Nghiên cứu nâng cao trị số octane của xăng bằng phụ gia hữu cơ cơ kim và ethanol đáp ứng tiêu chuẩn việt nam của xăng không chì tcvn 6776 2013

Nghiên cứu nâng cao trị số octane của xăng bằng phụ gia hữu cơ cơ kim và ethanol đáp ứng tiêu chuẩn việt nam của xăng không chì tcvn 6776 2013 Nghiên cứu nâng cao trị số octane của xăng bằng phụ gia hữu cơ cơ kim và ethanol đáp ứng tiêu chuẩn việt nam của xăng không chì tcvn 6776 2013 luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN HUỲNH NAM NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA HỮU CƠ, CƠ KIM VÀ C C ETHANOL ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN VIỆT NAM R L T CỦA XĂNG KHƠNG CHÌ TCVN 6776:2013 DU Chun ngành: Kỹ thuật hóa học Mã số: 8520301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN ĐÌNH THỐNG Đà Nẵng, Năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Phan Huỳnh Nam C C DU R L T TRANG TÓM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA HỮU CƠ, CƠ KIM VÀ ETHANOL ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN VIỆT NAM CỦA XĂNG KHƠNG CHÌ TCVN 6776:2013 Học viên: Phan Huỳnh Nam, Chun ngành Cơng nghệ hóa học Mã số: 8520301 - Khóa: KHH.K35.QNg, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN Tóm tắt Năng lượng có vai trị quan trọng phát triển kinh tế-xã hội nâng cao chất lượng sống quốc gia giới 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 Năng lượng trở thành yếu tố tách rời khỏi sống người, người lại phải đối mặt với thực trạng đáng báo động, nguồn lượng truyền thống cạn kiệt dần, mà nguyên nhân chủ yếu khai thác sử dụng bừa bãi Việc nghiên cứu lựa chọn loại phụ gia pha vào xăng để nâng cao chất lượng xăng mà đặc biệt trị số octane xăng đảm bảo yêu cầu kỹ thuật xăng theo tiêu chuẩn quốc tế, tiêu chuẩn Việt Nam gia tăng giá trị sử dụng kinh tế vấn đề mà nhà máy lọc dầu nhiều đơn vị kinh doanh xăng dầu cần quan tâm Trong đề tài nghiên cứu nâng cao trị số octane xăng phụ gia hữu cơ, kim ethanol đáp ứng đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam xăng khơng chì TCVN 6776:2013” Từ khóa: Octane; TCVN; Ethanol; Phụ gia; hữu C C R L T DU RESEARCH ENHANCEMENT ON OCTANE NUMBER OF GASOLINE BY ADDING ORGANIC ADDITIVES, MECHANICAL AND ETHANOL CORRESPONDING TO VIETNAMESE STANDARDS OF UNLEADED GASOLINE TCVN 6776:2013 Abstract Energy plays an important role for socio-economic development and enhances the quality of life of the nations all over the world; therefore, sustainable economic, social development policies in each country have tight cohesion between national security, economic security and energy security Energy becomes a factor that can not be separated from human life; then humankind has to deal with an alarming reality that the traditional energy sources are exhausted, which main causes is due to indiscriminate exploitation and use The research and selection of additives mixed with gasoline to improve the quality of gasoline, especially the octane value of gasoline, ensures the technical requirements of gasoline according to Vietnamese standards and price increases use and economy are issues of concern to refineries and many petroleum businesses In this topic, we study to raise the octan numeric value of petrol with organic additives, mechanical and ethanol corresponding to Vietnamese standards of unleaded gasoline TCVN 6776: 2013 Keyword: Octane; TCVN; Ethanol; additives; organic C C DU R L T MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT ĐỀ TÀI MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 3 NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN C C R L T DU 1.1 DẦU MỎ VÀ QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN DẦU MỎ [11] 1.1.1 Định nghĩa: .5 1.1.2 Nguồn gốc 1.1.3 Thành phần .7 1.1.4 Sơ lược trình chế biến dầu mỏ (hình 1.1) 1.1.5 Tầm quan trọng sản phẩm dầu mỏ 1.2 NHIÊN LIỆU XĂNG 1.2.1 Giới thiệu chung .9 1.2.2 Chu trình đốt động 10 1.2.3 Yêu cầu chất lượng xăng [5] 11 1.3 ETHANOL VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ETHANOL TRONG LĨNH VỰC NHIÊN LIỆU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở VIỆT NAM [29], [30] 21 1.3.1 Tổng quan ethanol 21 1.3.2 Khả sử dụng ethanol lĩnh vực nhiên liệu giới [34] 24 1.3.3 Tình hình nghiên cứu Việt Nam [36], [37] .26 1.4 CÁC LOẠI PHỤ GIA 27 1.4.1 Phụ gia kim antiknock 818 [7], [41] .27 1.4.2 Phụ gia hữu antiknock 819 [6], [42], [43], [44] 29 1.4.3 Phụ gia Chimec Fa 162 [38] 30 1.5 TÁC HẠI CỦA CÁC CHẤT Ô NHIỄM TRONG KHÍ THẢI CỦA ĐỘNG CƠ [1] 31 1.5.1 Tác hại sức khỏe người 31 1.5.2 Tác hại môi trường 32 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .33 2.1 QUÁ TRÌNH TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM 33 2.2 CHUẨN BỊ MẪU XĂNG 33 2.2.1 Đặc điểm kỹ thuật mẫu xăng 33 2.2.2 Nguồn gốc mẫu xăng: 34 2.3 CHẤT PHỤ GIA 34 2.4 PHA CHẾ 34 2.4.1 Pha chế loại phụ gia Antiknock 819, Antiknock 818, Chimec FA 162 34 2.4.2 Pha ethanol 35 2.5 QUY TRÌNH PHA CHẾ 35 2.6 THIẾT BỊ 35 2.6.1 Máy octan: 35 2.6.2 Máy sắc ký khí: 37 C C R L T DU 2.6.3 Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử: .39 2.6.4 Thiết bị xác định thành phần chưng cất xăng dầu [14] 40 2.6.5 Một số thiết bị phân tích đánh giá tiêu chất lượng xăng 40 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 LỰA CHỌN CÁC MẪU XĂNG 45 3.2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC LOẠI PHỤ GIA ETHANOL, A818, A819, CHIMEC FA 162 45 3.2.1 Ethanol 45 3.2.2 Antiknock 818 46 3.2.3 Antiknock 819 47 3.2.4 Chimec Fa 162 .48 3.3 XĂNG PHA ETHANOL – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 49 3.3.1 Quy trình pha chế 49 3.3.2 Hàm lượng oxy (phương pháp thử ASTM D4815) 49 3.3.3 Trị số octane (phương pháp thử ASTM D2699) 51 3.3.4 Áp suất bão hòa (ASTM D5191) 53 3.3.5 Thành phần cất .56 3.3.6 Hàm lượng lưu huỳnh 57 3.3.7 Hàm lượng benzen .58 3.4 XĂNG PHA PHỤ GIA A818 VÀ ETHANOL – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 59 3.4.1 Trước pha phụ gia A818 59 3.4.2 Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng C1, C2, C3 sau pha phụ gia A818 60 3.5 XĂNG PHA PHỤ GIA CHIMEC FA 162, ANTIKNOCK 819 VÀ ETHANOL 62 3.5.1 Các mẫu xăng gốc trước pha 62 3.5.2 Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng C1, C2, C3 xăng RON 90, xăng RON 92 pha ethanol .63 3.5.3 Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng RON 90 mẫu C1, C2, C3 pha ethanol phụ gia Chimec Fa 162 64 3.5.4 Chỉ tiêu chất lượng mẫu xăng RON 90 C1, C2, C3 pha ethanol phụ gia Antiknock 819 .67 3.6 ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN KHÍ THẢI CỦA XĂNG PHA ETHANOL VÀ PHỤ GIA CHIMEC FA 162, ANTIKNOCK 819 70 3.6.1 Thành phần chất độc hại khí thải động xăng 70 3.6.2 Kết đo hàm lượng khí thải CO2, CO, HC, NOx 70 C C R L T DU KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BIÊN BẢN THÀNH LẬP HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN (BẢN SAO) DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT AAS Quang phổ hấp thụ nguyên tử ASTM Tiêu chuẩn hiệp hội thử nghiệm vật liệu Mỹ C17E Xăng RON 90 C1 pha 7% thể tích ethanol C17E Xăng RON 90 C2 pha 7% thể tích ethanol C17E Xăng RON 90 C1 pha 7% thể tích ethanol E Ethanol E5 Xăng pha 5% thể tích etanol E7 Xăng pha 7% thể tích etanol E10 Xăng pha 10% thể tích etanol Ferrocene Cyclopentadienyl sắt Gasohol Xăng pha etanol (xăng pha cồn) HC Hydrocacbon MMT Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl MTBE Metyl tetra butyl ete NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân PCI Nhiệt trị QCVN Quy chuẩn Việt Nam RON Trị số octane theo phương pháp nghiên cứu SKK Sắc ký khí TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam C C R L T DU TCVN 6776:20135 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776:2013 – Xăng khơng chì u cầu kỹ thuật Vol Thể tích Wt Khối lượng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Ưu nhược điểm chung loại chất phụ gia cho xăng khơng chì 17 Bảng 1.2 Tiêu chuẩn Việt Nam xăng khơng chì - TCVN 6776:2013 [4] 20 Bảng 1.3 Các tính chất hóa lý N-Metylaniline 29 Bảng 1.4 Các tính chất hóa lý Chimec Fa 162 .30 Bảng 2.1 Những tiêu mẫu xăng .33 Bảng 3.1 Hàm lượng oxy mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol 50 Bảng 3.2 Kết đo trị số octane mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol .52 Bảng 3.3 Áp suất bão hoà mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol .54 Bảng 3.4 Hỗn hợp đẳng phí ethanol với hydrocacbon [52] 55 Bảng 3.5 Nhiệt độ sôi đầu mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 xăng pha ethanol 56 C C Bảng 3.6 Nhiệt độ sôi cuối mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 xăng pha ethanol 56 R L T Bảng 3.7 Hàm lượng lưu huỳnh mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol 57 Bảng 3.8 Hàm lượng benzen mẫu xăng C1, C2, C3, C4, C5 pha ethanol 58 DU Bảng 3.9 Kết phân tích hàm lượng Fe trị số octane mẫu xăng C1, C2, C3 trước sau pha phụ gia A818 60 Bảng 3.10 Kết phân tích tiêu oxy, trị số octane mẫu xăng C1Fe, C2Fe, C3Fe sau pha ethanol 60 Bảng 3.11 Kết phân tích tiêu chất lượng theo TCVN 6776:2013 mẫu C1Fe, C2Fe, C3Fe sau pha 4%, 3%, % thể tích ethanol 61 Bảng 3.12 Kết phân tích tiêu oxy, trị số octane mẫu xăng C1, C2, C3 sau pha ethanol 63 Bảng 3.13 Kết phân tích tiêu chất lượng theo TCVN 6776:2013 mẫu xăng C1, C2, C3 sau pha phần trăm vol ethanol C17E; C27E ; C37E 64 Bảng 3.14 Kết phân tích trị số octane mẫu xăng RON 90 pha ethanol C17E, C27E, C37E phụ gia Chimec Fa 162 65 Bảng 3.15 Kết phân tích hàm lượng nhựa mẫu xăng RON 90 pha ethanol C17E, C27E, C37E phụ gia Chimec Fa 162 66 Bảng 3.16 Kết phân tích hàm lượng hydrocacbon thơm mẫu xăng RON 90 pha ethanol C17E, C27E, C37E phụ gia Chimec Fa 162 66 Bảng 3.17 Kết phân tích trị số octane mẫu xăng pha ethanol C17E, C27E, C37E, phụ gia Antiknock 819 67 Bảng 3.18 Kết phân tích hàm lượng hydrocacbon thơm mẫu xăng RON 90 pha ethanol C17E, C27E, C37E phụ gia Antiknock 819 .68 Bảng 3.19 Kết phân tích hàm lượng nhựa mẫu xăng RON 90 pha etanol C17E, C27E, C37E phụ gia Antiknock 819 69 Bảng 3.20 Kết đo khí thải CO2, CO, HC, NOx 70 C C DU R L T ... doanh xăng dầu cần quan tâm Trong đề tài nghiên cứu nâng cao trị số octane xăng phụ gia hữu cơ, kim ethanol đáp ứng đáp ứng tiêu chuẩn Việt Nam xăng khơng chì TCVN 6776: 2013? ?? Từ khóa: Octane; TCVN; ... CAO TRỊ SỐ OCTANE CỦA XĂNG BẰNG PHỤ GIA HỮU CƠ, CƠ KIM VÀ ETHANOL ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN VIỆT NAM CỦA XĂNG KHƠNG CHÌ TCVN 6776: 2013 Học viên: Phan Huỳnh Nam, Chun ngành Cơng nghệ hóa học Mã số: 8520301... Nhiệt trị QCVN Quy chuẩn Việt Nam RON Trị số octane theo phương pháp nghiên cứu SKK Sắc ký khí TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam C C R L T DU TCVN 6776: 20135 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6776: 2013 – Xăng khơng