Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu hạ điểm đông đặc của dầu Diesel Dung Quất

Ngày nay vấn đề năng lượng đã trở thành vấn đề sống còn trong chiến lược phát triển của mỗi quốc gia trên toàn thế giới. Do đó việc sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng sẽ góp phần đáng kể vào thành công của chiến lược đó. Trong các nguồn năng lượng hiện nay thì năng lượng hóa thạch đóng vai trò chủ đạo và khó có thể thay thế trong tương lai gần. Trong đó thì Diesel chiếm một vị trí hết sức quan trọng và cung cấp khoảng 46% nhu cầu năng lượng tổng của Việt Nam. Bước đầu chúng ta đã xây dựng được các nhà máy lọc hóa dầu để dần tiến đến không phải lệ thuộc vào nguồn cung cấp từ nước ngoài như nhà máy lọc dầu Dung Quất và thực tế thì nhà máy này cũng đã cung cấp cho thị trường trong nước một sản lượng Diesel đáng kể. Tuy nhiên một nhược điểm từ sản phẩm này của nhà máy là điểm đông đặc chỉ vừa đạt tiêu chuẩn TCVN 5689:2005 của Việt Nam, do đó khi sử dụng loại nhiên liệu này ở những vùng núi phía bắc có nhiệt độ khắc nghiệt ≤ 6oC thì ô tô thường bị chết máy. Vấn đề đặt ra là phải tìm cách hạ điểm đông đặc của dầu Diesel Dung Quất nhằm tăng khả năng sử dụng của loại nhiên liệu quan trọng này. Tuy nhiên phải thỏa mãn các tiêu yêu cầu sau:  Hạ được điểm đông đặc của Diesel.  Vẫn đảm bảo các tính chất khác của Diesel nằm trong tiêu chuẩn qui định.  Sản phẩm cuối cùng có giá thành thấp nhất có thể. Có hai hướng để giải quyết vấn đề hạ điểm đông đặc là:  Đưa vào dầu các hợp chất có khả năng hấp phụ trên các mạch paraffin để giới hạn sự gia tăng kích thước của các tinh thể đồng thời ngăn cản sự kết tụ của các tinh thể.  Đưa vào dầu hợp chất có điểm đông đặc thấp hơn dầu để pha loãng dầu, làm giảm sự tiếp xúc xủa các phân tử paraffin ở nhiệt độ thấp tránh tạo thành các bẫy dầu do đó giảm điểm đông đặc của dầu. Với hướng thứ nhất ta có thể sử dụng thử nghiệm các phụ gia hạ điểm đông đặc. Với hướng thứ hai chúng ta có thể sử dụng biodiessel để pha loãng Diesel gốc. Nhận thấy rằng cả hướng thứ nhất và hướng thứ hai đều hạ được điểm đông đặc của dầu và nếu phối trộn với hàm lượng thích hợp thì các tính chất khác của dầu không đổi, tuy nhiên xét về mặt kinh tế thì hướng thứ 2 có lợi hơn:  Không tốn tiền mua phụ gia.  Biodiesel có giá thành rẻ hơn Diesel nên khi phối trộn ta nâng tính kinh tế cho biodiesel.  Nếu phối trộn với hàm lượng phù hợp có thể đưa DO 0,25 về DO 0,05 do đó nâng được giá bán thành phẩm.  Ngoài ra yếu tố môi trường cũng là một ưu điểm nữa của hướng thứ hai. Từ việc phân tích trên quyết định tiến hành theo hướng thứ hai tức là cần xác định tỉ lệ phối trộn tối ưu của Diesel và biodiesel để đạt được các mục đích đã nêu.

  Li cm ơn  !"# $%&!'()&"()'*$%+, /-%&!0 #12 30(2&%456078# %!)&!()%(6. (2&")$%(6!&"9$%8%3:-,;5'+ !"<=0>(2?0%<@ABCDEFG$% -,:6%8%.H,"&"%,I!)=0J# #!>"!(2K+#L!L:$%. MHNJ&"()'*$%+,-Bộ môn công nghệ chế biến Dầu và Khí của Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng%:?0% O-,;5'+!"<3()'*=",. P55-%0(2-%,-Q , N> ;R:&+,-3,>',8N: %%:=S:(66. C%T=R+,-!%:-,6UKV PW,XYE45FEYF C<ZP,[\  !"#$%&'(')*+"),%&- /%Y   MC LC Danh mc hnh nh Danh mc bng biu Li ni đu P,%,!K>5(23]!K>&?:(2# $%^%:)._:0!&R'LN5(2&` 0+#!:-$%(20. /:5(2%,5(20%0!%?$:!0 0#%,:(J%+./:0_=&=!ab& %! K:Ncde+5(21$%<P%. f()+%3;H,'"(2,0%'+#'+-N !:Kg():(,'+_\K!" ,,73K:a(6:()&N(2_=&=#./, (2#g&Nh,$%,#-iQ!g%h ./012344/$%<P%':0&R'L:,]!Tb% 8I0Ijd : O--(68a,. <K>i%N#-i$%'+_=&=_\Kk5N 5&R'L$%:%,./,Nl%3,+ &%Z  m(2#-i$%_=&=.  <*N8N:bK$%_=&=k:ha.  CNhT0KK0#. O0%()#N,!K>#-iZ  !"#$%&'(')*+"),%&- /%F    (%!:'+2K0N5KL%%nn#) &"%5b()$%#65N&"L$% #.  (%!:'+2K0#-iKJ'+#%:3'+ N&";;$%HR%%nn]K: 8*,'+':0N#-i$%'+. <)() K%0#&R'LRL%#-i. <)() %%0#&R'L8:'=&&=#%:3_=&=. PK,kN() K!() %>(2#-i$%'+! !)(2b2bK$%'+-1,;o !>i() F02JZ  p->%L%.  f:'=&=0SJ_=&=%Hb: 8:'=&=.  P!)(2T20#(%_qEF4!>_qEE4':0H (28h.  P:%,-(67(#%$%() %. /g!Hb,a=:() % +;aQ ($%_=&=!8:'=&=#(2Lb3.  !"#$%&'(')*+"),%&- /%X   PHẦN 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU DIESEL 1.1. Giới thiệu về động cơ Diesel 1.1.1. Đôi nét về lịch sử động cơ Diesel i J_=&=%$%1r':n_=&=.r._=&=& 5Ys4s-t&((6 (+): ,0$%- "]u%&.P5YsvFf=r._=&=(2K8k !>: $%:J!)m,':%8:'&(J./,>, Q%b%&%05YsvG,$%J(2%, 8k0g'+lwH:x%&:y!J3= &K#.C%0J,3#`!)>$:% !(2 'L3&%% KYvXEDYvXv. C%5Yvc4J_=&=3]18::(J%: -'H'L(0Q:&)K*3$%3&N ;K--)(z=='=&u==:. 5YvGEJ_=&=#!(28.O(J!N(2 %8aJ_=&=!)8#":;='a!)8 #.+5YvsEa(6J_=&=::(J !N38T1:). 1.1.2. Giới thiệu chung về nhiên liệu dùng cho động cơ Diesel _=&=:liJ;5&R'L:J_=&=w(6 8(6&I(6$,y!+7(2&R'L:-w%8b ,,0:;H,'"{y  !"#$%&'(')*+"),%&- /%c   /:,'+_=&=(2K,$,gH:x%&:$%(K '+l.H,bH:b2K#&N;K_=&=-+ N'L810%./,# +, 5$%_=&=!!&R'L0N&Nh:, '+"_=&=-(2!)(ZuH: x%&:$%,':%H:x%&:g|OO&Nh ::=0%N)m_C{ 1.1.3. Bản chất của quá trình cháy trong động cơ Diesel P&%(2!:;%-",%,N06%# :;,0%&H,':%8:::2K:;,0%%0N5 "8,.p:N6%06%N %,6%,[./6% N I0&`,>?%.P6%N o: '+(%a8a:;,0%:+38a:;,0%!&` 8,N8a,=:T]>8I8./ ,,K):&K:;%56#-b2 %:-&KJ!H,(:J. P,bJ8N$%J_=&='"%o8,. P(2!:8o]0-b3(2o)Y"gcY4D c44} F !)bK4EE E O.P,$#8, !b'3]5")GE} F .~",&:! J,#. 5565 )7$ 8* 89'('):;< =><? =><@? =><AB? =><C#? 55)7$ 8* 89'('):;< O!$%J8(2"+(2c•%(&%Z  Kỳ nạp  !"#$%&'(')*+"),%&- /%4   P6b$%1]()&:g/_O',#;f_O: H-:;%.6,6Hb># ;;N0b;]-b(2&%;!:;% J.p;0. /"$%J'J9,€%;]() #0(J !)0]&)$%;!0&% f_O0(J !)00$%;.>,: -b)(2+,-&KJ5.xa0]&)0$%; (2T,=::J!(6!::NXE : .  Kỳ nén u&:Lgf_O/_O,%;!;N>0b- b:;%(2o!)&K%:wcE•c4} F y!:N4EED dEE : O./T,=:'$%8,#8,;:,$%b0 ,] %. /"o-8I+%,&:]f_O;!g% 0b.\o&:]/_O.  Kỳ nổ (hay thì cháy giãn nở) p&:+/_Ow:NFE : ()/_OT,=::Jy !:8J.Pi-b0%:w &-$%y&`"8,&-h,&:;f_O.A,N% ;!;N>0b. !)J_=&=7(J;5#-&K"a &K%;(2:,&%/_O:N4DY4 : .  Kỳ xả P6b&:',#gf_O/_O,;;N]b,w&N h,y:%:%;;N. /";N7o:'(]€%;;N]()f_O0 (J !)0]&)$%;;N!0&%/_O0(J !)0 0$%;;N.>,:Nb,(2&-&K J5.xa0]&)0$%;N(2T,=:: J!(6!::NXE : . 5563 $( 89CDE+ 89'(') F#55$( 89CDE+ 89'(')  !"#$%&'(')*+"),%&- /%d   Động cơ Diesel Động cơ xăng G !" DPS>J DJUSJ DO-&K) D‚?l!>b8>J8>  D/%:b J Dp:N D  m  &K  &R  'L ) D/b2!)Jl w;=,y HI !" D/ƒ D/%:>J DJ> I>J DPIJ D  p:N      U J DO-&KlJ D  O,    J  ! b  5566 .E- JEJ"KLHM P0b"& l=$%:(6!-(6$% J_=&=#]c,NbZq;,PJwPq ; yK-[T0 a!0=. P:%70&":;,(•wCq ; y::$% J_=&=. 1.2. Thành phn ha học của nhiên liệu Diesel P_=&=0:N&-]&Kb,#gF4EX4E E O m,':%8:%gO Yd O FEFY . 1.2.1. Nhóm hợp chất Hydrocarbon  m%%nn i#!>m,':%8:%%nn:H:x%&:,&"H 8%K„!K…+K„wD%%ny 'KH$%Kb!$,=,. u+H:x%&:8I+0im,':%8:D%%n0 %:(ZO Yd 0]YsY : OO FE 0]XdG : O.p HR,&`:%8HRm,':%8:?  !"#$%&'(')*+"),%&- /%G   ]'l&`k:0HRD%%nI,0>&`: NKbb0#-i]K.H, ,HbH,&"-i$%'+_\K]K.  mP%= Pm,':%8::P%=:H:,8:0K !?0>Lb;%?02KFX!?.P:% ?0K^2%!?%=!%:%(%!„ $%. m%=0N5"8,!8% %%n!%:%:_=&=2K,0#!)(2 ).  mB:% mB:%0N58,oK(N(] i(]K./,m,':%8:%:%:,& %>K-[-(6:0N$%J_=&=(6%0; ()(2$%0:_=&=. P:8%m,':%8::+$%_=&=- % (2#2K-:(:=n'={2K-: ,g8&H(|OON){ 1.2.2. Nhóm hợp chất phi Hydrocarbon /:_=&=(Jh2Km,':%8:>' %  m2K$%(• /:;5(•'()'=%%+$,:& 2K(•:H:x%&:$%_=&=:2K,+ (-?%./%,!:0(•'&n%!'&n%7(( •:'a!?.<2K&n%!?:w'a!?y:$,.  m2K$%:;, O2K %:;,:H:x%&:75'+.i8]H :,2K %:;,'()'%;$,%;%==0K>! "]:H:x%&:. P:%;2K %:;,:H:x%&:?0=:! „$%(=†:'=,=:{  !"#$%&'(')*+"),%&- /%s    m2K$%PJ O2K %PJ:H:x%&:70]'\:!„:i 2K %PJ-%b8%†J(u:@':!„$%0. P:2Km,':%8::H:x%&:30i K"%(&(2Kb(2HR$%"%!::NwXEEDcEEy. P02K"%$%'+l(6$,]H:&%x%&:. 1.3. Các nguồn ngoài phân đoạn Gasoil để sn xuất Diesel /+0%$%%,1K>.O-QL!: :'+-?L!:&R'L!>-.O0#% F0Z  P0YZ8%::x%&:(2g&%Z  O%%;  xN)  O0% x%&:(2g,(60K(2K;Kw@OK(2 C%:Ko1a>(2%:%!2K"%>y._:!, 'Tx%&:,=N(%%;R9m_C. CNh(2&%m_C0(22Km,':%8:! 2K%:%%,>!?NK>%%n5@O5 &-+5b(&-4EevEe!&-N>, :0N5,.  P0FZ8%::x%&:(2&%;R98k,'::i&Nh x%&:$%,':%. i#18$%x%&:0,K(2Kw@O%:(2 2Km,':%8:(CqPN>(2%:%!K-: 7N>+y. 1.4. Các tiêu chuẩn chất lượng của nhiên liệu Diesel fK•&Nh:70QK(2.Ph ,+)kN #b&Nh0H,% :&R'L./:&R'L&`;N,%,J(K ':8%,JH,,1N1$%Ji8KN$% JN(]-(6&!& l=$%:(6.<!,: Q3(2i%::, iT,!:^ h,a.m%,&())3&R'LhM:@@@@<<.  !"#$%&'(')*+"),%&- /%v   <P%?%'LhM:@@::$%J.C%H, &h%!)_=&=w/O<P4dsvZFEE4y 1.4.1. Thành phần cất /+K'T#8#'[+58%,J=::i (2=:+5(2(K*:8ah =:>;a. P0+(K1a(2i(8]8J$% gY44÷XG4 : O./:04Ee8J] : ‡FGE÷FsE : Ovde 8J] : ‡XcE÷XdE : O.P0b8JJ'[]6 %,H0,N!0=:bNb. 1.4.2. Chỉ số Cetane OQ&O=%=(2,()i(:N5"8,$% _=&=!(2b8ke<$%DO=%=wO Yd m Xc y:^2$%0!) D =,%%=wO YY m YE y^2,0N58,(J(J!) _=&=%N:&./:^2,DO=%=0N5"8,Q& =%=$%0(2,()8kYEE? D=,%%=0N5"8, o(2,()8kE. CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 N"'))' N.'' /:  "    (6  %  3  %,    D=,%%=  8k  mzP w=%=,:%y!)mzP0@O‡Y4. OQ&O=%=(2b=:- g&- !)4Ee(K!ˆ Z @O‡c4cGc•YdcYcY'ƒGGc' F •E44c/ 4E ƒvGEsXw/ 4E y F ‰+!>a&O=%=$%J_=&=w'()4EE!?}yQ +  c4    4E.  <)    J  ,  %  w  YEEE  !?}y    +    4E.  /a&O=%=%:&`3b!&+]%::;% &`H$,O%8:"':w:y(),./a&O=%=K&`;N,%  !"#$%&'(')*+"),%&- /%YE [...]... nhiên liệu Diesel Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang 12 NHD: Th.S Nguyễn Đình Thống SVTH: Nguyễn Quốc Thái CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 1.5 Giới thiệu – Lịch sử hình thành và phát triển của Biodiesel Biodiesel (BD) còn được gọi Diesel sinh học, là một loại nhiên liệu có tính chất giống với dầu Diesel nhưng... acid béo 12:0 và 19,9% acid béo 14:0 Bảng 2.3 Thành phần các loại acid có trong dầu thực vậtxi Loại acid Acid bão Đồ án tốt nghiệp Tên acid Caprylic Capric Dầu dừa Dầu cọ Dầu cọ cao 8,24 7,19 1,04 2,90 Dầu đậu nành 3,50 4,50 Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang 20 NHD: Th.S Nguyễn Đình Thống hòa SVTH: Nguyễn Quốc Thái Lauric... thức hóa học của các acid béo thông dụng trong dầu mỡix Trong đó 18:1 có nghĩa là acid Oleic đó chứa 18 nguyên tử C và có 1 nối đôi nên CTPT là: C18H34O2 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang 19 NHD: Th.S Nguyễn Đình Thống SVTH: Nguyễn Quốc Thái Bảng 2.2 Thành phần acid béo của một số loại dầu thực vậtx... sản xuất Biodiesel, số liệu thống kê là giá trị trung bình trong các năm 2001 đến 2006 Tuy nhiên không phải tất cả các quốc gia này đều sản xuất Biodiesel với quy mô lớn, nên sản lượng thực tế chưa đạt đến mức tối đa Hình 2.4 Tiềm năng sản xuất Biodiesel của các nước trên thế giới v Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang... án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang 30 NHD: Th.S Nguyễn Đình Thống SVTH: Nguyễn Quốc Thái nhất.Với hệ xúc tác này,hiệu suất Biodiesel có thể đạt tới 80% Một công trình khác cho biết, nếu sử dụng thêm dung môi n-hexan thì cũng trên hệ xúc tác này, hiệu suất Biodiesel đạt tới 94%, gần bằng với xúc tác NaOH đồng thể Ngoài... Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng  Công ty Đức Việt đang có kế hoạch hợp tác với nhà đầu tư Đức để phát triển NLSH Tuy đã có vài công ty nước ngoài (Đức, Israel, Hàn quốc…) đến Việt nam để nghiên cứu hợp tác hoặc liên doanh phát triển NLSH, nhưng mới ở giai đoạn thăm dò, hơn nữa chưa Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang 17 NHD:... nhiều vào nghiên cứu phản ứng chuyển hóa này  Các phương pháp chuyển hóa ester 1.8.5.1 Sử dụng xúc tác đồng thểxix Sử dụng xúc tác đồng thể lỏng với triglycerides có trong dầu mỡ động thực vật để chuyển hóa chúng thành các esters, có xúc tác axit và xúc tác kiềm nhưng xúc tác kiềm thúc Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang... nhiên liệu Diesel xuất phát từ quá trình stripper bằng hơi nước cho loại nhiên liệu này trong quá trình chưng cất Và xác định hàm lượng nước nhằm đánh giá khả năng gây ăn mòn và khả năng ảnh hưởng đến quá trình cháy của nhiên liệu Bảng 1.2 Yêu cầu kỹ thuật về nhiên liệu Diesel Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang... triệu tấn năm 2007 và đạt 32,6 triệu tấn năm 2008 Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang 15 NHD: Th.S Nguyễn Đình Thống SVTH: Nguyễn Quốc Thái Hình 2.3 Đồ thị sản lượng và trữ lượng Biodiesel trên toàn thế giới iv Và hơn thế nữa, thị trường Biodiesel của thế giới ước tính sẽ đạt con số 37 tỷ gallon tương đương... 9295 dầu Dầu nành 0,920 58 – 63 -4 330 8925 Dầu diesel 0,836 3–6 -2 10478 Từ số liệu của các bảng tính chất của dầu thực vật, ta thấy khi chuyển hóa Triglyceride thành Biodiesel, cấu trúc gốc acide béo không hề thay đổi cho nên thành phần acide béo Đồ án tốt nghiệp Nghiên cứu phụ gia hạ điểm chảy cho dầu Diesel của nhà máy lọc dầu Dung Quất Trang 21 NHD: Th.S Nguyễn Đình Thống SVTH: