H비오

H-Bio

H-바이오(H-Bio)는 수소를 통해 식물성 오일을 고품질 디젤로 전환하는 오일 정제 공정이다. 수소화는 화학반응으로 물질을 수소로 처리하여 새로운 제품을 만들어 낸다. H-Bio에서는 식물성 기름과 광물 기름에 수소를 첨가하여 디젤 기름과 10% 식물성 기름으로 구성된 사용 가능한 디젤을 만든다.[1] 이 과정은 2006년 브라질 국영 가스회사 페트로브라스(Petrobras)에 의해 처음 개발되었으며 주로 상업적 용도로 설립되었다.[2]

H-Bio는 이미 디젤을 사용하고 있는 많은 자동차에 동력을 공급하기 위해 사용될 수 있기 때문에 H-Bio는 지역 주유소의 자동차 소유주들에게 널리 팔릴 수 있다. 더욱이 이 과정은 전통적인 방법에 비해 장점이 많지만 단점도 있다. 에이치바이오(H-Bio)는 세계적으로 디젤을 공급할 수 있는 실행 가능한 방법으로 테스트를 거쳐 확정됐다.

과정

이 절차를 위해서는 디젤이 하이드로탈황실, 크래킹 유닛을 통과하여 HDS 라이트 사이클 오일과 혼합되어야 한다. 하이드로 탈황실은 디젤에서 발견된 황 함량의 대부분을 제거한다. 크래킹 유닛은 탄화수소를 분해하고 H-Bio는 많은 양의 불량 디젤 연료와 혼합된다. 이 프로세스는 다음과 같이 구성된다.

수황화

디젤은 먼저 증류기를 통과하여 하이드로황화(HDS)를 거친다. 하이드로탈황은 유황을 수소와 화학적으로 결합해 석유 기반 제품에서 제거해 황화수소가 발생하는 과정이다. 수소와 황은 보통 금속 촉매가 있는 상태에서 수소와 황이 결합되어 결합에 압력이 가해지고 섭씨 300~400도(화씨 572°~752°)의 온도에서 가열되어 디젤에 포함되지 않는 황화수소 분자가 발생한다.[3]

크래킹 유닛

그런 다음 디젤은 크래킹 유닛을 통과한다. 크래킹 유닛은 디젤을 구성하는 탄화수소를 더 작은 크기로 분해하는 장치다. 기업들은 그들이 가진 공급량으로 가장 많은 석유 기반 제품을 만들기 위해 탄화수소를 분해한다.[4]

HDS 라이트 사이클 오일과 혼합

다음으로 디젤엔 HDS 경량기름(LCO)이 섞여 있다.[1] HDS 광사이클 오일은 황 함량이 높고 엔진 점화 성능이 떨어져 디젤 연료가 불량해 H-Bio와 혼합돼 있다. 이 두 가지를 조합하여 주어진 공급량으로 가능한 최대 고품질 연료를 생산한다. HDS Light Cycle Oil과 H-Bio를 혼합하면 유체 점도가 변형되어 최대의 성능을 발휘하게 되어 고품질 디젤이 된다. 그 결과 발생하는 디젤은 유황 함량이 거의 없는 훌륭한 점화 성능을 가지고 있다.[5]

마지막으로, 디젤은 수소화 과정이 필요 없는 다른 구성 요소들과 혼합되며, 이 혼합물은 H-Bio가 된다.[1]

적용

H-Bio는 사회에 쉽게 구현될 수 있다. H-Bio는 엔진이나 변속기를 개조할 필요가 없는 디젤을 주 연료원으로 이미 사용하는 모든 차량과 호환된다. 또한 H-Bio는 경쟁사인 바이오디젤과 달리 현지 주유소의 소비자에게 판매될 수 있다.[6]

프로스

H-Bio는 매우 유익한 많은 면들을 가지고 있다. 자동차 효율, 성능을 높이는 디젤 특성, 온실가스 배출량 감소 등이 장점이다. H-Bio의 주요 장점은 다음과 같다.

  • 그 과정은 낭비를 발생시키지 않는다.[2]
  • 별도의 보관 등 디젤의 사용가능성을 유지하기 위한 특별한 노력이 필요하지 않다.[2]
  • 현재 디젤을 사용하고 있는 자동차들은 이미 H-Bio를 사용하도록 개조되었다.[2]
  • 디젤은 점화 성능이 좋고 밀도가 낮다.[7]
  • H-Bio는 유황 함량이 매우 적은 고품질 경유로, 따라서 산성비의 주성분인 아황산 이산화 분자를 대기 중에 배출하는 양이 적어 전통적인 방법만큼 온실가스를 배출하지 않을 것이다.[2]
  • 운전자들은 여전히 갤런 당 동일한 마일을 유지한다.[6]
  • 사용된 수소는 그 과정 내내 재활용된다.[3]
  • 공정에 사용되는 식물성 기름은 다양한 소스로부터 얻을 수 있으며, 이는 공정에 적합한 식물성 기름을 얻는 것이 더 쉽기 때문에 소비자와 기업에 더 많은 선택권을 열어준다. 생산 입력에서 다양한 옵션을 확보하면 디젤 가격 및 품질과 같은 선택의 유연성으로 이어질 수 있다.[2]

단점

H-바이오도 단점이 있어 경유 연소 시 배출되는 높은 생산비와 온실가스 등이 포함된다.

  • 프로세스 자체의 높은 비용. 시술 비용이 비싸 생산에 차질을 빚었다. 페트로브래스는 현재 콩기름에서 생산된 디젤 1배럴의 가격이 180달러라는 사실 때문에 생산비가 떨어질 때까지 생산을 중단했다. 일반 디젤 1배럴 생산 비용은 104달러에 불과하다.[6]
  • 또 다른 주요 사안은 온실가스의 방출이다. 이러한 유형의 디젤은 대기 중에 있는 황화합물이 적다는 것을 인식하지만, 이산화탄소와 수증기와 같은 다른 강력한 온실가스가 방출되어 대기 중의 틈새로 이어진다. 디젤 엔진의 배기 가스에서 배출량의 2%~12%는 이산화탄소 농도, 또 다른 2%~12%는 수증기 농도다.[8]

미래전망

에이치바이오는 콩기름을 이용해 경유를 생산하는 산업실험을 달성했다. 그 결과는 그 과정이 대량 생산되어 사회에 구현될 수 있는 그 이상이라는 것을 증명했다. 더욱이 페트로브래스는 H-Bio를 대량 생산해 전 세계에 유통하기 위해 국립산업재산연구소(Brazil) [pt](INPI)에 특허를 출원했다. 단기 목표는 2개의 정유소를 만들고 결국 장기적으로 5개의 정유소로 확대하는 것이다. 다음으로 다른 종류의 식물성 기름으로 이 과정을 시험해 보고 마지막으로 결과를 분석한다.[1]

참조

  1. ^ a b c d "M-Bio: The New Diesel Petrobras". biodieselbr.com. Retrieved 28 October 2014.
  2. ^ a b c d e f "Petrobras Develops Hydrogenation Process to Produce Diesel Fuel with Vegetable Oil". greencarcongress.com. Retrieved 29 October 2014.
  3. ^ a b "What is Hydrodesulfurization?". wisegeek.com. Retrieved 29 October 2014.
  4. ^ "What is a Fluid Catalytic Cracking Unit?". wisegeek.com. Retrieved 29 October 2014.
  5. ^ Thakkar, Vasant P.; Abdo, Suheil F.; Gembicki, Visnja A.; Mc Gehee, James F. "LCO Upgrading". uop.com. UOP LLC. Retrieved 31 October 2014.
  6. ^ a b c Khalip, Andrei. "Petrobras H-Bio Output on Hold Due to High Prices". reuters.com. Retrieved 29 October 2014.
  7. ^ Guerreiro, Amilcar. "The Technological Dimension of Biofuel" (PDF). unctad.orf. Retrieved 31 October 2014.
  8. ^ Majewski, W. Addy. "What are Diesel Emissions". dieselnet.com. dieselnet.com. Retrieved 29 October 2014.

외부 링크