에 따라 품질은 크게 달라졌습니다. 열위 연료로 인한 비정상 연소(엔진 노킹 및 사전 점화)로 인해 발생하는 엔진 효과는 아직 확인되지 않았으며, 그 결과 비정상 연소에 대한 내성 측면에서 가솔린의 등급이 없었습니다. 초기 휘발유가 측정된 일반적인 사양은 바우메 척도를 통한 비중과 나중에 끓는점으로 명시된 휘발성(기화 경향)으로 휘발유 생산자의 주요 초점이 되었습니다. 이러한 초기 동부 원유 휘발유는 바우메 시험 결과(65~80도 바우메)가 비교적 높았으며, "펜실베니아 하이 테스트" 또는 단순히 "하이 테스트" 휘발유로 불렸습니다. 이것들은 종종 항공기 엔진에 사용되었습니다.

1910년까지 자동차 생산의 증가와 그에 따른 휘발유 소비의 증가는 휘발유에 대한 더 큰 수요를 만들어 냈습니다. 또한 조명의 전기화가 증가함에 따라 등유 수요가 감소하여 공급 문제가 발생했습니다. 단순 증류로는 어떤 원유에서도 두 제품의 비율을 바꿀 수 없기 때문에 급성장하는 석유 산업은 과잉 생산 등유와 과소 생산 휘발유에 갇힐 것으로 보입니다. 1911년 버튼 공정의 개발로 원유의 열분해가 가능해지면서 더 무거운 탄화수소에서 나오는 휘발유의 산출률이 높아졌습니다. 이것은 국내 시장이 더 이상 필요하지 않은 잉여 등유 수출을 위한 해외 시장의 확대와 결합되었습니다. 이 새로운 열적으로 "균열된" 가솔린은 유해한 영향이 없으며 곧게 달리는 가솔린에 추가될 것이라고 믿어졌습니다. 원하는 바우메 판독을 달성하기 위해 중질 증류액과 가벼운 증류액을 혼합하는 관행도 있었고, 이를 통칭하여 "혼합" 가솔린이라고 불렀습니다.[31]

휘발유를 지정하기 위해 둘 다 계속해서 조합되어 사용되었지만 점차 변동성이 바우메 테스트보다 유리해졌습니다. 1917년 6월 늦게 스탠다드 오일(당시 미국 최대 원유 정제업체)은 휘발유의 가장 중요한 특성은 휘발유의 변동성이라고 말했습니다.[32] 이러한 직선형 휘발유의 등급에 해당하는 것은 40 옥탄에서 60 옥탄까지 다양했고, 때때로 "싸움 등급"이라고 불리는 "하이 테스트"는 아마도 평균 50 옥탄에서 65 옥탄일 것이라고 추정됩니다.[33]

제1차 세계 대전

미국이 제1차 세계대전에 참전하기 전, 유럽 연합국은 보르네오, 자바, 수마트라의 원유에서 추출한 연료를 사용하여 군용기에서 만족스러운 성능을 보였습니다. 1917년 4월 미국이 전쟁에 참전했을 때, 미국은 연합국에 항공 휘발유의 주요 공급국이 되었고 엔진 성능의 감소가 주목되었습니다.[34] 곧 자동차 연료가 항공에 불만족스럽다는 것을 깨달았고, 몇몇 전투기가 사라진 후, 사용되는 휘발유의 품질에 관심이 쏠렸습니다. 이후 1937년 실시된 비행 테스트에서 옥탄 13점이 감소(100점 감소에서 87점 감소)하면 엔진 성능이 20% 감소하고 이륙 거리가 45% 증가하는 것으로 나타났습니다.[35] 비정상적인 연소가 발생할 경우 엔진은 공중에 떠 있을 수 없을 만큼 충분한 동력을 잃을 수 있으며 이륙 롤은 조종사와 항공기에 위협이 될 수 있습니다.

1917년 8월 2일, 미국 광산국은 미국 육군 신호단의 항공 부서와 협력하여 항공기용 연료를 연구하도록 주선했고 일반적인 조사에 따르면 항공기에 적합한 연료에 대한 신뢰할 수 있는 데이터가 존재하지 않는다고 결론지었습니다. 그 결과, 랭글리, 맥쿡, 라이트 들판에서 다양한 휘발유가 다른 조건에서 어떻게 작동하는지 확인하기 위한 비행 테스트가 시작되었습니다. 이러한 테스트는 특정 항공기에서 자동차 휘발유가 "하이 테스트"만큼 성능이 뛰어나지만 다른 유형에서는 엔진이 뜨겁게 달리는 결과를 초래한다는 것을 보여주었습니다. 또한 캘리포니아, 사우스 텍사스 및 베네수엘라의 방향족 및 나프텐계 염기 원유에서 추출한 휘발유가 원활하게 작동하는 엔진을 생성한다는 사실도 발견되었습니다. 이 테스트를 통해 1917년 말에 모터가솔린(항공가솔린은 모터가솔린과 동일한 사양을 사용함)에 대한 최초의 정부 사양이 도출되었습니다.[36]

U.S., 1918–1929

엔진 설계자들은 오토 사이클에 따라 압축비에 따라 출력과 효율이 증가한다는 것을 알고 있었지만, 제1차 세계 대전 동안 초기 가솔린을 사용한 경험에 따르면 압축비가 높을수록 비정상적인 연소 위험이 증가하여 출력이 낮고 효율이 낮으며 엔진이 뜨겁게 달구고 엔진이 손상될 가능성이 있습니다. 이러한 열악한 연료를 보완하기 위해 초기 엔진은 낮은 압축률을 사용했으며, 이는 제한된 출력과 효율을 가진 비교적 크고 무거운 엔진을 필요로 했습니다. 라이트 형제의 첫 번째 가솔린 엔진은 4.7 대 1의 낮은 압축률을 사용했고, 3,290 입방 센티미터 (201 코인)에서 8.9 킬로와트 (12 hp)만 개발했으며, 무게는 82 킬로와트 (180 lb)였습니다.[37][38] 이것은 항공기 설계자들에게 주요 관심사였고 항공 산업의 요구는 더 높은 압축 엔진에 사용될 수 있는 연료에 대한 탐색을 촉발시켰습니다.

1917년에서 1919년 사이에 사용된 열 균열 휘발유의 양은 거의 두 배로 증가했습니다. 또한 천연 휘발유 사용도 크게 늘었습니다. 이 기간 동안 많은 미국 주에서 자동차 가솔린에 대한 사양을 제정했지만 이 중 어느 것도 동의하지 않았으며 여러 관점에서 불만족스러웠습니다. 대형 정유사들은 불포화 물질 비율을 지정하기 시작했습니다(불포화 탄화수소는 반응성이 더 높고 불순물과 결합하여 껌을 유발하는 경향이 있는 반면 열 균열이 발생한 제품은 사용과 저장 모두에서 껌을 유발함). 1922년, 미국 정부는 자동차용 "모터" 등급 1개와 함께 항공 휘발유에 대한 첫 번째 사양(2개 등급은 "파이팅"과 "국산"으로 지정되었으며 끓는점, 색상, 유황 함량 및 검 형성 테스트에 의해 관리됨)을 발표했습니다. 껌 테스트는 항공 사용에서 열 균열이 발생한 휘발유를 근본적으로 제거했으며, 따라서 항공 휘발유는 직선 주행 나프타를 분별하거나 직선 주행 및 고도로 처리된 열 균열 나프타를 혼합하는 것으로 되돌아갔습니다. 이러한 상황은 1929년까지 지속되었습니다.[39]

열균열 휘발유의 증가에 자동차 업계는 경종을 울리며 대응했습니다. 열균열로 인해 모노-디올레핀(불포화 탄화수소)과 디올레핀(불포화 탄화수소)이 다량 생성되어 껌이 나올 위험이 높아졌습니다.[40] 또한 연료가 기화되지 않고 스파크 플러그에 달라붙어 파울링을 하고 있을 정도로 휘발성이 떨어지고 있었고, 겨울철에는 시동이 어렵고 거친 주행을 만들어 실린더 벽에 달라붙어 피스톤과 링을 우회하여 크랭크케이스 오일에 들어갔습니다.[41] 한 저널은 "고가 자동차의 다기통 엔진에서 우리는 오일 팬의 기름 분석에서 알 수 있듯이 크랭크 케이스의 기름을 200마일[320km] 주행에서 40%까지 희석하고 있다"고 말했습니다.[42]

이로 인한 전반적인 휘발유 품질 저하에 매우 불만을 품은 자동차 제조업체들은 석유 공급업체에 품질 기준을 부과할 것을 제안했습니다. 정유업계는 차례로 자동차 업체들이 차량 경제를 개선하기 위해 충분한 조치를 취하지 않았다고 비난했고, 두 업계 내에서는 이번 분쟁이 '연료 문제'로 알려지게 됐습니다. 서로가 문제를 해결하기 위해 아무것도 하지 않았다고 비난하며 업계 간에 적대감이 커졌고, 그들의 관계는 악화되었습니다. 이 상황은 미국석유연구소(API)가 연료 문제를 해결하기 위한 회의를 시작하고 1920년에 공동 조사 프로그램과 해결책을 감독하는 협력 연료 연구(CFR) 위원회가 설립되었을 때 비로소 해결되었습니다. 두 산업의 대표자들과는 별도로, 미국 표준국이 많은 연구를 수행할 공정한 연구 기관으로 선정되는 등, 자동차 공학회(SAE)도 중요한 역할을 했습니다. 처음에는 모든 프로그램이 변동성 및 연료 소비, 시동 용이성, 크랭크케이스 오일 희석 및 가속과 관련이 있었습니다.[43]

휘발유 논란(1924~1925)

열 균열이 있는 가솔린의 사용이 증가함에 따라 비정상적인 연소에 미치는 영향에 대한 우려가 커졌고, 이로 인해 안티녹 첨가제에 대한 연구가 이루어졌습니다. 1910년대 후반, A와 같은 연구원들.H. 깁슨(Gibson), 해리 리카도(Harry Ricardo), 토마스 미글리 주니어(Thomas Midgley Jr.), 토마스 보이드(Thomas Boyd)는 비정상적인 연소를 조사하기 시작했습니다. 1916년부터 찰스 F. 제너럴 모터스(General Motors)의 케터링(Kettering)은 "높은 비율" 용액(대량의 에탄올이 첨가된 경우)과 "낮은 비율" 용액(0.53-1.1g/L 또는 0.071-0.147oz/U.S. gal)의 두 가지 경로를 기반으로 첨가물을 조사하기 시작했습니다. "낮은 비율"의 해결책은 결국 1921년 12월에 미글리와 보이드의 연구 결과이자 납 휘발유의 정의 성분인 테트라에틸 납(TEL)의 발견으로 이어졌습니다. 이 혁신은 휘발유의 끓는 범위에서 더 많은 제품을 제공하기 위한 정유의 대규모 개발과 동시에 연비 개선의 순환을 시작했습니다. 에탄올은 특허를 받을 수 없지만 TEL은 특허를 받을 수 있었기 때문에 케터링은 TEL에 대한 특허를 확보하고 다른 옵션 대신 홍보를 시작했습니다.

납을 함유한 화합물의 위험성은 그때까지 잘 입증되었고 케터링은 MIT의 로버트 윌슨, 하버드의 리드 헌트, 예일의 얀델 헨더슨, 독일 포츠담 대학의 에릭 크라우세에 의해 그 사용에 대해 직접 경고를 받았습니다. 크라우세는 테트라에틸납을 수년간 연구해 왔으며, 논문 위원회의 한 구성원을 사망에 이르게 한 "기습적이고 악의적인 독극물"이라고 불렀습니다.[44][45] 1924년 10월 27일, 전국의 신문 기사들은 뉴저지 엘리자베스 근처의 스탠다드 오일 정유소에서 TEL을 생산하고 있었고 납 중독으로 고통 받고 있던 노동자들에 대해 전했습니다. 10월 30일까지 사망자 수는 5명에 달했습니다.[45] 11월, 뉴저지 노동 위원회는 베이웨이 정유공장을 폐쇄했고 1925년 2월까지 혐의가 없었던 대배심 조사가 시작되었습니다. 뉴욕시와 필라델피아, 뉴저지에서는 납 휘발유 판매가 금지됐습니다. TEL을 생산하기 위해 만든 회사인 에틸 코퍼레이션의 파트너였던 제너럴 모터스, 듀폰, 스탠다드 오일은 연료 효율을 유지하면서도 엔진 노킹을 방지할 수 있는 납 휘발유의 대안이 없다고 주장하기 시작했습니다. TEL 처리 휘발유가 공중 보건 문제가 아니라는 업계의 여러 결함 연구 결과가 발표된 후 논란은 가라앉았습니다.[45]

U.S., 1930–1941

1929년 이전 5년 동안 비정상 연소에 대한 연료 저항성을 결정하는 다양한 테스트 방법에 대해 많은 양의 실험이 수행되었습니다. 엔진 노킹은 압축, 점화 타이밍, 실린더 온도, 공랭식 또는 수냉식 엔진, 챔버 형상, 흡기 온도, 희박하거나 풍부한 혼합물 등을 포함한 매우 다양한 매개 변수에 의존하는 것으로 나타났습니다. 이로 인해 다양한 테스트 엔진이 혼란스러워 서로 상반된 결과를 얻었으며 표준 등급 척도는 존재하지 않았습니다. 1929년까지 대부분의 항공 가솔린 제조업체와 사용자들은 일종의 안티녹 등급이 정부 사양에 포함되어야 한다는 것을 인식했습니다. 1929년에는 옥탄가 등급을 채택했고 1930년에는 항공 연료에 대한 최초의 옥탄가 규격이 제정되었습니다. 같은 해, 미 육군 공군은 수행한 연구 결과 항공기에 87 옥탄으로 평가된 연료를 명시했습니다.[46]

이 기간 동안 탄화수소 구조가 연료의 안티노킹 특성에 매우 중요하다는 연구 결과가 나왔습니다. 가솔린의 끓는점 범위에 있는 직쇄 파라핀은 안티노크 특성이 낮았고 방향족 탄화수소와 같은 고리 모양 분자(예: 벤젠)는 노킹에 대한 저항력이 높았습니다.[47] 이러한 발전으로 인해 원유에서 직접 증류하거나 열분해하는 것보다 더 많은 이러한 화합물을 생산할 수 있는 공정이 모색되었습니다. 주요 정유사들의 연구를 통해 값싸고 풍부한 부탄을 이소부탄으로 이성질화하고, 알킬화하여 이소부탄과 부틸렌을 결합하여 항공 연료 혼합에서 중요한 성분이 된 "이소옥탄"과 같은 옥탄의 이성질체를 형성하는 공정이 개발되었습니다. 상황을 더욱 복잡하게 만든 건 엔진 성능이 높아지면서 항공기가 도달할 수 있는 고도도 높아져 연료 결빙이 우려된다는 겁니다. 평균 온도 감소는 고도가 300미터(1,000피트) 증가할 때마다 3.6°F(2.0°C)이며, 12,000미터(40,000피트)에서는 -57°F(-70°F)에 근접할 수 있습니다. 벤젠과 같은 첨가제는 어는점이 6°C(42°F)인 가솔린과 플러그 연료 라인에서 동결됩니다. 톨루엔, 크실렌, 쿠멘 등의 치환된 방향제가 제한된 벤젠과 결합하여 문제를 해결했습니다.[48]

1935년까지 옥탄 등급에 따른 항공 등급은 7개, 육군 등급은 2개, 해군 등급은 4개, 상업 등급은 100옥탄 항공 휘발유 도입을 포함하여 3개였습니다. 1937년까지 육군은 100옥탄을 전투기의 표준 연료로 설정했고, 혼란을 가중시키기 위해 정부는 외국의 11개 등급 외에 14개 등급을 인정했습니다. 일부 회사는 14등급의 항공 연료를 비축해야 하는데, 그 중 어느 것도 교환할 수 없었기 때문에 정유사에 미치는 영향은 부정적이었습니다. 정제 업계는 이렇게 다양한 등급의 대용량 전환 프로세스에 집중할 수 없었고 해결책을 찾아야 했습니다. 1941년까지 주로 협력연료연구위원회의 노력을 통해 항공연료 등급은 73, 91, 100옥탄의 3등급으로 축소되었습니다.[49]

100옥탄의 항공 휘발유를 경제적 규모로 개발한 것은 셸 오일 회사의 항공 관리자가 된 지미 둘리틀 덕분이었습니다. 그는 아무도 만들지 않는 연료를 필요로 하는 항공기가 존재하지 않았기 때문에 아무도 필요로 하지 않는 규모의 100 옥탄을 생산할 수 있는 정제 능력에 투자하라고 쉘을 설득했습니다. 어떤 동료 직원들은 그의 노력을 "Doolittle의 백만 달러짜리 실수"라고 부르지만, 시간이 지나면 Doolittle이 옳다는 것이 증명될 것입니다. 이 전에 육군은 순수 옥탄을 사용한 100 옥탄 테스트를 고려했지만 가격은 리터당 6.6달러(25달러/미국 갤)로 이러한 일이 일어나지 않도록 했습니다. 1929년, 항공 연료와 기름을 개선하기 위해 캘리포니아, 인디애나, 뉴저지의 스탠다드 오일 회사들에 의해 스타나보 사양 위원회가 조직되었고 1935년까지 그들의 첫 100 옥탄 연료인 스타나보 에틸 가솔린 100을 시장에 내놓았습니다. 육군, 엔진 제조업체 및 항공사에서 테스트 및 항공 경주 및 기록 비행에 사용했습니다.[50] 1936년까지 라이트 필드에서 순수한 옥탄 대신 새롭고 저렴한 대체품을 사용한 테스트를 통해 100 옥탄 연료의 가치가 입증되었으며, 쉘과 스탠다드 오일은 모두 육군에 테스트 수량을 공급하는 계약을 따냈습니다. 1938년까지 가격은 리터당 0.046달러(0.175달러/미국 갤)로 87옥탄 연료보다 0.0066달러(0.025달러) 더 떨어졌습니다. 제2차 세계대전이 끝날 때까지, 가격은 리터당 0.042달러(미국 갤당 0.16달러)까지 내려갈 것입니다.[51]

1937년 유진 후드리는 촉매 크래킹의 후드리 공정을 개발했는데, 이 공정은 올레핀을 고농도로 함유하지 않아 열 크래킹 제품보다 우수한 높은 옥탄 염기성 휘발유를 생산했습니다.[31] 1940년, 미국에서 가동 중인 Houdry 장치는 14대에 불과했습니다. 1943년까지, 이것은 Houdry 공정 또는 Thermofor Catalytic 또는 Fluid Catalyst 유형 중 하나인 77대로 증가했습니다.[52]

옥탄가 등급이 100 이상인 연료를 찾으면서 전력 생산량을 비교하는 방식으로 규모를 확장했습니다. 연료 지정 등급인 130은 순수한 이소옥탄에서 작동하는 것보다 130% 더 많은 동력을 엔진에서 생산합니다. 제2차 세계대전 동안, 100 옥탄 이상의 연료들은 풍부한 연료와 희박한 연료의 두 가지 등급을 받았고, 이것들은 '성능 수치' (PN)라고 불렸습니다. 100 옥탄 항공 휘발유는 130/100 등급으로 불렸습니다.[53]

제2차 세계 대전

독일.

석유와 그 부산물, 특히 고옥탄 항공 휘발유는 독일이 어떻게 전쟁을 수행했는지에 대한 중요한 관심사가 될 것입니다. 제1차 세계대전의 교훈으로 독일은 전격적인 공세를 위해 석유와 휘발유를 비축하고 오스트리아를 합병하여 하루 18,000배럴(2,900m3; 10만 척)의 석유 생산을 추가했지만, 이는 계획된 유럽 정복을 유지하기에 충분하지 않았습니다. 점령된 물자와 유전이 캠페인에 연료가 될 것이기 때문에 독일 고등사령부는 국내 석유 산업계에서 뽑은 유전 전문가들로 구성된 특별단을 만들었습니다. 유전 화재를 진압하고 가능한 한 빨리 생산을 재개하기 위해 투입되었습니다. 그러나 유전을 점령하는 것은 전쟁 내내 장애물로 남아 있었습니다. 폴란드 침공 당시 독일의 휘발유 소비 추정치는 엄청나게 낮은 것으로 드러났습니다. 하인츠 구데리안과 그의 기갑사단은 비엔나로 가는 길에 거의 1킬로미터 당 2.4리터의 휘발유를 소비했습니다. 그들이 개방된 국가에서 전투를 벌였을 때, 휘발유 소비는 거의 두 배가 되었습니다. 전투 이틀째, XIX 군단의 한 부대는 휘발유가 다 떨어지자 어쩔 수 없이 멈춰 섰습니다.[54] 폴란드 침공의 주요 목표 중 하나는 유전이었지만 소련은 독일이 도달하기 전에 폴란드 생산량의 70%를 침공하고 점령했습니다. 1940년 독일-소련 상업 협정을 통해 스탈린은 독일에 현재 소련이 점령한 드로호비치와 보리슬라브의 폴란드 유전에서 생산된 것과 같은 양의 석유를 공급하는 것에 모호한 조건으로 합의했습니다.

나치가 유럽의 광대한 영토를 정복한 후에도 이것은 휘발유 부족에 도움이 되지 않았습니다. 이 지역은 전쟁 전에는 석유를 자급한 적이 없었습니다. 1938년 나치 점령지가 될 이 지역은 하루 575,000배럴(91,400m3; 3,230,000cuft)을 생산했습니다. 1940년 독일의 총 생산량은 234,550배럴(37,290m3; 1,316,900cuft)에 불과했습니다.[55] 1941년 초, 독일의 휘발유 매장량이 고갈되면서 아돌프 히틀러는 폴란드 유전과 코카서스의 러시아 석유를 점령하기 위해 러시아를 침공한 것을 독일 휘발유 부족의 해결책으로 보았습니다. 1941년 6월 22일 바르바로사 작전이 시작된 후, 일부 루프트바페 비행대대는 항공 휘발유 부족으로 인해 지상 지원 임무를 축소해야 했습니다. 10월 9일, 독일 준장은 군용 차량이 휘발유 요구량보다 24,000배럴(3,800m3; 130,000cuft) 부족하다고 추정했습니다.[56]

독일의 항공 휘발유는 거의 모두 석탄과 석탄 타르를 수소화한 합성유 공장에서 나왔습니다. 이러한 프로세스는 1930년대에 연료 독립을 달성하기 위한 노력으로 개발되었습니다. 독일에서 대량 생산되는 항공 휘발유는 B-4 또는 블루 등급과 C-3 또는 그린 등급 두 등급으로 전체 생산량의 약 3분의 2를 차지했습니다. B-4는 89-옥탄과 같았고 C-3는 미국 100-옥탄과 거의 같았지만 린 혼합물은 95-옥탄 정도로 평가되었고 미국 버전보다 열악했습니다. 1943년 최대 생산량은 연합국이 합성 연료 공장을 목표로 결정하기 전 하루에 52,200배럴(8,300m3; 293,000cuft)에 달했습니다. 연합국과 추축국은 포착된 적 항공기와 그 안에서 발견된 휘발유 분석을 통해 항공 휘발유의 품질을 알고 있었고, 이것은 항공기 성능에서 우위를 차지하기 위한 옥탄 레이스를 촉발했습니다. 전쟁 후반, C-3 등급은 미국의 150 등급(풍부한 혼합물 등급)에 해당하는 수준으로 향상되었습니다.[57]

일본

일본은 독일과 마찬가지로 국내 석유 공급이 거의 없었고, 1930년대 후반까지 자국 석유의 7%만 생산했고, 나머지 80%는 미국에서 수입했습니다. 중국에서 일본의 침략이 증가하고(USS Panay 사건), 일본의 민간인 센터 폭격, 특히 충킹 폭격에 대한 뉴스가 미국 대중에게 전해지면서 여론은 미국의 금수 조치를 지지하기 시작했습니다. 1939년 6월 갤럽의 여론조사에 따르면 미국 국민의 72%가 일본에 대한 전쟁물자 금수조치를 지지하는 것으로 나타났습니다. 이로 인해 미국과 일본의 긴장이 높아졌고, 미국이 수출에 제한을 두게 된 것입니다. 1940년 7월, 미국은 87옥탄 이상의 항공 휘발유의 일본 수출을 금지하는 포고령을 발표했습니다. 이러한 금지는 일본 항공기가 87 옥탄 이하의 연료로 운항할 수 있고 필요하다면 옥탄을 늘리기 위해 TEL을 추가할 수 있기 때문에 일본인들을 방해하지 않았습니다. 1940년 7월 옥탄가 판매를 금지한 이후 5개월 동안 일본은 87옥탄 이하의 항공 휘발유를 550% 더 구입한 것으로 드러났습니다.[58] 미국산 휘발유의 전면 금지 가능성은 네덜란드 동인도 제도로부터 더 많은 물량을 확보하기 위해 어떤 조치를 취해야 할지에 대한 일본 정부의 마찰을 일으켰고, 네덜란드 전투 이후 망명한 네덜란드 정부에 더 많은 석유 수출을 요구했습니다. 이 조치로 인해 미국은 남캘리포니아에서 진주만으로 태평양 함대를 이동시켜 인도차이나에 머물겠다는 영국의 결의를 다지게 되었습니다. 1940년 9월 일본이 프랑스령 인도차이나를 침공하면서 일본의 석유 확보를 위해 네덜란드령 인도를 침공할 가능성에 대한 우려가 커졌습니다. 미국이 철강과 철스크랩의 모든 수출을 금지한 다음 날, 일본은 3자 협정에 서명했고, 이것은 미국의 완전한 석유 금수조치가 일본인들로 하여금 네덜란드령 동인도를 침략하게 할 것을 우려하게 만들었습니다. 1941년 6월 16일, 국방부 석유 조정관으로 임명된 해롤드 아이크스는 연합국으로의 수출 증가로 동부 해안의 석유 부족을 고려하여 필라델피아에서 일본으로의 석유 수송을 중단했습니다. 그는 또한 동해안의 모든 석유 공급업체들에게 자신의 허가 없이 일본으로 석유를 운송하지 말라고 전보를 보냈습니다. 루스벨트 대통령은 아이크스에게 "나는 단지 돌아다니기에 충분한 해군을 가지고 있지 않으며 태평양의 작은 모든 에피소드는 대서양에서 더 적은 배를 의미한다"고 말한 아이크스의 명령을 반박했습니다.[59] 1941년 7월 25일, 미국은 일본의 모든 금융 자산을 동결했고 항공 휘발유를 생산할 수 있는 석유 구매를 포함한 동결된 자금을 사용할 때마다 면허가 필요했습니다. 1941년 7월 28일, 일본은 인도차이나 남부를 침공했습니다.

석유와 휘발유 상황에 대한 일본 정부 내의 논쟁은 네덜란드 동인도 제도의 침략으로 이어졌지만, 이것은 태평양 함대가 측면에 위협이 되었던 미국과의 전쟁을 의미할 것입니다. 이 상황은 네덜란드 동인도 침공을 진행하기 전에 진주만에서 미국 함대를 공격하기로 결정하게 했습니다. 1941년 12월 7일, 일본은 진주만을 공격했고, 다음날 네덜란드는 일본에 선전포고를 했고, 이는 네덜란드의 동인도 제도 작전을 시작했습니다. 하지만 일본인들은 진주만에서 절호의 기회를 놓쳤습니다. 태평양함대 사령관이 된 체스터 니미츠 제독은 "진주항 당시 함대를 위한 모든 석유는 표면 탱크에 있었다"고 나중에 말했습니다. "우리는 약 4+1 ⁄ 200만 배럴[0.72×10^ m; 25×10^ cutt]의 기름이 밖에 있었고 모두 50구경 탄환에 취약했습니다. 만약 일본이 석유를 파괴했다면 전쟁은 2년 더 길어졌을 것이라고 그는 덧붙였습니다.[60]

미국의

1944년 초, 미국 석유 연구소의 회장이자 석유 산업 전쟁 위원회의 회장인 윌리엄 보이드는 다음과 같이 말했습니다: "제1차 세계 대전에서 연합국은 기름의 물결을 타고 승리로 떠올랐을 수도 있지만, 이 무한히 위대한 제2차 세계 대전에서 우리는 석유의 날개를 타고 승리로 날아가고 있습니다." 1941년 12월 미국은 38만 5천 개의 유정을 보유해 연간 16억 배럴(0.25×10^9m3; 9.0×10^9cut)의 석유를 생산했고, 100옥탄 항공 휘발유 용량은 하루 4만 배럴(6,400m3; 22만 cut)이었습니다. 1944년까지 미국은 연간 15억 배럴 (0.24×10^9m3; 8.4×10^9cuft) 이상을 생산하고 있었고 (세계 생산량의 67%) 석유 산업은 100 옥탄 항공 휘발유 생산을 위해 122개의 새로운 공장을 건설했으며 하루에 400,000 배럴 (64,000m3; 2,200,000cuft) 이상의 용량을 생산할 수 있었습니다. 이는 10배 이상 증가한 것입니다. 미국은 1년에 1만 6천 미터톤(18,000 쇼트톤, 16,000 롱톤)의 폭탄을 적에게 매일 투하할 수 있는 충분한 100 옥탄 항공 휘발유를 생산하고 있는 것으로 추정되었습니다. 1943년 6월 이전의 육군의 휘발유 소비 기록은 육군의 각 보급 서비스가 자체 석유 제품을 구입하고 중앙 집중식 통제 시스템이나 기록이 존재하지 않았기 때문에 조정되지 않았습니다. 1943년 6월 1일, 육군은 준장 군단의 연료 및 윤활유 사단을 창설했고, 그들의 기록에 따르면, 육군은 1943년 6월 1일부터 1945년 8월까지 해외 극장으로 배달하기 위해 91억 리터(2.4×10^9 미국 갤) 이상의 휘발유를 구입했습니다. 이 수치에는 육군이 미국 내에서 사용하는 휘발유는 포함되어 있지 않습니다.[61] 자동차 연료 생산량은 1941년 7억 1백만 배럴(111.5×10^6m3; 3,940×10^6cuft)에서 1943년 2억 8백만 배럴(33.1×10^6m3; 1,170×10^6cuft)로 감소했습니다.[62] 제2차 세계대전은 미국 역사상 처음으로 휘발유가 배급되고 정부는 인플레이션을 막기 위해 가격 통제를 실시했습니다. 자동차 한 대당 휘발유 소비량은 1941년 연간 2,860 리터 (755 U.S. Gal)에서 1943년 2,000 리터 (540 U.S. Gal)로 감소했으며, 일본이 네덜란드 동인도 제도와 미국으로부터 공급받은 고무의 90% 이상을 미국으로부터 차단한 이후 타이어용 고무를 보존하는 것을 목표로 하고 있습니다. 합성 고무 산업은 초기 단계에 있었습니다. 휘발유 평균 가격은 1940년 사상 최저 수준인 리터당 0.0337달러(0.1275달러/미국 갤)(0.0486달러/세금 포함)에서 1945년에는 리터당 0.0383달러(0.1448달러/미국 갤)(0.2050달러)로 떨어졌습니다.[63]

세계 최대의 항공 휘발유 생산에도 불구하고, 미군은 여전히 더 많은 것이 필요하다는 것을 발견했습니다. 전쟁 기간 동안 항공 휘발유 공급은 항상 요구 사항보다 늦었고 이것은 훈련과 운영에 영향을 미쳤습니다. 이러한 부족의 이유는 전쟁이 시작되기도 전에 개발되었습니다. 자유 시장은 특히 대공황 시기에 100옥탄 항공 연료를 대량으로 생산하는 비용을 지원하지 않았습니다. 초기 개발 단계의 이소-옥탄은 리터당 7.9달러(30달러/미국 갤)였으며, 1934년까지 육군이 전투기에 100-옥탄을 사용하여 실험하기로 결정했을 때 자동차 휘발유의 0.048달러(0.18달러)에 비해 여전히 리터당 0.53달러(2달러/미국 갤)였습니다. 1935년 미국 전투기의 3%만이 낮은 압축률 때문에 더 높은 옥탄의 이점을 충분히 활용할 수 있었지만, 육군은 성능을 향상시킬 필요가 있다고 보고 100,000갤런을 구입했습니다. 1937년까지 육군은 100 옥탄을 전투기의 표준 연료로 설정했으며 1939년까지 생산량은 하루에 20,000 배럴(3,200m3; 110,000cuft)에 불과했습니다. 사실, 미군은 100옥탄 항공 휘발유의 유일한 시장이었고, 유럽에서 전쟁이 발발하면서 이는 그 기간 내내 지속된 공급 문제를 일으켰습니다.[64][65]

1939년 유럽에서의 전쟁이 현실화되면서 100옥탄 소비에 대한 모든 예측은 가능한 모든 생산을 능가하고 있었습니다. 육군과 해군 모두 연료를 6개월 이상 미리 계약할 수 없었고, 발전소 확장을 위한 자금도 공급할 수 없었습니다. 장기적으로 보장된 시장이 없다면, 석유 산업은 정부만이 구매할 제품을 위해 자본을 위험에 빠뜨리지 않을 것입니다. 1940년 9월 19일 국방물자공사가 창설된 것이 저장, 운송, 재정, 생산의 확대에 대한 해결책이었습니다. 방위 물자 공사는 육군과 해군의 모든 항공 휘발유를 비용과 운송료를 더한 값으로 구입, 운송 및 보관하게 됩니다.[66]

D-Day 이후 연합군이 보급선을 위험한 지점까지 늘린 것을 발견했을 때, 임시방편으로 해결할 수 있는 방법은 레드볼 익스프레스였습니다. 하지만 이마저도 곧 미흡했습니다. 수송대의 트럭들은 군대가 전진함에 따라 더 먼 거리를 주행해야 했고, 그들은 그들이 배달하려고 했던 것과 같은 휘발유를 더 많이 소비하고 있었습니다. 1944년, 조지 패튼 장군의 제3군은 휘발유가 떨어진 후 마침내 독일 국경 바로 앞에 멈춰 섰습니다. 그 장군은 휘발유 대신 트럭 한 대가 배급품을 받고 너무 화가 나서 이렇게 외쳤다고 합니다. "지옥, 그들은 우리가 식량 없이 싸울 수 있지만 기름 없이는 싸울 수 없다는 것을 알 때 우리에게 식량을 보내줍니다."[67] 그 해결책은 더 효율적인 열차가 휘발유를 소비하는 트럭 호송차를 대체할 수 있도록 철도와 다리의 수리를 기다려야 했습니다.

미합중국

제2차 세계 대전 동안 항공기용 등유 기반 연료를 연소하는 제트 엔진의 개발은 내연 기관이 제공할 수 있는 것보다 우수한 성능의 추진 시스템을 만들어냈고 미군은 피스톤 전투기를 제트 동력 비행기로 점차 대체했습니다. 이 개발은 본질적으로 계속 증가하는 옥탄 연료에 대한 군사적 필요성을 제거하고 정제 산업이 그러한 이국적이고 비싼 연료의 연구 및 생산을 추구하도록 정부 지원을 제거할 것입니다. 상업 항공은 제트 추진에 대한 적응이 더 느렸고 보잉 707이 처음 상업 서비스에 진입한 1958년까지 피스톤 동력 여객기는 여전히 항공 휘발유에 의존했습니다. 그러나 상업 항공은 군이 감당할 수 있는 최대 성능보다 더 큰 경제적 우려가 있었습니다. 옥탄 수가 증가함에 따라 휘발유 비용도 증가했지만 압축비가 증가함에 따라 효율의 증가는 감소합니다. 이러한 현실은 휘발유가 얼마나 비싸질지에 비해 높은 압축률이 얼마나 증가할 수 있는지에 대한 실질적인 한계를 설정했습니다.[68] 1955년에 마지막으로 생산된 프랫 & 휘트니 R-4360 와스프 메이저는 115/145 Aviation 가솔린을 사용하고 6.7 압축비로 입방 센티미터당 0.046 킬로와트(1 hp/cuin), 0.45 킬로와트(1.1 hp)의 엔진 중량을 생산하여 0.82 킬로와트(1.1 hp)를 생산했습니다. 이는 라이트 브라더스 엔진이 0.75 킬로와트(1 hp)를 생산하기 위해 거의 7.7 킬로와트(17 lb)의 엔진 무게를 필요로 하는 것과 비교됩니다.

제2차 세계대전 이후 미국의 자동차 산업은 당시 이용 가능한 높은 옥탄 연료를 이용할 수 없었습니다. 자동차 압축률은 1931년 평균 5.3대 1에서 1946년 6.7대 1로 증가했습니다. 일반 등급 모터 가솔린의 평균 옥탄 수는 같은 기간 58개에서 70개로 증가했습니다. 군용기는 자동차 엔진보다 마력당 최소 10배 이상 비싼 터보과급 엔진을 사용하고 있었고 700~1000시간마다 정비를 해야 했습니다. 자동차 시장은 그렇게 비싼 엔진을 지원할 수 없었습니다.[69] 1957년이 되어서야 미국 최초의 자동차 제조업체는 코르벳에 쉐보레 283 hp/283 cubinch V-8 엔진 옵션인 큐빅 인치당 1마력의 엔진을 양산할 수 있었습니다. 485달러로, 이것은 거의 소비자가 감당할 수 없는 고가의 옵션이었고, 필요한 프리미엄 연료를 기꺼이 지불하려는 성능 지향적인 소비자 시장에만 어필할 수 있었습니다.[70] 이 엔진은 광고된 압축비가 10.5 대 1이었고 1958년 AMA 사양에는 옥탄가 요구 사항이 96–100 RON이라고 명시되어 있습니다.[71] 알루미늄 흡기와 함께 243 킬로그램 (535 lb)에서 0.75 킬로그램 (1 hp)을 만드는 데 0.86 킬로그램 (1.9 lb)의 엔진 무게가 필요했습니다.[72]

1950년대에 정유사들은 고옥탄 연료에 집중하기 시작했고, 그리고 나서 세제를 휘발유에 첨가하여 기화기의 제트를 청소했습니다. 1970년대에는 휘발유를 태우는 것이 환경에 미치는 영향에 대해 더 많은 관심을 기울였습니다. 이러한 고려 사항으로 인해 TEL은 단계적으로 퇴출되고 다른 안티녹 화합물로 대체되었습니다. 그 후 부분적으로 현대 배기 시스템의 촉매를 보존하기 위해 저유황 가솔린이 도입되었습니다.[73]

화학분석 및 생산

휘발유의 일부 성분: 이소옥탄, 부탄, 3-에틸톨루엔, 옥탄증강제 MTBE
미국의 한 펌프잭
멕시코만에 있는 석유 굴착 장치

상업용 가스는 많은 수의 다양한 탄화수소가 혼합된 것입니다.[74] Chemical Gasoline은 다양한 엔진 성능 사양을 충족하기 위해 생산되며 다양한 구성이 가능합니다. 따라서 휘발유의 정확한 화학 성분은 정의되지 않았습니다. 성능 사양도 계절에 따라 다르므로 냉간 엔진을 시동하기 위해서는 겨울 동안 더 많은 휘발성 혼합물(부탄 첨가로 인한)이 필요합니다. 정유 공장에서 구성은 생산되는 원유, 정유 공장에 존재하는 처리 장치 유형, 해당 장치가 작동하는 방식, 정유 공장이 최종 제품을 혼합할 때 사용하는 탄화수소 스트림(혼합 재고)에 따라 달라집니다.[75]

휘발유는 정유 공장에서 생산됩니다. 약 72리터(19미화갈)의 휘발유는 160리터(42미화갈) 배럴의 원유에서 나옵니다.[76] 증류를 통해 원유에서 분리된 물질(버진 또는 스트레이트 런 가솔린)은 현대 엔진의 사양(특히 옥탄 등급; 아래 참조)을 충족하지 못하지만 가솔린 혼합물로 통합될 수 있습니다.

일반적인 휘발유의 대부분은 분자당 4~12개의 탄소 원자를 갖는 작고 비교적 가벼운 탄화수소의 균질한 혼합물로 구성됩니다(일반적으로 C4-C12라고 함).[73] 파라핀(알칸), 올레핀(알켄), 나프텐(사이클로알칸)이 혼합된 것입니다. 표준 화학 명칭 알칸 대신 파라핀이라는 용어를 사용하는 것은 석유 산업에 특히 중요합니다. 휘발유의 실제 분자 비율은 다음과 같습니다.

  • 모든 정유 공장이 동일한 처리 장치 세트를 가지고 있는 것은 아니기 때문에 휘발유를 만드는 정유 공장.
  • 정유소에서 사용하는 원유 공급원
  • 휘발유 등급(특히 옥탄 등급)

다양한 정유 스트림이 혼합되어 휘발유를 만듭니다. 몇 가지 중요한 스트림은 다음과 같습니다.

  • 스트레이트 런 휘발유는 때때로 나프타라고 불리며 원유에서 직접 증류됩니다. 한때 연료의 주요 공급원이었던 옥탄가 등급이 낮았기 때문에 납 첨가물이 필요했습니다. 그것은 (원유 흐름의 등급에 따라) 방향성이 낮고 일부 시클로알칸(나프텐)과 올레핀(알켄)을 포함하지 않습니다. 원유에 포함된 이 분획의 양이 연료 수요량보다 적고 분획의 연구 옥탄 번호(RON)가 너무 낮기 때문에 이 스트림의 0~20%가 완성된 휘발유로 통합됩니다. 스트레이트 런 가솔린의 화학적 특성(즉, RON 및 Reid 증기압(RVP))은 개질 및 이성질화를 통해 개선될 수 있습니다. 그러나 나프타는 해당 장치에 공급하기 전에 가벼운 나프타와 무거운 나프타로 나누어져야 합니다. 직동 휘발유는 올레핀을 생산하기 위한 증기 크래커의 공급 원료로도 사용할 수 있습니다.
  • 촉매 개질기에서 생산되는 개질제는 방향족 함량이 높고 올레핀 함량이 상대적으로 낮은 옥탄가 등급이 높습니다. 벤젠, 톨루엔, 자일렌(소위 BTX 탄화수소)의 대부분은 화학 공급 원료로서 더 가치가 있으므로 어느 정도 제거됩니다.
  • 촉매 크래커를 사용하여 제조된 촉매 크래커 휘발유, 또는 촉매 크래커 나프타는 옥탄 등급이 중간 정도이고 올레핀 함량이 높으며 방향족 함량이 중간 정도입니다.
  • 하이드로크래커로 생성된 하이드로크래커레이트(중, 중, 빛)는 옥탄가 등급이 중간에서 낮은 편이고 방향족 수준이 중간 정도입니다.
  • 알킬레이트는 이소부탄과 올레핀을 공급 원료로 사용하여 알킬화 장치에서 생산됩니다. 완성된 알킬레이트는 방향제나 올레핀을 포함하지 않으며 MON(Motor Octane Number)이 높습니다.
  • 이성질체는 저-옥탄 스트레이트 가솔린을 이소-파라핀(이소옥탄과 같은 비쇄 알칸)으로 이성질체화함으로써 얻어집니다. 이성질체는 중간 크기의 RON과 MON을 가지고 있지만 방향제나 올레핀은 없습니다.
  • 부탄은 일반적으로 가솔린 풀에 혼합되지만 이 스트림의 양은 RVP 사양에 의해 제한됩니다.

위 용어는 석유 산업에서 사용되는 전문 용어로 용어는 다양합니다.

현재 많은 국가에서 휘발유 방향제, 특히 벤젠, 올레핀(알켄) 함량에 대한 제한을 두고 있습니다. 이러한 규제는 옥탄 등급이 n-알칸보다 높기 때문에 이성질체 또는 알킬레이트와 같은 알칸 이성질체에 대한 선호도를 증가시켰습니다. 유럽 연합에서는 모든 등급의 자동차 휘발유에 대해 벤젠 제한이 부피 기준으로 1%로 설정됩니다. 이는 일반적으로 C6, 특히 사이클로헥산을 벤젠으로 전환되는 개질기 유닛으로 공급하는 것을 피함으로써 달성됩니다. 따라서 개질기 유닛에는[75] (탈황된) 무거운 버진 나프타(HVN)만 공급됩니다.

휘발유는 또한 유기 에테르(의도적으로 첨가된)와 같은 다른 유기 화합물과 소량의 오염 물질, 특히 유기황 화합물(일반적으로 정유소에서 제거됨)을 포함할 수 있습니다.

물성

일본 히로시마에 있는 포탄기지

밀도

휘발유의 비중은 0.71에서 0.77 사이이며 [77]밀도가 높을수록 방향족의 부피 분율이 높습니다.[78] 완제품 시장성 휘발유는 기준 기준 리터당 0.755kg(6.30lb/미국 갤)으로 거래되며, 실제 밀도에 따라 가격이 상승하거나 하락합니다.[clarification needed] 휘발유는 밀도가 낮기 때문에 물 위에 떠다니기 때문에 물은 미세한 안개 속에서 사용되지 않는 한 일반적으로 휘발유 화재를 진압하는 데 사용될 수 없습니다.

안정성.

품질 좋은 휘발유는 제대로 보관하면 6개월 동안 안정적이어야 하지만 시간이 지남에 따라 저하될 수 있습니다. 1년 동안 보관된 휘발유는 내연기관에서 큰 어려움 없이 연소될 수 있습니다. 그러나 장기 보관의 효과는 매월 더 눈에 띄게 증가하여 휘발유를 새로 만든 연료로 희석하여 오래된 휘발유를 사용할 수 있도록 해야 하는 시기가 올 때까지 더 두드러질 것입니다. 희석되지 않은 상태로 방치할 경우 부적절한 작동이 발생하며, 이는 오발로 인한 엔진 손상 또는 연료 분사 시스템 내 연료의 적절한 작동 부족 및 (차량에 해당되는 경우) 보상을 시도하는 온보드 컴퓨터의 작동 부족을 포함할 수 있습니다. 이상적으로 휘발유는 안정적인 냉각 온도(액체 팽창으로 인한 초과 압력을 줄이고 속도를 줄이기 위해)에서 환기 없이 휘발유의 증기압을 견딜 수 있는 밀폐 용기(산화 또는 수증기가 가스에 섞이는 것을 방지하기 위해)에 보관해야 합니다. 모든 분해 반응의 경우). 휘발유를 올바르게 보관하지 않으면 잇몸과 고형물이 발생할 수 있으며, 이로 인해 시스템 구성 요소가 부식되고 젖은 표면에 축적되어 "스탈 연료"라는 상태가 발생할 수 있습니다. 에탄올을 함유한 가솔린은 특히 대기 중의 수분을 흡수한 다음 잇몸, 고체 또는 2상(물-알코올 상 위에 떠 있는 탄화수소 상)을 형성합니다.

연료 탱크 또는 연료 라인과 기화기 또는 연료 분사 구성 요소에 이러한 열화 제품이 존재하면 엔진 시동이 더 어려워지거나 엔진 성능이 저하됩니다. 정기적인 엔진 사용이 재개되면 새 가솔린의 흐름에 의해 축적물이 제거될 수도 있고 결국 제거되지 않을 수도 있습니다. 가솔린에 연료 안정제를 추가하면 연료 시스템에서 모든 연료를 제거하는 것이 엔진 또는 기계 또는 차량의 장기 저장 문제에 대한 유일한 실제 해결책이지만 제대로 저장되지 않거나 저장할 수 없는 연료의 수명을 연장할 수 있습니다. 일반적인 연료 안정제는 미네랄 스피릿, 이소프로필 알코올, 1,2,4-트리메틸벤젠 또는 기타 첨가제를 함유한 독점 혼합물입니다. 연료 안정 장치는 잔디 깎는 기계 및 트랙터 엔진과 같은 소형 엔진에 일반적으로 사용되며, 특히 사용이 산발적이거나 계절적인 경우(1년 중 하나 이상의 계절에는 거의 사용하지 않음) 사용됩니다. 사용자는 휘발유 용기를 절반 이상 가득 채우고 적절하게 캡을 씌운 상태로 유지하여 공기 노출을 줄이고 고온에서 보관하는 것을 피하며, 엔진을 10분 동안 작동하여 스태빌라이저를 보관하기 전에 모든 구성 요소를 순환시키고, 엔진을 간격을 두고 작동하여 기화기에서 오래된 연료를 제거해야 합니다.[73]

가솔린 안정성 요구 사항은 표준 ASTM D4814에서 설정합니다. 이 표준은 스파크 점화 엔진을 장착한 지상 차량에서 광범위한 작동 조건에 걸쳐 사용하기 위한 자동차 연료의 다양한 특성과 요구 사항을 설명합니다.

연소에너지 함량

휘발유를 연료로 사용하는 내연기관은 휘발유의 다양한 탄화수소와 주변 공기의 산소를 연소시켜 이산화탄소와 물을 배기가스로 만들어 에너지를 얻습니다. 대표적인 종인 옥탄의 연소는 다음과 같은 화학 반응을 수행합니다.

2 CH + 25 O → 16 CO + 18 HO

무게에 따라 휘발유의 연소는 킬로그램당 약 46.7 메가줄(13.0 kWh/kg, 21.2 MJ/lb) 또는 리터당 부피로 약 33.6 메가줄(9.3 kWh/L, 127 MJ/미국 갤, 121,000 BTU/미국 갤)을 방출하며, 낮은 발열량을 인용합니다.[79] 휘발유 혼합도가 다르므로 실제 에너지 함량은 계절과 생산자에 따라 평균보다 최대 1.75% 더 많거나 더 적습니다.[80] 평균적으로 원유 1배럴(부피 기준으로 약 46%)에서 약 74리터(20미갤런)의 휘발유를 구할 수 있으며, 이는 원유의 품질과 휘발유의 등급에 따라 다릅니다. 나머지는 타르에서 나프타에 이르는 제품입니다.[81]

액화석유가스(LPG)와 같은 옥탄가가 높은 연료는 가솔린 연료에 최적화된 엔진 설계의 일반적인 10:1 압축비에서 전체적으로 낮은 출력을 갖습니다. 더 높은 압축비(일반적으로 12:1)를 통해 LPG 연료에 맞게 조정된 엔진은 출력을 향상시킵니다. 옥탄가가 높은 연료는 노킹 없이 압축비가 높아 실린더 온도가 높아져 효율이 향상되기 때문입니다. 또한 파워 스트로크에 대한 팽창 비율이 증가함에 따라 압축 비율이 증가하여 기계적 효율이 증가하며, 이는 훨씬 더 큰 효과입니다. 팽창 비율이 높을수록 연소 과정에서 생성된 고압 가스에서 더 많은 작업이 추출됩니다. 앳킨슨 사이클 엔진은 밸브 이벤트의 타이밍을 사용하여 높은 팽창 비율, 주로 폭발로 인한 단점 없이 높은 팽창 비율의 이점을 제공합니다. 또한 높은 팽창 비율은 흡기 공기량 조절로 인한 펌핑 손실을 제거하는 것과 함께 디젤 엔진의 효율성에 대한 두 가지 주요 원인 중 하나입니다.

LPG가 가솔린에 비해 액체 부피에 의해 에너지 함량이 낮은 것은 밀도가 낮기 때문입니다. 이 낮은 밀도는 프로판보다 분자량이 무거운 다양한 탄화수소 화합물을 휘발유가 혼합한 것에 비해 프로판(LPG의 주성분)의 분자량이 낮은 특성입니다. 반대로 LPG의 중량별 에너지 함량은 더 높은 수소 대 탄소 비율로 인해 가솔린보다 높습니다.

대표적인 옥탄 연소에서 종의 분자량은 CH818, O, CO22 및 HO에2 대해 각각 114, 32, 44 및 18이므로 연료 1kg(2.2lb)은 3.51kg(7.7lb)의 산소와 반응하여 3.09kg(6.8lb)의 이산화탄소와 1.42kg(3.1lb)의 물을 생성합니다.

옥탄가 등급

주요 기사: 옥탄가 등급

스파크 점화 엔진은 탈연이라고 하는 제어된 과정에서 휘발유를 연소하도록 설계되었습니다. 그러나 연소되지 않은 혼합물은 정확한 타이밍에 스파크 플러그에서 점화되지 않고 압력과 열만으로 자동 점화되어 엔진을 손상시킬 수 있는 급격한 압력 상승을 유발할 수 있습니다. 이것은 종종 엔진 노킹 또는 엔드 가스 노킹이라고 합니다. 노킹은 옥탄가 등급으로 표시되는 자동 점화에 대한 휘발유의 저항을 증가시켜 감소시킬 수 있습니다.

옥탄 등급은 2,2,4-트리메틸펜탄(옥탄의 이성질체)과 n-헵탄의 혼합물과 비교하여 측정됩니다. 옥탄 등급을 표현하기 위한 규칙이 다르기 때문에 동일한 물리적 연료가 사용된 측정값에 따라 여러 개의 다른 옥탄 등급을 가질 수 있습니다. 가장 잘 알려진 것 중 하나는 연구 옥탄수(RON)입니다.

일반적인 상용 휘발유의 옥탄가 등급은 국가에 따라 다릅니다. 핀란드, 스웨덴, 노르웨이에서는 일반 무연 휘발유의 경우 95 RON이 표준이며 98 RON은 더 비싼 옵션으로 제공됩니다.

영국에서는 판매되는 가솔린의 95% 이상이 95RON을 함유하고 있으며, 무연 또는 프리미엄 무연으로 판매되고 있습니다. 97/98 RON의 슈퍼 무연화 및 99 RON의 브랜드 고성능 연료(예: Shell V-Power, BP Ultimate)가 균형을 이루고 있습니다. 102 RON의 가솔린은 레이싱 목적으로 거의 사용할 수 없을 수도 있습니다.[82][83][84]

미국에서 무연 연료의 옥탄 등급은 일반의 경우 85[85]~87 AKI(91~92 RON), 중간 등급의 경우 89~90 AKI(94~95 RON), 프리미엄의 경우 90~94 AKI(95~99 RON)까지 다양합니다.

91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102
스칸디나비아어 규칙적인. 프리미엄
영국 규칙적인. 프리미엄 잘 하는 군요 고성능
미국 규칙적인. 중학년 프리미엄

남아프리카 공화국의 가장 큰 도시인 요하네스버그가 해발 1,753미터의 하이벨트에 위치하고 있기 때문에 남아프리카 공화국 자동차 협회는 낮은 고도의 95옥탄 가솔린과 93옥탄을 요하네스버그에서 사용할 것을 권장합니다. 왜냐하면 "고도가 높을수록 기압이 낮아지기 때문에," 실제 성능 향상이 없기 때문에 높은 옥탄 연료의 필요성이 줄어듭니다."[86]

옥탄가 등급은 1920년대 후반과 1940년대에 군이 항공기 엔진의 더 높은 출력을 추구하면서 중요해졌습니다. 옥탄가 등급이 높을수록 압축비나 슈퍼차저 부스트가 높아지며, 따라서 온도와 압력이 높아지기 때문에 출력이 높아집니다. 어떤 과학자들은[who?] 심지어 고옥탄 휘발유를 잘 공급하는 나라가 공군력에서 유리할 것이라고 예측했습니다. 1943년 롤스로이스 멀린 에어로 엔진은 27리터(1,600코인)의 적당한 배기량에서 100RON 연료를 사용하여 980킬로와트(1,320hp)를 생산했습니다. 오버로드 작전 당시, RAF와 USAAF는 모두 유럽에서 150 RON 연료(100/150 avgas)를 사용하여 100 옥탄 avgas에 2.5%의 아닐린을 첨가하여 일부 작전을 수행하고 있었습니다.[87] 이때쯤 롤스로이스 멀린 66호는 이 연료를 이용해 1,500킬로와트(2,000hp)를 개발하고 있었습니다.

첨가제

참고 항목: 가솔린 첨가제 목록

안티녹 첨가제

테트라에틸납

주요 기사: 테트라에틸납

가솔린은 고압 내연 기관에서 사용될 때 자동 점화되거나 "디토네이트"되어 엔진 노킹("핑" 또는 "핑킹"이라고도 함)을 손상시키는 경향이 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 1920년대에는 휘발유 첨가제로 테트라에틸 납(TEL)이 널리 사용되었습니다. 그러나 납 화합물로 인한 환경 및 건강 피해의 정도에 대한 심각성과 납과 촉매 변환기의 비호환성에 대한 인식이 높아짐에 따라 정부는 휘발유 납의 감소를 의무화하기 시작했습니다.

미국에서는 환경보호청이 1973년 시작될 예정이었으나 1976년까지 법원 항소로 연기된 일련의 연간 단계에 걸쳐 납 휘발유의 납 함유량을 줄이기 위한 규정을 발표했습니다. 1995년까지 납 연료는 전체 휘발유 판매의 0.6%에 불과했고 연간 1,800 미터톤(2,000 쇼트톤, 1,800 롱톤) 미만의 납을 차지했습니다. 1996년 1월 1일부터 미국 청정대기법은 미국에서 노상 차량에 사용할 납 연료의 판매를 금지했습니다. TEL을 사용하려면 디브로모에탄과 같은 다른 첨가제도 필요했습니다.

유럽 국가들은 1980년대 말부터 납이 함유된 첨가물을 대체하기 시작했고, 1990년대 말에는 유럽연합 전체에서 납 휘발유가 금지되었습니다. UAE는 2000년대 초반 무연으로 전환하기 시작했습니다.[88]

인간 혈액의 평균 납 함량 감소는 남아프리카를 포함한 전[89] 세계의 폭력 범죄율 하락의 주요 원인이 될 수 있습니다.[90] 한 연구는 납 휘발유 사용량과 강력 범죄 사이의 상관관계를 발견했습니다(납-범죄 가설 참조).[91][92] 다른 연구에서는 상관관계를 찾지 못했습니다.

2021년 8월, 유엔 환경 계획은 전 세계적으로 납 휘발유가 근절되었다고 발표했으며, 알제리는 매장량을 가장 늦게 고갈시킨 국가입니다. 안토니우 구테흐스 유엔 사무총장은 납 휘발유 근절을 "국제적인 성공 사례"라고 평가했습니다. 그는 또한 "납 휘발유 사용을 종료하면 심장병, 뇌졸중, 암으로 인한 조기 사망을 매년 100만 명 이상 예방할 수 있으며 납에 노출되어 IQ가 손상되는 어린이를 보호할 수 있을 것"이라고 덧붙였습니다. 그린피스는 이 발표를 "한 유독한 시대의 종말"이라고 불렀습니다.[93] 그러나 납 휘발유는 항공, 자동차 경주 및 오프로드 응용 분야에서 계속 사용됩니다.[94] 납 첨가제를 사용하지 않으면 필요한 옥탄 등급에 도달하기 어렵기 때문에 100LL과 같은 일부 등급의 항공 휘발유의 제형에 대해 납 첨가제의 사용은 여전히 전 세계적으로 허용됩니다.

다양한 첨가제가 납 화합물을 대체했습니다. 가장 인기 있는 첨가제에는 방향족 탄화수소, 에테르(MTBE 및 ETBE) 및 알코올, 가장 일반적으로 에탄올이 포함됩니다.

납 교체 휘발유

납 대체 휘발유(LRP)는 납 연료로 구동되도록 설계되었으며 무연 연료와 호환되지 않는 차량을 위해 개발되었습니다. 테트라에틸납 대신 칼륨 화합물이나 메틸사이클로펜타디엔닐 망간 트리카르보닐(MMT) 등 다른 금속을 함유하고 있는데, 무연 연료 사용으로 인해 불황을 겪지 않도록 부드러운 배기 밸브와 시트를 완충하는 것으로 알려져 있습니다.

LRP는 영국, 호주, 남아프리카 및 기타 일부 국가에서 납 연료가 단계적으로 폐지되는 동안 및 이후에 판매되었습니다.[vague] 소비자 혼란으로 무연보다는 LRP에 대한 잘못된 선호가 널리 퍼졌고,[95] 무연 도입 8~10년 만에 LRP가 단계적으로 폐지됐습니다.[96]

1999년 12월 31일 이후 회원국에서 납 휘발유를 사용하는 자동차의 생산이 종료됨을 알리는 EEC 규제가 시행된 지 7년 만에 영국에서 납 휘발유는 판매에서 철수되었습니다. 이 단계에서는 1980년대와 1990년대 초반의 자동차 중 납 연료를 사용한 자동차가 여전히 사용되고 있었고, 무연 연료를 사용할 수 있는 자동차도 있었습니다. 그러나 영국 도로에서 이러한 자동차의 수가 감소함에 따라 많은 주유소들이 2003년까지 LRP를 판매하지 않게 되었습니다.[97]

MMT

메틸사이클로펜타디엔일 망간 트리카르보닐(MMT)은 옥탄 등급을 높이기 위해 캐나다와 미국에서 사용됩니다.[98] 미국에서 사용하는 것은 현재 허용되지만 규제로 인해 제한되었습니다.[99] 유럽 연합에서의 사용은 금속 연료 첨가제가 차량의 배출 성능에 미치는 영향을 평가하기 위한 의정서에 따른 테스트에 따라 연료 품질 지침[100] 제8a조에 의해 제한됩니다.[101]

연료 안정제(항산화제 및 금속 비활성화제)

치환된 페놀과 페닐렌디아민의 유도체는 가솔린의 잇몸 형성을 억제하는 데 사용되는 일반적인 항산화제입니다.

끈적끈적한 수지 침전물은 장기간 보관 시 휘발유의 산화 분해로 인해 발생합니다. 이러한 유해 퇴적물은 휘발유의 알켄 및 기타 사소한 성분의 산화로 인해 발생합니다(건조 오일 참조). 정유 기술의 개선은 일반적으로 이러한 문제에 대한 휘발유의 민감성을 감소시켰습니다. 이전에는 촉매적으로 또는 열적으로 갈라진 가솔린이 가장 산화되기 쉬웠습니다. 잇몸의 형성은 구리염에 의해 가속화되는데, 구리염은 금속 비활성화제라고 불리는 첨가제에 의해 중화될 수 있습니다.

이러한 분해는 페닐렌디아민 및 기타 아민과 같은 5-100ppm의 항산화제를 첨가함으로써 방지할 수 있습니다.[73] 브로민 수가 10 이상인 탄화수소는 방해받지 않거나 부분적으로 방해받지 않는 페놀과 방해받는 페놀과 같은 유용성 강한 아민 염기의 조합으로 보호될 수 있습니다. "Stale" 휘발유는 휘발유의 산화로 인해 발생하는 유기 과산화물에 대한 비색 효소 테스트로 감지할 수 있습니다.[102]

가솔린은 또한 금속 불활성화제로 처리되며, 금속염을 격리(비활성화)하는 화합물로, 그렇지 않으면 젤리 잔류물의 형성을 가속화합니다. 금속 불순물은 엔진 자체에서 발생하거나 연료의 오염 물질로 발생할 수 있습니다.

세제

펌프에서 제공되는 가솔린에는 내부 엔진 탄소 축적을 줄이고 연소를 개선하며 추운 기후에서 더 쉽게 출발할 수 있도록 첨가제도 포함되어 있습니다. 높은 수준의 세제는 탑 티어 세제 휘발유에서 찾을 수 있습니다. 최상위 세제 휘발유의 사양은 GM, Honda, Toyota, 그리고 BMW의 4개 자동차 회사에 의해 개발되었습니다. 게시판에 따르면, 최소한의 미국 EPA 요구 사항은 엔진을 깨끗하게 유지하기에 충분하지 않습니다.[103] 대표적인 세제로는 알킬아민과 알킬인산염이 50~100ppm 수준입니다.[73]

에탄올

미국의 옥수수 대 에탄올 생산량
옥수수 총 생산량 (부셸) (왼쪽)
에탄올 연료에 사용되는 옥수수 (부셸) (왼쪽)
에탄올에 사용된 옥수수 백분율(오른쪽)
참고 항목: 에탄올 연료 및 일반 에탄올 연료 혼합물

유럽 연합

EU에서는 일반 휘발유 규격(EN 228) 내에 5%의 에탄올을 첨가할 수 있습니다. 에탄올의 10% 혼합을 허용하기 위한 논의가 진행 중입니다(핀란드, 프랑스 및 독일 휘발유 스테이션에서 사용 가능). 핀란드에서는 대부분의 주유소에서 10% 에탄올인 95E10과 5% 에탄올인 98E5를 판매합니다. 스웨덴에서 판매되는 대부분의 휘발유에는 에탄올이 5~15% 첨가되어 있습니다. 네덜란드에서는 E5, E10 및 hE15의 세 가지 에탄올 블렌드가 판매되고 있습니다. 이들 중 마지막은 기존에 가솔린과 혼합하기 위해 사용되는 무수 에탄올 대신 15%의 함수 에탄올(즉, 에탄올-물 공비로)로 구성되어 있다는 점에서 표준 에탄올-가솔린 블렌드와 다릅니다.

브라질

브라질 국립 석유, 천연 가스 및 바이오 연료국(ANP)은 자동차용 휘발유에 에탄올 성분이 27.5% 첨가되도록 요구하고 있습니다.[104] 순수 수화 에탄올도 연료로 사용할 수 있습니다.

호주.

법안에 따르면 소매업체는 디스펜서에 에탄올이 포함된 연료에 라벨을 붙이도록 요구하고 있으며, 호주에서는 휘발유의 10%로 에탄올 사용을 제한하고 있습니다. 이러한 휘발유는 일반적으로 주요 브랜드에서 E10이라고 부르는데 일반 무연 휘발유보다 저렴합니다.

미국의

연방 재생 가능 연료 표준(RFS)은 정유업체와 블렌더가 재생 가능 바이오 연료(주로 에탄올)를 휘발유와 혼합하도록 효과적으로 요구하고 있으며, 이는 증가하는 연간 총 갤런 혼합 목표를 충족시키기에 충분합니다. 의무사항이 특정 비율의 에탄올을 필요로 하는 것은 아니지만, 휘발유 소비 감소와 함께 목표치의 연간 증가로 인해 휘발유의 일반적인 에탄올 함량은 10%에 육박하게 되었습니다. 대부분의 연료 펌프는 연료에 에탄올이 10%까지 포함될 수 있다는 스티커를 표시합니다. 이는 다양한 실제 비율을 반영하는 의도적인 차이입니다. 2010년 말까지 연료 소매업체는 최대 10% 에탄올(E10)이 포함된 연료만 판매할 수 있었고, 대부분의 차량 보증(유연 연료 차량 제외)은 10% 이하의 에탄올이 포함된 연료를 승인합니다.[citation needed] 미국 일부 지역에서는 에탄올이 성분이라는 표시 없이 휘발유에 첨가되기도 합니다.

인도

2007년 10월, 인도 정부는 (휘발유와) 5% 에탄올 혼합을 의무화하기로 결정했습니다. 현재 전국 각지에서 10% 에탄올 배합 제품(E10)이 판매되고 있습니다.[105][106] 에탄올은 적어도 하나의 연구에서 촉매 변환기를 손상시키는 것으로 확인되었습니다.[107]

염료

주요 기사: 연료염료

휘발유는 자연적으로 무색의 액체이지만, 많은 휘발유는 그 성분과 허용되는 용도를 나타내기 위해 다양한 색상으로 염색됩니다. 호주에서는 가장 낮은 등급의 휘발유(RON 91)가 연두색/주황색으로 염색되었으나, 지금은 노란색으로 염색되는 중간 등급(RON 95)과 하이 옥탄(RON 98)과 같은 색상입니다.[108] 미국에서는 항공 휘발유(avgas)를 염색해 옥탄가를 식별하고 무색으로 남아있는 등유 기반의 제트 연료와 구별합니다.[109] 캐나다에서는 해양 및 농장용 휘발유가 빨간색으로 염색되어 있으며 대부분의 주에서 연료 소비세를 부과하지 않습니다.[110]

옥시게이트 블렌딩

산소산염 블렌딩은 MTBE, ETBE, TAME, TAEE, 에탄올 및 바이오부탄올과 같은 산소 함유 화합물을 추가합니다. 이러한 산소산염이 있으면 배기 중의 일산화탄소와 미연 연료의 양이 줄어듭니다. 미국 전역의 많은 지역에서 스모그 및 기타 대기 오염 물질을 줄이기 위해 EPA 규정에 의해 산소산염 혼합이 의무화되어 있습니다. 예를 들어, 남부 캘리포니아에서 연료는 무게로 2%의 산소를 포함해야 하며, 결과적으로 휘발유에 5.6%의 에탄올이 혼합됩니다. 생성된 연료는 종종 개질 가솔린(RFG) 또는 산소화 가솔린 또는 캘리포니아(California)의 경우 개질 가솔린(CARBOB)으로 알려져 있습니다. RFG에 산소가 포함되어야 한다는 연방정부의 요구사항은 2006년 5월 6일 업계가 추가적인 산소가 필요하지 않은 VOC 제어 RFG를 개발했기 때문에 폐기되었습니다.[111]

MTBE는 지하수 오염과 그에 따른 규제 및 소송으로 인해 미국에서 단계적으로 폐지되었습니다. 에탄올과 에탄올 유래 ETBE는 일반적인 대체물입니다. 휘발유에 10% 에탄올을 섞은 일반적인 에탄올-가솔린 혼합물을 가소홀 또는 E10, 휘발유에 85% 에탄올을 섞은 에탄올-가솔린 혼합물을 E85라고 합니다. 에탄올의 가장 광범위한 사용은 사탕수수에서 에탄올이 추출된 브라질에서 이루어집니다. 2004년 미국에서 연료용으로 130억 리터(3.4×10^9 US gal)가 넘는 에탄올이 생산되었으며, 대부분 옥수수에서 생산되어 E10으로 판매되었습니다. E85는 미국의 많은 지역에서 천천히 이용할 수 있게 되고 있지만, 상대적으로 몇 안 되는 판매소 중 많은 곳은 일반 대중에게 공개되지 않습니다.[112]

운송을 위한 바이오 연료 및 기타 재생 가능한 연료의 사용 촉진에 관한 유럽 연합 지침은 에탄올을 바이오 ETBE로 또는 메탄올을 바이오 MTBE로 직접 또는 간접적으로 전환하여 바이오 에탄올 및 바이오 메탄올의 사용을 장려합니다. 그러나 발효된 설탕과 녹말로부터 바이오에탄올을 생산하는 것은 증류를 수반하기 때문에 유럽의 많은 지역의 일반인들은 현재 자신의 바이오에탄올을 합법적으로 발효하고 증류할 수 없습니다(1973년 석유 위기 이후 BATF 증류 허가를 받기가 쉬웠던 미국과는 달리).

안전.

HAZMAT 3급 가솔린

독성

2003년 텍사스 무연 휘발유의 안전 데이터 시트에는 벤젠(최대 5부피%), 톨루엔(최대 35부피%), 나프탈렌(최대 1부피%), 트리메틸벤젠(최대 7부피%) 등 다양한 양의 유해 화학 물질이 발생하고 있음이 나와 있습니다. 메틸 3차-부틸 에테르(MTBE)(일부 주에서는 부피 기준으로 최대 18%) 및 기타 약 10개.[113] 가솔린의 탄화수소는 일반적으로 낮은 급성 독성을 나타내며, 단순 방향족 화합물의 경우 LD50이 700–2700 mg/kg입니다.[114] 벤젠과 많은 미끄럼 방지 첨가제는 발암성이 있습니다.

사람들은 작업장에서 휘발유를 삼키고, 증기를 들이마시고, 피부 접촉을 하고, 눈 접촉을 함으로써 휘발유에 노출될 수 있습니다. 휘발유는 독성이 있습니다. 미국 산업안전보건연구원(NIOSH)도 휘발유를 발암물질로 지정했습니다.[115] 신체 접촉, 섭취 또는 흡입은 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 다량의 휘발유를 섭취할 경우 주요 장기에 영구적인 손상을 줄 수 있기 때문에 지역 독극물 관리 센터 또는 응급실 방문에 대한 문의를 표시합니다.[116]

일반적인 잘못된 생각과 달리 휘발유를 삼키면 일반적으로 특별한 응급치료가 필요하지 않고 구토를 유도하는 것도 도움이 되지 않고 오히려 더 악화될 수 있습니다. 독극물 전문가 브래드 달(Brad Dahl)에 따르면, "심지어 두 입만 먹어도 뱃속으로 내려가 거기에 머무르거나 계속 가는 한 그렇게 위험하지 않을 것입니다." 미국 질병통제예방센터(CDC)의 독성물질 및 질병 등록부는 구토, 세척, 활성탄 투여 등을 하지 말라고 밝혔습니다.[117][118]

도취를 위한 흡입

흡입(흡입)된 가솔린 증기는 일반적인 중독 물질입니다. 사용자는 제조업체가 의도하지 않은 방식으로 휘발유 증기를 농축하여 흡입하여 행복감과 중독을 유발합니다. 호주, 캐나다, 뉴질랜드 및 일부 태평양 섬의 일부 가난한 지역 사회 및 원주민 그룹에서 휘발유 흡입이 전염병이 되었습니다.[119] 이 관행은 지적 장애 및 다양한 암과 같은 다른 효과와 함께 심각한 장기 손상을 유발하는 것으로 생각됩니다.[120][121][122][123]

캐나다에서는 1993년 데이비스 인렛의 고립된 노던 래브라도 공동체의 원주민 어린이들이 국가적인 관심의 초점이 되었는데, 당시 많은 어린이들이 휘발유 냄새를 맡고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 캐나다와 주 뉴펀들랜드와 래브라도 주 정부는 여러 차례 개입하여 많은 어린이들을 치료를 위해 떠나보냈습니다. 2002년 나투아시의 새로운 공동체로 이주했음에도 불구하고, 심각한 흡입제 남용 문제는 계속되고 있습니다. 비슷한 문제가 2000년 셰샤트시우와 피칸기쿰 퍼스트 네이션에서도 보고되었습니다.[124] 2012년, 그 이슈는 다시 한번 캐나다의 뉴스 매체가 되었습니다.[125]

참고 항목: 오스트레일리아 원주민 § 물질 남용

호주는 고립되고 가난한 원주민 공동체에서 오랫동안 휘발유(휘발유) 냄새 문제에 직면해 왔습니다. 일부 소식통들은 2차[126] 세계대전 중에 또는 1940년대 코부르 반도 제재소 노동자들의 실험을 통해 스니핑이 미국의 탑 엔드에 주둔한 미군 병사들에 의해 도입되었다고 주장하지만,[127] 다른 소식통들은 1960년대 후반 호주에서 흡입제 남용(풀 흡입과 같은)이 발생했다고 주장합니다.[128] 만성적이고 무거운 휘발유 냄새는 멀리 떨어져 있고 가난한 원주민 지역사회에서 발생하는 것으로 보이며, 휘발유의 즉각적인 접근성은 휘발유를 남용에 대한 일반적인 물질로 만드는 데 도움이 되었습니다.

호주에서는 현재 노던 준주, 웨스턴 오스트레일리아, 사우스 오스트레일리아 북부 및 퀸즐랜드의 외딴 원주민 커뮤니티에서 휘발유 냄새가 광범위하게 발생하고 있습니다.[129] 젊은 사람들이 실험을 하거나 가끔 냄새를 맡으면서 휘발유 냄새를 맡는 사람들의 수는 시간이 지남에 따라 오르내립니다. "보스" 또는 만성적인 냄새를 맡는 사람들이 지역 사회를 드나들 수 있습니다. 그들은 종종 젊은 사람들이 그것을 받아들이도록 장려하는 책임이 있습니다.[130] 2005년 호주 정부와 BP Australia는 휘발유 냄새가 나기 쉬운 외딴 지역에서 Opal 연료 사용을 시작했습니다.[131] 오팔은 (고액을 유발할 가능성이 훨씬 낮은) 비흡입성 연료이며 일부 원주민 커뮤니티에서 변화를 일으켰습니다.

가연성

휘발유를 제어하지 않고 태우면 다량의 그을음과 일산화탄소가 발생합니다.

휘발유는 인화점이 -23°C(-9°F)로 낮아 인화성이 매우 높습니다. 다른 탄화수소와 마찬가지로 휘발유는 증기상의 제한된 범위에서 연소되며, 휘발성과 함께 점화원이 있을 때 누출이 매우 위험합니다. 휘발유의 폭발 하한은 부피 기준으로 1.4%, 폭발 상한은 7.6%입니다. 농도가 1.4% 미만이면 공기-가솔린 혼합물이 너무 희박하여 점화되지 않습니다. 농도가 7.6% 이상이면 혼합물이 너무 풍부하고 불이 붙지 않습니다. 하지만 휘발유 증기는 공기와 빠르게 섞이고 퍼지기 때문에 제약을 받지 않는 휘발유는 빠르게 가연성이 됩니다.

가솔린 배기

휘발유를 태울 때 발생하는 배기가스는 환경과 인간의 건강 모두에 해롭습니다. CO는 인체에 흡입된 후 혈액 속 헤모글로빈과 쉽게 결합해 친화력이 산소의 300배에 달합니다. 따라서 폐 속 헤모글로빈이 산소 대신 CO와 결합해 인체에 저산소 상태를 일으켜 두통, 어지럼증, 구토 등 중독 증상을 일으킵니다. 심할 경우 사망에 이를 수도 있습니다.[132][133] 탄화수소는 농도가 상당히 높을 때만 인체에 영향을 미치고, 독성 수준은 화학 성분에 따라 달라집니다. 불완전 연소에 의해 생성되는 탄화수소에는 알칸, 방향제, 알데하이드 등이 있습니다. 이 중 메탄과 에탄의 농도가 35g/m3(0.035oz/cuft) 이상이면 의식을 잃거나 질식할 것이고, 펜탄과 헥산의 농도가 45g/m3(0.045oz/cuft) 이상이면 마취효과가 있을 것이며, 방향족 탄화수소는 건강, 혈액독성, 신경독성, 암 등에 더 심각한 영향을 미칠 것입니다. 벤젠 농도가 40ppm을 넘으면 백혈병을 일으킬 수 있고, 자일렌은 두통, 어지럼증, 메스꺼움, 구토 등을 일으킬 수 있습니다. 많은 양의 알데히드에 사람이 노출되면 눈에 자극, 메스꺼움, 어지러움을 유발할 수 있습니다. 발암 효과 외에도 장기간 노출 시 피부, 간, 신장, 백내장 등에 손상을 줄 수 있습니다.[134] NO가x 폐포로 들어간 후 폐 조직에 심한 자극을 줍니다. 눈의 결막을 자극하고 눈물을 유발하며 분홍색 눈을 유발할 수 있습니다. 코, 인두, 목 및 기타 장기에도 자극 효과가 있습니다. 급성 쌕쌕거림, 호흡곤란, 눈시울 붉어짐, 인후통, 현기증 등을 일으켜 중독을 일으킬 수 있습니다.[134][135]

환경영향

최근에는 자동차 경제가 급속도로 발전하면서 자동차의 생산과 사용이 비약적으로 증가하고 있으며, 자동차 배기가스에 의한 환경오염이 점점 심각해지고 있습니다. 많은 대도시의 대기 오염은 석탄 연소 오염에서 "자동차 오염"으로 바뀌었습니다. 미국에서 교통수단은 미국 전체 탄소발자국의 30%를 차지하는 가장 큰 탄소 배출원입니다.[136] 휘발유를 연소시키면 온실가스인 이산화탄소가 리터당 2.35kg(19.6lb/U.S.gal)이 발생합니다.[137][138]

연소되지 않은 휘발유와 탱크의 증발은 대기 중에 있을 때 햇빛에 반응하여 광화학 스모그를 생성합니다. 증기압은 처음에는 휘발유에 에탄올을 약간 첨가하여 상승하지만, 부피로는 10%로 가장 큰 상승폭을 보입니다.[139] 에탄올 농도가 10%를 넘으면 혼합물의 증기압이 감소하기 시작합니다. 부피 기준으로 10%의 에탄올에서 증기압의 상승은 잠재적으로 광화학 스모그의 문제를 증가시킬 수 있습니다. 이러한 증기압 상승은 가솔린 혼합물 중 에탄올의 비율을 증가시키거나 감소시킴으로써 완화될 수 있습니다. 이러한 누출의 주요 위험은 차량이 아니라 휘발유 배달 트럭 사고 및 저장 탱크에서 누출됩니다. 이러한 위험 때문에 현재 대부분의 (지하) 저장 탱크에는 모니터링 시스템(비더-루트, 프랭클린 연료 공급)과 같은 유출을 감지하고 방지하기 위한 광범위한 조치가 마련되어 있습니다.

휘발유 생산은 주행 거리로 1km당 1.5리터(0.63U.S.gal/mi)의 물을 소비합니다.[140]

휘발유 사용은 인구와 일반적으로 기후에 다양한 해로운 영향을 미칩니다. 부과되는 피해에는 대기 오염으로 인한 천식과 같은 조기 사망률과 질병, 일반적으로 대중의 의료 비용 증가, 작물 수확량 감소, 질병으로 인한 직장 및 학교 수업 시간 누락, 홍수 증가 및 지구 기후 변화와 관련된 기타 극단적인 기상 현상 및 기타 사회적 비용이 포함됩니다. 사회와 지구에 부과되는 비용은 사용자가 펌프에서 지불하는 비용 외에 휘발유 갤런당 3.80달러로 추정됩니다. 가솔린 차량으로 인한 건강 및 기후 피해는 전기 차량으로 인한 피해를 크게 상회합니다.[141][142]

이산화탄소

에탄올이 포함되지 않은 가솔린을 태울 때 발생하는 이산화탄소(CO2)는 리터당 약 2.353kg(19.64lb/U.S.gal)입니다.[138] 현재 미국에서 판매되는 대부분의 소매 휘발유는 부피 기준으로 약 10%의 연료 에탄올(또는 E10)을 함유하고 있습니다.[138] E10을 태우면 화석 연료 함량에서 배출되는 CO가2 리터당 약 2.119kg(17.68lb/미국 갤)이 발생합니다. 에탄올 연소로 인한 CO2 배출을 고려하면 E10 연소 시 리터당 약 2.271kg(18.95lb/미국 갤)의2 CO가 발생합니다.[138]

전 세계적으로 자동차와 밴이 운전하는 100km마다 7리터의 휘발유가 연소됩니다.[143]

또한 국제에너지기구는 2021년에 "연비와 이산화탄소 배출 기준이 효과적인지 확인하기 위해 정부는 실제 연비와 정격 성능 사이의 격차를 모니터링하고 줄이기 위한 규제 노력을 계속해야 합니다."라고 말했습니다.[143]

토양 및 물의 오염

휘발유는 토양, 지하수, 지표수, 공기를 통해 환경으로 들어갑니다. 따라서 사람은 호흡, 식사, 피부 접촉 등의 방법을 통해 휘발유에 노출될 수 있습니다. 예를 들어 예를 들어 잔디 깎는 기계와 같은 휘발유 충전 장비를 사용하여 휘발유가 유출되거나 토양으로 누출되는 것에 가까운 휘발유 오염수를 마시거나 주유소에서 근무하는 것, 주유소에서 주유할 때 휘발유 휘발유를 흡입하는 것은 휘발유에 가장 쉽게 노출될 수 있는 방법입니다.[144]

용도 및 가격

주요 기사: 휘발유 및 경유 사용량 및 가격, 피크 오일

국제 에너지 기구는 2021년에 "도로 연료가 사람들의 건강과 기후에 미치는 영향을 반영하는 비율로 세금을 부과해야 한다"고 말했습니다.[143]

유럽

유럽의 국가들은 미국과 비교할 때 휘발유와 같은 연료에 상당히 높은 세금을 부과합니다. 이러한 차이로 인해 유럽의 휘발유 가격은 일반적으로 미국의 휘발유 가격보다 높습니다.[145]

미국의

2018년까지 미국 휘발유 정가
RBOB 휘발유 가격
RBOB + 휘발유에 대한 소비세는 펌프에서 지불된 가격을 반영합니다.

1998년부터 2004년까지 휘발유 가격은 리터당 0.26달러에서 0.53달러 사이에서 변동했습니다.[146] 2004년 이후 2008년 중반 휘발유 평균 가격이 리터당 1.09달러(4.11달러/미국 갤)로 최고치에 도달할 때까지 가격이 상승했지만 2009년 9월에는 리터당 약 0.69달러(2.60달러/미국 갤)로 하락했습니다.[146] 미국은 2011년까지 휘발유 가격의 상승을 경험했고,[147] 2012년 3월 1일까지 전국 평균은 리터당 0.99달러(미국 갤당 3.74달러)였습니다. 캘리포니아 정부가 고유한 캘리포니아 휘발유 공식과 세금을 의무화하고 있기 때문에 캘리포니아 가격이 더 높습니다.[148]

미국의 경우 대부분의 소비재는 세전 가격을 부담하지만, 휘발유 가격은 세금을 포함하여 게시됩니다. 세금은 연방, 주 및 지방 정부가 추가합니다. 2009년 기준 연방세는 휘발유의 경우 리터당 0.049달러(미국 갤당 0.184달러), 경유(레드 디젤 제외)의 경우 리터당 0.064달러(미국 갤당 0.244달러)였습니다.[149]

에너지정보청에 따르면 2009년 5월 미국에서 판매된 전체 휘발유의 약 9%가 프리미엄급이었다고 합니다. Consumer Reports 잡지는 "만약 [소유자 설명서]에 일반 연료를 사용하라고 되어 있다면, 그렇게 하십시오. 더 높은 등급에는 아무런 이점이 없습니다."라고 말합니다.[150] AP통신은 일반 무연보다 옥탄가가 높고 갤런당 가격이 비싼 프리미엄 가스는 제조사가 "필요하다"고 말할 경우에만 사용해야 한다고 말했습니다.[151] 터보차지 엔진과 높은 압축률을 가진 자동차는 옥탄 연료가 높을수록 "노크", 즉 연료 사전 데토네이션의 발생률이 감소하기 때문에 프리미엄 가솔린을 지정하는 경우가 많습니다.[152] 휘발유 가격은 여름과 겨울 사이에 상당한 차이가 있습니다.[153]

주어진 온도에서 연료가 얼마나 쉽게 증발하는지를 측정하는 휘발유 증기압(Reid Vapor Pressure, RVP)은 여름유와 겨울유 사이에 상당한 차이가 있습니다. 휘발유의 변동성이 높을수록(RVP가 높을수록) 증발하기 쉽습니다. 두 연료 간의 전환은 1년에 두 번, 가을에 한 번(겨울 혼합), 봄에 한 번(여름 혼합) 발생합니다. 윈터 혼합 연료는 낮은 온도에서 연료가 증발할 수 있어야 엔진이 정상적으로 작동하기 때문에 RVP가 더 높습니다. 추운 날 RVP가 너무 낮으면 차량 시동이 어렵습니다. 하지만 여름 혼합 가솔린의 RVP는 낮습니다. 실외 온도가 상승할 때 과도한 증발을 방지하고 오존 배출량을 줄이며 스모그 수치를 줄입니다. 동시에 증기 잠금은 더운 날씨에 발생할 가능성이 적습니다.[154]

국가별 휘발유 생산량

휘발유 생산량(1일, 2014년)[155]
나라 휘발유 생산
통
(thousands)		 m3
(thousands)		 ft3
(thousands)		 kL
미국의 8,921 1,418.3 50,090 1,418.3
중국 2,578 409.9 14,470 409.9
일본 920 146 5,200 146
러시아 910 145 5,100 145
인도 755 120.0 4,240 120.0
캐나다 671 106.7 3,770 106.7
브라질 533 84.7 2,990 84.7
독일. 465 73.9 2,610 73.9
사우디아라비아 441 70.1 2,480 70.1
멕시코 407 64.7 2,290 64.7
대한민국. 397 63.1 2,230 63.1
이란 382 60.7 2,140 60.7
영국 364 57.9 2,040 57.9
이탈리아 343 54.5 1,930 54.5
베네수엘라 277 44.0 1,560 44.0
프랑스. 265 42.1 1,490 42.1
싱가포르 249 39.6 1,400 39.6
호주. 241 38.3 1,350 38.3
인도네시아 230 37 1,300 37
타이완 174 27.7 980 27.7
태국. 170 27 950 27
스페인 169 26.9 950 26.9
네덜란드 148 23.5 830 23.5
남아프리카 공화국 135 21.5 760 21.5
아르헨티나 122 19.4 680 19.4
스웨덴 112 17.8 630 17.8
그리스 108 17.2 610 17.2
벨기에 105 16.7 590 16.7
말레이시아 103 16.4 580 16.4
핀란드 100 16 560 16
벨라루스 92 14.6 520 14.6
튀르키예 92 14.6 520 14.6
콜롬비아 85 13.5 480 13.5
폴란드 83 13.2 470 13.2
노르웨이 77 12.2 430 12.2
카자흐스탄 71 11.3 400 11.3
알제리 70 11 390 11
루마니아 70 11 390 11
오만 69 11.0 390 11.0
이집트 66 10.5 370 10.5
UAE 66 10.5 370 10.5
칠리 65 10.3 360 10.3
투르크메니스탄 61 9.7 340 9.7
쿠웨이트 57 9.1 320 9.1
이라크 56 8.9 310 8.9
베트남 52 8.3 290 8.3
리투아니아 49 7.8 280 7.8
덴마크 48 7.6 270 7.6
카타르 46 7.3 260 7.3

다른 연료와의 비교

참고 항목: 바이오연료의 에너지 함량

아래는 휘발유와 비교한 다양한 운송 연료의 에너지 밀도(부피당) 및 특정 에너지(질량당) 표입니다. 총계와 순계가 있는 행에는 Oak Ridge 국립 연구소의 교통 에너지 데이터 북에서 가져온 것입니다.[156]

연료 종류 에너지 밀도 비에너지 론
징그러워 그물 징그러워 그물
MJ/L BTU / U.S. gal MJ/L BTU / U.S. gal MJ/kg BTU/lb MJ/kg BTU/lb
재래식 휘발유 34.8 125,000 32.2 115,400 44.4 19,100[157] 41.1 17,700 91–98
Autogas (LPG)[a] 26.8 96,000 46 20,000 108
에탄올 21.2 76,000[157] 21.1 75,700 26.8 11,500[157] 26.7 11,500 108.7[158]
메탄올 17.9 64,000 15.8 56,600 22.6 9,700 19.9 8,600 123
부탄올 29.2 105,000 36.6 15,700 91–99[clarification needed]
가소홀 31.2 112,000 31.3 112,400 93–94[clarification needed]
디젤[b] 38.6 138,000 35.9 128,700 45.4 19,500 42.2 18,100 25
바이오디젤 33.3–35.7 119,000–128,000[159][clarification needed] 32.6 117,100
Avgas (고옥탄 가솔린) 33.5 120,000 31 112,000 46.8 20,100 43.3 18,600
제트 연료(등유 기반) 35.1 126,000 43.8 18,800
제트 연료(나프타) 35.5 127,500 33.1 118,700
액화천연가스 25.3 91,000 55 24,000
액화석유가스 25.4 91,300 23.3 83,500 46.1 19,800 42.3 18,200
수소[c] 10.1 36,000 0.036 130[160] 142 61,000 0.506 218

참고 항목

설명주

  1. ^ 대부분 C3 및 C4 탄화수소로 구성됨
  2. ^ 디젤 연료는 가솔린 엔진에 사용되지 않기 때문에 옥탄가가 낮아서 문제가 되지 않습니다. 디젤 엔진의 관련 지표는 세탄 번호입니다.
  3. ^ at −253.2 °C (−423.8 °F)

참고문헌

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서지학

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