폐유 재생 기저유/디젤 설비

운전 설명

1. 정류

해당 프로젝트의 원료 매체는 폐유이며, 이는 원료 충전 구역에서 펌프 본체를 통해 전처리 구역으로 운반됩니다. 전처리 과정에서 원료 내 불순물과 일부 수분이 제거되고 탈수 시스템으로 들어갑니다. 탈수 시스템을 통과한 후 원료는 완전히 정제된 물이 됩니다. 이후 물질은 펌프 본체를 통해 경량화 시스템으로 들어가 원료 내 경질성분이 제거됩니다. 탈수 및 경량화 과정이 완료된 후, 물질은 가열되어 필름 증발 시스템으로 들어가 중질 성분을 제거합니다. 바닥 부분의 재결합 물질은 수신 탱크로 들어가고, 상부의 기상 성분은 정류탑으로 들어가 응축되고 수신 탱크에서 농축됩니다.

2. 기상 분해

정류 후의 중간유는 먼저 크래킹 탑의 급열기로 유입된 후, 가열되면 기상 크래킹 탑으로 들어갑니다. 탑의 하부에서는 재가열용 기액의 양이 유지됩니다. 기화된 후의 오일은 고체 촉매로 들어가고, 촉매를 통과한 후 오일은 디젤 성분으로 분해됩니다. 이후 디젤유는 정류 구간으로 들어가고, 분별 증류 후 응축기에서 냉각되어 수집 탱크로 보내져 정제됩니다. 탑의 바닥에서 나온 잔여물은 다시 중질성분 제거 구간으로 환류되어 재정류됩니다. 전체 운전 과정은 진공 압력과 대기압 상태에서 밀폐된 조건으로 진행되며, 누출 및 오염이 발생하지 않습니다. 연통에서 배출되는 배기가스는 탈황 및 집진 처리된 가스이며(다른 요구사항이 있을 경우 별도 협의), 악취가 없고 다른 폐기물 배출도 전혀 없습니다.

자주 묻는 질문

1. 이 공정은 무엇입니까?

이 기술은 폐윤활유(예: 엔진오일, 기어오일, 유압오일)와 같은 유해 폐기물 유체를 고도의 화학 처리를 통해 사용 가능한 디젤과 유사한 연료로 전환하는 기술입니다. 주로 열분해(피롤리시스)를 거친 후 증류 및 수소처리 과정을 포함합니다.

2. 이 기술은 바이오디젤과 동일한가요?

아니요.** 이는 근본적으로 다릅니다. 바이오디젤은 대두유나 사용한 식용유와 같은 식물성 또는 동물성 *지방/유지*에서 *트랜스에스터화 반응*을 통해 제조되는 반면, ULO(사용된 윤활유)의 경우 고온과 고압 조건에서 복잡한 탄화수소 분자를 분해하는(*피롤리시스*) 과정을 거친 후 생성물을 정제하는 방식입니다.

3. 이 공정은 어떻게 작동하나요? (간단히 설명)

1. 전처리: 사용된 오일에서 고형물(금속 부스러기, 먼지)을 제거하기 위해 여과하고, 탈수 과정을 통해 수분을 제거합니다.

2. 열분해(피롤리시스): 깨끗하고 건조한 오일을 매우 높은 온도(일반적으로 350-450°C 이상)로 가열하는데, 이 과정은 *산소가 없는 상태에서* 진행됩니다. 이로 인해 사용된 오일 속의 긴 복합 탄화수소 사슬과 첨가제가 분해되어 더 작은 탄화수소 분자로 변하고, 증기를 형성하게 됩니다.

3. 분별 증류: 증기를 냉각시켜 응축시키고, 끓는 점에 따라 나프타, 디젤, 경유, 중유 등의 다양한 분획으로 분리합니다. 여기서 목표는 디젤 분획을 얻는 것입니다.

4. 수소 처리/개질(핵심 단계): 원시 디젤 분획은 불순물(첨가제에서 유래한 황, 질소, 염소 및 불포화 화합물)을 포함하고 있어 안정성과 옥탄가가 낮을 수 있습니다. 수소 처리 공정에서는 고온 및 고압 조건에서 수소 가스와 촉매를 사용하여 이러한 불순물들을 제거(탈황 - HDS, 탈질소 - HDN, 탈염소)하고 불안정한 분자들을 포화 상태로 만듭니다. 이 단계는 안정적이고 규격에 부합하는 연료를 생산하기 위해 필수적입니다.

5. 마무리: 최종 여과 및 안정화 과정이 이루어질 수 있습니다. 특정 규격을 충족시키기 위해 첨가제를 혼합할 수도 있습니다.

4. 최종 제품의 명칭은 무엇인가요?

디젤 연료 규격을 충족하도록 개질된 연료는 일반적으로 "재생연료유"(RFO), "가공연료유"(PFO), "수소처리 열분해유", 또는 "디젤 대체연료"로 불립니다. 혼동을 피하기 위해 일반적으로 "바이오디젤"이라고 불리지 않습니다. ASTM D975(미국) 또는 EN 590(유럽)과 같은 표준 디젤 연료 규격을 충족하는 것을 목표로 하며, 혼합 성분으로 사용될 수도 있습니다.

5. 이 연료를 디젤 엔진에서 직접 사용할 수 있나요?

연료 품질 규격(예: ASTM D975 또는 EN 590)을 충족하는 경우에만 사용할 수 있습니다.

이를 위해서는 수소처리 공정이 절대적으로 중요합니다. 처리되지 않거나 부적절하게 처리된 열분해유("열분해 디젤")는 일반적으로 현대 디젤 엔진에서 직접 사용하기에 적합하지 않습니다. 이는 다음과 같은 이유로 심각한 손상을 초래할 수 있습니다.

* 높은 황 함량(배기가스 시스템 - DPF, SCR, 촉매장치 - 손상시킴).

* 낮은 셰탄 수(불완전 연소, 노킹 현상 발생).

* 산, 염소, 금속의 존재 (부식, 인젝터 오염).

* 불안정한 성질 (검지 및 침전물 생성).

* 높은 방향족/다환 방향족 탄화수소(PAH) 함량.

규격을 충족하는 적절한 수소화 처리 연료는 사용이 가능하며, 흔히 기존 디젤 연료와 혼합하여 사용한다.

6. 주요 이점은 무엇인가요?

폐기물 감소 및 자원 회수: 매립지나 부적절한 폐기(소각, 투기)에서 유래하는 상당량의 유해 폐기물을 전환시킨다.

에너지 안보: 폐기물로부터 가치 있는 액체 연료를 생산함으로써 원유 의존도를 줄인다.

환경 보호(잠재적 이점): 적절한 재활용은 사용된 윤활유의 투기를 통한 토양 및 수질 오염을 방지한다. 원유 기반 디젤 생산과 비교해 전체적인 탄소 발자국을 줄일 수 있으나, 이는 라이프사이클 분석이 복잡하게 작용한다(공정 효율성, 에너지 공급원에 따라 다름). 신규 원유 채굴 수요를 감소시킨다.

경제적 기회: 폐기물로부터 가치를 창출하며, 경쟁력 있는 가격으로 연료 사용자에게 잠재적 비용 절감 효과를 제공하고 순환 경제를 지원합니다.

7. 어떤 도전과 우려 사항이 있나요?

높은 자본 비용: 전처리, 열분해, 증류, 특히 수소처리 장치를 갖춘 첨단 시설을 구축하는 데 비용이 많이 듭니다.

복잡한 기술 및 운영: 일관된 연료 품질 확보 및 배출 기준 충족을 위해 고도의 엔지니어링과 숙련된 운영이 필요합니다.

원료 품질 및 일관성: 사용한 윤활유(U LO)는 변동성이 크며 (오염물질, 첨가제, 혼합 원천) 일관된 전처리가 매우 중요합니다.

엄격한 환경 규제: 공장은 대기 배출가스(VOCs, NOx, SOx, 미세입자), 폐수, 유해 잔여물(코크스, 사용된 촉매) 처리에 대한 엄격한 규정을 준수해야 하며, 허가 취득이 어려울 수 있습니다.

연료 품질 및 시장 수용성: 디젤 규격을 달성하고 일관되게 유지하려면 상당한 투자가 필요합니다. 최종 연료 제품에 대한 시장의 신뢰와 수용성 확보가 중요합니다. 혼합이 필요한 경우가 많습니다.

잔사 관리: 이 공정은 고체 잔사(코크스, 사용된 촉매)와 폐수 유출물이 발생할 수 있으며, 이에 대한 적절한 처리 또는 처분이 필요합니다.

8. 이 공정은 환경 친화적인가요?

유해 폐기물을 줄이고 에너지를 회수함으로써 상당한 환경적 이점이 있습니다. 하지만 본질적으로 '녹색' 공정은 아닙니다:

공정 자체에서 에너지를 소비합니다(대체로 천연가스 또는 연료가스).

공장에서 배출되는 대기 오염물(연소 가스, 공정 배출구)은 엄격하게 관리되어야 합니다.

가수소처리 공정에서는 수소를 소비합니다(대체로 천연가스에서 생산됨).

잔사는 안전하게 처리해야 합니다.

전반적인 환경 영향은 공장 효율성, 배출 통제 기술 및 에너지 원에 크게 좌우됩니다. 특정 시설에 대해서는 수명 주기 평가(LCA) 연구가 필요합니다.

9. 이 기술과 관련된 규정은 무엇인가?

폐기물 처리: 많은 관할 지역에서 유해 폐기물로 분류됩니다(예: 미국의 EPA 규정, EU의 폐기물 프레임워크 지침). 수집, 운송, 저장 및 처리에 대한 엄격한 규정이 적용됩니다.

연료 품질: 최종 연료 제품은 해당 디젤 연료 규격(예: ASTM D975, EN 590)을 충족해야 하며, 혼합하여 판매할 경우에도 동일한 기준을 따릅니다.

공장 운영: 대기 오염 방지 규정, 수질 배출 허가, 잔여물에 대한 유해 폐기물 취급 허가 및 직업 안전 기준을 준수해야 합니다. 허가 절차는 복잡하며 지역별로 상이합니다.

10. 이 기술은 어디에서 사용되나요?

유럽, 북미, 아시아 일부 지역을 중심으로 상업 규모의 시설이 존재하지만 시장은 여전히 초기 성장 단계에 있습니다. 성공은 지원적인 규제, 폐식용유 수거 인프라 및 연료에 대한 시장 조건에 크게 의존합니다.

11. 집에서 또는 소규모로 이 공정을 수행할 수 있나요?

강력히 권장하지 않으며 종종 불법입니다. 적절한 배출 가스 통제 장치, 안전 시스템 및 수소화 처리 기능이 없는 소규모 열분해 장치는 엔진에 적합하지 않은 저품질, 불안정하며 고도로 오염된 연료를 생산합니다. 또한 처리가 필요한 유해 폐기물(열분해 잔여물/코크스)을 생성합니다. 사용한 식용유를 다루고 열분해 장비를 운영하는 것은 화재, 폭발, 유독 가스 등 심각한 안전 위험을 동반합니다. 이는 전문 시설과 허가가 필요한 산업적 공정입니다.

12. 이 연료는 일반 디젤보다 저렴한가요?

가격은 수집/사전 처리된 ULOs의 비용, 플랜트 운영 비용(에너지, 촉매, 유지보수, 인건비), 운영 규모, 지역 디젤 가격, 정부 인센티브/세금 등 여러 요인에 따라 결정됩니다. 경쟁력이 있을 수는 있지만 보장되지는 않습니다. 높은 자본 비용이 중요한 요인입니다.

13. 비-디젤 성분은 어떻게 처리되나요?

경질 분획물(나프타와 유사함)은 연료 가스로 사용되거나 추가 가공될 수 있습니다. 중질 분획물은 산업용 버너용 중유(HFO)로 사용되거나 열분해 반응기에 재활용될 수 있습니다. 코크는 제거되어 폐기되거나 연료로 사용될 수 있습니다.

14. 이 공정은 모든 오염물질을 제거하나요?

전처리는 고형물과 수분을 제거합니다. 열분해는 많은 유기 분자와 첨가제를 분해합니다. 수소처리는 황(S), 질소(N), 염소(Cl), 산소(O) 등의 이종 원소와 금속을 제거하고 불안정한 화합물을 포화시키도록 특별히 설계되었습니다. 잘 설계되고 운영된 수소처리장치는 연료 규격을 충족하기 위해 오염물질을 제거하는 데 필수적입니다.