dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ phương pháp xác định hàm lượng muối clorua

Mục lục PHẦN 1 – DẦU MỎ VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU MỎ I. DẦU THÔ VÀ BẢN CHẤT CỦA DẦU THÔ 5 1 Bản chất của dầu thô 5 2 Thành phần của dầu thô 5 2.1 Thành phần nhóm hydrocacbon của dầu thô 5 2.2 Thành phần phi hdrocacbon trong dầu 7 II: CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA DẦU THÔ. 9 1. Thành phần cất 9 2. Áp suất hơi bảo hoà. 10 3.Tỷ trọng 11 4. Độ nhớt 11 5. Nhiệt độ chớp cháy 11 6. Nhiệt độ đông đặc 13 7. Điểm vẫn đục 13 III. PHÂN LOẠI DẦU VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU THÔ. 14 1. Phân loại dầu thô: 14 1.1. Phân loại dầu mỏ theo bản chất hóa học 14 a. Phân loại theo Viện nghiên cứu chế biến dầu Groznii (Nga) 14 b.Phân loại theo công nghệ GOST 91266 của Liên Xô(cũ) 15 c. Phân loại theo Viện dầu mỏ Pháp(IFP) 16 d. Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Mỹ 17 e. Phân loại theo Nelson, Watson và Murphy 17 1.2. Phân loại dầu mỏ theo bản chất vật lý 18 a. Theo tỷ trọng dầu 18 b Theo chỉ số °API 19 c Theo chỉ số tương quan 19 1.3. Phân loại dầu thô theo khu vực xuất phát 19 2.Các sản phẩm dầu 21 PHẦN 2 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNG HÀM LƯỢNG MUỐI CLORUA IXác định hàm lượng muối clorua bằng phương pháp sắc kí 24 1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI IONIT 24 1.1 Độ lựa chọn và các yếu tố ảnh hưởng 24 1.2 Tốc độ trao đổi ion 24 2 .Các dạng sắc kí trao đổi ion 25 2.1.Sắc kí tiền lưu 25 2 .2.Sắc kí rửa giải 26 2.3.Sắc kí thế đẩy 27 IIXác định hàm lượng muối bằng phương pháp chuẩn độ kết tủa 28 1.Cơ sở lý thuyết: 28 2.Xác định hàm lượng muối clorua tan trong rượu 29

Nguyễn Viết Hiển Bùi Công Minh Nguyễn Tuấn Anh Dương Thu Thảo Nguyễn Thành Nam

Mục lục

PHẦN 1 – DẦU MỎ VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU MỎ

I DẦU THÔ VÀ BẢN CHẤT CỦA DẦU THÔ 5

1 Bản chất của dầu thô 5

2 Thành phần của dầu thô 5

2.1- Thành phần nhóm hydrocacbon của dầu thô 5

2.2- Thành phần phi hdrocacbon trong dầu 7

II: CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA DẦU THÔ 9

1 Thành phần cất 9

2 Áp suất hơi bảo hoà 10

3.Tỷ trọng 11

4 Độ nhớt 11

5 Nhiệt độ chớp cháy 11

6 Nhiệt độ đông đặc 13

7 Điểm vẫn đục 13

III PHÂN LOẠI DẦU VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU THÔ 14

1 Phân loại dầu thô: 14

1.1 Phân loại dầu mỏ theo bản chất hóa học 14

a Phân loại theo Viện nghiên cứu chế biến dầu Groznii (Nga) 14

b.Phân loại theo công nghệ GOST 912-66 của Liên Xô(cũ) 15

c Phân loại theo Viện dầu mỏ Pháp(IFP) 16

d Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Mỹ 17

e Phân loại theo Nelson, Watson và Murphy 17

1.2 Phân loại dầu mỏ theo bản chất vật lý 18

a Theo tỷ trọng dầu 18

b- Theo chỉ số °API 19

c- Theo chỉ số tương quan 19

1.3 Phân loại dầu thô theo khu vực xuất phát 19

2.Các sản phẩm dầu 21

PHẦN 2- PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNG HÀM LƯỢNG MUỐI CLORUA I-Xác định hàm lượng muối clorua bằng phương pháp sắc kí 24

1 ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI IONIT 24

1.1 Độ lựa chọn và các yếu tố ảnh hưởng 24

1.2 Tốc độ trao đổi ion 24

2 Các dạng sắc kí trao đổi ion 25

2.1.Sắc kí tiền lưu 25

2 2.Sắc kí rửa giải 26

2.3.Sắc kí thế đẩy 27

II-Xác định hàm lượng muối bằng phương pháp chuẩn độ kết tủa 28

1.Cơ sở lý thuyết: 28

2.Xác định hàm lượng muối clorua tan trong rượu 29

PHẦN 1 – DẦU MỎ VÀ CÁC SẢN PHẨM DẦU MỎ

Dầu mỏ và khí dầu mỏ là một trong những nguyên liệu thô quan trọng nhất mà loài người có được và nó là một trong những nguồn cung cấp hydrocarbon phongphú nhất có trong tự nhiên

Trong cuộc sống hàng ngày, có rất nhiều vật dụng mà chúng ta sử dụng đều có nguồn gốc từ dầu mỏ và khí dầu mỏ:

Dầu mỏ và khí dầu mỏ cũng có vai trò quan trọng không kém trong việc cung cấp việc làm cho hang vạn con người trong ngành công nghiệp dầu khí

Ở Việt Nam dầu mỏ đã được thăm dò và phát hiện vào cuối những năm 60 - 70 của thế kỷ XX, nhưng phải đến năm 1975, sau khi đất nước được hoàn toàn thống nhất, việc nghiên cứu, thăm dò và khai thác mới thật sự được tổ chức và triển khai một cách có hệ thống

Ngày nay, dầu thô Việt Nam đang được khai thác với sản lượng ngày càng tăng

và tuy chưa phải là quốc gia có nguồn dầu mỏ dồi dào, nhưng dầu thô của Việt Nam đã được xuất khẩu ra thế giới Tuy nhiên, đến tận năm 2005, Việt Nam vẫn chỉ là một nước xuất khẩu dầu thô thuần túy chưa có sản phẩm sau chế biến, cho

dù từ những năm 80 - 90 của thế kỷ XX chúng ta đã có kế hoạch xây dựng các nhà máy lọc dầu

I DẦU THÔ VÀ BẢN CHẤT CỦA DẦU THÔ

1 Bản chất của dầu thô

Dầu thô là chất lỏng sánh thường dễ chảy và đôi khi là chất lỏng không linh động.Thỉnh thoảng người ta cũng gặp đầu rắn Dầu thô có màu từ vàng sáng ( đôikhi dầu “trắng”) đấn nâu sẫm và màu đen

Các nguyên tố hóa học cơ bản tham gia trong thành phần dầu thô là carbon (8287%k.l) , hydro (11 15%k.l), lưu huỳnh (0,1 7,0%k.l) ,nitơ (dưới 2,2%k.l) và oxy (dưới 1.5%k.l) Trong dầu có chứa V, Ni, Fe, Ca, Na, K, Cu, Cl, I, P, Si, As… Các tạp chất này tồn tại trong dầu ở dạng hợp chất lưu huỳnh, nitơ, hợp chất chứa oxy và hợp chất cơ kim Như vậy, về thành phần dầu thô là hỗn hợp các chất hữu cơ rất phức tạpvới các chất lỏng chiếm ưu thế, trong đó các hợp chất hữu cơ rắn hòa tan ( hoặc ở trạng thái keo) và các khí hydrocacbon (khí đồng hành)

2 Thành phần của dầu thô

2.1- Thành phần nhóm hydrocacbon của dầu thô

Các hydrocacbon, là hợp chất hữu cơ, chỉ gồm hydro và cacbon là thành phần chính của dầu thô Trong thành phần của dầu thô chứa các hydrocacbon bốn nhóm sau: parafin,olefin,naphten và aromat Cần lưu ý rằng: trong dầu thô rất hiếm gặp các hydocacbon không no (olefin hoặc alken).Hàm lượng tương đối của các hydrocacbon này trong các dầu thô khác nhau là khác nhau Nhóm hydocacbon nào chiếm ưu thế thị sẽ quyết định tính chất và phương hướng chế biến dầu cũng như định hướng các sản phẩm thu và lĩnh vực ứng dụng của chúng

a- Hydrocacbon parafin (alkan)

Các parafin thấp- metan,etan,propan,butan ở thể khí Các parafin và pentan trở lên trong điều kiện thông thường ở thể lỏng Với cùng số nguyên tử carbon trong phân tử hydrocacbon cấu trúc nhánh có tỉ trọng, nhiệt độ đông đặc và nhiệt

độ sôi thấp hơn parafin mạch thẳng Các isoparafin cho xăng chất lượng tốt hơn, trong khi đó parafin mạch thẳng có tác dụng tiêu cực lên tính chất của nhiên liệu động cơ đốt trong Parafin mạch thẳng với hàm lượng không vượt quá giá trị xác định nào đó là thành phần mong muốn cho nhiên liệu phản lực,diesel và dầu nhờn

Các parafin từ C17 trở lên ở điều kiện thường thường tồn tại ở thể rắncó nhiệt độ nóng chảy tăng khi phân tử lượng tăng Hydrocacbon rắn là thành phần của parafin và serezin Parafin có cấu trúc tinh thể dạng phẳng hoặc dạng sợi, nhiệt

độ nóng chảy dao động từ 40:700C, số nguyên tử cacbon trong phân tử từ 21

32, phân tử lượng từ 300 450 Parafin rắn tồn tại chủ yếu trong phân đoạn dầu bôi trơn có nhiệt độ sôi 350 5000C.

b-Hydrocacbon không no

Trong dầu thô hiếm gặp olefin Olefin và các hydrocacbon không no khác có trong sản phẩm dầu là kết quả của chế biến phá hủy cấu trúc Các hydrocacbon này có hoạt tính cao và do đó dễ polimer hóa, tạo nhựa dẫn đến giảm thời gian tồn trữvà thời gian sử dụng của sản phẩm dầu Hydrocacbon không no là thành phần không mong muốn cho nhiên liệu động cơ và dầu bôi trơn Nhiều

hydrocacbon không no như acetylen,etylen,polypropylen,alcohol và cao su tổng hợp,chất dẻo và các sản phẩm khác

c- Hydrocacbon naphten ( Cycloalkan)

Naphten trong các phân d0oạnh nhẹ của dầu mỏ là dẫn xuất của cyclopentan và cyclohexan Trong dầu thô chứa các hydrocacbon naphten một,hai,ba,bốn vòng

Sự phân bố của napten trong ác phân đoạn rất khác nhau Trong 1 số dầu hàm lượng naphten tăng khi phân đoạn nặng dần , trong các dầu khác hàm lượng của chúng lại không đổi hoặc giảm

Naphten là thành phần quan trọng của nhiên liệu động cơ và dầu nhờn Đối với xăng ôtô chúng có tính sử dụng cao Naphten đơn vòng có mạch nhánh dài là thành phần mong muốn của nhiên liệu phản lực, diesel và dầu nhờn Là thành phần cơ bản của dầu nhờn,chúng tạo cho dầu nhờn có độ nhớt ít thay đổi khi nhiệt độ thay đổi Với cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử so với parafin naphten có t3 trọng cao hơn và nhiệt độ đông đặc thấp hơn

Naphten được ứng dụng chính làm nguyên liệu để sản xuất hydrocacbon thơm: benzen,toluen,xylen

d- Hydrocacbon thơm

Trong thành phần dầu mỏ có các hydrocacbon thơm với số vòng từ 1 4 Chúng phân bố khác nhau trong các giai đoạn Về nguyên tắc, trong các dầu nặng hàm lượng của hdrocacbon thơm tăng mạnh khi nhiệt độ sôi của phân đoạn tăng Trong các dầu thô có tỷ trọng trung bình và giàu naphten, hydrocacbon thơm phân bố tương đối đồng đều trong các phân đoạn Trong dầu nhẹ, vào phân đoạn xăng ,hàm lượng hydrocacbon thơm giảm mạnh khi nhiệt độ phân đoạn tăng Hydrocacbon thơm của phân đoạn xăng (nhiệt độ sôi 30 2000C) là các đồng đẳng của benzen Trong phân đoạn kerosene (200 3000C) bên cạnh đồng đẳng benzen có lượng nhỏ naphten Hydrocacbon thơm của phân đoạn gasoil (400

5000C) phần cơ bản là đồng đẳng naphtalen và antrasen

So với các nhóm hydrocacbon khác,aromat có tỷ trọng cao nhất Theo độ nhớt, chúng chiếm vị trí trung gian giửa parafin và naphten Hydrocacbon thơm là thành phần mong muốn của xăng, nhưng chúng làm giảm chất lượng của nhiên liệu phản lực và diesel vì làm xấu đặc tính cháy của chúng Thường hàm lượng aromat trong các nhiên liệu này không quá 20 22%.

Hydrocacbon thơm đơn vòng với mạch nhánh isoparafin dài tạo cho dấu nhờn tính chất nhiệt-nhớt tốt Về phương diện này hydrocacbon thơm phân bố mạch nhánh và đa vòng là không mong muốn Tuy nhiên, để tăng độ bền hóa học của dầu nhờn cần phải có 1 lượng nhỏ các aromat loại này

So với các hydrocacbon nhóm khác aromat có khả năng hòa tan cao đối với các chất hữu cơ, nhưng hàm lượng của chúng trong các dung môi cần hạn chế vì lý

do độc hại Hàm lượng cho phép của hơi benzen

Trong không khí là 5mg/m3 ,toluen và xylen là 50mg/m3

Ngày nay, hydrocacbon thơm được ứng dụng làm thành phẩm của sản phẩm dầu,dung môi, sản xuất chất nổ và nhiên liệu tổng hợp hóa dầu

2.2- Thành phần phi hdrocacbon trong dầu

a- Hợp chất lưu huỳnh

Lưu huỳnh thường có mặt trong tất cả các dầu thô Sự phân bố lưu huỳnh trong các phân đoạn phụ thuộc vào bản chất của dầu thô và loại hợp chất lưu huỳnh Thông thường, hàm lượng lưu huỳnh tăng từ phân đoạn nhiệt độ sôi thấp đến cao

và đạt cực đại trong đoạn chưng cất chân không

Trong dầu thô có các loại hợp chất lưu huỳnh khác nhau Trong một số dầu chứalưu huỳnh tự do, trong thời gian tồn trữ dài chúng lắng trong thùng chứa dưới dạng cặn vô định hình Trong các trường hợp khác, lưu huỳnh tồn tại dưới dạng hợp chất như hydrosulfua và hợp chất lưu huỳnh hữu cơ (mercaptan, sulfua, disulfua,thiophen,thiophan)

Các hợp chất lưu huỳnh được chia thành 3 nhóm :

Nhóm thứ nhất gồm hydrosulfua và mercaptan , có tính axit và do đó có tính ăn

mòn cao nhất theo hàm lượng của chúng, dầu thô được chia thành 3 nhóm:

Ít lưu huỳnh – dưới 0,5%k.l

Dầu lưu huỳnh – từ 0,51 2%l.k

Dầu thô lưu huỳnh cao – trên 2%k.l

Nhóm 2 gồm các sulfua và disulfua ít bền vững Ở nhiệt độ 130 1600C chúng bắt đầu phân hủy thành hydrosulfua và mercatan

Trong nhóm thứ 3 bao gồm các hợp chất vòng bền vững như thiophen và

thiophan.

Các hợp chất lưu huỳnh làm giảm độ bền hóa học và khả năng cháy hoàn toàn của nhiên liệu động cơ và làm cho chúng có mùi hôi, gây ăn mòn động cơ Trongxăng, ngoài các vấn đề trên chúng còn làm giảm tính chống kích nổ và làm tăng lượng phụ gia chì Ngà nay, bằng các phương pháp loại lưu huỳnh hiện đại như dùng xúc tác làm sạch bằng hydro, các hợp chất lưu huỳnh sẽ chuển hóa thành hydrosulfua, sau đó được lấy ra và tận dụng để sản xuất axit sulfuric và lưu huỳnh

b- Nitơ và hợp chất nitơ

Hàm lượng nitơ trong dầu dao động khoảng 0,03 0,52%k.l Nitơ trong dầu tồn tại dưới dạng hợp chất có tính kiềm , trung hoà hoặc axit Hàm lượng nitơ trong dầu tăng khi nhiệt độ sôi tăng Phần lớn nitơ (2/3 3/4) nằm trong cặn chưng cất Giữa hàm lượng nitơ, lưu huỳnh và nhựa trong dầu có mối quan hệ; các dầu nặng,nhụa chứa nhiều chứa nhiều hợp chất nitơ và lưu huỳnh , dầu nhẹ, nhựa chứa ít nitơ

Hợp chất nitơ được ứng dụng làm chất sát trùng, chất ức chế ăn mòn, phụ gia cho dầu bôi trơn và bitum, chất chống oxy hóa… Bên cạnh những tác dụng tích cực hợp chất của những nitơ có những tính chất không mong muốn như làm giảm hoạt độ xúc tác trong quá trình chế biến dầu, tạo nhựa và làm sẫm màu sản phẩm Hàm lượng nitơ trong xăng cao (10-4%k.l) sẽ dẫn tới tạo khí và cốc hóa mạnh trong quá trình reforming Lượng nhỏ hợp chất nitơ trong xăng có thể tạo lớp nhựa trong piston của động cơ và lắng nhựa trong buồng đốt hợp chất nitơ được loại bỏ hoàn toàn bằng dung dịch axit sulfuric 25%

c- Hợp chất chứa oxy

Trong các dầu thô chứa rất ít oxy dưới dạng hợp chất như axit naphten, phenol, nhựa asphant Axit naphten là axit carbonil cấu trú vòng, chủ yếu là dẫn xuất củahydrocacbon naphten vòng hai, ba , bốn và axit béo Hàm lượng của axit naphtentrong dầu không cao Trong các dầu giàu parafin và trong phân đoạn của nó hàm lượng axit naphten thấp nhất, trong khi các dầu nhựa cao- cao nhất

Axit naphten là chất lỏng ít bay hơi, đặc, tỷ trọng 0,96 1,0, có mùi rất hôi

Chúng không hòa tan trong nước nhưng tan trong sản phẩm dầu, benzen, rượu, ete Hàm lượng axit naphten trong dầu được đặc trưng bằng trị số axit, là số mg KOH dùng để trung hòa 1g chất trong dung dịch cồn- benzen với sự hiện diện của phenolphtalein

Nhựa- asphant là phần không thể thiếu của các loại dầu Chúng là phức của hợp

chất đa vòng, dị vòng (vòng chứa S,-N,-O) và hợp chất cơ kim, thành phần chínhxác của chúng cho đến nay vẫn chưa xác định được Hàm lượng và thành phần

hóa học của nhựa- asphant quyết định phương hướng chế biến dầu và chọn quá trình công nghệ trong các nhà máy chế biến dầu Một trong những chỉ số chính

về chất lượng của sản phẩm dầu là hàm lượng nhựa- asphant Hàm lượng nhựa – asphtan trong dầu nhẹ thường không quá 4 5%k.l; trong dầu nặng là 20%k.l hoặc cao hơn

Các chất nhựa –asphant được chia thành 4 nhóm:

Nhựa trung hòa

Asphanten

Cacben và carboid

Axid asphanten và alhydrid

Nhựa trung hòa là chất bán lỏng, đôi khi là chất rắn, có màu đỏ sẫm, tỷ trọng sấp

xỉ 1 Trong thành phần của nhựa trung hòa ngoài cacbon và hydro còn có lưu huỳnh,oxy, nitơ Hdrocacbon trong nhựa tồn tại dưới dạng vòng thơm và naphtenvới mạch nhánh parafin dài Tỷ lệ khối lượng của cacbon:hydro là 8:1 Tính chất vật lý của nhựa phụ thuộc chúng được tách ra từ phân đoạn nào Nhựa có phân đoạn nặng hơn có tỷ trọng, phân tử lượng cao hơn, hàm lượng lưu

huỳnh,nitơ,oxy cao hơn

Asphaten là chất rắn đen, giòn, có tỷ trọng lớn hơn 1 Ở nhiệt độ trên 3000C asphanten phân hủy và tạo thành khí và cốc Asphanten hòa tan trong pyridin, cacbuadisunfua (CS2) ,CCl4, banzen và các hydrocacbon thơm Tỷ lệ carbon: hydro trong asphaten xấp xỉ 11:1 Hàm lượng lưu huỳnh, oxy, nitơ trong

asphanten cao hơn so với nhựa

Sản phẩm phân hủy của asphaten là cacben và carboid Cacbeb không hòa tan

trong benzen, hòa tan 1 phần trong prydin và H2S Carboid không hòa tan trong bất cứ dung môi hữu cơ nào và khoáng nào Thành phần nguyên tố của cacboid

là (%k.l): C-74,2 ; H-5,2; S-8,3; N-1,1; O-10,8 và tro -0,4

Axit asphaten và alhydrid về vẻ ngoài giống nhựa trung hòa Đây là chất lỏng

quánh hoặc rắn, không hòa tan trong eter dầu mỏ và hòa tan tốt trong benzen, rượu và cloroform Tỷ trọng của axit asphaten cao hơn 1

Nhìn chung, việc phân loại dầu thô theo hàm lượng lưu huỳnh, parafin, nhựa cũng như hàm lượng dầu nhờn distilat và dầu cặn (thành 4 nhóm) cho phép giải quyết vấn đề lựa chọn ứng dụng hệ công nghệ này hay hệ khác trong thiết kế nhàmáy chế biến dầu mới

II: CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA DẦU THÔ.

1 Thành phần cất

Như chúng ta đều biết dầu mỏ cũng các sản phẩm của nó là một hỗn hợp

của nhiều các hợp chất hydrocacbon có nhiệt độ sôi thay đổi trong khoảng rộng.Thực tế thì dầu mỏ hay các phân đoạn dầu mỏ đều chứa một số lượng rất lớn cáccấu tử với nhiệt độ sôi thay đổi trong một khoảng rất rộng Khi nghiên cứu dầu mỏ

thì người ta quan tâm nhiều đến mức độ bay hơi hay tỷ lệ bay hơi ở một nhiêt độnào đó

Tính chất bay hơi của dầu mỏ hay các sản phẩm của nó có ý nghĩa rất lớn

trong quá trình bảo quản, vận chuyển cũng như trong quá trình sử dụng Vì vậyđây là một tính chất hết sức quan trọng của dầu mỏ

Thành phần cất là khái niệm dùng để biểu diễn phần trăm của mẫu bay hơitrong điều kiện tiến hành thí nghiệm theo nhiệt độ hoặc ngược lại nhiệt độ theophần trăm thu được khi tiến hành chưng cất mẫu Thực tế người ta sử dụng những

khái niệm sau

Nhiệt độ sôi đầu: Là nhiệt độ đọc được trên nhiệt kế vào lúc giọt chất lỏngngưng tụ đầu tiên chảy ra từ cuối ống ngưng tụ

Nhiệt độ sôi cuối: Là nhiệt độ cao nhất đạt được trong qúa trình chưng cất.Nhiệt độ sôi 10% (t10%), t50%, t90%, t95%, Là nhiệt độ đọc trên nhiệt kếtương ứng khi thu được 10%, 50%, 90%, 95% chất lỏng ngưng tụ trong ống thu

2 Áp suất hơi bảo hoà.

Áp suất hơi đặc trưng cho tính chất các phân tử ở bề mặt pha lỏng có xu

hướng thoát khỏi bề mặt này để chuyển sang pha hơi ở nhiệt độ nào đó Đó là một

hàm số của nhiệt độ và các đặc tính pha lỏng

Áp suất hơi bảo hoà chính là áp suất hơi mà tại đó thể hơi nằm cân bằng

với thể lỏng trong một nhiệt độ nhất định

Sự sôi của một hydrocacbon hay của một phân đoạn dầu mỏ chỉ xảy ra khi

áp suất hơi của nó bằng với áp suất hơi của hệ Vì vậy, khi áp suất hệ tăng lên,

nhiệt độ sôi của nó sẽ tăng theo nhằm tạo ra một áp suất hơi bằng áp suất của hệ.Ngược lại, khi áp suất của hệ giảm, nhiệt độ sôi của nó cũng giảm đi tương ứng.Đối với các hydrocacbon riêng lẻ, áp suất hơi của nó chỉ phụ thuộc vào

nhiệt độ và vì vậy ở một áp suất nhất định chỉ có một nhiệt độ sôi tương ứng.Như vậy, áp suất hơi bảo hoà đặc trưng cho các phần nhẹ trong dầu thô

cũng như các phân đoạn dầu mỏ Đối với xăng nhiên liệu thì giá trị này có ảnhhưởng lớn đến khả năng khởi động của động cơ, khi giá trị này càng lớn thì động

cơ càng dễ khởi động Nhưng nếu giá trị này lớn quá thì chúng sẽ gây mất mát vật

chất và dễ tạo ra hiện tượng nút hơi

3.Tỷ trọng

Tỷ trọng của một chất nào đó là tỷ số giữa khối lượng riêng của nó với khốilượng riêng của chất chuẩn được đo trong những điều kiện xác định (nhiệt độ).(đối với chất lỏng chất chuẩn được chọn là nước còn các chất khí là không khí)t1

Tỷ trọng của phân đoạn dầu mỏ là một hàm số của nhiệt độ mà không phụ

thuộc vào áp suất nói chung, dù phân đoạn có mang đặc tính gì (parafinic,naphtenic, hay aromatic) thì sự thay đổi của chúng theo nhiệt độ hầu như giốngnhau

Tỷ trọng của dầu mỏ cho biết dầu nặng hay nhẹ, thông qua đó có thể ước

lượng được sơ bộ hiệu suất thu các sản phẩm trắng của loại dầu mỏ đó Đối vớicác sản phẩm dầu mỏ thì ý nghĩa của tỷ trọng sẽ khác nhau Ở nhiên liệu dieselhoặc nhiện liệu cho động cơ phản lực thì tỷ trong sẽ liên quan đến khả năng phunnhiên liệu vào buồng cháy hay ảnh hưởng đến quá trình bay hơi và cháy của nhiên

liệu

4 Độ nhớt

Độ nhớt là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại sinh

ra giữa các phân tử khi chúng có sự chuyển động trượt lên nhau Vì vậy, độ nhớt

có liên quan đến khả năng thực hiện các quá trình bơm, vận chuyển chất lỏngtrong các hệ đường ống, khả năng thực hiện các quá trình phun, bay hơi của nhiên

liệu trong buồng cháy, đồng thời nó liên quan đến khả năng bôi trơn của các phân

đoạn khi sử dụng làm dầu nhờn

5 Nhiệt độ chớp cháy

Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó mẫu thử khi được đun

nóng trong điều kiện xác định sẽ bay hơi trộn lẫn với không khí và có thể vụt cháy

rồi tắt ngay như một tia chớt khi ta đưa ngọn lửa đến gần

Nhiệt độ chớp cháy là một đại lượng đặc trưng cho phần nhẹ chứa trong cácsản phẩm hay trong phân đoạn, và cũng do đó nếu trong phân đoạn chứa nhiều sản

phẩm nhẹ, dễ bay hơi, khi chúng được chứa trong các bể chứa thùng chứa, trongpha hơi của chúng có một lượng hydrocacbon lại nằm giữa giới hạn nổ thì sẽ rấtnguy hiễm, dễ xảy ra cháy nổ khi có tia lửa Do đó, nhiệt độ chớp cháy có liênquan đến tính chất an toàn khi vận chuyển, bảo quản

Nhiệt độ chớp cháy được xác định trong những dụng cụ tiêu chuẩn, khi là

cốc hở thì giá trị thu được gọi là nhiệt độ chớp cháy cốc hở, còn khi dụng cụ là cốc

kín thì ta sẻ có nhiệt độ thu được gọi là nhiệt chớp cháy cốc kín

Nhiệt độ chớp cháy cốc kín sẽ thấp hơn nhiệt độ chớp cháy cốc hở và sự

chênh lệch giữa hai nhiệt độ này càng lớn nếu nhiệt độ chớp cháy nói chung củaphân đoạn càng cao

Đối với các sản phẩm dầu mỏ thì nhiệt độ chớt cháy khác nhau Xăng có

nhiệt độ chớp cháy khoảng -40o

C, nhiên liệu cho động cơ phản lực có nhiệt độ

chớp cháy trong khoảng 28-60o

C (trung bình là 40o

6 Nhiệt độ đông đặc

Nhiệt độ đông đặc là nhiệt độ mà ở đó các phân đoạn dầu mỏ trong điều

kiện thử nghiệm qui định mất hẳn tính linh động Như vậy nhiệt độ đông đặc là đại

lượng dùng để đặc trưng cho tính linh động của các phân đoạn dầu mỏ ở nhiệt độthấp

Sự mất tính linh động này có thể vì hạ nhiệt độ thấp, độ nhớt của phân đoạn dầu

mỏ giảm theo và đặc lại dưới dạng các chất thù hình, đồng thời còn có thể do tạo

ra nhiều tinh thể parafin rắn, các tinh thể này hình thành dưới dạng lưới (khungtinh thể) và những phần còn lại không kết tinh bị chứa trong các khung tinh thể đó,

nên làm cả hệ thống bị đông đặc lại Hình dạng các tinh thể tách ra phụ thuộc vào

thành phần hóa học của hydrocacbon, còn tốc độ phát triển các tinh thể phụ thuộc

vào độ nhớt của môi trường, vào hàm lượng và độ hòa tan của parafin ở nhiệt độ

đó, cũng như tốc độ làm lạnh của nó Một số chất như nhựa lại dễ bị hấp phụ trên

bề mặt tinh thể parafin nên ngăn cách không cho các tinh thể này phát triển, vì vậy

phân đoạn dầu mỏ được làm sạch các chất này, nhiệt độ đông đặc lại lên cao Như

vậy, nhiệt độ đông đặc phụ thuộc vào thành phần hóa học của phân đoạn, và chủ

yếu nhất là phụ thuộc vào hàm lượng parafin rắn ở trong đó.

7 Điểm vẫn đục

Điểm vẫn đục là nhiệt độ cao nhất mà ở đó bắt đầu xuất hiện sự kết tinh củacác phân tử paraffin trong hỗn hợp của nó ở điều kiện thí nghiệm

Việc xác định điển vẫn đục được tiến hành theo các tiêu chuẩn ISO 3015

hoặc ASTM D2500, trước đây các kết quả quan sát bằng mắt, ngày này nhiềuphòng thí nghiệm đã trang bị các thiết bị bán tự động và kết quả không còn quansát bằng mắt nữa mà nó được đọc nhờ hai sợi cáp quang

3 : PHÂN LOẠI DẦU VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU THÔ.

1 Phân loại dầu thô:

Dầu thô muốn đưa vào các quá trình chế biến hoặc buôn bán trên thị

trường, cần phải xác định xem chúng thuộc loại nào: dầu nặng hay nhẹ, dầuchứa nhiều hydrocacbon parafinic, naphtenic hay aromatic, dầu chứa nhiềuhay ít lưu huỳnh Từ đó mới xác định được giá trị trên thị trường và hiệu quảthu được các sản phẩm khi chế biến

Có nhiều cách phân loại dầu mỏ, song thường dựa vào bản chất hóa

học, dựa vào bản chất vật lý và dựa vào khu vực xuất phát

1.1 Phân loại dầu mỏ theo bản chất hóa học

Phân loại theo bản chất hóa học có nghĩa là dựa vào thành phần của các

loại hydrocacbon có trong dầu Nếu trong dầu, họ hydrocacbon nào chiếm

phần chủ yếu thì dầu mỏ sẽ mang tên loại đó Ví dụ, dầu parafinic thì hàm lượng hydrocacbon parafinic trong đó phải chiếm 75% trở lên Trong thực tế, không tồn tại các loại dầu thô thuần chủng như vậy, mà chỉ có các loại dầutrung gian như dầu naphteno – parafinic, có nghĩa là hàm lượng parafin trội

hơn (50% parafin, 25% naphten, còn lại là các loại khác)

Có nhiều phương pháp khác nhau để phân loại theo bản chất hóa học:

a Phân loại theo Viện nghiên cứu chế biến dầu Groznii (Nga)

Theo cách phân loại của Groz-nưi có 6 loại dầu khác nhau:

Bảng phân loại dầu mỏ theo Groznuii

Loại dầu Hàm lượng hydrocarbon trong

phân đoạn 250÷300°C,% Hàm lượng trong dầu thô,%Parafin Naphten Aromat Parafin

rắn Asphanten1-Parafin

23÷3238÷3961÷7636÷4757÷58-

12÷2516÷208÷1326÷3320÷25-

1,15÷101÷6Vết0,5÷10÷0,5-

0÷60÷60÷60÷100÷20-Trong dầu parafin phân đoạn xăng chứa không ít hơn 50% khối lượng

(%kl)paraffin, phân đoạn dầu nhờn có hàm lượng parafin rắn có thể đạt tới

20%kl(trung bình 10%kl).Hàm lượng parafin rắn trong dầu loại này dao khoảng 2÷10% ,còn lượng naphten và nhựa trung hoà rất ít

Dầu parafin-naphten chứa lượng đáng kể naphten và lượng nhỏ hydrocarbon

thơm.Parafin rắn trong loại dầu này tương tự như trong dầu parafin,asphanten và nhựa rất ít

Trong dầu naphten tất cả các phân đoạn đều có hàm lượng naphten cap, đạt tới

60%kl và đôi khi cao hơn.Dầu naphten chứa luợng parafin rắn thấp nhất và

lượng nhỏ nhựa trung hoà và asphanten

Dầu parafin-naphten-thơm có hàm lượng hydrocarbon các nhóm này xấp xỉ

nhau.Hàm lượng parafin rắn trong dầu loại này thấp hơn 1÷1,5%kl, hàm lượng

nhựa và asphanten khá cao.(khoảng gần 10%kl)

Đối với dầu asphanten-aromat hàm lượng naphten và hydrocarbon thơm tăng

nhanh khi phân đoạn nặng dần lên.Parafin chỉ có trong phân đoạn nhẹ ,lượng

parafin rắn không quá 0,3%kl.Trong các dầu này chứa khoảng 15÷20% nhựa và asphanten