Tổng quan về xăng nhiên liệu 50

Mục lục trang Phần I: Lời mở đầu: PhầnII: Tổng quan I Nguyên lý làm việc động xăng II Thành phần hoá học xăng III Chỉ tiêu chất lượng xăng nhiên liệu III.1 Yêu cầu chung III.2 Các tiêu chất lượng xăng III.2.2.1 Tính bay xăng III.2.2.2 Xác định tiêu chống kích nổ III.2.3 Trị số octane III.2.4 Thành phần chưng cất phân đoạn 2.5 Độ axit 2.6 Hàm lượng oxy hoá 2.7 Độ ổn định oxy hoá 2.8 Hàm lượng lưu huỳnh tổng 2.9 Nhiệt độ đông đặc 2.10 Hàm lượng Bezen 2.11 ăn mòn đồng 2.12 Hàm lượng phốt 2.13 Khối lượng riêng (tỷ trọng 150C) 2.14 Tính ổn định hoá học 2.15 Hàm lượng nước tạp chất học 2.16 Hàm lượng chất thơm 2.17 Màu săc sản phẩm dầu IV Các loại xăng IV.1 Xăng chưng cất trực tiếp IV.2 Xăng cracking nhiệt 2.1 Khái niệm 2.2 Thành phần crac king nhiệt 2.3 Sản phẩm trình cracking nhiệt IV.3 Xăng crac king xúc tác 3.1 Mục đích trình crac king xúc tác 3.2 Nguyên liệu dùng cho trình crac king xúc tác 3.3 Các sản phẩm trình cracking xúc tác 3.3.1 Sản phẩm khí cracking xúc tác 3.3.2 Xăng cracking xúc tác 3.3.3 Sản phẩm gasoil nhẹ 3.3.4 Sản phẩm gasoil nặng 3.3.5 Xúc tác cho trình cracking IV.4 Xăng Reforming xúc tác 4.1 Cơ sở hoá học trình 4.2 Nguyên liệu sản phẩm trình Reforming xúc tác 4.3 Xúc tác Reforming 4.4 Tiến qúa trình xúc tác Reforming IV.5 Q trình Alkyl hố 5.1 Cơ sở lý trình 5.2 Nguyên liệu sản phẩm trình V Các phụ gia cho xăng nhiên liệu V.1 Phụ gia chì V.2 Phụ gia chống oxy hoá V.3 Phụ gia khử hoạt tính kim loại V.4 Phu gia chống ăn mòn V.5 Phụ gia chống đóng băng 5.1 Các chất hoạt động bề mặt 5.2 Các chất làm giảm nhiệt độ đông đặc V.6 Phụ gia tẩy rửa V.7 Phụ gia chốn kết tủa buồng đốt V.8 Phụ gia khử nước V.9 Phụ gia trợ giúp tia lửa điện V.10 Phụ gia chống tĩnh điện V.11 Sự khác xăng chì xăng khơng chì VI Các hợp chất chứa oxy có trị số octane cao VI.1 Methanol VI.2 Ethanol VI.3 Tertiary-butyl alcohol(TBA) VI.4 Methyl tertiatry-Buty êthr(MTBE) VII Một số sơ đồ công nghệ đồng phân hoá Phần III Kết luận Tài liệu tham khảo Phần I: lời mở đầu: Trong thời đại hoà nhập phát triển kinh tế đất nước, hoà chung với nhịp cầu phát triển giới Đất nước Việt Nam không ngừng đổi vươn lên đường cơng nghiệp hố, đại hoá Đảng nhà nước ta coi trọng nhiều xăng dầu dầu mỏ, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế nước nhà Hiện xăng dầu loại hàng hố quan trọng khơng thể thiếu tất quốc gia, đường phát triển phồn vinh đất nước Như khẳng định thập kỷ gần đây, xăng dầu nguồn nhiên liệu vô giá đặc biệt quan trọng mà ta cần phải trọng đầu tư Vì xăng dầu nghành kinh tế mũi nhọn, khẳng định phồn vinh lên quốc gia Đối với quốc gia, khác điều kiện khí hậu, trang thiết bị, nhu cầu sử dụng nhiên liệu lỏng ngày tăng Song nhìn chung xu hướng sử dụng xăng khơng chì, xăng quốc gia ngày tăng Đặc biệt quốc gia điển mỹ sử dụng xăng khơng chì lớn 40%á50% khối lượng nhiên liệu, Đức, ý, Pháp,Nhật khối lượng dầu Diezen dự báo tới năm 2005 48%, nhiên liệu phản lực hàng năm giớ sản xuất 90á100 triệu nhiên liệu cho nghành hàng không Trước năm 1990 xăng động chiếm ưu Nhưng gần xu hướng sử dụng dầu có chiều hướng gia tăng Tuy nhiên xăng giữ vị trí quan trọng nhiên liệu cho loại động đại có tỷ số nén cao tốc độ lớn Xu chuyển xăng thơng dụng sang xăng khơng chì, Việt Nam sử dụng hết xăng khơng chì xăng hàm lượng khí CO khí thải giảm, hàm lượng begen xăng khơng chì xuống cịn < 1% thể tích, xăng khơng chì có hàm lượng chì định khơng vượt q 0,013g/lit, ngồi việc cho thêm số phụ gia khơng chì Metanol, MTBE (Metyl tert-butyl ete) ta phải sử dụng số cơng nghệ sản xuất có trị số Octan cao q trình Ankyl hố, đồng phân hố Vì việc nâng cao trị số Octan xăng vơ quan trọng ảnh hưởng trực tiếp tới thiết bị, máy móc sử dụng, suất lao động xã hội tuổi thọ thiết bị kỹ thuật vấn đề ô nhiễm môi trường quan trọng sức khoẻ người Phần II: tổng quan I/ Nguyên lý làm việc động xăng Nhiên liệu dùng cho động xăng ô tô, xe máy, nhiên liệu cần thiết sống hàng ngày sản phẩm quan trọng công nghiệp chế biến dầu mỏ Để sử dụng xăng làm nhiên liệu cách có hiệu nhất, phải nắm vững nguyên lý làm việc động xăng: Động xăng kiểu động đốt trong, nhằm thực chuyển hoá lượng hoá học nhiên liệu cháy thành lượng học dạng chuyển động quay Xăng dùng cho động xăng đơn sản phẩm trình chưng cất từ phân đoạn dầu mỏ, hay trình chưng cất đặc biệt khác Nó sản phẩm hỗn hợp lựa chọn cẩn thận từ số thành phần, kết hợp với số phụ gia nhằm đảm bảo yêu cầu hoạt động động điều kiện vận hành thực tế va điều kện tồn chứa, dự trữ khác Yêu cầu xăng phải cháy cách đều, khơng gây nổ điều kiện buồng đốt động mồi tia lửa điện, cho lượng tối đa giả phóng Động xăng bao gồm động kỳ động kỳ, động kỳ phổ biến Ta nêu chu trình làm việc động kỳ sau: Động kỳ loại động đốt có sử dụng chế hồ khí (Carbuarator), chu trình kín kỳ sau Xăng từ thùng nhiên liệu phương tiện bơm chuyển đến chế hồ khí(Carbuarator), hố mù phối trộn với khơng khí để tạo thành hỗn hợp cháy Hỗn hợp nhiên liệu khơng khí sau đưa vào xylanh động thơng qua ống góp đầu vào van hút -Chu kỳ 1: Chu kỳ hút Piston từ điểm chết xuống điểm chết dưới, Supap mở(van hút mở) để hút hỗn hợp công tác vào xylanh(hỗn hợp công tác hỗn hợp nhiên liệu khơng khí điều chế trước chế hồ khí) Lúc van thải đóng -Chu kỳ 2: Chu kỳ nén Piston từ điểm chết lên điểm chết trên, nén hỗn hợp công tác Khi bị nén áp suất tăng dẫn đến nhiệt độ tăng, chuẩn bị cho trình cháy -Chu kỳ 3: Chu kỳ cháy Khi buzi đánh điện điểm lửa, đốt cháy hỗn hợp xăng khơng khí Khi cháy, nhiệt biến thành đẩy piston xuống điểm chết dưới, đồng thời truyền chuyển động qua thành chuyền làm chạy máy - Chu kỳ 4: Chu kỳ xả Lúc piston bị đẩy xuống điểm chết dưới, trình bánh đà piston tiếp tục lên, supap mở để khí cháy ngồi, supap thải đóng lại Khi piston bắt đầu xuống Supap hút lại mở bắt đầu cho chu trình Hiện động kỳ trở thành loại động hoạt động quan trọng áp dụng rộng rãi cho nhiều loại động ôtô, xe máy khác Đa số ô tô hành khách có xi lanh loại va 12 xi lanh thiết kế cho phương tiện có tính cao II Thành phần hố học xăng : phân đoạn xăng có nhiệt độ sôi từ 30á35 oC tới nhiệt độ 180oC , tinh cất tiếp để nhận phân đoạn hẹp 30á60 oC, 6285oC , 85105oC ; 105140oC hay phân đoạn rộng 85140oC dùng làm nguyên liệu cho trình izomer hố, reforming xúc tác với mục đích nhận xăng hay nhận hydrocacbon thơm loại benzen (B), toluen(T), xylen(x),hoặc làm nguyên liệu cho cracking nhằm sản xuất olefin thấp êtylen, propylen, butylen butadien Ngoài phân đoạn xăng cịn dùng làm dung mơi dung mơi parafinic (etapetrol) cho cơng nghiệp trích ly tinh dầu, pha chế mỹ phẩm Thành phần pha chế xăng Các tính chất đặc trưng xăng _Phần cất o Oct o c T sôi T osôi 50, o C ane Ron Bbutane(n-parafine) Phần nhẹ -xăng cracking (olefin) 40/ 110 110 /21 4070 Phần nặng- xăng cracking Isomerate(iso-parafin) Naphtha cất trực tiếp 2590 66 68 71 58 61 Oct Mo n ane mo n (+1, 94 96 83 93 155 60 Ron (+1, 5chì ) Tỷ trọn g Kg/ m3 _P hầ n ref om ate 90 93 4,5 580 96 80 83 0,7 690 91 94 79 82 0,1 800 8090 8393 8090 8393 0,7 690 0,8 5ch ì) RP V bar 30/ 180 680 Bảng thành phần hoá học xăng: Xăng thương phẩm thường lấy từ nhiều q trình lọc hố dầu khác chưng cất, isomer hoá, alkyl hoá, polymer hoá, cracking, reforming Với khoảng nhiệt độ sơi dươí 180oC,phân đoạn xăng bao gồm hydrocacbon từ C5 C10 Cả ba loại hydrocacbon parafinic,naphtenic,aromatic có mặt phân đoạn Tuy nhiên thành phần, số lượng hydrocacbon khác nhau,phụ thuộc vào nguồn gốc dầu thô ban đầu Chẳng hạn, từ hồ dầu parafinic thu xăng chứa parafin, cịn từ dầu naphtenic thu xăng có nhiều cấu tử vòng no Các hydro cabon thơm thường có xăng Ngồi hydro cacbon, phân đoạn xăng cịn có hợp chất lưu huỳnh, Nitơ oxy Các chất chứa lưu huỳnh thường dạng hợp chất không bền Mercaptan (RSH) Các chất chứa oxy ít, thường dạng phenol đồng đẳng.Các chất chứa nitơ chủ yếu dạng pyridin Các chất nhựa asphanten chưa có III/ Chỉ tiêu chất lượng xăng nhiên liệu: III.1> yêu cầu chung: Những yêu cầu chất lượng xăng thương phẩm phải xuất phát từ quan điểm động cơ, theo khía cạnh thiết kế khía cạnh người sử dụng -Xăng phải có tính bay tốt bay phản ánh qua tiêu chất lượng xăng + thành phần phân đoạn + áp suất bão hoà Động xăng hỗn hợp cháy tạo nhiệt độ thấp, trình cháy xảy pha - Quá trình bắt lửa cháy tốt: +Bắt lửa: tính khởi động động + Cháy tốt: Cháy khơng kích nổ, từ ta có trị số octane cao - Xăng có tính ổn định cao: Cất giữ bảo quản lâu dài, xăng không biến chất ổn định mặt hoá học vật lý - Khả tạo cặn thấp: Trong động xăng việc tạo cặn rắn động tạo trạng thái mềm trình vận chuyển Tác dụng chất chống ăn mòn chúng có khả bao phủ bề mặt kim loại khơng cho tiếp xúc với phần tử ăn mòn Cấu trúc phụ gia chống ăn mòn cần thoả mãn yêu cầu sau: Đầu tích điện phần tử (Cacboxylat, este hay nhóm amin) bám vào bề mặt kim loại, cịn đầu Alykyl có khối lượng phân tử khơng tích điện quay phía Hydro cacbon Nhờ lớp bao phủ tạo ngăn cản nước hiệu Lượng rượu cao xăng có hại ngồi tính ăn mịn rượu cịn hồ tan màng bảo kim loại Trong trường hợp cần dùng phụ gia chống ăn mòn với hàm lượng cao 100ppm Trường hợp lượng rượu thấp cần từ 10 á12 ppm đủ để chống ăn mòn có hiệu V.5 Phụ gia chống đóng băng: Quá trình bay nhiên liệu chế hồ khí hấp thụ nhiệt từ mơi trường xung quanh nên nhiệt độ khơng khí O 0C tạo nhiệt độ thấp (