열분해 오일이라고도 하는 바이오 오일은 바이오매스의 열분해 공정에서 파생되는 액체 제품입니다. 이 공정은 저산소 환경에서 바이오매스와 같은 유기 물질을 빠르게 가열한 후 급냉하는 과정을 거칩니다. 생성된 바이오 오일은 산소화된 유기 화합물, 폴리머, 물의 복합 에멀젼으로, 원료 바이오매스보다 취급 및 화학적 변형이 더 쉽습니다.
구성 및 특성:
- 바이오 오일은 일반적으로 최대 40%에 달하는 높은 산소 함량이 특징입니다. 이러한 높은 산소 함량은 몇 가지 독특한 특성을 만들어냅니다:석유 오일과의 비호환성:
- 바이오 오일은 석유 오일과 혼화되지 않으므로 기존 연료와 구별됩니다.수분 함량:
- 보통 20~30%의 상당한 양의 수분을 함유하고 있어 특정 조건에서 상 분리를 일으킬 수 있습니다.에너지 함량:
- 바이오 오일의 발열량은 15-22 MJ/kg으로 석유 오일(43-46 MJ/kg)보다 낮은데, 이는 주로 산소화 화합물 때문입니다.산도:
- 바이오 오일은 산성이므로 부식성을 유발할 수 있으므로 취급 및 보관 시 특별한 주의가 필요합니다.불안정성:
- 특히 열을 가하면 불안정해지며 시간이 지남에 따라 점도와 상 분리가 변화할 수 있는데, 이를 노화라고 합니다.밀도:
바이오 오일은 물보다 밀도가 높으며, 고체 무기물과 탄소 숯을 포함하는 경우가 많습니다.생산 공정:
고속 열분해로 알려진 바이오 오일 생산 공정은 액체 제품의 수율을 극대화하기 위해 높은 온도와 짧은 체류 시간을 필요로 합니다. 이 공정의 목표는 운송 연료에서 원유를 대체할 수 있는 탄화수소가 풍부한 바이오 오일을 생산하는 것입니다. 그러나 바이오 오일의 특성과 수율은 매우 가변적이며 공정 조건, 가열 속도, 체류 시간, 바이오매스 입자 크기, 온도, 사용되는 바이오매스 유형 등 여러 요인에 따라 달라집니다.
도전 과제와 개선 사항:
초기 바이오 오일은 종종 매우 불안정하고 부식성이 강하며 유기 산소 함량이 높아 수성 상으로부터 분리하기가 어려웠습니다. 현재 개발 노력은 산소 함량을 25wt% 미만으로 낮춰 분리를 개선하고 오일의 품질을 향상시키는 데 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 이러한 개선은 종종 유용한 탄소 수율이 낮아지는 대가를 치릅니다.
애플리케이션 및 업그레이드:
