중유 (석유)
중유(重油, Mazut)는 원유에서 휘발유·등유·경유 등을 뽑아낸 후 얻어지는 흑갈색의 점성유를 가리킨다. 보통 원유 부피의 30~50% 정도에서 얻을 수 있다. 액체 형태로 얻어지는 석유 제품 중 가장 밀도가 높다. 영어로는 heavy fuel oil이라고 하며, 보통 heavy oil, fuel oil이라고 줄이기도 한다.
인화점이 40 °C(104 °F) 정도이며, 등유나 경유, 특히 휘발유에 비해 증발하기 어렵다. 그래서 기름방울 상태로 잘 연소가 되지 않아 경유와 비슷하게 면이나 양모 등의 심지가 달린 연소기구를 사용해야 연소될 수 있다. 연소할 때는 분산제, 조연제(助燃劑), 응고점 강하제 등을 중유속에 미리 넣은 뒤 분무상태로 만들어 공기와 잘 혼합해 연소가 쉽도록 만든다.[1]
화학적 성분 편집
중유의 비중은 0.86~1.00이며, 발열량은 10,000kcal/kg 전후이다. 중유 내의 탄화수소 분자 길이는 다양하게 나오지만 대략적으로 원소 분석에 의한 성분의 개략은 탄소 85~87%, 수소 10~12%, 유황 1~45%, 산소 1~1.75%, 질소 0.3~1%, 회분 0.02~0.1%이다.
용도 편집
연료 이외에 윤활유의 원료, 도시가스 원료, 석유 코크스의 원료에도 사용하며, 공업적으로 암모니아와 수소를 만드는 원료로도 쓰인다. 휘발유를 생산하기 위한 열분해 공정인 크래킹(Cracking)의 원료로도 쓰이고 있다.
등급 편집
ATSM 분류 시스템 편집
미국에서 주로 분류되는 방식으로 6등급으로 분류된다. 숫자가 클수록 고밀도이자 고점도이며, 넓은 의미에서는 전 등급 모두 해당되지만, 좁은 의미에서는 No.5, No.6만이 해당된다.
JIS K 2205 편집
일본이나 한국 등에서 주로 분류되는 방식으로 크게 A,B,C 등급으로 나뉜다.
- A중유는 경유 90%에 소량의 잔류유가 섞인 것이다. 주로 난방, 소형 내연 기관에 이용된다.
- B중유는 경유와 잔류유가 반 정도로 섞인 것이다. 국제적인 규격이 없으며 최근 B중유는 거의 생산되지 않는다.
- C중유는 잔류유가 90% 이상으로 가장 점도가 높다. 한국에서 지칭하는 벙커C유가 여기에 해당된다. 재강, 대형 보일러, 대형 내열 기관 등에 이용되고 있다.[2]
| 성상→ 구분↓ |
반응 | 인화점 °C |
동점도 (50 °C) cSt (mm2/s) |
유동점 °C[※ 1] |
잔류탄소분 질량% |
수분 용량% |
회분 질량% |
유황분 질량% |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1종 （A중유） |
1호 | 중성 | 60이상 | 20이하 （20이하） |
5이하 | 4이하 | 0.3이하 | 0.05이하 | 0.5이하 | （LSA중유） |
| 2호 | 중성 | 60이상 | 20이하 （20이하） |
5이하 | 4이하 | 0.3이하 | 0.05이하 | 2.0이하 | （HSA중유） | |
| 2종 （B중유） |
중성 | 60이상 | 50이하 （50이하） |
10이하 | 8이하 | 0.4이하 | 0.05이하 | 3.0이하 | ||
| 3종 （C중유） |
1호 | 중성 | 70이상 | 250이하 （250이하） |
- | - | 0.5이하 | 0.1이하 | 3.5이하 | |
| 2호 | 중성 | 70이상 | 400이하 （400이하） |
- | - | 0.6이하 | 0.1이하 | - | ||
| 3호 | 중성 | 70이상 | 400초과 1000이하 （400초과 1000이하） |
- | - | 2.0이하 | - | - | ||
| ||||||||||
표준 분류 편집
1982년 영국에서 첫 표준이 만들어지고 최근에 제정된 표준은 2005년의 ISO 8217 규격이다. 선박용 중유의 분류는 ISO 8217에 따르면 아래와 같다.
| 선박용 증류유 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 기준 | 단위 | 한도 | DMX | DMA | DMB | DMC |
| 15 °C당 농도 | kg/m3 | 최대 | - | 890.0 | 900.0 | 920.0 |
| 40 °C당 점도 | mm²/s | 최대 | 5.5 | 6.0 | 11.0 | 14.0 |
| 40 °C당 점도 | mm²/s | 최소 | 1.4 | 1.5 | - | - |
| 물 | % V/V | 최대 | - | - | 0.3 | 0.3 |
| 유황1 | % (m/m) | 최대 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.0 |
| 알루미늄+규소2 | mg/kg | 최대 | - | - | - | 25 |
| 인화점3 | °C | 최소 | 43 | 60 | 60 | 60 |
| 유동점, 여름 | °C | 최대 | - | 0 | 6 | 6 |
| 유동점, 겨울 | °C | 최대 | - | -6 | 0 | 0 |
| 구름점 | °C | 최대 | -16 | - | - | - |
| 산출된 세탄가 지수 | 최소 | 45 | 40 | 35 | - | |
- 최대 황 함량은 지정된 지역에서 1.5%이다. (2010년 1월 7일 기준으로 1%가 최대이기 때문)
- 알루미늄+실리콘 값은 촉매 분해 후 촉매의 유적을 확인하는 데 사용된다. 대부분의 촉매는 알루미늄 또는 실리콘을 포함하고 촉매의 유적은 엔진에 손상을 일으킬 수 있다.
- 엔진에 사용되는 모든 연료의 인화점은 적어도 60 °C 이상이어야한다. (DMX는 비상 발전기 같은 것들에 사용되며 일반적으로 엔진에 사용되지 않는다.).
| 선박용 잔류유 | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 기준 | 단위 | 한도 | RMA 30 | RMB 30 | RMD 80 | RME 180 | RMF 180 | RMG 380 | RMH 380 | RMK 380 | RMH 700 | RMK 700 |
| 15 °C당 농도 | kg/m3 | 최대 | 960.0 | 975.0 | 980.0 | 991.0 | 991.0 | 991.0 | 991.0 | 1010.0 | 991.0 | 1010.0 |
| 50 °C당 점도 | mm²/s | 최대 | 30.0 | 30.0 | 80.0 | 180.0 | 180.0 | 380.0 | 380.0 | 380.0 | 700.0 | 700.0 |
| 물 | % V/V | 최대 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 유황1 | % (m/m) | 최대 | 3.5 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.5 |
| 알루미늄+규소2 | mg/kg | 최대 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 인화점3 | °C | 최소 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| 유동점, 여름 | °C | 최대 | 6 | 24 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 유동점, 겨울 | °C | 최대 | 0 | 24 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
- 최대 황 함량은 지정된 지역에서 1.5%이다. (2010년 1월 7일 기준으로 1%가 최대이기 때문)
- 알루미늄+실리콘 값은 촉매 분해 후 촉매의 유적을 확인하는 데 사용된다. 대부분의 촉매는 알루미늄 또는 실리콘을 포함하고 촉매의 유적은 엔진에 손상을 일으킬 수 있다.
- 엔진에 사용되는 모든 연료의 인화점은 적어도 60 °C 이상이어야한다. (LPG와 LNG등 기체 연료의 경우 특수한 경우로 따로 적용된다.)