ĐATN Tổng quan về nhiên liệu diesel

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN TỔNG HỢP CÔNG NGHỆ HỮU CƠ HÓA DẦU  Giảng viên hướng dẫn PGS TS Đào Quốc Tùy Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Phương MSSV 20143523 Lớp KTHH 05 – K59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2019 Đề tài Tổng quan về nhiên liệu diesel ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD PGS TS ĐÀO QUỐC TÙY MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH 2 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3 LỜI CẢM ƠN 4 LỜI MỞ ĐẦU 5 CHƯƠNG 1 NHIÊN LIỆU DIESEL KHOÁNG 6 1 1 Thành phần hóa học 6 1 2 Độ.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HĨA HỌC BỘ MƠN TỔNG HỢP CƠNG NGHỆ HỮU CƠ - HÓA DẦU - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: Tổng quan nhiên liệu diesel Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Đào Quốc Tùy Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương MSSV: 20143523 Lớp: KTHH 05 – K59 Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2019 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: NHIÊN LIỆU DIESEL KHOÁNG 1.1 Thành phần hóa học 1.2 Động diesel 1.2.1 Các chu kì động diesel 1.2.2 Quá trình cháy động diesel 1.3 Các tính chất nhiên liệu diesel 1.3.1 Trị số cetan 1.3.2 Thành phần phân đoạn 11 1.3.3 Độ nhớt 12 1.3.4 Tỷ trọng 14 1.3.5 Nhiệt độ đông đặc 15 1.3.6 Tính ổn định 15 1.3.7 Độ 16 1.4 Phân loại nhiên liệu diesel ứng dụng 17 1.4.1 Phân loại nhiên liệu diesel theo số vòng quay động trị số cetan nhiên liệu 17 1.4.2 Phân loại theo hàm lượng lưu huỳnh 18 1.4.3 Ứng dụng nhiên liệu diesel 18 1.5 Tiêu chuẩn chất lượng nhiên liệu diesel 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY 1.5.1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2690 (ASTM D482) - Phương pháp xác định tro 21 1.5.2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2693 (ASTM D93) - Phương pháp xác định điểm chớp cháy thiết bị thử cốc kín Penski-Martens 21 1.5.3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2694 (ASTM D130) - Phương pháp xác định độ ăn mòn đồng phép thử đồng 22 1.5.4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2698 (ASTM D86) - Phương pháp xác định thành phần cất áp suất khí 22 1.5.5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 2706 (ASTM D6217) Xác định tạp chất dạng hạt -Phương pháp lọc phòng thử nghiệm 24 1.5.6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3171 (ASTM D445) - Phương pháp xác định độ nhớt động học 25 1.5.7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3172 (ASTM D4294) - Phương pháp xác định lưu huỳnh phổ huỳnh quang tán xạ lượng tia X 25 1.5.8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3180 (ASTM 4737) - Phương pháp tính tốn trị số cetan phương trình bốn biến số 26 1.5.9 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3182 (ASTM D6304) - Xác định nước chuẩn độ điện lượng Karl Fischer 27 1.5.10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3753 (ASTM D97) - Phương pháp xác định điểm đông đặc 28 1.5.11 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6022 (ISO 3171) - Lấy mẫu tự động đường ống 28 1.5.12 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6324 (ASTM D189) Xác định cặn cacbon Phương pháp Conradson 30 1.5.13 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6594 (ASTM D1298) - Xác định khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối, tỷ trọng API phương pháp tỷ trọng kế31 1.5.14 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6608 (ASTM D3828) - Phương pháp xác định điểm chớp cháy cốc kín thiết bị có kích thước nhỏ 32 1.5.15 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6701 (ASTM D2622) - Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh phổ huỳnh quang tán xạ tia X 33 1.5.16 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7630 (ASTM D613) - Phương pháp xác định trị số cetan 34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY 1.5.17 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7758 (ASTM D6079) - Phương pháp đánh giá độ bôi trơn thiết bị chuyển động cao tần (HFRR) 35 1.5.18 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7759 (ASTM D4176) - Xác định nước tự tạp chất dạng hạt 36 1.5.19 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7760 (ASTM D5453) - Phương pháp xác định tổng lưu huỳnh huỳnh quang tử ngoại 37 1.6 Các phương pháp sản xuất diesel khoáng 37 1.6.1 Thu diesel từ trình chưng cất trực tiếp 37 1.6.2 Thu diesel từ trình trình chế biến dầu mỏ 38 1.7 Xu hoàn thiện phẩm cấp nhiên liệu diesel 41 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU DIESEL SINH HỌC 42 2.1 Tổng quát biodiesel 42 2.2 Ưu, nhược điểm biodiesel 44 2.2.1 Ưu điểm 44 2.2.2 Nhược điểm 46 2.3 Tiêu chuẩn chất lượng biodiesel 47 2.4 Nguyên liệu để tổng hợp biodiesel 54 2.4.1 Dầu thực vật 54 2.4.2 Mỡ động vật 57 2.5 Các phương pháp tổng hợp biodiesel 57 2.5.1 Pha loãng dầu thực vật 57 2.5.2 Nhiệt phân dầu thực vật 58 2.5.3 Cracking xúc tác dầu thực vật 58 2.5.4 Chuyển hoá este tạo biodiesel 58 2.6 Tổng hợp biodiesel theo phương pháp trao đổi este 58 2.6.1 Cơ sở hóa học 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY 2.6.2 Xúc tác sử dụng cho trình tổng hợp biodiesel 62 2.6.3 Một số công nghệ tổng hợp biodiesel phương pháp trao đổi este 63 2.7 Sản xuất diesel phương pháp cracking dầu thực vật 68 2.7.1 Bản chất hóa học, chế phản ứng 69 2.7.2 .Xúc tác cho trình hydrocacking 70 2.7.3 Một số công nghệ tạo green diesel 71 2.7.4 Sản xuất diesel từ sinh khối qua trình Fischer- Tropsch 71 2.8 Tính chất khói thải sử dụng nhiên liệu biodiesel 75 2.9 Pha trộn diesel 77 KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Trị số cetan số hydrocacbon 10 Bảng Chỉ tiêu chất lượng nhiên liệu diesel 19 Bảng So sánh diesel chưng cất trực tiếp diesel từ trình cracking 40 Bảng So sánh nhiên liệu sinh học với nhiên liệu dầu mỏ 43 Bảng 2 Tiêu chuẩn Châu Âu cho biodiesel B100 47 Bảng Tiêu chuẩn Mỹ cho biodiesel B100 48 Bảng Các tiêu chất lượng diesel sinh học gốc B100 Việt Nam 49 Bảng Các chất có hại khói thải sau nhiên liệu diesel cháy 76 Bảng Các tiêu chất lượng B5 so với diesel khoáng 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Mơ hình buồng đốt động diesel Hình Các chu kì động diesel Hình Sơ đồ công nghệ phân xưởng chưng cất dầu thô 38 Hình Sơ đồ cơng nghệ q trình RFCC 40 Hình Sơ đồ chung để tổng hợp biodiesel từ dầu động, thực vật 64 Hình 2 Sơ đồ sản xuất biodiesel theo phương pháp gián đoạn 65 Hình Sơ đồ sản xuất biodiesel theo phương pháp liên tục 66 Hình Sơ đồ bước trình cracking xúc tác dầu mỡ động thực vật 70 Hình Sơ đồ sản xuất green diesel phương pháp hydrocracking 71 Hình Quy trình sản xuất nhiên liệu lỏng qua trình F - T 72 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt Tên đầy đủ DO Diesel Oil LCO Litgh Cycle Oil HDS Hydrodesunfua ASTM American Society for Testing anDMaterials FAME Fatty AciDMethyl Esters BDF Biodiesel Fuel F- T Fischer- Tropch PAH Polycyclic Aromatic Hydrocarbon HERR High Frequency Reciprocating Rig ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy PGS.TS Đào Quốc Tùy người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án để em thực hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đặc biệt thầy cô giáo mơn Cơng nghệ tổng hợp Hữu - Hóa dầu dạy dỗ em kiến thức môn đại cương mơn chun ngành, giúp em có kiến thức để hoàn thành đồ án giúp cho em có kiến thức sở để làm việc sau Cuối em xin cảm ơn anh chị, bạn bè quan tâm, giúp đỡ em q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp Trong trình thực đồ án cố gắng không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 10 tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Thị Phương ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY LỜI MỞ ĐẦU Hiện phát triển kinh tế khoa học kĩ thuật ngày phát triển kéo theo ngành lượng phải phát triển số lượng chất lượng, lượng ví đầu tàu để thúc đẩy kinh tế quốc gia Các nguồn lượng sử dụng chủ yếu ngày nguồn lượng hóa thạch như: than, dầu mỏ nguồn lượng thủy điện, hạt nhân, Trong đó, nguồn lượng dầu mỏ sử dụng nhiều chiếm tới 65% Trên giới có xu hướng diesel hóa động Do diesel có nhiều ưu điểm động xăng Vì động diesel có tỷ số nén cao động diesel nên công suất lớn sử dụng lượng nhiên liệu Mặt khác nhiên liệu diesel có giá thành thấp xăng quy trình chế biến đơn giản Thêm vào đó, nguồn cung cấp, lượng nhiên liệu diesel nhiều đa dạng Như có diesel khống, diesel tổng hợp biodiesel Trong đồ án em tìm hiểu “Tổng quan nhiên liệu diesel” thành phần, ưu nhược điểm, tính chất, tiêu nhiên liệu diesel, loại nhiên liệu diesel phương pháp sản xuất chúng ... lượng nhiên liệu diesel nhiều đa dạng Như có diesel khống, diesel tổng hợp biodiesel Trong đồ án em tìm hiểu ? ?Tổng quan nhiên liệu diesel? ?? thành phần, ưu nhược điểm, tính chất, tiêu nhiên liệu diesel, ... loại nhiên liệu diesel phương pháp sản xuất chúng ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: PGS.TS ĐÀO QUỐC TÙY CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU DIESEL KHỐNG 1.1 Thành phần hóa học Nhiên liệu Diesel (DO - Diesel. .. loại nhiên liệu diesel theo số vòng quay động trị số cetan nhiên liệu Theo cách phân loại có hai nhóm nhiên liệu diesel: Nhóm 1: Nhiên liệu diesel dùng cho động cao tốc, phân thành hai loại nhiên