Bài giảng Sản phẩm dầu mỏ: Chương 3 Nhiên liệu phản lực, cung cấp cho người học những kiến thức như: Động cơ turbin và nhiên liệu cho turbin; QCVN về nhiên liệu hàng không; Nhiên liệu hàng không và các phương pháp phân tích chất lượng; Thành phần nhiên liệu hành không; Sản xuất nhiên liệu hàng không; Phân phối và lưu trữ;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Chương Nhiên liệu phản lực Văn Đình Sơn Thọ Viện Kỹ thuật Hóa học Đại học Bách Khoa Hà Nội tho.vandinhson@hust.edu.vn 097.360.4372 School of Chemical Engineering - HUST NỘI DUNG Phần 3.1 : Nhiên liệu Jet 3.1.1 Động turbin nhiên liệu cho turbin 3.1.2 QCVN nhiên liệu hàng không 3.1.3 Nhiên liệu hàng không phương pháp phân tích chất lượng 3.1.4 Thành phần nhiên liệu hành không 3.1.5 Sản xuất nhiên liệu hàng không 3.1.5 Phân phối lưu trữ Phần 3.2 : Nhiên liệu xăng 3.3.1 Động turbin xăng 3.2.2 Nhiên liệu xăng phương pháp phân tích chất lượng 3.2.3 Sản xuất nhiên liệu xăng cho ngành hàng không School of Chemical Engineering - HUST Luồng gió vào 1000 km/h Quạt hướng tâm giảm tốc độ gió lạnh 400 km/h Cánh máy nén tăng áp lần tăng nhiệt độ Nhiên liệu Buồng cháy cháy nhiên liệu với không khí nén 900oC Cánh tuabin thu lượng động khói cháy Trục nối turbin, máy nén quạt hướng gió Khí thải khe hẹp lên đến 1200 km/h Chênh tốc độ gió và gió tạo lực nâng 3.1.1 Yêu cầu nhiên liệu JET - Nhiệt cháy Đặc tính cháy Độ ổn định ( trình tồn chứa sử dụng) Khả bôi trơn làm mát Nhiệt độ điểm sương thấp Các số liên quan đến an toàn : Chớp cháy, độ dẫn điện - Ít phát thải School of Chemical Engineering - HUST Nhiệt cháy nhiên liệu • Động Turbin đốt cháy nhiên liệu tạo lực đẩy phản lực Do không gian chứa nhiên liệu hữu hạn nhiệt cháy nhiên liệu quan trọng • Nhiệt cháy cao ( HHV-GHV), nhiệt cháy thấp (LHV,NHV) : Liên quan đến sản phẩm cháy H2O • Đơn vị so sánh MJ/kg MJ/l • Dự đốn tỷ trọng thành phần h.c khác School of Chemical Engineering - HUST Đặc tính cháy nhiên liệu • Trong động phản lực nhiên liệu hình thành lượng nhỏ hạt cacbon trình cháy bắt đầu, hạt nhỏ cacbon tiếp tục cháy qua lửa phải cháy hồn tồn • Các hạt cacbon cháy đk nhiệt độ cao áp suất cao phát xạ hồng ngoại không phân bố nhiệt tạo điểm (hotspot) có nhiệt độ cao ảnh hưởng đến vật liệu vùng cháy • Nếu hạt cacbon cháy không hết tạo hạt nhỏ gây mài mòn cacnh tuabin stator, tạo rối cho dịng chảy gây tắc thiết bị tạo khói • Nhiên liệu có nhiều thơm đặc biệt naphthalen khuynh hướng tạo hạt cacbon lớn hai thành phần phải kiểm tra nhiên liệu • Đặc tính khác hãng chế tạo turbin khác Tính ổn định nhiên liệu • Trong tồn chứa : ✓ Sẽ xảy nhiều phản ứng oxy hóa ✓ Sản phẩm hydroperoxide peroxide sản phẩm trình ✓ Tạo chất tan nhiên liệu ảnh hưởng đến elastomer hệ thống bơm nhiên liệu ✓ Nếu tiếp tục phản ứng tạo cặn ( gum) chất không tan : Sẽ gây tắc hệ thống lọc nhiên liệu bám vào bề mặt hệ thống phân phối nhiên liệu gây cản trở hệ thống • Tính bền nhiệt: ✓ Là tính chất quan trọng Jet sử dụng để làm môi chất trao đổi nhiệt cho động Lấy nhiệt động cơ, dầu thủy lực, hệ thống điều hịa… ✓ Nếu khơng bền nhiệt xu hướng tạo gum tăng lên : Gây tắc hệ thống phun, cản trở dòng chảy, ảnh hưởng đến hiệu q trình trao đổi nhiệt… • Tính bơi trơn : ✓ Sử dụng làm mơi chất truyền nhiệt bơm tuần hoàn đến nhiều hệ thống thiết bị nên Jet phải có tính bơi trơn ✓ Chủ yếu q trình bơi trơn thủy động ( ln có lớp chất lỏng tồn tài bền mặt bơi trơn) ✓ Đơi xuất q trình bơi trơn màng mỏng ✓ Nhiên liệu phải đáp ứng hai chứa • Tính linh động nhiệt độ thấp: ✓ Phải linh động để bơm toàn hệ thống ✓ Hai thơng số quan trọng độ nhớt nhiệt độ điểm sương ✓ Nhiệt độ hoạt động ln thấp nên tính chất quan trọng • Tính bay : ✓ Thể 02 thơng số áp suất đường cong chưng cất ✓ Áp suất bão hòa lớn dẫn đến dễ bay hơi, tạo nút tổn thất ✓ Kerosen : Tính bay thấp (Reid = Kpas) • Tính ăn mịn: ✓ Hợp chất ăn mịn xuất axit hữu mecaptan ✓ Các kim loại dạng vết Na, Ka… gây tượng ăn mịn • Độ nhiên liệu: ✓ Khơng lẫn cặn lơ lửng : Gỉ sét, bụi bẩn gây tắc lưới lọc ✓ Không lẫn nước : Đông đặc nhiệt độ thấp, tắc lưới lọc, gây săn mịn • Tính diệt khuẩn 3.1.5 Phân phối lưu trữ • Bơm tuyến ống lắp đặt mặt đất bơm trực tiếp từ kho chứa: Có cột tách làm nhiên liệu hấp thụ, tách nước • Xe bơm trực tiếp : Có xe vận chuyển, bơm nhiên liệu, hệ thống lọc hệ thống đo lưu lượng Xử lý nhiên liệu tai chỗ • Khi bơm, vận chuyển sang bồn bể nhiên liệu bị nhiễm tạp chất • Hạt lơ lửng, nước hai chất bẩn nhiễm vào nhiên liệu • Các chất khác : Sản phẩm dầu mỏ khác, vi sinh vật, chất đánh dấu Hạt lơ lửng ➢ Phần lớn hạt bị mài mòn đường ống, bể chứa (do bị gỉ bong tróc sơn lớp bảo vệ bề mặt…) ➢ Ngoài hạt lẫn trình sản xuất : Xúc tác, muối… ➢ Bụi bẩn nhiễm vào trình tồn chứa qua thở lớn nhỏ bể ➢ Các ống nối cao su bị lão hóa Nước ➢ Nhiễm vào nhiêu liệu từ nhiều nguồn ➢ Trong trình sản xuất ➢ Trong trình bơm vận chuyển nhiễm nước tự do khơng khí có độ ẩm cao Khi nhiệt độ hạ thấp ( vào đêm), nước tự ngưng lại bể, đường ống nhiễm vào nhiên liệu ➢ Nước mưa theo bể chứa theo mái theo mái phao bị lẫn vào nhiên liệu ➢ Thở lớn thở nhỏ bể dẫn đến lẫn nhiễm khơng khí có độ ẩm vào bể Nước ngưng tụ thành nước tự Hydrocacbon ➢ Trong trình sản xuất hệ thống đường ống chung chỗ giao đường ống ➢ Xe giao nhận chở nhiên liệu khác Vi sinh vật ➢ Tự hình thành có mơi trường dầu nước Xử lý chỗ bao gồm : ➢ Tách chất lở lửng tạp chất nhiễm bẩn ➢ Sử dụng chất hâp thụ hấp phụ để khử nước nhiên liệu ➢ Sử dụng chất hấp phụ để xử lý chất hđbm (nếu có) Hệ thống xử lý tập trung di động nơi bơm nạp cho động phản lực Lọc: ➢ Bơm nhiên liệu lọc giấy sợi để lọc hạt lơ lửng có kích thước lớn kích thước vật liệu lọc ➢ µm cho nhiên liệu xăng máy bay µm cho nhiên liệu phản lực NỘI DUNG Phần 3.1 : Nhiên liệu Jet 3.1.1 Động turbin nhiên liệu cho turbin 3.1.2 QCVN nhiên liệu hàng không 3.1.3 Nhiên liệu hàng không phương pháp phân tích chất lượng 3.1.4 Thành phần nhiên liệu hàng không 3.1.5 Sản xuất nhiên liệu hàng không 3.1.6 Phân phối lưu trữ Phần 3.2 : Nhiên liệu xăng 3.3.1 Động turbin xăng 3.2.2 Nhiên liệu xăng phương pháp phân tích chất lượng 3.2.3 Sản xuất nhiên liệu xăng cho ngành hàng không 42 School of Chemical Engineering - HUST ... hành không 3. 1.5 Sản xuất nhiên liệu hàng không 3. 1.5 Phân phối lưu trữ Phần 3. 2 : Nhiên liệu xăng 3. 3.1 Động turbin xăng 3. 2.2 Nhiên liệu xăng phương pháp phân tích chất lượng 3. 2 .3 Sản xuất nhiên... hàng không 3. 1.5 Sản xuất nhiên liệu hàng không 3. 1.6 Phân phối lưu trữ Phần 3. 2 : Nhiên liệu xăng 3. 3.1 Động turbin xăng 3. 2.2 Nhiên liệu xăng phương pháp phân tích chất lượng 3. 2 .3 Sản xuất nhiên... 3. 1.4 Thành phần nhiên liệu hàng không a Thành phần hydrocacbon: - Hỗn hợp nhiều hydrocacbon - Loại : thông dụng loại nhiệt độ sôi đầu thấp ( wide-cut) - Thông dụng từ C8-C16 - Wide cut : C5-C15