Các tiêu chuẩn kỹ thuật đối với LPG thương phẩm

Khoa Kỹ thuật hóa học  BÀI TẬP LỚN MÔN CHẾ BIẾN KHÍ Các tiêu chuẩn kỹ thuật đối với LPG thương phẩm Sinh viên thực hiện: Võ Lê Công 1610336 Trịnh Thị Kim Tuyền 1513917 Tháng 06, năm 2019. MỤC LỤC I. GIỚI THIỆU VỀ LPG 4 1. Khái niệm chung về LPG 4 2. Nguồn gốc 4 3. Phân loại 4 4. Thành phần của LPG 5 5. Trạng thái tồn tại 5 6. Tính cháy, nổ 5 7. Tính dãn nở 6 8. Đặc tính ăn mòn 6 9. Thông số tới hạn 7 10. Vận tốc ngọn lửa 7 11. Độc tính 7 12. Màu sắc, mùi vị 7 13. Ưu điểm và nhược điểm của LPG 8 14. Ứng dụng của LPG 9 15. Một số tính chất nguy hại của LPG 11 16. So sánh tính năng của LPG với các loại nhiên liệu khác 11 17. Thực trạng về thị trường LPG ở Việt Nam 13 I. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG 14 1. Chỉ tiêu chất lượng 14 2. Quy định kỹ thuật 20

Trường Đại học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Khoa Kỹ thuật hóa học  BÀI TẬP LỚN MƠN CHẾ BIẾN KHÍ Các tiêu chuẩn kỹ thuật LPG thương phẩm Tháng 06, năm 2019 Trường Đại học Bách Khoa Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Khoa Kỹ thuật hóa học  BÀI TẬP LỚN MƠN CHẾ BIẾN KHÍ Các tiêu chuẩn kỹ thuật LPG thương phẩm Sinh viên thực hiện: Võ Lê Công 1610336 Trịnh Thị Kim Tuyền 1513917 Tháng 06, năm 2019 MỤC LỤC I GIỚI THIỆU VỀ LPG Khái niệm chung LPG .4 Nguồn gốc .4 Phân loại .4 Thành phần LPG 5 Trạng thái tồn Tính cháy, nổ Tính dãn nở Đặc tính ăn mịn Thông số tới hạn I 10 Vận tốc lửa 11 Độc tính 12 Màu sắc, mùi vị 13 Ưu điểm nhược điểm LPG 14 Ứng dụng LPG 15 Một số tính chất nguy hại LPG .11 16 So sánh tính LPG với loại nhiên liệu khác 11 17 Thực trạng thị trường LPG Việt Nam 13 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG 14 Chỉ tiêu chất lượng .14 Quy định kỹ thuật 20 I GIỚI THIỆU VỀ LPG Khái niệm chung LPG Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquefied Petroleum Gas - LPG), gọi tắt khí hố lỏng, thường gọi gas, hỗn hợp khí hóa lỏng propane butane Tùy điều kiện chế biến yêu cầu sử dụng, thành phần propane butane hỗn hợp khác Nguồn gốc LPG tồn thiên nhiên giếng dầu giếng gas sản xuất nhà máy lọc dầu Nguyên liệu ban đầu dùng để sản xuất LPG dịng khí thiên nhiên khai thác từ mỏ dầu qua trình xử lý dầu thô để thu LPG Về bản, quy trình sản xuất LPG gồm bước sau: • Làm khí: loại bỏ tạp chất phương pháp lắng, lọc Sau loại bỏ tạp chất, khí ngun liệu cịn lại chủ yếu hydrocarbon etan, propane, butane… • Tách khí: hỗn hợp khí nguyên liệu cần tách riêng khí để sử dụng pha trộn cho mục đích sử dụng khác Có thể dùng phương pháp tách khí phương pháp nén, hấp thụ, làm lạnh bậc, làm lạnh giãn nở khí… Qua hệ thống dây chuyền tách khí thu propane butane tương đối tinh khiết với nồng độ từ 96-98% • Pha trộn: khí thu riêng biệt lại pha trộn theo tỷ lệ thể tích khác tùy theo yêu cầu Hiện thị trường Việt Nam có nhiều loại LPG khác hãng cung cấp với tỷ lệ propane : butane 30:70, 40:60, 50:50… Đối với LPG có tỷ lệ 30:70, 40:60 thường sử dụng sinh hoạt Còn tỷ lệ pha trộn 50:50 thường sử dụng làm nguyên liệu ngành công nghiệp nấu thủy tinh, sản xuất ắc quy, khí đóng tàu Phân loại Chủ yếu LPG phân loại theo tiêu khác độ tinh khiết (hàm lượng propane butane) tỉ lệ thành phần propane : butane Hiện nay, khí hóa lỏng thị trường bao gồm loại :  Butanee thương phẩm : C4-C4= (>80%tt), C3-C3=, C5 (một ít)  Propanee thương phẩm : C3-C3= (>90%tt), C2-C2=, C4-C4=  Bupro thương phẩm : tỷ lệ phần trăm C3/C4 biến đổi từ 20/80 đến 50/50 Thành phần LPG Thành phần LPG chủ yếu propane butane ngồi có số chất khác tinh chế chưa cho thêm vào để cải thiện tính chất LPG với mục đích (chất tạo mùi…) Thành phần LPG biến động theo sở sản xuất ứng dụng Nhưng thơng thường tỉ lệ propane : butane = 50:50 30:70, 40:60 tùy thuộc sở mục đích sử dụng Trạng thái tồn Ở điều kiện nhiệt độ áp suất thường LPG tồn trạng thái Do LPG có tỷ số dãn nở lớn như: đơn vị thể tích gas lỏng dãn nở thành 250 đơn vị thể tích gas Vì vậy, để tiện lợi trình tồn chứa vận chuyển, LPG hóa lỏng cách nén vào bình chứa chịu áp lực nhiệt độ bình thường làm lạnh hóa lỏng để tồn chứa điều kiện áp suất thấp Đặc trưng lớn LPG tồn chứa trạng thái bão hòa, tức tồn dạng lỏng dạng nên với thành phần khơng đổi (Ví dụ: 70% Butanee 30% propanee) áp suất bão hịa bình chứa khơng phụ thuộc vào lượng LPG có bình, mà hồn tồn phụ thuộc vào nhiệt độ bên Khi chuyển từ pha lỏng sang pha hơi, LPG thu nhiệt Năng lượng cần thiết lấy từ thân LPG môi trường xung quanh làm nhiệt độ LPG bình chứa giảm Đặc biệt, rị rỉ, LPG hóa dội giảm áp đột ngột xuống áp suất khí quyển, LPG làm lạnh khơng khí, bình chứa, gây nên tượng tạo tuyết sương mù ngưng ẩm khơng khí Điều giúp phát chổ rò rỉ gas lỏng để đo mức bồn Tính cháy, nổ Đặc trưng nguy hiểm cháy, nổ nhiệt độ tự bốc cháy khoảng cháy, nổ Giới hạn thông số cháy, nổ LPG khơng khí cho bảng: Mơi chất Nhiệt độ bay áp suẩt khí (0C) Nhiệt độ tự cháy (0C) Giới hạn cháy (%thể tích) Dướ i Nhiệt trị Nhiệt độ lửa (kcal/kg) cháy khơng khí (0C) Propane -42 400÷580 2,2 10 11.900 1.930 Butane -0,5 410÷550 1,8 11.800 1.900 H1 Đồ thị biểu diễn quan hệ áp suất tương đối, nhiệt độ bão hòa thành phần LPG Tính dãn nở Sự dãn nở nhiệt LPG lỏng nhiệt độ tăng gấp 15 - 20 lần so với nước lớn nhiều so với sản phẩm dầu mỏ khác Do đó, bồn, bình chứa LPG chứa đến 80% - 85% dung tích tồn phần để có khơng gian cho LPG lỏng dãn nở nhiệt Khi chuyển sang pha hơi, đơn vị thể tích LPG lỏng tạo 250 lần đơn vị thể tích gas Điều mang ý nghĩa kinh tế lớn so với loại khí nén khác cần khơng gian, nghĩa thiết bị công nghệ nhỏ cho tồn chứa, vận chuyển Đặc tính ăn mịn LPG tinh khiết khơng ăn mịn kim loại Thơng số tới hạn Hydrocarbo Tại nhiêt n độ tới hạn (oC) Propane 96,8 n-butane 152 iso-butane 135 10 Vận tốc lửa Tại áp suất tới hạn (kg/cm2) 43,4 38,8 37,2 Tỷ trọng LPG lỏng (kg/l) 0,22 0,228 0,221 Điểm nóng chảy Điểm sôi -187,6 -138,3 -159,6 -42,1 -0,5 -11,7 Tỷ trọng LPG lỏng điểm sôi (kg/l) 0,585 0,6 0,598 Vận tốc lửa (hoặc tốc độ bắt cháy) phụ thuộc vào phương pháp đo điều kiện thử Bảng sau giới thiệu vận tốc lửa tối đa hỗn hợp LPG - khơng khí áp suất nhiệt độ khí ống dẫn có đường kính khác nhau: STT Nhiên liệu Đường kính ống thử (cm) Vận tốc lửa tối đa (cm/s) Propane 2,5430 82,2216 n – Butane 2,5430 82,2210 Nhiệt độ lửa cao yếu tố gây tác động nhiệt lớn Vận tốc lửa cháy LPG lớn nên xảy cháy, lửa lan nhanh, rộng mãnh liệt, gây khó khăn cho chữa cháy gây thiệt hại lớn 11 Độc tính LPG khơng chứa hydrocarbon thơm, khơng chứa chì, vậy, LPG khơng phải chất có độc tính cao người môi trường Do hàm lượng lưu huỳnh thấp (< 0,02%), nên LPG coi nhiên liệu Khi cháy tạo khí cácbonic (CO2) nước, lượng khí độc (SO2, H2S2, CO) q trình cháy nhỏ, gây ảnh hưởng đến mơi trường 12 Màu sắc, mùi vị a Mùi vị: Ở dạng tinh khiết, LPG trạng thái lỏng LPG khơng mùi, khơng phải chất có độc tính cao với sinh vật nên LPG rị rỉ khơng phát kịp thời Do LPG tinh khiết mùi nên khó nhận biết khứu giác, LPG thương mại pha thêm chất tạo mùi mercaptan với tỉ lệ 30g ÷ 40g mercaptan/1 LPG để có mùi đặc trưng nhằm dễ phát nồng độ xấp xỉ 4000 ppm khơng khí trước LPG đạt nồng độ 1/5 giới hạn cháy, nổ LPG thương mại thông thường pha thêm chất tạo mùi Etylmecaptan khí có mùi đặc trưng, hịa tan tốt LPG, khơng độc, khơng ăn mịn kim loại tốc độ bay gần LPG nên nồng độ chất tạo mùi LPG khơng đổi q trình sử dụng bình gas b Màu sắc: LPG không màu pha lỏng pha Khi xảy rò rỉ chất lỏng, hơi, khơng khí xung quanh phải làm lạnh nồng độ nước tập trung lại, tạo thành màu trắng xung quanh khu vực xảy rò rỉ 13 Ưu điểm nhược điểm LPG a Ưu điểm: - Tỏa lượng (nhiệt) cao: kg LPG cung cấp khoảng 12.000 kcal lượng, tương đương nhiệt kg than củi hay 1,3 lít dầu hỏa 1,5 lít xăng - Việc sản sinh loại chất (khí NO x, SOx ) khí độc tạp chất q trình cháy thấp làm cho LPG trở thành nguồn nhiên liệu thân thiện với môi trường - Dễ cháy nên hiệu suất cháy cao, cháy hồn tồn, gây nhiễm - Nhiệt độ cháy cao (có thể đạt 1900-1950 oC) nên nung chảy hầu hết thứ - Vận tốc bay LPG nhanh, dễ dàng khuyếch tán, hòa trộn với khơng khí thành hỗn hợp cháy tốt - Vì có tương đối thành phần nên dễ đạt tỷ lệ pha trộn nhiên liệu, cho phép sản phẩm cháy hoàn toàn Việc làm cho LPG có đặc tính nguồn nhiên liệu đốt - Cả Propanee Butanee dễ hóa lỏng chứa bình áp lực Những đặc tính làm cho loại nhiên liệu dễ vận chuyển, chun chở bình hay bồn gas đến người tiêu dùng cuối - LPG loại nhiên liệu thay tốt cho xăng động đánh lửa Trong động điều chỉnh hợp lý, đặc tính cháy giúp giảm lượng chất thải ra, kéo dài tuổi thọ - Như chất thay cho chất nổ đẩy aerosol chất làm đông, LPG chọn để thay cho fluorocarbon vốn biết đến nhân tố làm thủng tầng ozone - Với đặc tính nguồn nhiên liệu dễ vận chuyển, LPG cung cấp nguồn lượng thay cho nhiên liệu truyền thống như: củi, than chất hữu khác Việc cung cấp giải pháp hạn chế việc phá rừng giảm bụi khơng khí gây việc đốt nhiên liệu truyền thống b Nhược điểm: - Do LPG có tỷ trọng với khơng khí lớn (Tỉ trọng LPG nhẹ so với nước là: Butanee từ 0,55 – 0,58 lần, Propanee từ 0,5 – 0,53 lần; Ở thể (gas) môi trường không khí với áp suất áp suất khí quyển, gas nặng so với khơng khí: Butanee 2,07 lần; Propanee 1,55 lần) nên ngồi bay là mặt đất, tích tụ nơi kín gió, nơi trũng, hang hốc kho chứa, bếp…thậm chí mặt nước dễ gây cháy nổ - Màu sắc: LPG trạng thái nguyên chất không màu khơng có mùi nên khó nhận biết có mặt - LPG loại nhiên liệu dễ cháy kết hợp với khơng khí tạo thành hỗn hợp cháy nổ Đạt tới giới hạn nồng độ cháy, tác dụng nguồn nhiệt lửa trần bắt cháy làm phá hủy thiết bị, sở vật chất, cơng trình - LPG tồn nhiệt độ thường với áp suất cao nên cần phải bảo quản nơi có áp suất cao Vì địi hỏi thiết bị chứa phải có độ bền cao => tốn chi phí đầu tư 14 Ứng dụng LPG a Nấu nướng LPG sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp thực phẩm khách sạn, nhà hàng, tiệm bánh, căng tin, khu nghỉ dưỡng, vv… b Thủy tinh & gốm Việc sản xuất sản phẩm thủy tinh / gốm phức tạp số phản ứng hóa học xảy trình Việc sử dụng nhiên liệu LPG giúp tăng cường chất lượng sản phẩm giảm vấn đề kỹ thuật liên quan đến quy trình sản xuất LPG nhiên liệu khí dễ dàng điều tiết khen ngợi q trình đốt nóng Thủy tinh nóng chảy hoạt động lớn đòi hỏi lượng nhiệt lớn Việc sử dụng nhiên liệu rẻ dẫn đến vấn đề kỹ thuật dẫn đến chất lượng sản phẩm LPG loại nhiên liệu vượt trội, giúp loại bỏ trở ngại q trình nóng chảy c Xây dựng / Công nghiệp xi măng LPG nhiên liệu khí cao cấp làm cho lý tưởng để sử dụng trình sản xuất Xi măng Sự dễ dàng quy định chất lượng mềm lửa LPG hàm lượng lưu huỳnh thấp lợi chất lượng xi măng khả vận hành lò nung d Ngành công nghiệp kim loại Ngành công nghiệp kim loại thực người tiêu dùng lượng quan trọng Chất lượng LPG giúp cải thiện chi phí vận hành đạt cân kinh tế giá nhiên liệu chất lượng sản phẩm cuối Ứng dụng để cắt, làm nóng nóng chảy Cả kim loại màu kim loại màu thường đúc thành hình dạng cách nấu chảy phun đổ vào mẫu khuôn phù hợp LPG trường hợp tức thời nhiên liệu lý tưởng để đáp ứng yêu cầu điều chỉnh nhiệt độ mong muốn e Nông nghiệp LPG nhiên liệu lý tưởng để sản xuất thực phẩm Nông nghiệp Chăn nuôi Sấy khô trồng sản phẩm nông trại khác địi hỏi nhiên liệu khơng có lưu huỳnh để tránh chuyển đổi mùi vị mùi hôi cho trồng khô LPG ngành nơng nghiệp sử dụng cho mục đích sau: • Sấy trồng • Sấy ngũ cốc • Chữa thuốc cao su • Trồng trọt • Điều hịa đất • Chăn ni f Thế hệ nước Than, dầu đốt khí tự nhiên nhiên liệu kinh tế cho ứng dụng Than dầu đốt biết gây ô nhiễm đáng kể cho môi trường Khí tự nhiên, nhiên liệu khí, địi hỏi đầu tư lớn vào đường ống để đưa sản phẩm đến nhà máy Sự cân LPG dễ sử dụng làm cho thay khả thi g Công nghiệp Aerosol 10 Công thức aerosol pha trộn hoạt chất với chất đẩy LPG, thân thiện với mơi trường, thay loại khí CFC làm suy giảm tầng ozone mà trước sử dụng ngành công nghiệp aerosol h Công nghiệp tự động Khí LPG tự động loại nhiên liệu có số octan cao, phù hợp với phương tiện khí thải chi phí nhiên liệu Ưu điểm việc sử dụng khí LPG tự động: khơng chứa chì, lưu huỳnh, kim loại khác, chất thơm chất gây ô nhiễm khác Khơng giống khí đốt tự nhiên, LPG khơng phải khí nhà kính i Đồng phát sử dụng LPG LPG nhiên liệu lý tưởng cho điện & nhiệt / điện làm mát thoải mái Điều tìm thấy ứng dụng khác ngành cơng nghiệp địi hỏi lượng nước lượng khơng khí nóng LPG lý tưởng phù hợp cho trung tâm mua sắm văn phịng địi hỏi lượng điều hịa khơng khí j Cơng nghiệp dệt may LPG sử dụng để tách sợi bông, sợi tơ tằm, vải sấy hồng ngoại vải Hơi nước tạo cách sử dụng nồi đốt LPG 15 Một số tính chất nguy hại LPG LPG khơng phải chất có độc tính cao người môi trường Tuy nhiên, LPG nặng khơng khí, rị rỉ khơng gian kín, LPG chiếm chỗ khơng khí gây ngạt cho người sinh vật LPG bị rò rỉ từ đường ống, van, chỗ nối nổ, vỡ thiết bị, đường ống Do nhiệt độ bay áp suất khí thấp, nên bị rị rỉ mơi trường, LPG nhanh chóng hóa hơi, gây bỏng lạnh, đồng thời tạo hỗn hợp nổ với khơng khí Trường hợp đặc biệt nguy hiểm tượng nổ chất lỏng dãn nở sôi (BLEVE) Do LPG thiết bị dạng lỏng, bị gia nhiệt từ bên ngòai (ánh nắng mặt trời, lửa, nguồn nhiệt khác …), nhiệt độ LPG bình tăng tới nhiệt độ sơi, LPG bay hơi, làm tăng áp suất, dẫn tới cố nổ thiết bị khơng có thiết bị bảo vệ Khi nổ thiết bị chứa LPG, gây hiệu ứng “domino”, nổ thiết bị chứa LPG, đổ vỡ máy móc, thiết bị, nhà cửa, cơng trình xây dựng xung quanh 16 So sánh tính LPG với loại nhiên liệu khác Khí dầu mỏ hóa lỏng phát triển thương mại hóa từ năm 1950 Trước đây, chúng dùng chủ yếu cho công nghiệp sinh nhiệt gia dụng Việc nghiên cứu sử dụng LPG phương tiện giao thông vận tải tiến hành thập niên gần 11 Quá trình cháy LPG diễn thuận lợi nhiều so với xăng hỗn hợp hòa trộn tốt Mặt khác LPG thể khí điều kiện khí trời nên khơng có lớp nhiên liệu lỏng ngưng tụ thành xy lanh hay thành đường ống nạp giảm thành phần chất khí chưa cháy khí thải động Thực nghiệm cho thấy ôtô chạy LPG dễ dàng thỏa mãn tiêu chuẩn khắt khe luật môi trường Trong điều kiện hoạt động bình thường, ơtơ LPG có mức độ phát ô nhiễm giảm 80% CO, 55% HC 85% NOx so với động xăng cỡ Ngoài sử dụng nhiên liệu LPG góp phần làm đa dạng hóa nguồn lượng sử dụng cho giao thông vận tải H2 Đồ thị so sánh công suất động xăng LPG Do LPG có đặc tính kỹ thuật có tính chống kích nổ cao, khơng có chì (khi so với xăng pha chì) nên sản phẩm cháy khơng có muội than, khơng có tượng đóng màng nên động làm việc với LPG gây kích nổ hơn, gây mài mịn xy lanh, piston, segment, chi tiết kim loại khác động 12 H3 Đồ thị nồng độ khí thải động xăng LPG 17 Thực trạng thị trường LPG Việt Nam - Cơ cấu tiêu thụ: + Cơ sở công nghiệp giao thông vận tải: khoảng 35% + Cơ sở thương mại, dịch vụ hộ tiêu thụ dân dụng: khoảng 65% - Nguồn cung cấp LPG: + Sản xuất LPG nước: Cung cấp từ Nhà máy GPP Dinh Cố nhà máy lọc dầu Dung Quất với sản lượng khoảng 750.000 tấn/năm, chiếm khoảng 45% nhu cầu LPG Việt Nam + Nguồn LPG nhập khẩu: nhập từ thị trường nước Trung Quốc, Quatar, Arập Xêut Tiểu Vương quốc Ả rập Thống Nhất, chiếm khoảng 55% nhu cầu LPG Việt Nam - Về hệ thống sở vật chất kinh doanh LPG: Với hệ thống kho LPG lạnh thuộc PVGAS, dung tích chứa 60.000 Vũng Tàu; 50 kho chứa LPG có tổng dung tích khoảng 220 nghìn m3 (khoảng 110 nghìn tấn) 13 công ty kinh doanh LPG với công suất trung bình kho chứa từ khoảng 1.000 4.000 tấn; sức chứa phân theo vùng miền: Miền Bắc chiếm 13,8%, miền Trung chiếm 6,8% miền Nam chiếm 79,4% Với 35 cầu cảng sử dụng để nhập LPG, chủ yếu cầu cảng nhỏ - Về hệ thống trạm nạp LPG vào chai Việt Nam với gần 200 trạm nạp LPG đủ điều kiện nạp LPG cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện; 72 trạm chiết nạp hoạt động độc lập cấp giấy chứng nhận đủ điều kiện II CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG Chỉ tiêu chất lượng a Tỷ trọng - Tỷ trọng pha lỏng: điều kiện 15oC, 760 mmHg, tỷ trọng Butane lỏng 0,575 tỷ trọng Propane lỏng 0,510 Như vậy, tỷ trọng LPG thể lỏng xấp xỉ nửa tỷ trọng nước - Tỷ trọng pha hơi: điều kiện 15 oC, 760 mmHg, tỷ trọng Butane 2,01 Propane 1,52 Như vậy, thể tỷ trọng LPG gần gấp lần tỷ trọng không khí Vì vậy, ngồi, gas lan truyền mặt đất nơi trũng như: rãnh nước, hố gas,… nhiên gas phân tán gặp gió Phương pháp xác định: Theo tiêu chuẩn ASTM D1657, dùng hydrometer, đơn giản nhanh chóng, xác đến chữ số sau dấu phẩy 14 H4 Thiết bị đo tỷ trọng c Độ nhớt LPG có độ nhớt thấp, 20oC độ nhớt LPG 0,3 cSt Chính vậy, LPG có tính linh động cao, rị rỉ, thẩm thấu nơi mà nước, xăng dầu khơng rị rỉ nên dễ làm hỏng dầu mỡ bơi trơn vị trí làm kín khơng tốt d Áp suất Theo tiêu chuẩn TCVN 8356 (ASTM 1267) Áp suất đặc tính lý học quan trọng chất lỏng dễ bay Nó tiêu đặc biệt quan trọng để đánh giá tốc độ bay LPG Ở vài nơi giới hạn áp suất lớn nhiên liệu quy định mang tính pháp ký số đo kiểm sốt nhiễm khơng khí Áp suất bão hịa LPG phụ thuộc vào nhiệt độ bên thiết bị tỷ lệ thành phần Butane/Propane Ở điều kiện, thay đổi thành phần hỗn hợp áp suất bão hịa thay đổi Với điều kiện khí hậu Việt Nam, áp suất bão hòa LPG nằm khoảng 3-8 kg/cm2 Liên quan đến vấn đề an tồn, độ bền, chịu áp lực bình chứa Chỉ tiêu nhằm giới hạn phần nhẹ có sản phẩm 15 Áp suất số hydrocarbon (atm) 30oC Etan Propan Propen n-Butan Isobutan n-Pentan Isopentan 43 11 13 2,8 0,85 1,1 17 20 6,7 1,6 2,1 50oC Một số nước, tiêu áp suất 37,8oC (100oF), đưa tiêu 50oC H5 Dụng cụ đo áp suất bão hòa Reid e Độ bay Áp suất thông số biểu thị chủ yếu phần cấu tử nhẹ Phần nặng có sản phẩm làm giảm hiệu suất sử dụng (đây phần cặn lỏng không bay nằm lại bình C5+, H2O Chúng thể qua thông số độ bay Theo tiêu chuẩn ASTM D1837 (Volatility of LPG), nguyên tắc xác định nhiệt độ 95%tt sản phẩm bay 16 H6 Dụng cụ đo độ bay Tiêu chuẩn ASTM D2158 (Residue in LPG), nguyên tắc xác định lượng cặn lại cho bay đến nhiệt độ quy định (38oC) f Nhiệt trị Là lượng nhiệt sinh đốt cháy 1kg nhiên liệu điều kiện xác định Tiêu chuẩn ASTM D2589, xác định dựa thành phần LPG ( xác định sắc ký khí theo ASTM D2163 ) Bảng: Nhiệt trị LPG số loại nhiên liệu, lượng Trong đó: - Nhiệt lượng toàn phần: Tổng nhiệt lượng sinh q trình cháy hồn tồn - Nhiệt lượng có ích = Nhiệt lượng toàn phần – Nhiệt lượng phải cung cấp để hóa sản phẩm phụ phản ứng cháy (nước) 17 Có thể so sánh cách tương đối: nhiệt lượng 1kg LPG cung cấp 14 KWh điện năng, 1,5 lít dầu hỏa g Trị số octan Trị số octan LPG cao, phụ thuộc thành phần LPG, RON thường cao 98 Trị số octan C3 C4 Propan Propen n-Butan Iso-Butan Buten RON >100 102 95 >100 98-100 MON 100 85 92 99 80-83 h Hàm lượng nước Khi LPG hóa hơi, diện nước gas tạo tinh thể hydrat – gây đóng băng (làm nghẹt ống dẫn khí) 18 Tiêu chuẩn ASTM D2713 (Dryness of propan), dùng cobalt bromua làm chất thị Giữ màu xanh (blue) khơ (dry) , chuyển sang hồng (pink) ướt (wet) Hàm lượng nước phát 0,03%kl i Hàm lượng Lưu huỳnh Hàm lượng lưu huỳnh tổng Phương pháp đốt, ASTM D129, D1552, D2784, Nguyên tắc chung đốt mẫu thiết bị tương ứng (ống thạch anh, lị nung, đèn), khí SO x sinh trình đốt cháy hấp thụ dung dịch chọn lọc đem chuẩn độ quy hàm lượng S (%kl) Phương pháp quang, ASTM D2622 (TCVN 6701) (tia X) j Độ ăn mòn miếng đồng k Giới hạn cháy nổ Giới hạn cháy nổ pha gas hỗn hợp gas/khơng khí phần tram thể tích để hỗn hợp có khả cháy nổ Giới hạn cháy nổ pha gas khơng khí hẹp, từ 1,8% (LEL) đến 10% (UEL) Chính vậy, an tồn cháy nổ LPG cao nhiều so với nhiên liệu khác Giới hạn cháy LPG hỗn hợp gas/khơng khí Do giới hạn cháy parafin olefin nhau, giá trị đề cập đến dùng cho sản phẩm thương mại đặc trưng l Mùi màu Bản thân C3 – C4 không mùi LPG sử dụng phần lớn cho mục đích thương mại, lý an toàn, LPG cần phải pha thêm chất tạo mùi để dễ phát khí có rị rỉ Phần lớn tiêu chuẩn an toàn quy định chất tạo mùi phải 19 pha chế với nồng độ thích hợp cho phát trước gas rò rỉ đạt nồng độ 1/5 giới hạn cháy LPG thương mại thông thường pha thêm chat tạo mùi Etylmecaptan khí có mùi đặc trưng, hịa tan tốt LPG, khơng độc, khơng ăn mịn kim loại tốc độ bay gần LPG nên nồng độ chất tạo mùi LPG không đổi q trình sử dụng bình gas LPG khơng màu pha lỏng pha Khi xảy rị rỉ chất lỏng hơi, khơng khí xung quanh phải làm lạnh nồng độ nước tập trung lại, tạo thành màu trắng xung quanh khu vực xảy rò rỉ Quy định kỹ thuật a Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia b Quy chuẩn kỹ thuật Qatar Petroleum 20 ... Minh Khoa Kỹ thuật hóa học  BÀI TẬP LỚN MƠN CHẾ BIẾN KHÍ Các tiêu chuẩn kỹ thuật LPG thương phẩm Sinh viên thực hiện: Võ Lê Công 16 10336 Trịnh Thị Kim Tuyền 15 13 917 Tháng 06, năm 2 019 MỤC LỤC... 2,2 10 11 .900 1. 930 Butane -0,5 410 ÷550 1, 8 11 .800 1. 900 H1 Đồ thị biểu diễn quan hệ áp suất tương đối, nhiệt độ bão hịa thành phần LPG Tính dãn nở Sự dãn nở nhiệt LPG lỏng nhiệt độ tăng gấp 15 ... 16 So sánh tính LPG với loại nhiên liệu khác 11 17 Thực trạng thị trường LPG Việt Nam 13 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG 14 Chỉ tiêu chất lượng .14 Quy định kỹ thuật