The composition of trace materials in domestic circulated LPG are determined. The sampling points are two cylinders of LPG cylinder re-inspection center, six vaporizer of LPG-supplying group facilities, and the compressed oil from one LPG station. In the trace materials from cylinder of LPG cylinder...
The composition of trace materials in domestic circulated LPG are determined. The sampling points are two cylinders of LPG cylinder re-inspection center, six vaporizer of LPG-supplying group facilities, and the compressed oil from one LPG station. In the trace materials from cylinder of LPG cylinder-reinspection center, alkene and diene derivative (No. of carbon ${\leq}9),$ aromatic compounds, and tarry chemicals(No. of carbon ${\geq}10)$ are 1.5~39.9%, 0.7%, 57.8~96.0%, respectively. While in the trace materials from LPG-supplying group facilities and in the oil from LPG station, tarry chemicals(No. of carbon>10) exceed 96.6%. Nine samples are classified into three clusters. One cluster is the sample of SE company cylinder-reinspection center(Euclidian distance between S company LPG cylinder-reinspection center and SE company cylinder-reinspection center=2.11), the other is the sample of SE company LPG cylinder-reinspection center(Euclidian distance between from samples of LPG-supplying group facilities including compressed oil from LPG station=0.110) the third is the samples of LPG-supplying group facilities(Euclidian distances among them<0.075). The compositions of samples from LPG-supplying group facilities are similar to those of oil from LPG station. Furthermore densities of samples from LPG-supplying group facilities and compressed oil in LPG station are 0.873, 0.873 [0.00798 (99% confidence limits) respectively. It was presumed that tarry chemicals had been leached from the compressed oil of LPG supplying facilities.
The composition of trace materials in domestic circulated LPG are determined. The sampling points are two cylinders of LPG cylinder re-inspection center, six vaporizer of LPG-supplying group facilities, and the compressed oil from one LPG station. In the trace materials from cylinder of LPG cylinder-reinspection center, alkene and diene derivative (No. of carbon ${\leq}9),$ aromatic compounds, and tarry chemicals(No. of carbon ${\geq}10)$ are 1.5~39.9%, 0.7%, 57.8~96.0%, respectively. While in the trace materials from LPG-supplying group facilities and in the oil from LPG station, tarry chemicals(No. of carbon>10) exceed 96.6%. Nine samples are classified into three clusters. One cluster is the sample of SE company cylinder-reinspection center(Euclidian distance between S company LPG cylinder-reinspection center and SE company cylinder-reinspection center=2.11), the other is the sample of SE company LPG cylinder-reinspection center(Euclidian distance between from samples of LPG-supplying group facilities including compressed oil from LPG station=0.110) the third is the samples of LPG-supplying group facilities(Euclidian distances among them<0.075). The compositions of samples from LPG-supplying group facilities are similar to those of oil from LPG station. Furthermore densities of samples from LPG-supplying group facilities and compressed oil in LPG station are 0.873, 0.873 [0.00798 (99% confidence limits) respectively. It was presumed that tarry chemicals had been leached from the compressed oil of LPG supplying facilities.
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가설 설정
다량의 LPG를 사용하는 아파트에 LPG를 대단위(톤 단위)로 저장하여 각 가정으로 공급한다. 온도가 낮은 겨울철에 가스 사용량이 많아 자연 기화 방식으로 가스 공급이 원활하지 못하므로 기화기를 사용하여 LPG를 강제 기화시킨다.
제안 방법
LPG 잔류물질을 GC/MSD와 GC/AED 및 GC/FID 으로 분석하였으며 각각의 분석 조건은 다음과 같다.
시료채취 지역에 따른 LPG잔류물질을 정밀 분석하였다. 용기재검사장 2곳, LPG집단공급시설 6곳, LPG 자동차 충전소 1곳의 시료 조성 특성을 다음의 군집분석으로 설명이 가능하였다.
시료채취 지역에 따른 LPG잔류물질을 정밀 분석하였다. 용기재검사장 2곳, LPG집단공급시설 6곳, LPG 자동차 충전소 1곳의 시료 조성 특성을 다음의 군집분석으로 설명이 가능하였다.
대상 데이터
2001년 1월에 채취한 SE사 용기재검사장의 LPG 잔류 물질을 시료 전처리과정을 거친 후, 마이크로시린지로 GC(AED/MSD/FID)의 주입구에 시료를 주입하여 분석하였다. 그 결과를 Fig.
강원도 원주와 충북 충주의 LPG집단공급시설의 기화기 후단의 드레인 밸브에서 LPG 잔류물질을 채취하였으며, 서울과 경기도 부천의 LPG 용기 재검사장에서 타르성 잔류물질을 채취하였다.
데이터처리
군집분석은 p개의 변수로 구성된 N개의 개체들은 p차원 공간에 흩어진 N개의 점으로 생각할 수 있으며 이들이 어떤 의미의 조밀성을 가지고 군집을 이루고 있는지를 p-차원 공간의 유클리디안 거리 측정을 통하여 알 수 있다. 이러한 군집분석을 위하여 통계프로그램 SAS(Statistical Analysis System)를 사용하였고, 그 결과를 Table 5〜7과 Fig. 2에 나타내었다.
성능/효과
4% 존재하며 반면에 경기도 부천시의 O-LPG 충전소는 부탄을 사용하기 때문에 LPG시설의 압축기의 펌프에 사용하는 윤활유에 부탄성분이 미량 포함된 것을 알 수 있다（Table 4, 5참조）. LPG 잔류물질 주 260℃（100torr의 압력）이상이며, 밀도가 0.869〜0.881 g/cc인 물질은 분별증류에 의하여 증류가 불가능하였으며 GC/MSD로 분석이 불가능하였다. LPG용기내 고점 도 성분은 높은 비점 인 것, LPG압축기에 사용하는 윤활유의 밀도가 0.
881 g/cc인 물질은 분별증류에 의하여 증류가 불가능하였으며 GC/MSD로 분석이 불가능하였다. LPG용기내 고점 도 성분은 높은 비점 인 것, LPG압축기에 사용하는 윤활유의 밀도가 0.873인 것, 폐윤활유에 오염되어 검출되는 n-ethyl n-nitroso ethanamine(C4H10N2O)으로 보아 잔류물질의 성분이 윤활유임을 추정할 수 있었다. 또한 아파트 집단공급시설의 기화기 후단의 잔류물질 에 n-ethyl n-nitroso ethanamine(C4H10N2O)외에 비점이 340 oC 이상인 n-nonadecane(C19H42), n-eicosnae (C20H42), 2,6,10,14-tetra methyl hexadecanel(C20H12)이 존재하는 것으로 보아 윤활유 성질의 압축기 오일임을 추정할 수 있었고, 가소제인 di-2-ethylhexyl phthalate도 소량 존재하였다.
873인 것, 폐윤활유에 오염되어 검출되는 n-ethyl n-nitroso ethanamine(C4H10N2O)으로 보아 잔류물질의 성분이 윤활유임을 추정할 수 있었다. 또한 아파트 집단공급시설의 기화기 후단의 잔류물질 에 n-ethyl n-nitroso ethanamine(C4H10N2O)외에 비점이 340 oC 이상인 n-nonadecane(C19H42), n-eicosnae (C20H42), 2,6,10,14-tetra methyl hexadecanel(C20H12)이 존재하는 것으로 보아 윤활유 성질의 압축기 오일임을 추정할 수 있었고, 가소제인 di-2-ethylhexyl phthalate도 소량 존재하였다.
1의 첫 번째 피크군인 C3C4는 프로판, 이소부탄, 노말부탄이며, 두 번째 피크군인 C5~C6은 불포화탄 화수소계 화합물들이다. 세 번째 군인 C7〜C9는 불포화탄화수소계와 방향족 탄화수소가 다량 검출되었다. 그 이외에 머무름 시간이 25분 이상이 되는 물질은, 감압 （100torr） 분별증류（260 ℃)에 의하여도 증류가 되지 않는 윤활유(비점: 340~430℃)성9 고점도 물질로 GC에 의한 분석이 불가능하였으며 SE사의 시료에서의 고점도 물질 비율은 57.
후속연구
2000년 초, 국내에 유류성분이 혼입된 LPG가 다량 유통되어, 유류성분이 상온에서 기화가 되지 않아 동일한 용기에 충전할 경우 누적돼 소비자의 불만을 야기 시킨바 있다. 이러한 LPG 유류성 잔류물질과, LPG집단공급시설내에 유상의 고점도 물질은 가스 시설에 나쁜 영향을 줄 수 있으므로 이 물질의 성분 분석에 대한 연구가 필요하였다.
참고문헌 (11)
한국가스석유기기협회, 가스연소기기 편람, 1994
Oil and Gas 1972, 70(27), 52.
Bland W. F.; Davidson R. L. Petroleum processing handbook section 3rd Eds ; McGraw-Hill: New York,U.S.A. 1972.
Oil and Gas J. 1965, 63(14), 147.
Oil and Gas J 1967, 65(12), 170.
Williams A. F.; Lom W. L. Liquefied petroleum gasesguide to properties, applications and uses 2nd eds;John Wiley & Sons New York U.S.A. 1982; p 56.
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