KR20020032023A

KR20020032023A - 저공해 환경 연료

Info

Publication number: KR20020032023A
Application number: KR1020000062880A
Authority: KR
Inventors: 이성식
Original assignee: 이성식
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-05-03

Abstract

1. 본 발명은 고유가 시대에 날로 증가되는 휘발유 차량에서 소모되는 석유

(휘발유)수입량을 감소시키고 원유 수입에 소요되는 막대한 외화를 절약하고,

2. 환경오염의 주원인이 되는 자동차 배출가스를 감소시켜 쾌적한 도시환경을

만들고,

3. 국가에너지 정책으로 추진되고 있는 대체연료 개발을 목적으로 연구된 저공

해 대체연료인 Less Pollution Ecology Oil이며, 천연가스 또는 천연식물에서

추출되는 Methanol(또는 Ethanol), IsoProply Alcohol, IsoButy1 Alcohol,Xylene

Techsol, IsoPentan, M.T.B.E. 등을 혼합하여 Gasoline 내연기관용 자동차의 휘

발유 대체용 연료를 제조하는 것으로 기존 차량의 내연기관에 아무런 개조 없이

본 발명품 (L.P.Power E-OIL)을 사용할 수 있다.

이 경우 배출가스중에 포함되어 있는 Co나 Hc등 공해의 원인이 되는 유해가스 성

분의 함유량이 기존 휘발유의 경우보다 적게 발생되어 환경오염 방지에 획기적인

기여를 할 것이며, 또한 국가 미래 에너지 개발정책에도 크게 이바지 할 것으로

사료된다. 그러므로 정부에서 추진중인 "대체에너지법"이 재정되면 본 연구개발

품이 휘발유 대체연료의 일익을 담당할 수 있을 것입니다.

Description

저공해 환경연료{Less Pollution Ecology OIL}

내연기관 자동차에 널리 사용되고 있는 Gasoline은 연소시 발생하는 Co, So₂, Hc, Nox등을 포함하는 배기가스가 배출되어 공해의 원인이 되고 있다.

Gasoline의 품질 향상을 위하여 Gasoline 업계에서 많은 투자와 연구를 계속

하여 M.T.B.E. 등을 개발하여 휘발유 품질 향상에 노력하고 있으나, 한계에

부딪혀 Alcohol 수소 등 첨가제가 제안되기도 하였으며 아래와 같이 몇가지 기

술적인 문제로 인하여 실용화가 되지 못한 사례가 있다.

1. 종전에 제안된 Gasoline대체용 알콜연료는 공기의 혼합 비율이 맞지 않아

Inlet Manifold 흡입구를 조정하여야 하기 때문에 기존의 Gasoline용 내연기

관 Motors에 사용하는데 문제점이 있었다.

2. 이러한 문제점을 개선하여 제안된 알콜연료는 열량이 높기 때문에 연소시

연소온도가 높아 엔진온도를 높게 하며 이는 내연기관의 Packing부나 Engine

기계부를 가열하여 Engine 고장의 원인이 되기도 하며, 내연기관에 따라서는

Knocking을 일으키는 문제가 발생되었고, 알콜연료의 특징인 산소량이 많아

휘발유 기준인 2.3%를 초과하여 휘발유 대체연료로 사용이 불가하게 되었다.

3. 제안된 알콜연료에 따라서는 공해의 문제가 발생하기도 하고, 자동차 엔진

부분을 개조하여야 하는 문제와 내연기관의 일부분이 부식되는 등 자동차 성능

에 지장을 주는 것으로 판명되었다.

1. 자동차 공해문제는 오존층 파괴와 지구환경 파괴의 큰 원인이 되고 있고 인

체에 큰 위험이 되고 있으나 이를 개선하기 위한 공해방지분야에 대하여서는 발

명품이 거의 없는 실정인데 근래에 와서 알콜 대체 연료분야에 대한 연구가 있

어 일본을 위시, 한국에서도 발명특허가 신청되고 있다. 그러나 대체유류에 대

한 연구는 국가의 에너지 정책의 장기 정책과제로 연구되고 있으나 아직은 "대체

에너지법"이 재정되지 않아 "석유사업법"과 대기환경보존법에 근거하여 모든 연

료가 제조인가 되고 있으므로 대체연료의 실용화는 시기상조이다. 뿐만 아니라

현재 일본과 한국에서 특히 출원중인 알콜연료는 산소함량이 정부 인가기준인

2.3%보다 7배 이상이 높아 법이 재정되기전에는 실용화 될수 없는 문제점이 있다.

2. 본 발명품(저공해 환경 연료)은 한국의 석유법과 대기환경보존법을 근거로 하

여 휘발유에서 배출되는 인체에 유해한 벤젠과 알콜연료의 문제점인 과다한 산소

함량과 배출가스의 유해물질인 환산농도를 줄여 공해를 최대한으로 방지하는 것

을 목적으로 한다.

3. 기술적으로 완전히 검증되지 않은 대체연료를 Gasoline용 내연기관 Motor에

사용하는 경우에는, ① 내연기관의 Inlet Manifold 흡입구를 조정하여 공기혼합

비를 조정하여야 하는 문제가 있었으며, 일부 대체 연료에 따라서는 연소온도가

높기때문에 엔진 온도가 높아져서 내연기관의 부품인 Packing 류를 조기 열화시킬

수 있는 문제가 발생하여 ② 내연기관에 따라서는 Knocking을 일으켜 부품을 조기

에 고장을 일으키게 하고 내연기관의 부품이 부식되는 등의 문제점을 발생할 수

있다. 이러한 문제점을 해결하고 Gasoline에서 배출되는 배기가스 중의 Co나 Hc의

배출 가스를 억제할 수 있는 대체연료 개발이 발명의 최다 과제이다.

Methanol(또는 Ethanol), IsoButy1 Alcohol, IsoProply Alcohol, Xylene,Techsol

IsoPentan M.T.B.E.로 구성되어 있으며, Methanol (또는 Ethanol), IsoProply

Alcohol, IsoButy1 Alcohol 총량에 대하여 상기 3종류의 Alcohol 총량을 39.42±

2wt%로 하고 Xylene 12.36±2wt%,Techsol-100 8.77±2wt%, Techsol-s 9.10±2wt%,

IsoPentan 18.35±2wt%, M.T.B.E. 12±2wt%로 구성되어 진다.

〔원료의 구성비율과 작용〕

본 발명의 원료에 있어 Methanol(또는 Ethanol), IsoProply Alcohol 및 IsoButy1

Alcohol의 총량에 대하여 39.42±2wt% 보다 많으면 알콜연료로 분류되어 법적 규

제 대상이 되는 문제가 있다. (대체연료법 재정시까지)

또 39.42±2wt% 보다 작으면 분류하는데 Gasoline과 같은 증류품으로 합성연료의

분류에서 제외될 뿐만 아니라 산소함량을 감소시키며, 엔진의 효율을 높일 수 없

게 된다. 따라서 Alcohol이 총 중량의 중량비가 39.42±2wt%라는 조건이 만족 되

지 못하면 내연기관에 사용할 수 없는 문제가 발생하며, 법령의 규제대상이 되는

문제가 발생할 수 있다.

1. 상기의 구성비율로 Alcohol 연료를 구성하면 Gasoline 배기량이 다른 내연기관

에 아무런 개조도 하지 않고 그대로 사용할 수 있게 되었다.

2. 본 발명 원료의 구성비율대로 제조된 연료는 다음 실험에 의해 제시된 과제 전

부를 해결할 수 있는 방법이며 본 대체연료 발명의 중점 부분이다.

〔실험사례〕

1. 본 발명의 저공해 환경연료 (E-OIL)의 성능과 유해물질에 대한 검사를 고려 검

정(KIMSCO)에 의뢰한 바 시험성적은 아래와 같다.

※ 상품명

1. L.P.Power E-OIL (함량검사)

시 험 항 목	기 준	시험결과
시 험 항 목	기 준	시험결과	시험방식
방향족 화학물질 함량, vol%	35(부피%)이하	11.84	G.C
벤젠함량, vol%	4(부피%)이하	0.04	G.C
올레핀 함량,vol%	23(부피%)이하	7.44	G.C
황 함량, ppm	200ppm이하	0.0	ASTM.D5453
증기압(37.8℃, Kpa)	82(Kpa)37.8℃이하	74	ASTM D323
90% 유출온도℃	175(℃)이하	148.0	ASTM D86

2. 유해물질검사

측정물질	Pb	P	Cd	Cr	Ni	Zn	Fe	Mn	Al	검사장소
Gasoline측정치(mg/L)	6.2	0.1	0.0	0.9	0.5	4.3	9.0	0.0	13.1	국립환경연구원
L.P.Power E-OIL(mg/L)	2	0.0001	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	0.0	KIMSCO고려검정

※ 이상 국립환경연구원과 KIMSCO의 시험결과를 보면 본 발명품은 Gasoline에

비해 공해가 현저히 감소되어 무공해 환경 연료로써 손색이 없음을 알 수 있다.

3. 알콜연료의 큰 문제인 산소함양 문제를 해결하기 위하여 국립환경연구원에

L.P.Power E-OIL에 대한 산소함량 검사를 별도로 시험의뢰한 결과 산소함량의

기준이 1.3~2.3이하(무게%)인데 비해 본 개발품은 1.3으로 적합판정(2000.3.24 국

립환경연구원)을 받은 바 있어 산소 함량 문제는 해결되었음.

1. 본 발명에 의하면 일반적인 Gasoline용 내연기관에 아무런 개조를 하지 않고

본 발명의 연료를 혼합하여 사용할 수 있으며, 이 경우 배기가스 중에 공해 요인

이 되는 Co, So₂, Hc, Nox등의 배기가스의 발생량은 주행시 Gasoline 보다 매우 적

으며 (국립환경연구원 배출가스 검사성적서 참조), Engine 회전수, 주행거리 등을

Gasoline과 비교하여도 모든 항목에 대하여 손색이 없으며, 주행거리는 1ℓ당 주

행거리(주행속도 80km/h)와 비교할 때 공히 12km이다.

2. 본 연료의 특징은 시험사례 별표1. 에서 보는 바와 같이 Gasoline에서 측정된

9가지 유해 가스량이 "0"이하로 현저히 감소되어 전 세계적 문제인 자동차 공해

문제 해결을 위한 획기적 발명의 진일보가 될 것이다.

3. 본 발명품은 인체에 가장 유해하다는 ① 벤젠함량(암을 유발한다는 독성물질)

이 휘발유의 정부기준이 4% 이하에 비하여 본 개발품을 시험한 결과 "0%"임이 확

인 되었으며, ② 알콜연료의 단점인 산소함량은 기준의 1/2 감소, 올레핀 함량

기준의 1/2 감소,황함량은 기준 200ppm이하에 비해 46ppm을 나타내는 등 본 발명

품을 휘발유 대신 사용하면 자동차 공해가 현저히 감소되어 저공해 휘발유로 청정

되었음이 국가기관의 공해검사에서 입증되었음.(국립환경연구원 검사성적서 참조)

4. 본 발명품을 한국석유품질검사소와 KIMSCO의 시험 결과에 의하면 석유의 KS 규

격에 비하여 모든 항목에서 성능이 우수하며 특히 "옥탄가"가 Gasoline 보다 성능

이 우수함이 입증 되었다.

Claims

Methanol(또는 Ethanol), IsoButy1 Alcohol, IsoProply Alcohol, Xylene, Techsol

IsoPentan M.T.B.E로 구성되어 있으며, Methanol〔(또는 Ethanol)CH₃OH〕24.92±

2wt%, IsoProply Alcohol〔(CH₃)₂CHOH〕5.87±2wt%, IsoButy1 Alcohol〔(CH₃)₂CH

CH₂OH〕8.63wt%등 3종의 Alcohol 총량이 39.42±2wt% 이며, Xylene〔C₆H₄(CH₃)₂〕

12.36±2wt%, Techsol 100 8.77±2wt%, Techsol-s 9.10±2wt%, IsoPentan〔(CH₃)₂

CHCH₂CH₃〕18.35±2wt%, M.T.B.E 12±2wt% 로 구성 되는 것을 특징으로 하는 저공

해 환경연료(Less Pollution Ecology OIL)이다.
Methanol(또는 Ethanol), IsoButy1 Alcohol, IsoProply Alcohol, Xylene, Techsol

IsoPentan Reformate로 구성되어 있으며,Methanol〔(또는Ethanol)CH₃OH〕30±5wt%

IsoProply Alcohol〔(CH₃)₂CHOH〕6±5wt%, IsoButy1 Alcohol〔(CH₃)₂CHCH₂OH〕

9±5wt%등 3종의 Alcohol 총량이 45±5wt% 이며, Xylene〔C₆H₄(CH₃)₂〕14±5wt%,

Techsol 100 5±5wt%, Techsol-s 3±5wt%, IsoPentan〔(CH₃)₂CHCH₂CH₃〕15±5wt%,

Reformate 18±5wt%로 구성 되는 것을 특징 으로 하는 저공해 환경 연료 (Less

Pollution Ecology OIL) 제2의 제조법이다.