KR102021091B1 - 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법 - Google Patents

연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102021091B1
KR102021091B1 KR1020170167408A KR20170167408A KR102021091B1 KR 102021091 B1 KR102021091 B1 KR 102021091B1 KR 1020170167408 A KR1020170167408 A KR 1020170167408A KR 20170167408 A KR20170167408 A KR 20170167408A KR 102021091 B1 KR102021091 B1 KR 102021091B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
parts
weight
waste oil
iii
oil
Prior art date
Application number
KR1020170167408A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190067461A (ko
Inventor
이재우
Original Assignee
주식회사 한빛에너지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 한빛에너지 filed Critical 주식회사 한빛에너지
Priority to KR1020170167408A priority Critical patent/KR102021091B1/ko
Publication of KR20190067461A publication Critical patent/KR20190067461A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102021091B1 publication Critical patent/KR102021091B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • C10G25/006Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents of waste oils, e.g. PCB's containing oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1608Well defined compounds, e.g. hexane, benzene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1691Hydrocarbons petroleum waxes, mineral waxes; paraffines; alkylation products; Friedel-Crafts condensation products; petroleum resins; modified waxes (oxidised)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/185Ethers; Acetals; Ketals; Aldehydes; Ketones
    • C10L1/1857Aldehydes; Ketones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/188Carboxylic acids; metal salts thereof
    • C10L1/1881Carboxylic acids; metal salts thereof carboxylic group attached to an aliphatic carbon atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1003Waste materials
    • C10G2300/1007Used oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2200/00Components of fuel compositions
    • C10L2200/04Organic compounds
    • C10L2200/0461Fractions defined by their origin
    • C10L2200/0469Renewables or materials of biological origin
    • C10L2200/0484Vegetable or animal oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/02Combustion or pyrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24Mixing, stirring of fuel components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

본 발명은 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법에 관한 것으로, 특히 a) 폐유를 정제하는 단계; b) 상기 a) 단계의 정제된 폐유에 ⅰ) 아로마오일, ⅱ) 파라핀, ⅲ) 케톤 및 ⅳ) 알코올을 포함하는 첨가제와 유화액을 혼합하는 단계; c) 상기 b) 단계의 혼합물을 무화시키는 단계; 및 d) 상기 c) 단계의 무화물을 기화시키는 단계를 포함하는 폐유의 연료화 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폐유의 연료화 방법은 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 사용하여 기존에 연료로 사용하기 어려운 음폐수를 환경오염을 줄이면서도 고효율을 가질 수 있게 할 수 있으며, 동물성 오일, 식물성 오일, 및 벙커C유에 대하여도 종래기술에 비하여 현저히 높은 열효율을 가지게 할 수 있다.

Description

연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법 {A method of fueling waste oil using a combustion promoting additive}
본 발명은 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법에 관한 것으로, 특히 폐유에 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 혼합하여 산업연료비용을 절감시킬 뿐만 아니라 환경오염 배출가스의 억제와 공기오염을 방지하고, 저급연료를 높은 열효율로 재활용할 수 있는 폐유를 처리하여 연료화 하는 방법과 이를 구현할 수 있는 연소보조장치에 관한 것이다.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.
유한한 자원인 석유에 대한 사용이 급속도로 확대됨에 따라 석유를 대체할 수 있는 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 이중 저급유의 열효율을 높이고 환경오염을 줄이고자 하는 많은 연구가 진행되었다.
일예로 대한민국 특허 제10-0809062호에서는 동식물성 오일을 연료로 하는 연료제조장치가 개시되어 있다.
대한민국 특허 제10-0809062호에는 고점도 연료를 이용하는 연료 제조장치에 있어서, 고점도 연료를 저장하는 저장탱크(1)와, 상기 저장탱크(1)의 연료를 이송펌프(21)가 구비된 제1 관(2)을 통해 공급받아 정제시키는 정제부(3)와, 상기 정제부(3)에서 제2 관(4)을 통해 배출되는 정제된 연료를 고압으로 압축시켜 제3 관(6)으로 배출시키는 무화수단(5)과, 상기 제3 관(6)과 연결되어 제3 관(6)을 통해 공급되면서 무화되는 연료를 가열을 통해 기화시켜 버너부(10)로 공급하는 기화수단(7)으로 구성됨을 특징으로 하는 동ㅇ식물성 오일을 연료로 하는 연료 제조장치를 개시하고 있다.
그러나 대한민국 특허 제10-0809062호에는 동식물성 오일보다 저급인 음폐유에 대하여는 적용되기 어려우며, 동식물성 오일에 대하여도 열효율이 낮아 이에 대한 보완이 절실한 실정이다.
대한민국특허 제 10-0809062호. 발명의 명칭: 동식물성 오일을 연료로 하는 연료제조장치
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 폐유에 대한 종래의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 폐유에 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 혼합하여 산업연료비용을 절감시킬 뿐만 아니라 환경오염 배출가스의 억제와 공기오염을 방지하고, 저급연료를 높은 열효율로 재활용할 수 있는 폐유를 처리하여 연료화 하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 폐유에 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 혼합하여 산업연료비용을 절감시킬 뿐만 아니라 환경오염 배출가스의 억제와 공기오염을 방지하고, 저급연료를 높은 열효율로 재활용할 수 있는 연소보조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은
폐유를 처리하여 연료화 하는 방법에 있어서,
a) 폐유를 정제하는 단계;
b) 상기 a) 단계의 정제된 폐유에 ⅰ) 아로마오일, ⅱ) 파라핀, ⅲ) 케톤 및 ⅳ) 알코올을 포함하는 첨가제와 유화액을 혼합하는 단계;
c) 상기 b) 단계의 혼합물을 무화시키는 단계; 및
d) 상기 c) 단계의 무화물을 기화시키는 단계
를 포함하는 폐유의 연료화 방법을 제공한다.
바람직하기로 상기 폐유는 음폐유일 수 있다.
상기 첨가제는 ⅰ) 아로마오일 1 내지 3 중량부, ⅱ) 파라핀 1 내지 5 중량부, ⅲ) 케톤 0.3 내지 1.2 중량부 및 ⅳ) 알코올 0.3 내지 1.2 중량부의 비율로 포함할 수 있다.
상기 유화액은 유화제가 용매에 용해된 것일 수 있다.
바람직하기로 폐유의 정제 후 고체를 통하여 폐유를 에스테르화시키거나 불순물을 2차 정제하는 단계를 더욱 포함하는 거친 후 혼합하는 단계로 공급할 수 있다.
상기 유화제는 올레인산과 에틸렌옥시드가 부가된 소르비탄으로부터 합성된 것일 수 있다.
상기 유화제는 Polyoxyethylene sorbitan monooleate일 수 있다.
상기 유화액은 ⅰ) 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, ⅱ) 물 15 내지 16 중량부, ⅲ) 케톤 2 내지 13 중량부 및 ⅳ) 알코올 2 내지 13 중량부를 포함할 수 있다.
상기 b) 단계의 혼합물은 폐유 70 중량부, 아로마오일 1 내지 3 중량부, 파라핀 1 내지 5 중량부, 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, 물 15 내지 16 중량부, 케톤 2.5 내지 14 중량부 및 알코올 2.5 내지 14 중량부를 포함하는 것일 수 있다.
또한 본 발명은
폐유를 저장하는 저장탱크;
상기 저장탱크의 연료를 공급받아 정제시키는 정제부;
상기 정제부에서 공급된 연료와 첨가제 탱크과 유화액 탱크로부터 각각 공급된 첨가제 및 유화액을 혼합하는 혼화부;
상기 혼화부로부터 공급되는 에멀젼을 무화시키는 무화부;
상기 무화부로부터 공급되는 연료를 가열을 통해 기화시켜 버너로 공급하는 기화부를 포함하며,
상기 첨가제 탱크의 첨가제는 ⅰ) 아로마오일, ⅱ) 파라핀, ⅲ) 케톤 및 ⅳ) 알코올을 포함하는 연소보조장치를 제공한다.
상기 첨가제 탱크의 첨가제는 ⅰ) 아로마오일 1 내지 3 중량부, ⅱ) 파라핀 1 내지 5 중량부, ⅲ) 케톤 0.3 내지 1.2 중량부 및 ⅳ) 알코올 0.3 내지 1.2 중량부의 비율로 포함하는 것일 수 있다.
상기 유화액은 ⅰ) 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, ⅱ) 물 15 내지 16 중량부, ⅲ) 케톤 2 내지 13 중량부 및 ⅳ) 알코올 2 내지 13 중량부의 비율로 포함하는 것일 수 있다.
상기 혼화부로부터 공급되는 에멀젼은 폐유 70 중량부, 아로마오일 1 내지 3 중량부, 파라핀 1 내지 5 중량부, 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, 물 15 내지 16 중량부, 케톤 2.5 내지 14 중량부 및 알코올 2.5 내지 14 중량부가 혼합된 에멀젼일 수 있다.
상기 정제부와 혼화부 사이에는 폐유의 정제 후 촉매를 통하여 폐유를 에스테르화시키거나 불순물을 2차 정제하는 촉매접촉부를 더욱 구비할 수 있다.
상기 혼화부는 공급되는 연료, 첨가제, 및 유화액을 교반할 수 있는 교반기가 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 폐유를 처리하여 연료화 하는 방법은 폐유에 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 혼합하여 산업연료비용을 절감시킬 뿐만 아니라 환경오염 배출가스의 억제와 공기오염을 방지하고, 저급연료를 높은 열효율로 재활용할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 연소보조장치는 산업연료비용을 절감시킬 뿐만 아니라 환경오염 배출가스의 억제와 공기오염을 방지하고, 저급연료를 높은 열효율로 재활용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 따른 폐유를 처리하여 연료화 하는 방법의 모식도를 나타낸 것이다.
도 2은 본 발명의 일실시예의 따른 연소보조장치의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 따른 연소보조장치의 모식도를 나타낸 것이다.
아래에서는 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 따른 폐유를 처리하여 연료화 하는 방법의 모식도를 나타낸 것이다.
본 발명은 폐유를 처리하여 연료화 하는 방법에 있어서,
a) 폐유를 정제하는 단계;
b) 상기 a) 단계의 정제된 폐유에 ⅰ) 아로마오일, ⅱ) 파라핀, ⅲ) 케톤 및 ⅳ) 알코올을 포함하는 첨가제와 유화액을 혼합하는 단계;
c) 상기 b) 단계의 혼합물을 무화시키는 단계; 및
d) 상기 c) 단계의 무화물을 기화시키는 단계
를 포함하는 폐유의 연료화 방법을 제공한다.
본 발명에서 a) 단계의 상기 폐유는 음폐유, 재사용유, 동물성 오일, 식물성 오일, 벙커C유를 사용할 수 있으며, 바람직하기로는 음폐유이다. 기존에는 음폐유를 연료로 사용하여 고효율을 나타낼 수 있는 방법이 없었으나 본 발명의 경우 음폐유를 환경오염을 줄이면서도 고효율을 가질 수 있게 할 수 있으며, 동물성 오일, 식물성 오일, 및 벙커C유에 대하여도 종래기술에 비하여 현저히 높은 열효율을 가지게 할 수 있다.
본 발명에서 a) 단계의 폐유를 정제하는 단계에 사용되는 정제기술은 공지의 정제기술이 적용될 수 있으며, 구체적인 예로 대한민국특허 제 10-0809062호에 기재된 정제기술이 사용될 수 있다.
본 발명에서는 b)단계에서 특정의 첨가제와 유화액을 폐유에 혼합한다. 바람직하기로 상기 첨가제는 ⅰ) 아로마오일 1 내지 3 중량부, ⅱ) 파라핀 1 내지 5 중량부, ⅲ) 케톤 0.3 내지 1.2 중량부 및 ⅳ) 알코올 0.3 내지 1.2 중량부의 비율로 포함할 수 있다. 상기 아로마오일, 파라핀, 케톤 및 알코올은 산업용으로 사용되는 공지의 물질이 사용될 수 있다. 상기 범위 내인 경우 발열량을 향상시켜 열효율을 현저히 좋게 하며, 오염물질의 배출을 줄일 수 있다.
바람직하기로 폐유의 정제 후 촉매를 사용하여 통하여 폐유를 에스테르화시키거나 불순물을 2차 정제하는 단계를 더욱 포함하는 거친 후 혼합하는 단계로 공급할 수 있다.
상기 촉매는 폐유에 혼합된 유리지방산을 에스테르화 할 수 있는 공지의 촉매가 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 Amberlyst-15 촉매를 사용할 수 있으며, 폐유에 포함된 불순물과 반응하여 불순물을 분리시킬 수 있는 촉매가 사용될 수 있다. 본 발명에서 촉매접촉단계를 포함할 경우 폐유의 발열량을 향상시켜 열효율을 현저히 좋게 하며, 오염물질의 배출을 줄일 수 있다.
또한 상기 유화액은 유화제가 용매에 용해된 것일 수 있으며, 바람직하기로 ⅰ) 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, ⅱ) 물 15 내지 16 중량부, ⅲ) 케톤 2 내지 13 중량부 및 ⅳ) 알코올 2 내지 13 중량부를 포함할 수 있다. 상기 유화제는 상기 유화제는 올레인산과 에틸렌옥시드가 부가된 소르비탄으로부터 합성된 것일 수 있으며, 구체적으로 Polyoxyethylene sorbitan monooleate일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 C64H124O26을 사용할 수 있다.
상기 유화액은 유화제가 용매에 용해된 것일 수 있다.
바람직하기로 폐유의 정제 후 고체촉매와의 접촉을 통하여 폐유를 에스테르화시키는 단계를 더욱 포함하는 거친 후 혼합하는 단계로 공급할 수 있다.
상기 유화제는 올레인산과 에틸렌옥시드가 부가된 소르비탄으로부터 합성된 것일 수 있다.
상기 유화제는 Polyoxyethylene sorbitan monooleate일 수 있다.
상기 유화액은 ⅰ) 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, ⅱ) 물 15 내지 16 중량부, ⅲ) 케톤 2 내지 13 중량부 및 ⅳ) 알코올 2 내지 13 중량부를 포함할 수 있다.
상기 범위 내인 경우 폐유의 발열량을 향상시켜 열효율을 현저히 좋게 하며, 오염물질의 배출을 줄일 수 있다.
본 발명에서 정제된 폐액, 첨가제, 유화액의 혼합은 공지의 혼합방법을 통하여 이루어질 수 있으며, 구체적인 예로 교반수단이 구비된 교반기에서 혼합될 수 있다. 교반속도는 당업자가 임의로 조절할 수 있으며, 구체적으로는 100 내지 6,000 rpm일 수 있다.
바람직하기로 교반시 상기 b) 단계의 혼합물은 폐유 70 중량부, 아로마오일 1 내지 3 중량부, 파라핀 1 내지 5 중량부, 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, 물 15 내지 16 중량부, 케톤 2.5 내지 14 중량부 및 알코올 2.5 내지 14 중량부를 포함하는 것이 좋으며, 이 경우 다음 단계인 에멀젼의 무화에 동점도 및 반응속도가 향상되며, 에멀젼의 상분리가 현저히 방지될 수 있으며, 폐유의 발열량을 향상시켜 열효율을 현저히 좋게 하며, 오염물질의 배출을 줄일 수 있다.
또한 본 발명의 폐유의 연료화 방법은 c) 상기 b) 단계의 혼합물을 무화시키는 단계를 포함한다. 상기 무화는 공지의 무화방법이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 대한민국특허 제 10-0809062호에 기재된 무화방법이 사용될 수 있다.
또한 본 발명의 폐유의 연료화 방법은 d) 상기 c) 단계의 무화물을 기화시키는 단계를 포함한다. 상기 기화는 공지의 기화방법이 사용될 수 있으며, 구체적인 예로는 대한민국특허 제 10-0809062호에 기재된 기화방법이 사용될 수 있다. 본 발명에 다른 폐유의 연료화 방법은 연료가 기화된 상태로 버너에 제공되기 때문에 오염물질의 배출을 현저히 줄일 수 있다.
더욱 바람직하기로 본 발명의 폐유의 연료화 방법은 a) 폐유를 정제하는 단계; b) 상기 a) 단계의 정제된 폐유에 ⅰ) 아로마오일, ⅱ) 파라핀, ⅲ) 케톤 및 ⅳ) 알코올을 포함하는 첨가제와 유화액을 혼합하는 단계; c) 상기 b) 단계의 혼합물을 무화시키는 단계; 및 d) 상기 c) 단계의 무화물을 기화시키는 단계를 포함하며, 상기 폐유는 음폐유이며, 상기 b)단계에서 폐유 70 중량부, 아로마오일 2 중량부, 파라핀 3 중량부, 유화제 0.3 중량부, 물 15 중량부, 케톤 3 중량부 및 알코올 6.7 중량부를 포함하며, 상기 유화제는 C64H124O26의 분자식을 가지는 Polyoxyethylene sorbitan monooleate인 것이다. 이에 따른 경우 기존에 연료로 사용하기 어려운 음폐수를 환경오염을 줄이면서도 높은 열효율을 가지게 할 수 있다.
본 발명에 따른 폐유의 연료화 방법은 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 사용하여 기존에 연료로 사용하기 어려운 음폐수를 환경오염을 줄이면서도 고효율을 가질 수 있게 할 수 있으며, 동물성 오일, 식물성 오일, 및 벙커C유에 대하여도 종래기술에 비하여 현저히 높은 열효율을 가지게 할 수 있다.
또한 본 발명은 폐유에 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 혼합하여 산업연료비용을 절감시킬 뿐만 아니라 환경오염 배출가스의 억제와 공기오염을 방지하고, 저급연료를 높은 열효율로 재활용할 수 있는 연소보조장치를 제공한다. 도 2는 본 발명의 일실시예의 따른 연소보조장치의 모식도를 나타낸 것이다. 도 3은 도2의 연소보조장치에 촉매접촉부가 더욱 포함된 것이다.
본 발명에 따른 연소보조장치는 폐유를 저장하는 저장탱크(100);
상기 저장탱크(100)의 연료를 공급받아 정제시키는 정제부(200);
상기 정제부(200)에서 공급된 연료와 첨가제 탱크(300)와 유화액 탱크(400)로부터 각각 공급된 첨가제 및 유화액을 혼합하는 혼화부(500);
상기 혼화부(500)로부터 공급되는 에멀젼을 무화시키는 무화부(600);
상기 무화부(600)로부터 공급되는 연료를 가열을 통해 기화시켜 버너(800)로 공급하는 기화부(700)를 포함하며,
상기 첨가제 탱크(300)의 첨가제는 ⅰ) 아로마오일, ⅱ) 파라핀, ⅲ) 케톤 및 ⅳ) 알코올을 포함하는 연소보조장치를 제공한다.
본 발명의 연소보조장치에서 각 부를 연결하는 연결수단에는 펌프(도면 미도시)가 구비될 수 있으며, 자동개폐수단(도면 미도시) 또는 자동조절밸브(도면 미도시)가 구비될 수 있다. 본 발명의 연소보조장치에서 정제부(200), 무화부(600) 또는 기화부(700)은 대한민국특허 제 10-0809062호에 기재된 정제부, 무화부 또는 기화부가 적용될 수 있다.
본 발명에서 상기 정제부(200)와 혼화부(500) 사이에는 폐유의 정제 후 촉매를 통하여 폐유를 에스테르화시키거나 불순물을 2차 정제하는 촉매접촉부(900)를 더욱 구비할 수 있다.
상기 첨가제 탱크(300)의 첨가제는 ⅰ) 아로마오일 1 내지 3 중량부, ⅱ) 파라핀 1 내지 5 중량부, ⅲ) 케톤 0.3 내지 1.2 중량부 및 ⅳ) 알코올 0.3 내지 1.2 중량부의 비율로 포함하는 것일 수 있다.
상기 유화액 탱크(400)의 유화액은 ⅰ) 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, ⅱ) 물 15 내지 16 중량부, ⅲ) 케톤 2 내지 13 중량부 및 ⅳ) 알코올 2 내지 13 중량부의 비율로 포함하는 것일 수 있다.
상기 혼화부(500)로부터 공급되는 에멀젼은 폐유 70 중량부, 아로마오일 1 내지 3 중량부, 파라핀 1 내지 5 중량부, 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, 물 15 내지 16 중량부, 케톤 2.5 내지 14 중량부 및 알코올 2.5 내지 14 중량부가 혼합된 에멀젼일 수 있다.
상기 혼화부(500)는 공급되는 연료, 첨가제, 및 유화액을 교반할 수 있는 교반기가 구비될 수 있다.
상기 첨가제 탱크(300), 유화액 탱크(400) 또는 혼화부(500)에는 성분들의 함량을 정성분석 및 정량분석할 수 있는 센서(도면 미도시)와 자동조절밸브가 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 연소보조장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 저장탱크(100)에 채워진 폐유가 정제부(200)로 이송된다. 폐유는 음폐유일 수 있다. 정제부에 이송된 폐유는 다단으로 구비된 필터를 통과하여 정제부(200)으로부터 배출된다. 정제부로부터 배출된 폐유는 필요에 따라 촉매접촉부(900)을 통과하여 불순물이 걸러지고 유리지방산이 에스테르화되어 혼화부(500)으로 공급된다. 혼화부(500)에 별도로 연결된 첨가제 탱크(300)와 유화액 탱크(400)으로부터 혼화부에 폐유 70 중량부, 아로마오일 1 내지 3 중량부, 파라핀 1 내지 5 중량부, 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, 물 15 내지 16 중량부, 케톤 2.5 내지 14 중량부 및 알코올 2.5 내지 14 중량부가 혼합된 에멀젼이 형성될 수 있도록 정성분석 및 정량분석할 수 있는 센서와 자동조절밸브를 통하여 첨가제와 유화액이 공급된다. 혼화부(500)에서는 교반장치가 구비되어 100 내지 6,000 rpm의 속도로 혼합물을 구비하여 에멀젼을 만든다. 혼화부(500)로부터 배출되는 에멀젼은 고압펌퍼가 구비된 무화부(600)에서 압축되어 기화부(700)로 이송된다. 기화부(700)에서는 고압으로 압축된 연료를 히터를 이용하여 가열하여 가스를 만들고 이를 버너(800)로 이송한다.
더욱 바람직하기로 상기 혼화부(500)의 에멀젼은 음폐유 70 중량부, 아로마오일 2 중량부, 파라핀 3 중량부, 유화제 0.3 중량부, 물 15 중량부, 케톤 3 중량부 및 알코올 6.7 중량부를 포함하며, 상기 유화제는 C64H124O26의 분자식을 가지는 Polyoxyethylene sorbitan monooleate인 것이다. 이에 따른 경우 기존에 연료로 사용하기 어려운 음폐수를 환경오염을 줄이면서도 높은 열효율을 가지게 할 수 있다.
본 발명에 따른 연소보조장치는 폐유에 특정의 연소촉진첨가제와 유화액을 혼합하여 산업연료비용을 절감시킬 뿐만 아니라 환경오염 배출가스의 억제와 공기오염을 방지하고, 음폐유 등의 저급연료를 높은 열효율로 재활용할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 저장탱크
200: 정제부
300: 첨가제 탱크
400: 유화액 탱크
500: 혼화부
600: 무화부
700: 기화부
800: 버너
900: 촉매접촉부

Claims (17)

  1. 폐유를 처리하여 연료화 하는 방법에 있어서,
    a) 폐유를 정제하는 단계;
    b) 상기 a) 단계의 정제된 폐유에 ⅰ) 아로마오일, ⅱ) 파라핀, ⅲ) 케톤 및 ⅳ) 알코올을 포함하는 첨가제와 유화액을 혼합하는 단계;
    c) 상기 b) 단계의 혼합물을 무화시키는 단계; 및
    d) 상기 c) 단계의 무화물을 기화시키는 단계;를 포함하고,
    상기 첨가제는 ⅰ) 아로마오일 1 내지 3 중량부, ⅱ) 파라핀 1 내지 5 중량부, ⅲ) 케톤 0.3 내지 1.2 중량부 및 ⅳ) 알코올 0.3 내지 1.2 중량부의 비율로 포함하고,
    상기 유화액은 ⅰ) 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, ⅱ) 물 15 내지 16 중량부, ⅲ) 케톤 2 내지 13 중량부 및 ⅳ) 알코올 2 내지 13 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐유의 연료화 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    폐유의 정제 후 고체촉매와의 접촉을 통하여 폐유를 에스테르화시키는 단계를 더욱 포함하는 거친 후 혼합하는 단계로 공급하는 것을 특징으로 하는 폐유의 연료화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유화제는 올레인산과 에틸렌옥시드가 부가된 소르비탄으로부터 합성된 것을 특징으로 하는 폐유의 연료화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유화제는 Polyoxyethylene sorbitan monooleate인 것을 특징으로 하는 폐유의 연료화 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 폐유를 저장하는 저장탱크;
    상기 저장탱크의 연료를 공급받아 정제시키는 정제부;
    상기 정제부에서 공급된 연료와 첨가제 탱크과 유화액 탱크로부터 각각 공급된 첨가제 및 유화액을 혼합하는 혼화부;
    상기 혼화부로부터 공급되는 에멀젼을 무화시키는 무화부;
    상기 무화부로부터 공급되는 연료를 가열을 통해 기화시켜 버너로 공급하는 기화부;를 포함하고,
    상기 첨가제는 ⅰ) 아로마오일 1 내지 3 중량부, ⅱ) 파라핀 1 내지 5 중량부, ⅲ) 케톤 0.3 내지 1.2 중량부 및 ⅳ) 알코올 0.3 내지 1.2 중량부의 비율로 포함하고,
    상기 유화액은 ⅰ) 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, ⅱ) 물 15 내지 16 중량부, ⅲ) 케톤 2 내지 13 중량부 및 ⅳ) 알코올 2 내지 13 중량부의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 연소보조장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 혼화부로부터 공급되는 에멀젼은 폐유 70 중량부, 아로마오일 1 내지 3 중량부, 파라핀 1 내지 5 중량부, 유화제 0.2 내지 0.4 중량부, 물 15 내지 16 중량부, 케톤 2.5 내지 14 중량부 및 알코올 2.5 내지 14 중량부가 혼합된 에멀젼인 것을 특징으로 하는 연소보조장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 정제부와 혼화부 사이에는 폐유의 정제 후 고체촉매와의 접촉을 통하여 폐유를 에스테르화시키는 촉매접촉부를 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 연소보조장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 혼화부는 공급되는 연료, 첨가제, 및 유화액을 교반할 수 있는 교반기가 구비된 것을 특징으로 하는 연소보조장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 혼화부의 에멀젼은 음폐유 70 중량부, 아로마오일 2 중량부, 파라핀 3 중량부, 유화제 0.3 중량부, 물 15 중량부, 케톤 3 중량부 및 알코올 6.7 중량부를 포함하며, 상기 유화제는 C64H124O26의 분자식을 가지는 Polyoxyethylene sorbitan monooleate인 것을 특징으로 하는 연소보조장치.
KR1020170167408A 2017-12-07 2017-12-07 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법 KR102021091B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170167408A KR102021091B1 (ko) 2017-12-07 2017-12-07 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170167408A KR102021091B1 (ko) 2017-12-07 2017-12-07 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190067461A KR20190067461A (ko) 2019-06-17
KR102021091B1 true KR102021091B1 (ko) 2019-09-11

Family

ID=67064805

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170167408A KR102021091B1 (ko) 2017-12-07 2017-12-07 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102021091B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100908493B1 (ko) * 2008-07-01 2009-07-21 이피캠텍 주식회사 재생연료유용 연료첨가제 조성물

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100809062B1 (ko) 2006-12-29 2008-03-07 주식회사 지파이어 동·식물성 오일을 원료로 하는 연료 제조장치
KR101155272B1 (ko) * 2010-07-01 2012-06-18 한국에너지기술연구원 유화 연료유 제조를 위한 첨가제 및 이를 포함하는 유화 연료유
NL2007304C2 (en) * 2011-08-26 2013-02-27 Progression Industry B V Use of perfume composition as fuel for internal combustion engines.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100908493B1 (ko) * 2008-07-01 2009-07-21 이피캠텍 주식회사 재생연료유용 연료첨가제 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190067461A (ko) 2019-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10815441B2 (en) Fuel and process for powering a compression ignition engine
AU683624B2 (en) Reforming process and apparatus
Lif et al. Water-in-diesel emulsions and related systems
US20080282606A1 (en) System and process for producing biodiesel
US9593284B2 (en) Methods for the preparation and delivery of fuel compositions
CN103241886A (zh) 一种含有机物废水的处理工艺
CN104194818B (zh) 一种有机溶剂分散生物油和石油馏分共催化裂化的方法
CN104830381B (zh) 一种cfmv车用清洁燃料及制备方法
KR102021091B1 (ko) 연소촉진첨가제를 이용하여 폐유를 연료화 하는 방법
WO2010086619A1 (en) Fuel compositions comprising gas-in-oil-in-water emulsions and methods for making the same
US20030131526A1 (en) Method for converting heavy oil residuum to a useful fuel
AU4363596A (en) Fuel pretreater apparatus and method
TWI398512B (zh) 複合燃料乳劑,及該乳劑與水乳化所製備之複合燃料乳液,以及該乳劑及該乳液之製備方法及其應用
US20200318017A1 (en) Treatment Method for Reducing Contaminating Agents in Liquid Mixtures of Substituted Hydrocarbons Used as Fuels
US3938933A (en) Fuel oil burning method
KR20100116324A (ko) 석유계 유류를 용매로 이용한 비정제 글리세롤의 보일러용 혼합 연료화 장치
AU2013248186B2 (en) Fuel and process for powering a compression ignition engine
EP4186962A1 (en) Process and apparatus for producing a crude oil precursor and crude oil from organic waste
US1747375A (en) Method of utilizing residue oils containing water
CN106281503A (zh) 一种复合燃油添加剂
CN1515652A (zh) 油水乳化燃料
CA2419617C (en) Method for converting heavy oil residuum to a useful fuel
CN100532916C (zh) 节能环保重油调配机
CN1045986C (zh) 燃油乳化剂
CN106190359A (zh) 一种复合柴油添加剂

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant