Khảo sát một số loại phụ gia tăng trị số oatan dùng để pha chế xăng từ condensat và phân đoạn xăng có trị số octan cao

Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ QUANG HƯNG KHẢO SÁT MỘT SỐ LOẠI PHỤ GIA TĂNG TRỊ SỐ OCTAN DÙNG ĐỂ PHA CHẾ XĂNG TỪ CONDENSAT VÀ PHÂN ĐOẠN XĂNG CÓ TRỊ SỐ OCTAN CAO Chuyên ngành : Công Nghệ Hoá Học LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2007 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : Tiến sĩ Nguyễn Hữu Lương Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 28 tháng 01 năm 2008 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Ngày, tháng, năm sinh: Chuyên ngành: Lê Quang Hưng Phái: Nam 20/11/1981 Nơi sinh: Bắc Ninh Cơng nghệ hố học MSHV: 00505100 I- TÊN ĐỀ TÀI: Khảo sát số loại phụ gia tăng trị số octan dùng để pha chế xăng từ condensat phân đoạn xăng có trị số octan cao II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Lựa chọn phụ gia để pha xăng từ condensat phân đoạn xăng có trị số octan cao đạt tiêu chuẩn hành đem lại hiệu kinh tế - Xây dựng đường đặc trưng trị số octan dựa kết thực nghiệm - Tối ưu hố cơng thức pha chế xăng nhằm đạt hiệu kinh tế III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: 01/2007 11/2007 TS Nguyễn Hữu Lương CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Em xin cảm ơn tiến só Nguyễn Hữu Lương Thầy cô giáo thuộc khoa Công Nghệ Hoá Học trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh tận tình giúp đỡ em thời gian thực đề tài Em xin cảm ơn Trung Tâm Nghiên Cứu Phát Triển Chế Biến Dầu Khí, đặc biệt phòng Hoá Dầu thạc só Nguyễn Văn Trọng Luật – trưởng phòng Hoá Dầu tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn thành đề tài Cuối cùng, em xin cảm ơn bạn lớp cao học giúp đỡ em thời gian thực đề tài Tác giả Lê Quang Hưng Tóm tắt luận văn thạc sĩ Ở Việt Nam, với trữ lượng condensat dồi nguồn nguyên liệu sẵn có để pha chế xăng Nhưng vấn đề đặt sở sản xuất xăng trị số octan condensat thấp, nên pha với phân đoạn xăng có trị số octan cao (reformat) để sản xuất xăng thương phẩm khơng hiệu kinh tế không đáp ứng tiêu chuẩn nhiên liệu xăng Vì vậy, để tận dụng nguồn nguyên liệu cho pha chế xăng hướng giải dùng kết hợp với phụ gia tăng trị số octan Luận văn tiến hành nghiên cứu lựa chọn số loại phụ gia tăng trị số octan thích hợp dùng để pha chế xăng Sau lựa chọn loại phụ gia thích hợp, luận văn vào khảo sát khả làm tăng trị số octan phụ gia chọn thiết lập mơ hình đặc trưng trị số octan theo thành phần nguyên liệu pha chế để đưa công thức pha chế xăng đạt tiêu chuẩn Việt Nam Tiếp theo luận văn thực việc tối ưu hố cơng thức pha chế để giảm tối thiểu chí phí sản xuất xăng việc thay đổi thành phần pha chế dựa vào điều kiện ràng buộc mặt kỹ thuật ràng buộc thực tế sản xuất nhà máy Bố cục luận văn gồm phần sau: Phần I: Tổng quan Phần II: Thực nghiệm Phần III: Kết bàn luận Phần IV: Kết luận Abstract Vietnam has a great reserve of condensate that is available feedstock to produce gasoline Gasoline that is produced from blending condensate with high octane gasline fraction (reformate) is not economic effective and not meet the new gasoline standard in Vietnam And a way to use this resource for producing gasoline is to blend with octane-enhancing additives This thesis studied the selection of octane-enhancing additives to blend with condensate and reformate for production of gasoline After that the thesis studied further the ability of addititves to increase octane and estimate a octane characteristic equation for blended gasoline And then finding optimal formula for blending gasoline The optimal formula is a the recommented dosage that make sure produced gasoline meet the new standard with the lowest cost Finding optimal formula is to solve target fuction of economically optimality that on base of constraint of composition, material equilibrium and quality of blended gasoline I MUÏC LỤC MỞ ĐẦU PHAÀN I: TOÅNG QUAN I.1 Thị trường nhiên liệu tình hình pha chế xăng Việt Nam I.1.1.Thị trường nhiên liệu Việt nam I.1.2 Tình hình pha chế xăng thương phẩm Việt Nam I.2 Xu chất lượng nhiên liệu xăng 12 I.2.1 Xu chất lượng nhiên liệu xăng giới 12 I.2.2 Xu chất lượng nhiên liệu xăng Việt nam 13 I.2.3 Một số tiêu liên quan đến chất lượng xăng 15 I.3 Thực trạng sử dụng condensat Việt Nam cấu tử pha xăng 19 I.3.1 Thực trạng sử dụng condensat Việt Nam 19 I.3.2 Các cấu tử pha xaêng 20 I.4 Các loại phụ gia tăng trị số octan thông dụng 20 I.4.1 Giới thiệu số loại phụ gia tăng trị số octan cho xăng 20 I.4.2.Cơ sở lựa chọn phụ gia tăng trị số octan cho xăng 22 I.4.3 Thành phần, tính chất chức số loại phụ gia tăng trị số octan cho xăng 25 I.5 Kết luận 34 PHẦN II: THỰC NGHIỆM 35 II.1 Mục tiêu 36 II.2 Noäi dung nghiên cứu 36 II.2.1 Xác định tính chất nguyên liệu 36 II II.2.2 Đánh giá ảnh hưởng hợp phần đến trị số octan xăng 36 II.2.3 Thiết lập phương trình đặc trưng trị số octan cho xăng pha chế 37 II.2.4 Tối ưu hoá công thức pha chế xăng 37 II.3 Phương pháp nghiên cứu 38 II.3.1 Phương pháp xây dựng mô hình pha chế xăng thương phẩm 38 II.3.2 Phương pháp thực nghiệm 46 PHAÀN III: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 51 III.1 Xác định tính chất nguyên liệu 52 III.1.1 Condensat Bạch Hổ 52 III.1.2 Reformat RON 100 nhập 54 III.2 Khả tăng trị số octan loại phụ gia 56 III.2.1 Phuï gia PT – 10515G 56 III.2.2 Phuï gia MMT 56 III.3 Hiệu ứng cộng hưởng hợp phaàn 57 III.3.1 Giữa reformat condensat Bạch Hổ 57 III.3.2 Giữa phụ gia PT – 10515G phụ gia MMT 58 III.3.3 Đánh giá sơ chi phí cho đơn vị RON tăng thêm nhờ phụ gia 59 III.3.4 Nhận xét 60 III.4 Xây dựng phương trình đặc trưng trị số octan 61 III.4.1 Xây dựng sở liệu 62 III.4.2 Thiết lập phương trình tính trị số octan xăng pha chế 65 III.4.3 Kiểm định phương trình hồi qui tìm 67 III.5 Kiểm tra chất lượng sản phẩm xăng pha chế 70 III III.6 Xaùc định công thức tối ưu pha chế xăng 73 III.6.1 Tối ưu hoá theo lý thuyết 75 III.6.2 Tối ưu hoá thực tế sản xuaát 76 III.7 Tính hiệu kinh tế 79 PHẦN IV: KẾT LUẬN 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHUÏ LUÏC 90 IV DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ Bảng I.1: Dự báo nhu cầu xăng dầu Việt Nam đến năm 2010 Bảng I.2: Sản lượng xăng pha chế PDC 10 Bảng I.3: Hàm lượng lưu huỳnh cho phép theo tiêu chuẩn EURO 13 Bảng I.4: Bảng so sánh TCVN 6776:2000 TCVN 6776:2005 14 Bảng I.5: So sánh tiêu TCVN 6776:2005 với tiêu chuẩn khu vực giới 15 Bảng I.6: Các loại phụ gia tăng trị số octan 24 Bảng I.7: Khả tương thích hợp chất tăng trị số octan .24 Bảng I.8: Một số kết thử nghiệm với phụ gia PT-10515G 26 Bảng I.9 : Những ảnh hưởng MMT đến tính chất xăng 28 Bảng I.10 : Khả tăng trị số octan phụ gia MMT xăng gốc có trị số octan từ 86 đến 88 29 Bảng I.11: Khả tăng trị số octan phụ gia MMT xăng gốc có trị số octan từ 92 đến 94 30 Bảng I.12: Các dạng phụ gia Sunazocene® tính chất hóa lý 32 Bảng I.13: So sánh lựa chọn phụ gia .33 Bảng III.1: Thành phần tính chất lý hóa condensat Bạch Hổ 52 Bảng III.2: Thành phần tính chất lý hóa reformat 54 Bảng III.3: Khả tăng trị số octan phụ gia PT – 10515G 56 Bảng III.4: Khả tăng trị số octan phụ gia MMT .56 Bảng III.5: Hiệu ứng cộng hưởng reformat condensat BH .57 Bảng III.6: Hiệu ứng cộng hưởng phụ gia PT – 10515G MMT .58 Bảng III.7: Giá loại phụ gia tăng trị số octan 59 Bảng III.8: Chi phí cho đơn vị RON tăng thêm nhờ phụ gia 59 PHỤ LỤC IV: Bảng tính tối ưu hoá công thức pha chế xăng Bảng IV.1: Tối ưu hoá công thức pha xăng 90 Microsoft Excel 11.0 Answer Report Worksheet: [Cao hoc - RON.xls]Toi uu Report Created: 9/8/2007 12:01:23 AM Target Cell (Min) Original Cell Name Value Final Value $B$1 Hàm mục tiêu 9234 Adjustable Cells Original Cell Name Value Final Value Thành phần thể tích $D$4 x1 0.0 94.8 Thành phần thể tích $E$4 x2 0.0 0.0 Thành phần thể tích $F$4 x3 0.0 5.2 Constraints Cell Name Cell Value Formula $D$1 x1+x2+x3 x1 $D$1 y= x1 $D$4 Thành phần thể tích x1 $D$4 Thành phần thể tích x1 Status Not Bindin 100 $D$10=100 g Not Bindin 90.00 $D$11=90 g Not $D$4=$D$ Bindin 94.8 g Slack 0 5.16668626 37.8 $E$4 Thành phần thể tích x2 Thành phần thể tích x2 $F$4 Thành phần thể tích x3 $F$4 Thành phần thể tích x3 $E$4 Not $E$4=$D$ Bindin 0.0 g Not $F$4=$D$ Bindin 5.2 g 43 0.0 0.83331373 5.2 Bảng IV.2: Tối ưu hoá công thức pha xăng 92 Microsoft Excel 11.0 Answer Report Worksheet: [Cao hoc - RON.xls]Toi uu Report Created: 9/8/2007 12:00:43 AM Target Cell (Min) Original Cell Name Value Final Value $B$1 Hàm mục tiêu 9543 Adjustable Cells Original Cell Name Value Final Value Thành phần thể tích $D$4 x1 0.0 94.1 Thành phần thể tích $E$4 x2 0.0 0.0 Thành phần thể tích $F$4 x3 0.0 5.9 Constraints Cell Name Cell Value Formula Status Slack $D$1 x1+x2+x3 x1 $D$1 y= x1 $D$4 Thành phần thể tích x1 $D$4 Thành phần thể tích x1 $E$4 Thành phần thể tích x2 Thành phần thể tích x2 $F$4 Thành phần thể tích x3 $F$4 Thành phần thể tích x3 $E$4 Not Bindin 100 $D$10=100 g Not Bindin 92.00 $D$11=92 g Not $D$4=$D$ Bindin 94.1 g Not $E$4=$D$ Bindin 0.0 g Not $F$4=$D$ Bindin 5.9 g Bảng IV.3: Tối ưu hoá công thức pha xăng 95 Microsoft Excel 11.0 Answer Report Worksheet: [Cao hoc - RON.xls]Toi uu Report Created: 9/7/2007 11:59:57 PM Target Cell (Min) Original Cell Name Value Final Value $B$1 Hàm mục tiêu 10231 0 5.88470832 37.1 43 0.0 0.11529167 5.9 Adjustable Cells Cell $D$4 $E$4 $F$4 Name Thành phần thể tích x1 Thành phần thể tích x2 Thành phần thể tích x3 Constraints Cell Name $D$1 x1+x2+x3 x1 $D$1 y= x1 Thaønh phần thể tích $D$4 x1 Thành phần thể tích $D$4 x1 Thành phần thể tích $E$4 x2 Thành phần thể tích $E$4 x2 Thành phần thể tích $F$4 x3 Thành phần thể tích $F$4 x3 Original Value Final Value 0.0 84.0 0.0 10.0 0.0 6.0 Cell Value Formula Status Slack Not 100 $D$10=100 Binding Not 95.00 $D$11=95 Binding $D$4=$D$ Not 84.0 Binding 27.0 $E$4=$D$ Not 10.0 Binding 10.0 $F$4=$D$ Not 6.0 Binding 6.0 Bảng IV.4: Tối ưu hoá công thức pha xăng 90 thực tế sản xuất Microsoft Excel 11.0 Answer Report Worksheet: [Cao hoc - RON.xls]Toi uu Report Created: 9/9/2007 10:32:17 AM Target Cell (Min) Original Cell Name Value $B$1 Hàm mục tiêu Adjustable Cells Original Cell Name Value Thành phần thể tích $D$4 x1 0.0 Thành phần thể tích $E$4 x2 0.0 Thành phần thể tích $F$4 x3 0.0 Constraints Cell Cell Name Value $D$1 x1+x2+x3 x1 $D$1 y= x1 $E$4 $F$1 Thành phần thể tích x2 Lượng condensat/năm x3 $D$4 Thành phần thể tích x1 $D$4 Thành phần thể tích x1 Final Value 10226 Final Value 61.3 36.7 2.0 Formula Status Not Bindin 100 $D$10=100 g Not Bindin 90.00 $D$11=90 g Not Bindin 36.7 $E$4>=$F$4 g 81,144,00 $F$13