BÀI GIẢNG NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH TỪ DẦU HỎA

2 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU TRUYỀN THỐNG TỪ NGUỒN HÓA THẠCH (DẦU MỎ) 2.1 Giới thiệu khái quát Các sản phẩm từ chế biến dầu mỏ gồm loại: Nhóm sản phẩm lượng: gồm nhiên liệu động loại, nhiên liệu lò đốt cơng nghiệp chất đốt dân dụng sinh hoạt (chiếm 80 – 90% sản lượng) Nhóm sản phẩm phi lượng: dầu mỡ bơi trơn có nguồn gốc dầu mỏ (chiếm 10%), nhựa đường (bitum) Nhóm sản phẩm hóa học: gồm nhiều loại phục vụ sản xuất đời sống người hạt nhựa, phân bón… 2.2 Các tiêu chất lượng xăng dầu Khối lượng riêng tỷ trọng: Khối lượng riêng xăng dầu khối lượng đơn vị thể tích xăng dầu nhiệt độ tiêu chuẩn.Đơn vị g/cm 3.Nhiệt độ tiêu chuẩn 150C 200C Tỷ trọng tỷ số khối lượng riêng xăng dầu so với khối lượng riêng nước Thành phần cất: xăng dầu đặc trưng nhiệt độ sôi dầu, nhiệt độ sôi trưng chất 10%, 50%, 90% nhiệt độ cuối Từ ta tính lựợng cặn lại tính theo thể tích ban đầu Thành phần cất đặc trưng cho tính chất dễ bay nhiên liệu lỏng ảnh hưởng trực tiếp đến tính sử dụng bảo quản xăng dầu Hàm lượng nhựa thực tế: chất nhựa tính mg có 100 ml xăng dầu Đơn vị : mg/100ml Hàm lượng lưu huỳnh: tính % lượng lưu huỳnh hợp chất lưu huỳnh có xăng dầu so với khối lượng xăng dầu Ăn mòn đồng: nói lên khả ơxi hố ăn mòn kim loại tích tụ cặn bẩn sản phẩm xăng dầu Điểm cháy cốc kín: tiêu dầu, đặc trưng chất cháy loại dầu Độ nhớt: tiêu quan trọng dầu đặc biệt dầu bôi trơn.Thừơng xác định độ nhớt động học Độ nhớt động học số khả chống lại chảy dầu tác động trọng lực Độ nhớt xác định nhớt kế, đơn vị đo centistoc (CST) xác định cơng thức : V=C.t Trong đó: t: thời gian dầu chảy nhớt kế, tính giây C : hệ số nhớt kế V : độ nhớt động học (tính CST) Trị số octan: Chỉ số octan đại lượng quy ước để đặc trưng cho khả chống lại kích nổ xăng, giá trị tính phần trăm thể tích iso-octan hỗn hợp với n-heptan mà hỗn hợp có khả chống kích nổ tương đương với khả chống kích nổ xăng khảo sát Trong hỗn hợp iso-octan có khả chống kích nổ tốt, quy ước bằng100, ngược lại n-heptan có khả chống kích nổ quy ước Trong trường hợp trị số octan lớn 100 để xác định trị số octan người ta cho thêm vào xăng hàm lượng Tetraetyl chì tiến hành đo Trị số octan tính theo cơng thức sau: IO = 28.28T 100 + + 0.736T + (1 + 1.472T − 0.435216T )1 / Trong T hàm lượng Tetraetyl chì ml Các yếu tố liên quan đến động ảnh hưởng đến số octan bao gồm : Tỷ số nén, Hệ số đầy, Góc đánh lửa sớm Trị số xêtan: số biểu thị tính chống kích nổ nhiên liệu diezen cháy động Ngoài tiêu xăng dầu có tiêu như: hàm lượng tro, hàm lượng nước, hàm lượng axit kiềm tổng, TIÊU CHUẨN VIỆT NAM VỀ XĂNG Ô TÔ KHÔNG CHÌ (TCVN 6776: 2000) 2.3 Nhiên liệu xăng Xăng nhiều sản phẩm dầu mỏ, loại nhiên liệu nhẹ, tồn dạng lỏng, có nhiệt độ bốc khoảng từ (30 ¸ 40) 0C đến (180 ¸ 220)0C, có khối lượng riêng 150C r = (0,65 ¸ 0,80) g/cm3 Xăng chứa khoảng 80¸90% Cacbuahydro nhóm Alkan Cycloalkan Thành phần tốt nhất: Parafin đồng vị (Iso–Alkan) Cacbuahydro thơm có kết cấu phân tử bền vững Xăng có nhiều thành phần nêu có đặc tính chống kích nổ cao cho phép tăng tỷ số nén động cơ, kết tăng công suất động 2.3.1 Đặc điểm nhiên liệu xăng Thành phần hoá học nhiên liệu xăng Thành phần hố học xăng hydrocacbon có số ngun tử từ C4÷ C10 chí có hydrocacbon nặng C11, C12 C13 Ngồi thành phần hố học xăng chứa hàm lượng nhỏ hợp chất phi hydrocacbon lưu huỳnh, nitơ oxy Khi nghiên cứu thành phần hoá học dầu mỏ phân đoạn hay sản phẩm người ta thường chia thành phần chúng làm hai phần hydrocacbon phi hydrocacbon Thành phần hydrocacbon xăng Họ parafinic Cơng thức hóa học chung CnH2n+2, bao gồm chất có số nguyên tử nêu trên, chúng tồn dạng: mạch thẳng (n-parafin) mạch phân nhánh (iparafin), với isoparaffin mạch dài, mạch nhánh ngắn, chủ yếu gốc metyl Olefin Các hydrocacbon olefine có công thức chung C nH2n, tạo thành từ q trình chuyển hóa, đặc biệt q trình cracking, giảm nhớt, Các olefine bao gồmhai loại n-parafin iso-parafin Họ naphtenic Hydrocacbon naphtenic hydrocacbon mạch vòng no với cơng thức chung là: CnH2n vòng thường cạnh, vòng có nhánh khơng có nhánh, hàm lượng họ chiếm số lượng tương đối lớn, hợp chất đứng đầu dãy thường đồng đẳng nó, đồng phân thường có nhiều nhánh nhánh lại ngắn chủ yếu gốc metyl (-CH 3) Họ aromatic Các hợp chất xăng thường chiếm hàm lượng nhỏ ba họ hợp chất đầu dãy hợp chất đồng đẳng Thành phần phi hydrocacbon xăng Trong xăng, ngồi hợp chất hydrocacbon kể có hợp chất phi hydrocacbon hợp chất O2, N2, S Trong hợp chất người ta quan tâm nhiều đến hợp chất lưu huỳnh tính ăn mòn nhiễm mơi trường Trong xăng, S chủ yếu tồn chủ yếu dạng mercaptan (RSH), hàm lượng phụ thuộc vào nguồn gốc dầu thơ có chứa hay nhiều lưu huỳnh hiệu trình xử lý HDS Các hợp chất nguyên tử khác có hàm lượng chủ yếu dạng vết, nitơ tồn chủ yếu dạng pyridin hợp chất oxy chúng thường dạng phenol đồng đẳng Đặc điểm nguồn dùng để phối trộn xăng Xăng trình reforminh xúc tác: Xăng thu trình reforming xúc tác gọi reformat Đây nguồn nguyên liệu để phối trộn tạo xăng có chất lượng cao, chúng có chứa hàm lượng hợp chất aromatic cao nên số octan no cao (RON = 95- 102) Xăng cracking xúc tác: Đây nguồn cho xăng lớn nhà máy lọc dầu Trị số octane xăng khoảng 87- 92 tuỳ theo điều kiện cơng nghệ Thành phần hóa học chứa tới 9- 13% hydrocacbon olefine Sự có mặt của olefine nguyên nhân làm tính ổn định xăng Xăng chưng cất trực tiếp: Phân xưởng chưng cất áp suất khí phân xưởng quan trọng nhà máy lọc dầu có nhiệm vụ phân chia dầu thô thành nhiều phân đoạn khác Phần thu đỉnh sau ổn định ta thu xăng Loại xăng chưng cất trực tiếp có số octan thấp khoảng 54- 65 nên dùng lượng để phối trộn phần phân chia thành xăng nhẹ (chủ yếu C5 C6) xăng nặng Phần xăng nhẹ thường làm ngun liệu cho q trình isomer hố phần xăng nặng làm nguyên liệu cho trình reforming xúc tác Alkylat: Trong cơng nghệ lọc hóa dầu người ta sử dụng q trình alkyl hóa để sản suất xăng có trị số octane cao Ngày q trình alkyl hóa sử dụng phổ biến nước giới Với trình này, người ta tạo nguồn phối liệu có trị số octane cao khơng có tạp chất hợp chất aromatic đáp ứng yêu cầu sản suất xăng bảo đảm yêu cầu động môi trường Ngồi nguồn xăng phối liệu từ nguồn khác như: xăng giảm nhớt, xăng cốc hóa sản phẩm phụ trình Đặc điểm xăng hàm lượng hợp chất phi hydrocacbon lớn, xăng ổn định chứa lượng lớn hợp chất khơng no Cùng loại xăng ngày yêu cầu việc giảm chất gây ô nhiễm môi trường khói thải động khắt khe việc dùng cấu tử tổng hợp từ phản ứng hố học có trị số octane cao như: MTBE, TAME, methanol, ethanol để phối trộn xăng thương phẩm áp dụng rộng rãi 2.3.2 Đặc điểm động sử dụng nhiên liệu xăng Tỷ số nén thấp, số vòng quay cao Hỗn hợp cháy hòa trộn trước, đồng Cháy cưỡng bức, tâm cháy xuất bugi, cháy lan toàn thể tích buồng cháy kết thúc khu vực ngồi buồng cháy Q trình cháy diễn nhanh 2.3.3 Các yêu cầu nhiên liệu xăng Đảm bảo động dễ khởi động chạy ổn định điều kiện thời tiết Không bị đông đặc nhiệt độ hạ thấp Thành phần đồng nhất, bắt cháy nhanh, có nhiệt trị cao Cung cấp đủ công suất thiết kế mà không bị gõ (kích nổ) Chất lượng khí xả động tơ theo tiêu chuẩn quy định Chất lượng xăng bị thay đổi lưu trữ vận chuyển Không gây ăn mòn kim loại, khơng tạo cặn muội bám lên chi tiết buồng đốt 2.3.4 Các tính chất nhiên liệu xăng Tính chất xăng tiêu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng hoạt động xăng, gồm có: Tính bay Áp suất bão hòa xăng (REID) Tính chống kích nổ xăng Tính ổn định hóa học xăng Tính ăn mòn kim loại xăng 2.3.4.1 Tính bay Xăng phải có độ bay thích hợp, khoang nhiệt độ bay xăng ô tô từ 35 – 40 C đến 180 – 2200C Xăng có tính bay (thành phần nặng nhiều thành phần nhẹ) gây: Khó khởi động Khó điều chỉnh Cháy không hết xăng (hao xăng gây ô nhiễm) Tạo nhiều muội than, làm lỗng dầu nhờn bơi trơn, động nhanh mòn Tính bay xăng đánh giá tiêu: Đường cong bốc Thành phần điểm bay Áp suất bão hòa Khối lượng riêng hay tỷ trọng 2.3.4.2 Áp suất bão hòa xăng (REID) Áp suất bảo hòa áp suất trạng thái cân với thể lỏng thiết bị chuyên dùng (bomb REID) đo nhiệt độ xác định 37,8 0C (hay 1000F) Đơn vị đo áp suất bão hòa REID: Psi, Bar, kPa, mmHg, kG/cm Áp suất bão hòa REID cao khả bay mạnh Yêu cầu loại xăng phải có áp suất bão hòa REID phù hợp không cao hay thấp Quy định áp suất bão hòa xăng: Khơng q 500 mmHg (tiêu chuẩn xăng Liên xơ), khoảng: 44¸78 kPa (xăng thương phẩm nước khác) 2.3.4.3 Tính chống kích nổ xăng Hiện tượng cháy kích nổ xảy điều kiện cháy không phù hợp Trong trình cháy lan truyền, áp suất nhiệt độ phần hòa khí phía trước màng lửa tăng liên tục xạ nhiệt chèn ép kết nhả nhiệt hòa khí cháy gây ra, làm gia tăng phản ứng phía trước màng lửa hòa khí sâu Số hòa khí tự phát hỏa màng lửa chưa lan tới tạo màng lửa có tốc độ cháy lan truyền lên đến 1500 – 2500 m/s, gây tượng cộng hưởng áp suất làm tăng, giảm áp suất khí cháy cách đột ngột (160 kg/cm 2) tạo sóng xung động va đập vào vách xylanh, kết làm cho động nổ rung giật mạnh Phương pháp hạn chế kích nổ phía động Giải nhiệt tốt (đảm bảo điều kiện làm mát cho động cơ) Giảm tải động (đóng nhỏ bướm ga) làm giảm lượng hỗn hợp khí nạp vào xy lanh, giảm thời gian cháy hỗn hợp Giảm góc đánh lửa sớm Thay đổi tỷ lệ nhiên liệu khơng khí (đậm lỗng có xu hướng giảm kích nổ) Phương pháp hạn chế kích nổ phía nhiên liệu Dùng loại xăng có tính chống kích nổ cao Dùng phụ gia tăng tính chống kích nổ Phụ gia thường dùng để tăng tính chống kích nổ Tetrra Etyn chì (Pb+(C 2H5)4), gọi tắt TEC TEC chất khử Peroxyd nhằm giảm cường độ phản ứng ơxy hóa phần hỗn hợp nhiên liệu chưa cháy đến, kết hạn chế tượng kích nổ Chì chất độc người môi trường sinh thái, nên từ năm 1977 nhiều nước dần chấm dứt dùng xăng có chì Việt Nam chấm dứt dùng loại xăng từ ngày 1/7/2001 Hàm lượng chì có xăng nhập vào VN < 0,013 g/lít Trộn xăng thơ với hợp chất ngậm Oxy Một loại xăng không chì khác cấu thành từ hai thành phần xăng thô (chế tạo phương pháp chưng cất thẳng) loại cồn (Etanol), Etse số chất hữu ngậm Oxy Metyl–Tetiary–Butyl–Ether (MTBE) MTBE chất lỏng trong, có độ nhớt thấp, có mùi vị cay hăng, có trị số Octan cao (ROM 117–121, MON 91–103), nhiệt độ sôi thấp (58 0C) áp suất bão hòa trung bình 33,4 kPa, hòa tan nước nhiên lại dễ hòa tan so với xăng 2.3.4.4 Tính ổn định hóa học xăng Tính ổn định hóa học xăng biểu thị khả trì chất lượng ban đầu trình bảo quản, vận chuyển từ nơi sản xuất tiêu thụ Tính ổn định hóa học xăng đánh giá tiêu: - Hàmlượng nhựa thực tế (mg/100ml xăng) - Tính ổn định Oxy hóa (chu kỳ cảm ứng, phút) Ở số nước quy định khống chế hàm lượng Olefin (% kl) để biểu cho tính ổn định hóa học xăng hàm lượng Olefin cao tính ổn định hóa học xăng (Nhật hàm lượng Olefin quy định 20 % kl) 2.3.4.5 Tính ăn mòn kim loại xăng Trong xăng có chứa lượng nhỏ tạp chất mà q trình chế biến khơng loại bỏ triệt để trình tồn trữ, vận chuyển xăng bị nhiễm bẩn như: lưu huỳnh, tạp chất kim loại, nước Đánh gía tính ăn mòn kimloại xăng theo tiêu sau: - Kiểm nghiệm ăn mòn mảnh đồng (ngâm mảnh đồng xăng nhiệt độ 50 0C sau phải đạt cấp No1) - Hàmlượng lưu huỳnh (% khối lượng) - Độ axit (mgKOH/100ml xăng) Ngồi quy định khơng có axit, bazơ tan nước loại xăng (tiêu chuẩn Liên Xô cũ GOST 6307) 2.3.5 Các tiêu đánh giá chất lượng nhiên liệu xăng Các tiêu đánh giá Tiêu chuẩn chất lượng 2.4 Nhiên liệu dầu Diesel Nhiên liệu Diesel loại nhiên liệu lỏng, nặng dầu hỏa xăng, sử dụng cho động Diesel (đường bộ, đường sắt, đường thủy) phần sử dụng cho loại máy móc cơng nghiệp tuabin khí, máy phát điện, máy móc xây dựng Ngày động Diesel phát triển mạnh mẻ, đa dạng hố chủng loại kích thước áp dụng nhiều lĩnh vực khác đời sống sản xuất sinh hoạt người tính ưu việt so với động xăng Do vậy, nhu cầu nhiên liệu Diesel ngày tăng, điều đặt cho nhà sản xuất nhiên liệu thách thức mới, điều khó khăn yêu cầu ngày khắt khe luật bảo vệ môi trường Trong nhà máy lọc dầu nhiên liệu Diesel lấy chủ yếu từ phân đoạn gasoil trình chưng cất dầu mỏ Đây phân đoạn thích hợp để sản xuất nhiên liệu Diesel mà không cần phải áp dụng q trình biến đổi hóa học Tuy nhiên, để đảm bảo số lượng ngày tăng nhiên liệu Diesel việc sử dụng cách có hiệu sản phẩm nhà máy lọc dầu thực tế nhiên liệu Diesel ln phối liệu từ nguồn khác như: Phân đoạn gasoil trình hydrocracking, phân đoạn gasoil từ trình FCC, sản phẩm q trình oligome hóa, dime hóa, trime hóa, giảm nhớt, HDS 2.4.1 Đặc điểm nhiên liệu Diesel Nhiên liệu Diesel thương phẩm phối trộn từ nhiều nguồn khác nhà máy lọc dầu Thành phần hoá học nguồn thay đổi nhiều nguồn gốc dầu thơ Trong nhà máy lọc dầu Diesel thường thu nhận từ nguồn sau: Phân đoạn Gasoil tháp chưng cất khí (phân đoạn để phối trộn) Từ phân xưởng crackinh xúc tác Từ phân xưởng hydrocrackinh Từ phân xưởng giảm nhớt Từ phân xưởng tách loại lưu huỳnh kèm theo trình chuyển hố Từ q trình tổng hợp oligome hoá 2.4.2 Đặc điểm động sử dụng nhiên liệu Diesel Tỷ số nén cao, e = 13  23 Số vòng quay thấp, n = 1000  3500 vòng/phút Đối với động dùng nhiên liệu nặng (FO – Fuel Diesel) số vòng quay < 1000 vòng/phút Hòa khí (nhiên liệu + khơng khí) hình thành bên xy lanh với đặc điểm: - Nhiên liệu phun vào mơi trường khơng khí nén xy lanh (gần cuối q trình nén tương ứng với góc phun sớm) - Thời gian hình thành hỗn hợp cơng tác ngắn - Hỗn hợp không đồng nhất, nhiên liệu tồn pha khí pha lỏng với tỷ lệ khác - Hỗn hợp công tác tiếp tục hình thành phần nhiên liệu phun vào buồng cháy động bốc cháy Nhiên liệu tự cháy có nhiệt độ lớn nhiệt độ tự cháy nhiên liệu Diesel Nhiên liệu tự cháy vừa phun vào xylanh mà phải có thời gian để chuẩn bị cho tự bốc cháy Nhiên liệu phải phun sương xé tơi thành hạt nhỏ (h = 10  50 m), bốc khuyếch tán vào thể tích khơng khí nén, hình thành tâm cháy) Sự cháy xảy vài điểm buồng cháy thoả mãn: - Có tỷ lệ hòa trộn nhiên liệu khơng khí dễ cháy - Có trường nhiệt độ cao để hình thành trung tâm cháy Giai đoạn chuẩn bị tâm cháy gọi giai đoạn cháy trễ 2.4.3 Các yêu cầu nhiên liệu Diesel Nhiên liệu phải có độ nhớt phù hợp, có tính chống đơng đặc lưu động tốt Độ nhớt động học nhiên liệu Diesel tối thiểu là: (1,5  2,0) cSt Có thành phần chưng cất ổn định, đặc trưng khoang nhiệt độ bay nhiên liệu Diesel 155  3750C Trong đó: 50% nhiên liệu bốc t0 = 270  2800C 96% nhiên liệu bốc t0 = 340  3600C Có mức độ phát nhiễm thấp (đánh giá độ khói đen nồng độ khí độc sản vật cháy gồm HC NOx) Khơng ăn mòn gỉ, mài mòn kết muội than trước sau cháy Tính tự cháy thích hợp 2.4.4 Các tính chất nhiên liệu Diesel Các tính chất Diesel tính chất chủ yếu nhiên liệu ảnh hưởng đến tính kỹ thuật sử dụng động Diesel: Độ nhớt, tính tự cháy, tính bay 2.4.4.1 Độ nhớt Độ nhớt (Tiêu chuẩn xác định độ nhớt TCVN 3171– 1995, ASTM D 445) Độ nhớt thông số quan trọng ảnh hưởng: Khả bôi trơn bao kín khe hở đơi piston – xy lanh bơm cao áp, kim đế kim phun Tính lưu động dễ dàng hệ thống nhiên liệu (đặc biệt địa phương có nhiệt độ mơi trường thấp) đảm bảo động hoạt động nhiên liệu phải sẵn sàng cung cấp đầy đủ liên tục Khả phun tơi tán nhuyễn nhiên liệu khối khơng khí nén, kết ảnh hưởng tới chất lượng hình thành hỗn hợp cháy động diesel Độ nhớt thấp gây: Bôi trơn gây mòn nhanh đơi siêu xác 10 Áp suất phun giảm làm giảm hành trình (độ xuyên sâu) tia nhiên liệu khối khơng khí nén Mất khả bao kín khe hở đơi siêu xác (piston – xy lanh, bơm cao áp kim phun)  lượng nhiên liệu cung cấp giảm Sự ngừng phun nhiên liệu khơng dứt khốt  chất lượng cháy  thời gian cháy kéo dài khơng cháy hòan tồn nhiên liệu cung cấp  cơng suất tính kinh tế động giảm Ngồi hàm lượng khói mi than tăng cháy gây mòn nhanh động Độ nhớt cao gây: Khó khởi động nhiệt độ mơi trường thấp chất lượng tạo hòa khí chất lượng cháy nhiên liệu vì: khó phun tơi bốc hòan tồn, gây khó khăn cho việc xả khí đường ống nhiên liệu Cách chọn độ nhớt: Độ nhớt tăng theo chế độ hoạt động động Độ nhớt tăng theo nhiệt độ môi trường Độ nhớt yêu cầu loại nhiên liệu Diesel 2.4.4.2 Tính tự cháy Tính tự cháy nhiên liệu Diesel đánh giá thông số: Nhiệt độ tự cháy Trị số Cetan Nhiệt độ tự cháy “tc” Là nhiệt độ thấp mà hỗn hợp khí tự bốc cháy mà khơng cần phải có nguồn nhiệt kích thích từ bên ngồi đưa vào để đốt cháy Nhiệt độ tự cháy thấp nhiên liệu dễ cháy Nhiệt độ tự cháy nhiên liệu phụ thuộc vào: Loại nhiên liệu sử dụng Tỷ lệ hỗn hợp 11 Điều kiện áp suất nhiệt độ Nhiên liệu diesel chứa nhiều thành phần nặng (thuộc nhóm parafin chuẩn Cetan) điều kiện áp suất cao có nhiệt độ tự cháy thấp Nhiên liệu Diesel có nhiều hydrocacbon thơm có nhiệt độ tư cháy cao Trị số Cetan (dùng để đánh giá tính bùng cháy nhiên liệu Diesel) Số Cetan nhiên liệu Diesel % (tính theo thể tích) lượng Cetan (n - C 16H34), hỗn hợp điều chế mẫu gồm Cetan  - Metyl Naphtalen (C10H7CH3) Cacbuahydro thơm, mà có đặc điểm cháy giống nhiên liệu thử: Cetan Hydrocarbon thuộc nhóm Parafin chuẩn dễ cháy nên quy ước có số Cetan 100 (TSXT = 100) n - Cetan: CH3 – (CH2)14 – CH3  - Metyl Naphtalen (C10H7CH3) – khó bị Oxy hóa, khó cháy nên quy ước có số TSXT = Số Cetan thích hợp nằm khoảng 45  60 vì: Số Cetan < 40 khó khởi động (ngay mùa hè), rốc máy thời gian ủ cháy dài, lúc số lượng nhiên liệu tham gia cháy lớn  Pz cao  áp suất tăng vọt cao Số Cetan > 60 nhiên liệu dễ cháy, nhiên chất lượng trình cháy khơng cải thiện tốt hơn, mặt khác ảnh hưởng tới chất lượng phun tơi nhiên liệu độ bền kimphun nhiên liệu 2.4.4.3 Tính bay Là tiêu quan trọng ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cháy Diesel Tốc độ bay nhiên liệu Diesel cao, chất lượng tạo hỗn hợp buồng cháy tốt khả cháy kiệt sớm Nhiên liệu Diesel có tính bay nhiều so với xăng, để tăng tốc độ bay hơi, tia nhiên liệu phun phải xé tơi khuyếch tán nhanh vào khối khơng khí nóng buồng cháy Sự tán nhỏ hạt nhiên liệu phụ thuộc vào sức căng bề mặt độ nhớt Diesel Trên thực tế sản phẩm dầu mỏ từ dầu hỏa, Diesel đến dầu bơi trơn có sức căng bề mặt gần nhau, song độ nhớt khác Nhiên liệu Diesel có độ nhớt thấp dễ phun tơi, tán nhuyễn bốc nhanh Để đánh giá tính bay Diesel, người ta xác định thành phần điểm sôi, tỷ trọng đánh giá gián tiếp thông qua màu sắc nhiên liệu Trong nhiên liệu Diesel khơng có thành phần nhẹ nên khơng xác định áp suất bão hòa 12 Ngồi tiêu biểu thị độ an toàn thuận tiện sử dụng, lưu trữ vận chuyển nhiên liệu Diesel là: Nhiệt độ chớp cháy Là nhiệt độ nhỏ mà Diesel có khả cháy (xuất chớp sáng) tiếp xúc với lửa trần sau tắt Ngọn lửa vừa xuất có tiếng nổ nhẹ, sau lại tắt ngay, nhiệt độ tốc độ bay Diesel nhỏ tốc độ tiêu tốn nhiên liệu vào phản ứng cháy với khơng khí Hiện tuỳ loại nhiên liệu Diesel mà nhiệt độ chớp cháy quy định không thấp 50  600C Nhiệt độ bén lửa Là nhiệt độ thấp để hòa khí bén lửa (cháy liên tục 05 giây) Nhiệt độ chớp cháy bắt lửa nhiên liệu lỏng quy định nhiệt độ thấp cho phép bảo quản sử dụng mà khơng bị nguy hiểm hoả hoạn Đặc biệt nhiên liệu Diesel dùng tàu thủy quy định nhiệt độ bén lửa  65 C Nhiệt độ vẩn đục Là nhiệt độ mà nhiên liệu bắt đầu tạo thành tinh thể rắn, tinh thể Parafin Benzen nhỏ li ti xuất khiến lượng từ trở thành mờ đục (hiện tượng bắt đầu vẩn đục) Nhiệt độ đơng đặc Là nhiệt độ mà nhiên liệu tính linh động trở nên đơng đặc lại Nhiệt độ đông đặc < nhiệt độ vẩn đục từ  100C Nhiệt độ đông đặc khoảng – 50C Các điểm nhiệt độ biểu thị tính chảy nhiên liệu Diesel 2.4.5 Các tiêu đánh giá chất lượng nhiên liệu Diesel Các tiêu đánh giá chất lượng nhiên liệu Diesel: Độ an toàn thuận tiện qúa trình vận chuyển, lưu trữ sử dụng Đảm bảo trình cháy êm, cháy nhanh cháy kiệt Đảm bảo độ nhiên liệu suốt thời gian sử dụng Các thông số kỹ thuật 13 Các tiêu chuẩn chất lượng nhiên liệu Diesel Loại nhiên liệu Diesel Phương pháp thử DO 0,5% S DO 1,0% S ≥ 50 ≥ 45 ASTM D 976 50% chưng cất 280 °C 280 °C TCVN 90% chưng cất 370 °C 370 °C 2693–95 1,8 ÷ 5,0 1,8 ÷ 5,0 ASTM D 445 Hàm lượng S (%) ≤ 0,5 ≤ 1,0 ASTM D 2622 Độ tro (% kl) ≤ 0,01 ≤ 0,01 TCVN 2690–95 Độ kết cốc (%) ≤ 0,3 ≤ 0,3 TCVN6 324–97 Hàm lượng nước, tạp chất học (% V) ≤ 0,05 ≤ 0,05 TCVN 2693–95 Chỉ số cetan Thành phần chưng cất, t °C Độ nhớt động học (đơn vị cSt: xenti-Stock) 20 °C 0 Ăn mòn mảnh đồng 50 °C N N TCVN 2694–95 10 Nhiệt độ đông đặc, t °C ≤5 ≤5 TCVN 3753–95 11 Tỷ số A/F 14,4 14,4 — TÀI LIỆU THAM KHẢO Văn Thị Bông 2006 Nhiên liệu dầu mỡ chất lỏng chuyên dùng Trường đại học Bách Khoa TP HCM Hoa Hữu Thu 2007 Nhiên liệu dầu khí NXB đại học quốc gia Hà Nội 14 ... 2.3.5 Các tiêu đánh giá chất lượng nhiên liệu xăng Các tiêu đánh giá Tiêu chuẩn chất lượng 2.4 Nhiên liệu dầu Diesel Nhiên liệu Diesel loại nhiên liệu lỏng, nặng dầu hỏa xăng, sử dụng cho động Diesel... sản phẩm trình oligome hóa, dime hóa, trime hóa, giảm nhớt, HDS 2.4.1 Đặc điểm nhiên liệu Diesel Nhiên liệu Diesel thương phẩm phối trộn từ nhiều nguồn khác nhà máy lọc dầu Thành phần hoá học... từ bên ngồi đưa vào để đốt cháy Nhiệt độ tự cháy thấp nhiên liệu dễ cháy Nhiệt độ tự cháy nhiên liệu phụ thuộc vào: Loại nhiên liệu sử dụng Tỷ lệ hỗn hợp 11 Điều kiện áp suất nhiệt độ Nhiên liệu