DO AN CONG NGHE o TO (5)

Dầu diesel, gọi dầu gazole, loại nhiên liệu lỏng, sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ có thành phần chưng cất nằm dầu hỏa (kesosene) dầu bơi trơn (lubricating oil) Chúng thường có nhiệt độ bốc từ 175 đến 370 độ C Các nhiên liệu Diesel nặng hơn, với nhiệt độ bốc 315 đến 425 độ C Dầu Diesel đặt tên theo nhà sáng chế Rudolf Diesel, dùng loại động đốt mang tên, động Diesel Các thông số kỹ thuật dầu Diesel Loại nhiên liệu Các tiêu chuẩn chất lượng nhiên liệu Diesel Diesel DO DO Phương pháp thử 0,5% S 1,0% S ≥ 50 ≥ 45 ASTM D 976 50% chưng cất 280 °C 280 °C TCVN 90% chưng cất 370 °C 370 °C 2693–95 Chỉ số cetan Thành phần chưng cất, t °C Độ nhớt động học 20 °C (đơn vị cSt: xenti-Stock) 1,8 ÷ 5,0 1,8 ÷ 5,0 ASTM D 445 Hàm lượng S (%) ≤ 0,5 ≤ 1,0 ASTM D 2622 Độ tro (% kl) ≤ 0,01 ≤ 0,01 TCVN 2690–95 Độ kết cốc (%) ≤ 0,3 ≤ 0,3 TCVN6 324–97 Hàm lượng nước, tạp chất học (% V) ≤ 0,05 ≤ 0,05 TCVN 2693–95 Ăn mòn mảnh đồng 50 °C N0 N0 TCVN 2694–95 10 Nhiệt độ đông đặc, t °C ≤5 TCVN 3753–95 ≤5 11 Tỷ số A/F 14,4 14,4 — Dầu có nguồn gốc từ động diesel bao gồm khoảng 75% hydrocarbon bão hòa (chủ yếu parafin bao gồm n, iso, cycloparaffins), 25% aromatic hydrocarbons (bao gồm naphthalenes loại alkylbenzen) Cơng thức hóa học trung bình cho nhiên liệu diesel thông thường C12H23, dao động khoảng từ C10H20 để C15H28 Hầu hết nhiên liệu diesel đông lạnh nhiệt độ đông thông thường, nhiệt độ khác [52] Petrodiesel thường đông đặc khoảng nhiệt độ 17,5 ° F (-8.1 ° C), dầu diesel sinh học đông đặc nhiệt độ 35º đến 60 ° F (15 ° 2º C) [52] độ nhớt động diesel đáng ý tăng lên nhiệt độ giảm, thay đổi thành dạng gel nhiệt độ -19 ° C (-2,2 ° F) đến -15 ° C (5 ° F), khơng chảy hệ thống nhiên liệu Nhiên liệu diesel thông thường bốc nhiệt độ từ 149 ° C 371 ° C Thông thường điểm cháy diesel khác 52 96 ° C, mà làm cho an tồn xăng khơng phù hợp cho động đánh lửa Không giống xăng dầu, điểm cháy nhiên liệu diesel khơng có liên quan đến hiệu động khơng chất lượng đánh lửa tự động Giới thiệu Biodiesel Biodiesel gọi Diesel sinh học loại nhiên liệu có tính chất giống với dầu diesel sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật Biodiesel, hay nhiên liệu sinh học nói chung, loại lượng Mặt khác chúng không độc dể phân giải tự nhiên Giới thiệu Biodiesel I GIỚI THIỆU – LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA BIODIESEL - Bản chất Biodiesel sản phẩm Ester hóa methanol ethanol acid béo tự dầu thực vật mỡ động vật - Tùy thuộc vào loại dầu loại rượu sử dụng mà alkyl Ester có tên khác nhau: * Nếu từ dầu đậu nành (soybean) Methanol ta thu SME (soy methyl Esters) Đây loại Esters thông dụng sử dụng Mỹ * Nếu từ dầu cải dầu (rapeseed) Methanol ta thu RME (rapeseed methyl Esters) Đây loại Esters thông dụng sử dụng châu Âu - Theo tiêu chuẩn ASTM Biodiesel định nghĩa: “là mono alkyl Ester acid mạch dài có nguồn gốc từ lipit tái tạo lại như:dầu thực vật, mỡ động vật, sử dụng làm nhiên liệu cho động diesel” - Biodiesel bắt đầu sản xuất khoảng năm 1800, thời điểm người ta chuyển hóa dầu thực vật để thu Glycerol ứng dụng làm xà phòng thu phụ phẩm methyl ethyl Ester gọi chung biodiessel - 10/08/1893 lần Rudolf Diesel sử dụng Biodiesel ông sáng chế để chạy máy Năm 1912, ông dự báo: “Hiện nay, việc dùng dầu thực vật cho nhiên liệu động khơng quan trọng, tương lai, loại dầu chắn có giá trị khơng thua sản phẩm nhiên liệu từ dầu mỏ than đá”.Trong bối cảnh nguồn tài nguyên dầu mỏ cạn kiệt tác động xấu lên môi trường việc sử dụng nhiên liệu, nhiên liệu tái sinh có Biodiesel ngày khẳng định vị trí nguồn nhiên liệu thay khả thi Để tưởng nhớ nguời có cơng đốn giá trị to lớn Biodiesel, Nation Board Biodiesel định lấy ngày 10 tháng năm năm 2002 làm ngày Diesel sinh học Quốc tế (International Biodiesel Day) - 1900 Hội chợ giới tổ chức Pari, Diesel biểu diễn động dùng dầu Biodiesel chế biến từ dầu Phụng (lạc) - Trong năm thập kỷ 90, Pháp triển khai sản xuất Biodiesel từ dầu hạt cải Và dùng dạng B5 (5% Biodiesel với 95% Diesel) B30 (30% Biodiesel trộn với 70% Diesel) Giới thiệu Biodiesel I GIỚI THIỆU – LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA BIODIESEL II Ưu nhược điểm nhiên liệu Biodiesel Ngoại trừ lượng thuỷ điện lượng hạt nhân, phần lớn lượng giới tiêu tốn nguồn dầu mỏ, than đá khí tự nhiên Tất nguồn có hạn với tốc độ sử dụng chúng bị cạn kiệt hồn tồn vào cuối kỷ 21 Sự cạn kiệt nguồn dầu mỏ giới quan tâm môi trường ngày tăng dẫn đến nghiên cứu phát triển nguồn lượng thay cho lượng có nguồn gốc dầu mỏ Biodiesel thay đầy tiềm cho diesel dựa vào tính chất tương tự ưu điểm vượt trội Giới thiệu Biodiesel Ưu Điểm Về mặt môi trường – Giảm lượng phát thải khí CO2, giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính – Khơng có chứa hợp chất lưu huỳnh ( 100 kg biodiesel + 10 kg glycerol Phương trình chuyển hóa biodiesel sau: Trong R1, R2, R3 acid béo no không no chứa mỡ cá tra, dầu thực vật, acid hữu chiếm chủ yếu dầu mỡ động vật như: Trong palmitic acid chứa 16 C, stearic acid có 18 C, oleic acid 18 C có nối đơi Để thực phản ứng chuyển hóa cần có chất xúc tác NaOH, KOH Q trình chuyển hóa Biodiesel Vai trị chất xúc tác quan trọng phản ứng với Methanol trước để tạo tiền chất cho phản ứng: – Phản ứng 1: Tạo Alkoxide – Trong môi trường có nước alkoxide phân ly tạo CH3O Na+, CH3O tiếp tục thực phản ứng – Phản ứng 2: Tạo Triglyceride amion Quá trình chuyển hóa Biodiesel Phản ứng 3: Tạo diglyceride CH3O tiếp tục cho phản ứng dây chuyền để tạo monoglyceride, methyl ester cuối tạo glycerol methyl ester Như vậy: trình 01 phân tử Triglyceride tác dụng với 03 phân tử CH3O-H tạo 01 phân tử glycerol 03 phân tử methyl ester (2) Hỗn hợp dầu diesel sinh học dầu diesel hydrocarbon dựa thông thường sản phẩm phổ biến phân phối để sử dụng thị trường nhiên liệu diesel bán lẻ Phần lớn giới sử dụng hệ thống gọi "B" yếu tố để biết số tiền diesel sinh học hỗn hợp nhiên liệu: [4] 100% diesel sinh học gọi B100 20% diesel sinh học, 80% petrodiesel dán nhãn B20 B5 5% diesel sinh học, 95% petrodiesel dán nhãn 2% diesel sinh học, 98% petrodiesel dán nhãn B2 Hỗn hợp 20% diesel sinh học thấp sử dụng thiết bị động diesel khơng có, thay đổi nhỏ, [5] nhà sản xuất định không mở rộng phạm vi bảo hành thiết bị bị hư hỏng hỗn hợp Các B6 để hỗn hợp B20 bao phủ đặc điểm kỹ thuật ASTM D7467 [6] Diesel sinh học sử dụng dạng nguyên chất (B100), yêu cầu thay đổi động định để tránh bảo trì thực vấn đề [7] Trộn B100 với diesel dầu mỏ thực cách: Trộn thùng vào thời điểm sản xuất trước giao hàng cho xe tải chở dầu hỗn hợp bắn tóe xe tải chở dầu (thêm tỷ lệ phần trăm cụ thể dầu diesel sinh học dầu diesel) hỗn hợp Trên dây chuyền , hai thành phần đến xe tải chở dầu lúc Bơm trộn, dầu diesel dầu diesel sinh học có đồng hồ đo mét thiết lập để tổng khối lượng X, bơm chuyển kéo từ hai điểm kết hợp hoàn tất vào để bơm Diesel sinh học loại nhiên liệu có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật Diesel sinh học nói riêng, hay nhiên liệu sinh học nói chung, loại lượng tái tạo Nhìn theo phương diện hóa học diesel sinh học methyl este axít béo Để sản xuất diesel sinh học người ta pha khoảng 10% mêtanol vào dầu thực vật dùng nhiều chất xúc tác khác (đặc biệt hiđrơxít kali, hiđrơxít natri ancolat) Ở áp suất thông thường nhiệt độ vào khoảng 60 °C liên kết este glyxêrin dầu thực vật bị phá hủy axít béo este hóa với mêtanol Chất glyxêrin hình thành phải tách khỏi dầu diesel sinh học sau Thông qua việc chuyển đổi este dầu diesel sinh học có độ nhớt dầu thực vật nhiều dùng làm nhiên liệu thay cho dầu diesel mà không cần phải cải biến động để phù hợp Chữ đầu tự dùng cho tất methyl este từ dầu thực vật theo DIN EN 14214 PME (có giá trị toàn châu Âu từ 2004) Tùy theo loại nguyên liệu người ta chia thành: RME: Mêthyl este cải dầu (Brassica napus) theo DIN EN 14214 (có giá trị tồn châu Âu từ 2004) SME: Mêthyl este dầu đậu nành hay dầu hướng dương PME: Mêthyl este dầu dừa hay dầu hạt cau Bên cạnh cịn có mêthyl este từ mỡ có sản phẩm hồn tồn từ dầu thực vật (PME đặc biệt RME) dùng loại xe diesel đại, nhà sản xuất cho phép Khi muốn chuyển sang sử dụng diesel sinh học sách thơng tin nhà sản xuất xe trở thành vấn đề lớn Thường sau tốn nhiều thời gian kiên trì đặt câu hỏi người ta nhận thông tin việc liệu kiểu xe định cho phép dùng diesel sinh học hay không diesel sinh học có thị trường từ 10 năm phần lớn ô tô sản xuất loạt khơng thích nghi với diesel sinh học Khi dùng nhiên liệu diesel sinh học cho xe giới khơng thích nghi với PME, diesel sinh học phá hủy ống dẫn nhiên liệu vòng đệm cao su Nguyên nhân diesel sinh học có tính chất hóa học chất làm mềm, chất có ống dẫn nhiên liệu vòng đệm cao su Diesel sinh học thay chất làm mềm ống vòng đệm này, vật liệu lúc đầu phồng lên, lúc dùng dầu diesel có nguồn gốc từ dầu mỏ dầu diesel rửa diesel sinh học Khơng có chất làm mềm vật liệu cứng bị thẩm thấu nước Một vấn đề khác việc nhiên liệu vào nhớt động động Diesel có phun nhiên liệu trực tiếp Vấn đề thường xảy thời gian vận hành động vận hành có thời gian chạy không tải lâu dài Lượng nhiên liệu phun chất lượng phân tán miệng phun giảm có xu hướng hình thành giọt nhiên liệu khơng cháy bám vào thành xi lanh nhiều sau vào hệ thống tuần hồn bơi trơn Tại độ bền hóa học RME nhược điểm: RME bị phân hủy dần hệ tuần hoàn bơi trơn nhiệt độ cao đây, dẫn đến chất cặn thể rắn hay dạng keo Vấn đề tính bơi trơn nhớt động có nồng độ nhiên liệu cao dẫn đến việc động bị hao mòn nhiều hơn, mà người ta khuyên vận hành PME nên rút ngắn thời kỳ thay nhớt Một ưu điểm PME lại trở thành nhược điểm sử dụng thực tế loại xe giới: dễ bị phân hủy sinh học khơng bền lâu Ơ xi hóa nước tích tụ làm xấu tính chất PME sau thời gian tồn trữ Vì mà PME thường khun dùng cho xe vận hành Ngồi việc đốt cháy khác nên động khơng chứng nhận thích nghi với PME có vấn đề với phận điện tử động cơ, thiết bị mà điều chỉnh để dùng với diesel thông thường Đặc biệt xe giới trang bị lọc muội than khí thải thường hay có vấn đề hệ thống điều chỉnh trước để tăng lượng nhiên liệu phun sau 500 đến 1.000 km nhằm đốt hạt muội than lọc Điều tốt có lý dùng diesel thơng thường lại trở thành điều xấu dùng diesel sinh học: sử dụng diesel sinh học việc tăng lượng nhiên liệu phun làm loãng nhớt động Nếu sử dụng túy diesel sinh học việc đốt hạt muội than lọc trở thành khơng cần thiết Vì tương lai có thiết bị cảm biến nhiên liệu dùng để nhận biết chất lượng nhiên liệu Lượng thời điểm phun nhiên liệu tối ưu hóa Kinh nghiệm lãnh vực xe chuyên chở cho thấy việc sử dụng diesel sinh học nhiều năm dẫn đến hư hỏng bơm nhiên liệu, đặc biệt động có phận bơm–phun nhiên liệu trực tiếp Xe cho phép vận hành với diesel sinh học nhà sản xuất phận bơm phun (Bosch AG) lại khơng cho phép cơng khai dùng với RME Người ta nói phân tử RME có độ lớn khác với diesel thông thường phân tử RME kênh dẫn tinh vi khơng có khả bơi trơn đầy đủ áp suất cao nguyên nhân dẫn đến hao mòn nhanh Sản xuất diesel sinh học từ cải dầu[sửa | sửa mã nguồn] Với điều kiện châu Âu cải dầu (Brassica napus) với lượng dầu từ 40% đến 50% thích hợp để dùng làm nguyên liệu sản xuất diesel sinh học Dầu ép từ cải dầu, phần cịn lại dùng cơng nghiệp sản xuất thức ăn cho gia súc Trong phản ứng hóa học đơn giản dầu cải mêtanol có diện chất xúc tác, glyxêrin mêtanol trao đổi vị trí cho nhau, tạo thành methyl este axít béo glyxêrin Ưu nhược điểm môi trường[sửa | sửa mã nguồn] Quy trình sản xuất khơng có chất thải tất sản phẩm phụ tiếp tục sử dụng Bã cải dầu dùng làm thức ăn gia súc glyxêrin tiếp tục dùng cơng nghiệp hóa (thí dụ mỹ phẩm) Thế cải dầu phải trồng luân canh, tức trồng cải dầu cánh đồng từ đến năm lần Vì nguyên nhân mà việc tiếp tục tăng sản xuất cải dầu việc khó khăn Một hạn chế khác diện tích canh tác Hiện (2006) Đức có 1,2 triệu hecta, tức 1/10 diện tích canh tác nơng nghiệp, dùng để trồng cải dầu Theo nhiều chuyên gia, việc mở rộng diện tích canh tác lên khoảng 1,5 triệu hecta điều khơng thể Do đó, tối đa nước Đức sản xuất vào khoảng triệu diesel sinh học Trong nhu cầu dầu mỏ nước Đức vào khoảng 130 triệu năm Ngoài ra, việc sản xuất diesel sinh học từ cải dầu cần dùng nhiều lượng cho phân bón xử lý tiêu hủy phần lớn tiềm tiết kiệm lượng Tiềm thị trường diesel sinh học[sửa | sửa mã nguồn] Diesel sinh học tạo thành từ phản ứng hóa học đơn giản Diesel sinh học có nhiều ưu điểm môi trường so với diesel thông thường: Diesel sinh học từ cải dầu phát sinh khí thải nhiều so với nhiên liệu hóa thạch Bụi khí thải giảm nửa, hợp chất hyđrocacbon giảm thiểu đến 40% Diesel sinh học gần khơng chứa đựng lưu huỳnh, khơng độc dễ dàng phân hủy sinh học Diesel sinh học coi nhiên liệu thân thiện với môi trường thị trường Mặc dầu mua diesel sinh học nhiều trạm xăng (riêng Đức 1.900 trạm) diesel sinh học chưa người tiêu dùng sử dụng nhiều có nhiều nguyên nhân: Nhiều người tiêu dùng không tin tưởng vào loại nhiên liệu khơng tưởng tượng lái xe dùng nhiên liệu hoàn toàn từ thực vật Một vấn đề khác nhiều người chắn liệu tơ họ sử dụng diesel sinh học hay không Thiếu thông tin cho người tiêu dùng câu hỏi hư hỏng sau diesel sinh học gây vấn đề lớn cho việc chấp nhận rộng rãi việc dùng diesel sinh học Tại châu Âu nhiều lần có ý kiến cho nên pha thêm vào nhiên liệu diesel thông thường khoảng từ 3% đến 5% diesel sinh học phần diesel sinh học coi khơng có hại cho xe giới chưa trang bị thích hợp Ở Pháp việc thực từ lâu: Diesel thông thường pha trộn thêm lượng diesel sinh học mà nơng nghiệp nước Pháp có khả sản xuất Tại Pháp chất lượng diesel thông thường có thành phần diesel sinh học 5%, tránh nhược điểm kỹ thuật Từ đầu năm 2004 trạm xăng ARAL Shell Đức bắt đầu thực thị 2003/30/EC EU mà theo từ ngày 31 tháng 12 năm 2005 2% 31 tháng 12 năm 2010 5,75% nhiên liệu dùng để chuyên chở phải có nguồn gốc tái tạo Tại Áo phần thị EU thực sớm từ ngày tháng 11 năm 2005 cịn có dầu diesel với 5% có nguồn gốc sinh học phép bán Các lựa chọn khác[sửa | sửa mã nguồn] Ngoài cần phải nhắc đến lựa chọn thích hợp khác cho diesel sinh học Người ta sử dụng nhiên liệu dầu thực vật trực tiếp không cần phải chuyển đổi este Tùy theo loại động mà phải thay đổi số thông số cho động Diesel để điều chỉnh thích ứng với tính chất vật lý khác Trong tương lai cịn có nhiên liệu sinh khối lỏng (tiếng Anh: Biomass to Liquids) thay dầu thực vật sử dụng toàn khối lượng nguồn cung cấp lượng Các thử nghiệm với nhiên liệu sinh học tổng hợp tiến hành từ tháng năm 2003 Đức Loại nhiên liệu này, gọi SunDiesel, sản xuất từ gỗ loại sinh khối khác ... diesel bao gồm khoảng 75% hydrocarbon b? ?o hòa (chủ yếu parafin bao gồm n, iso, cycloparaffins), 25% aromatic hydrocarbons (bao gồm naphthalenes loại alkylbenzen) Cơng thức hóa học trung bình cho nhiên... trộn với diesel theo tỉ lệ – Biodiesel có điểm chớp cháy cao diesel, đốt cháy hoàn to? ?n, an to? ?ntrong tồn chứa sử dụng – Biodiesel có tính bơi trơn tốt Ngày để hạn chế lượng SOx thải khơng khí,... thấp so với diesel λ Trở ngại lớn việc thương mại Biodiesel trước chi phí sản suất cao Do làm cho giá thành Biodiesel cao, với leo thang giá nhiêu liệu vấn đề khơng cịn r? ?o cản λ Hiện Biodiesel