Nghiên cứu nâng cao trị số octane của xăng bằng phụ gia IOB 3000, cleaboost plus đáp ứng tiêu chuẩn xăng sinh học e5

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - LÊ THỊ KIM CHI NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA IOB 3000, CLEABOOST PLUS ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN XĂNG SINH HỌC E5 LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC Đà Nẵng – Năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - LÊ THỊ KIM CHI NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA IOB 3000, CLEABOOST PLUS ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN XĂNG SINH HỌC E5 Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học Mã số: 8520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN ĐÌNH THỐNG Đà Nẵng – Năm 2022 LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lê Thị Kim Chi THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội LỜI CẢM ƠN Lời tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo Tiến sĩ Nguyễn Đình Thống, Thầy người giao đề tài tận tình bảo, hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn q Thầy Cơ thuộc Khoa Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tạo điều kiện tốt cho tơi học tập suốt q trình học Cao học, đặc biệt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Tôi xin gửi đến gia đình lịng biết ơn tình cảm u thương động viên, tạo hội cho học tập, nghiên cứu Cuối lời xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp Cao học Kỹ thuật hóa học khóa 41, người bạn ln bên tơi suốt chặng đường học Cao học, vượt qua khó khăn, động viên giúp đỡ tơi nhiều suốt thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng năm 2022 Tác giả luận văn Lê Thị Kim Chi THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA IOB 3000, CLEABOOST PLUS ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN XĂNG SINH HỌC E5 Học viên: Lê Thị Kim Chi, Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số: 8520301 - Khóa: K41.KTHH, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt: Năng lượng có vai trị quan trọng phát triển kinh tế - xã hội quốc gia giới Vì sách phát triển kinh tế, xã hội bền vững quốc gia có gắn kết chặt chẽ an ninh quốc gia, an ninh kinh tế an ninh lượng Các quốc gia phát triển thực siêu dự án khai thác nhiên liệu từ lòng đất nhà máy lớn quốc gia liên tục thải hàng khí độc hại vào mơi trường khiến trái đất ngày nóng dần Do vậy, giới cần nhanh chóng giải vấn đề thiếu lượng, tìm kiếm biện pháp để phát triển lượng thay Theo phủ nước, nước phát triển cần đẩy mạnh chương trình thử nghiệm thành cơng lượng - nguồn lượng bền vững công nghệ sử dụng lượng hiệu đổi Xăng nhiên liệu sản phẩm quan trọng nhà máy lọc dầu, mặt hàng quen thuộc đời sống người sử dụng nhiều mục đích khác Việc sử dụng ethanol, loại lượng tái tạo, pha trộn vào xăng khoáng giải pháp nhiều Quốc gia sử dụng Ngoài việc sử dụng ethanol thực tế nhà máy lọc dầu, cơng ty kinh doanh dầu phối trộn thêm số loại phụ gia tăng số octane làm tăng thêm lợi nhuận kinh tế Việc cải thiện, nâng cao chất lượng xăng chủ yếu nâng cao trị số octane nhằm gia tăng giá trị sử dụng kinh tế xăng tiến hành từ lâu Một số doanh nghiệp nghiên cứu tìm phụ gia để pha vào xăng tăng tiêu trị số octane, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam giá thành rẻ THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội Trong đề tài này, thực Nghiên cứu nâng cao trị số octane xăng phụ gia IOB 3000, Cleaboost Plus đáp ứng tiêu chuẩn xăng sinh học E5 Từ khóa: Năng lượng; Môi trường; Octane; Ethanol; Phụ gia Topic: RESEARCH ENHANCEMENT ON OCTANE NUMBER OF GASOLINE BY ADDING IOB 3000, CLEABOOST PLUS CORRESPONDING BIOFUEL E5 Abstract Energy play important roles in socio-economic development and enhance the quality of life of nations all over the world Therefore, each country's sustainable economic and social development policies have tight national cohesion in terms of security, economic security, and energy security Developed countries implement super-projects that extract fuel from the ground, and their vast factories constantly release tons of toxic gases into the environment, causing the Earth’s atmosphere to heat up Fuel gasoline is an important product of oil refineries, it is a familiar item to human life and used for a variety of pur poses The use of ethanol, a type of renewable energy, blended into mineral gasoline is a solution used by many countries In addition to the use of ethanol, in fact, oil refineries, oil trading companies can mix up some types of sub-additives to increase the octane index to further increase economic profit ability Gasoline The octane number is primarily used to improve and enhance the quality of gasoline in order to raise its economic and usage value Studying and selecting mixed additives to increase the quality of gasoline, particularly the octane number, must follow the technical requirements of the gasoline according to international standards, Vietnamese standards, refineries, and many petroleum trading units On the topic, I have studied how to improve gasoline’s octane number by adding the IOB 3000 additive, Cleaboost Plus, and corresponding biofuel E5 Keyword: Energy; Environmental; Octane number; Ethanol; Additives THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nội dung phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Dầu mỏ trình chế biến dầu mỏ 1.1.1 Định nghĩa: 1.1.2 Nguồn gốc 1.1.3 Thành phần 1.1.4 Sơ lược trình chế biến dầu mỏ .8 1.1.5 Tầm quan trọng sản phẩm dầu mỏ 1.2 Nhiên liệu xăng .9 1.2.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Cấu tạo động xăng 1.2.3 Chu trình đốt động 10 1.2.4 Yêu cầu chất lượng xăng 11 1.3 Ethanol khả sử dụng ethanol lĩnh vực nhiên liệu giới tình hình nghiên cứu Việt Nam 21 1.3.1 Tổng quan ethanol .21 1.3.2 Khả sử dụng ethanol lĩnh vực nhiên liệu giới 23 1.3.3 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 25 1.4 Các loại phụ gia 26 1.4.1 Phụ gia IOB 3000 26 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 1.4.2 Phụ gia Cleaboost Plus 27 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Quá trình tiến hành thực nghiệm 28 2.2 Chuẩn bị mẫu xăng 28 2.2.1 Đặc điểm kỹ thuật mẫu xăng .28 2.2.2 Nguồn gốc mẫu xăng: 28 2.3 Chất phụ gia 29 2.4 Pha chế 29 2.4.1 Pha ethanol .29 2.4.2 Pha loại phụ gia IOB 3000, Cleaboost Plus 29 2.5 Quy trình pha chế 29 2.6 Sơ đồ quy trình pha chế 30 2.7 Thiết bị 301 2.7.1 Máy octane: 31 2.7.2 Máy sắc ký khí: 31 2.7.3 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử: phân tích hàm lượng Fe, Mn 33 2.7.4 Thiết bị xác định thành phần chưng cất xăng dầu 34 2.7.5 Một số thiết bị phân tích đánh giá tiêu chất lượng xăng .35 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .36 3.1 Lựa chọn mẫu xăng 37 3.2 Đánh giá chất lượng loại phụ gia Ethanol, IOB 3000, Cleaboost Plus 37 3.2.1 Ethanol .37 3.2.2 IOB 3000 37 3.2.3 Cleaboost Plus 39 3.3 Xăng pha ethanol – Đánh giá chất lượng .40 3.3.1 Quy trình pha chế 40 3.3.2 Hàm lượng oxy (phương pháp thử ASTM D4815) 40 3.3.3 Trị số octane (phương pháp thử ASTM D2699) .42 3.3.4 Áp suất bão hòa (ASTM D5191) 44 3.3.5 Thành phần cất 47 3.3.6 Hàm lượng lưu huỳnh 50 3.3.7 Hàm lượng benzen 51 3.4 Xăng pha phụ gia ethanol, phụ gia IOB 3000, Cleaboost Plus 52 3.4.1 Các mẫu xăng gốc trước pha 52 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 3.4.2 Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng M1, M2, M4 xăng RON 87 RON 90 pha ethanol 52 3.4.3 Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng RON 87 (mẫu M1 M2) xăng RON 90 (mẫu M4) pha ethanol phụ gia IOB 3000 55 3.4.4 Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng RON 87 (mẫu M1 M2) RON 90 (mẫu M4) pha ethanol phụ gia Cleaboost Plus 60 3.4.5 So sánh kết độ tăng số octane hai loại phụ gia IOB 3000, Cleaboost Plus 65 3.5 Đánh giá thành phần khí thải xăng pha ethanol phụ gia Cleaboost Plus .63 3.5.1 Thành phần chất độc hại khí thải động xăng 66 3.5.2 Kết đo hàm lượng khí thải CO2, CO, HC, NOx 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS Quang phổ hấp thụ nguyên tử ASTM Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Mỹ CP-RON 95 M45E pha 1%thể tích Cleanboost Plus CP-E5 RON 92 M15E pha 1% thể tích Cleanboost Plus E Ethanol E5 Xăng pha 5% thể tích ethanol E7 Xăng pha 7% thể tích ethanol E10 Xăng pha 10% thể tích ethanol Gasohol Xăng pha ethanol (xăng pha cồn) GC-MS Sắc ký ghép khối phổ HC Hydrocacbon LHV Nhiệt trị thấp M15E Mẫu xăng RON 87 pha 5% thể tích ethanol M25E Mẫu xăng RON 87 pha 5% thể tích ethanol M45E Mẫu xăng RON 90 pha 5% thể tích ethanol QCVN Quy chuẩn Việt Nam RON Trị số octane theo phương pháp nghiên cứu SKK Sắc ký khí TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776:2013 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776:2013, Xăng khơng chì -u cầu kỹ thuật TCVN 8063:2015 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 8063:2015, Xăng khơng chì pha 5% Ethanol – Yêu cầu kỹ thuật phương pháp thử Vol Thể tích Wt Khối lượng THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 78 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 79 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 80 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 81 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 82 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 83 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 84 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 85 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 86 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 87 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 88 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 89 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 90 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 91 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội 92 THƯ VIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - LÊ THỊ KIM CHI NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA IOB 3000, CLEABOOST PLUS ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN XĂNG SINH HỌC E5. .. HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Lưu hành nội TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA IOB 3000, CLEABOOST PLUS ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN XĂNG SINH HỌC E5. .. trung nghiên cứu Với phân tích nêu trên, luận văn xin lựa chọn trình bày đề tài: ? ?Nghiên cứu nâng cao trị số octane xăng phụ gia IOB 3000, Cleaboost Plus đáp ứng tiêu chuẩn xăng sinh học E5? ?? Mục