열분해 오일이라고도 하는 바이오 오일은 저산소 분위기에서 바이오매스를 빠르게 가열하고 빠르게 냉각하는 열분해 공정에서 파생되는 액체 제품입니다. 이 액체는 산소화 유기 화합물, 폴리머 및 물의 복합 에멀젼으로 높은 산소 함량, 낮은 발열량, 산도, 불안정성 및 고밀도가 특징입니다. 석유 오일과 혼합되지 않으며 고체 무기물과 탄소 숯을 포함하는 경우가 많습니다.
구성 및 특성:
바이오 오일은 주로 산, 알코올, 케톤, 퓨란, 페놀, 에테르, 에스테르, 설탕, 알데히드, 알켄, 질소 및 산소 화합물과 같은 다양한 유기 성분을 포함하는 산소화 화합물로 구성되어 있습니다. 이러한 화합물은 열적으로 불안정하고 석유 오일에 비해 발열량이 낮은 제품을 만듭니다. 산소 함량이 최대 40%에 달하는 높은 산소 함량은 바이오 오일의 특성에 크게 기여하여 기존 석유 오일과 차별화됩니다. 또한 바이오 오일에는 일반적으로 20~30% 범위의 상당한 양의 수분이 포함되어 있어 발열량이 더욱 낮아지고 보관 및 사용이 복잡해집니다.생산 및 도전 과제:
고속 열분해를 통한 바이오 오일 생산에는 바이오매스를 고온으로 빠르게 가열한 후 생성된 증기를 빠르게 냉각하는 과정이 포함됩니다. 이 공정은 반응 조건에 따라 건조 바이오매스 기준으로 50wt%에서 75wt%에 이르는 액체 바이오 오일의 수율을 최대화하도록 설계되었습니다. 바이오 오일의 특성은 가열 속도, 체류 시간, 바이오매스 입자 크기, 온도, 사용되는 바이오매스 유형 등 여러 가지 요인에 의해 영향을 받습니다.바이오 오일은 석유 기반 연료를 대체할 수 있는 재생 가능한 연료로서의 잠재력에도 불구하고 몇 가지 도전 과제에 직면해 있습니다. 바이오 오일은 산소 함량과 수분 함량이 높아 특히 가열하면 부식성이 강하고 불안정해집니다. 이러한 불안정성으로 인해 시간이 지남에 따라 상 분리 및 점도 증가와 같은 문제가 발생하는데, 이를 노화 현상이라고 합니다. 이러한 특성으로 인해 운송 연료로 사용하기 위한 안정성과 호환성을 개선하기 위해 추가적인 처리 또는 업그레이드가 필요합니다.
업그레이드 및 정제:
