I.1. Phẩm cấp chất lợng xăng và bảo vệ môi trờng.
Ngày nay việc sản xuất nhiên liệu xăng cho các loại động cơ ô tô bị tác động bởi các quy định về bảo vệ môi trờng, các yêu cầu ngày càng phát triển hiện đại của công nghệ sản xuất các loại động cơ trong khi thị trờng thế giới ngày càng mở rộng.
Mặc dù mỗi quốc gia đều có một tiêu chuẩn quy định về xăng cũng nh các sản phẩm dầu mỏ riêng biệt nhng vẫn có một quan điểm chung là chất l- ợng sản phẩm đều có xu hớng ngày càng đợc nâng cao.
Vì vậy điều cần thiết cho các nhà sản xuất là không ngừng caỉ tiến công nghệ, thiết bị sản xuất để sản phẩm có chất lợng tốt phù hợp với kỹ thuật hiện đại của động cơ, giá thành hạ và không gây ô nhiễm môi trờng. Bởi môi trờng ngày càng bị ô nhiễm do khí thải của các loại động cơ nhất là động cơ xăng vì xăng sử dụng cho ô tô có tính bay hơi cao, là loại nhiên liệu động cơ khi cháy thải ra không khí có hyđrôcacbon cha cháy hết, NOx, SOx.. cặn bẩn. Chính vì vậy phẩm cấp chất lợng của xăng có ảnh hởng rất lớn đến bầu không khí của trái đất, đến sức khoẻ của con ngời đến quá trình tồn trữ, phân phối và sử dụng. Do đó đòi hỏi các nhà sản xuất phải chuyển hớng theo xu thế mới phù hợp với các yêu cầu trên.
Hiện nay ở các nớc đang phát triển nh Mỹ, Châu Âu, châu á Thái Bình Dơng, đều có những quy định nghiêm chỉnh bảo vệ môi trờng tự nhiên.
ở Mỹ năm 1990 đã quy định nhiên liệu xăng cần đợc cải thiện để giảm hàm lợng CO và hyđrôcacbon trong khí thải và tới năm 1995 thì quy định này đợc thực hiện.
Các chỉ tiêu của xăng cuả Mỹ đợc cải thiện nh sau: Trị số octan: Mow: 95-90
Hàm lợng oxy 2% trong lợng (ứng với 1% VWTBE) áp suất hơi bãi hoà: miền Bắc: 70 Kpa.
miền Nam: 63 Kpa. Hàm lợng chất thơm : Max 25% V
Hàm lợng benzen : Max 1% V.
Những chỉ tiêu về chất lợng của xăng nói riêng và của sản phẩm dầu mỏ nói chung phù hợp với điều kiện của từng nớc nhng vẫn nằm trong xu thế phát triển chung của đất thế giới.
Đa số các nớc đều thống nhất kiểm soát 4 nhân tố chủ yếu trong nhiên liệu xăng gây ảnh hởng lớn tới ô nhiễm môi trờng là:
Hàm lợng chì.
áp suất hơi bão hoà.
Hàm lợng benzen.
Bảng III.1. Biện pháp giảm ảnh hởng của 4 nhân tố cơ bản
Các nhân tố Vật liệu ô nhiễm Tình trạng Biện pháp chống
Hàm lợng chì Chì trong xăng và khí thải rất độc
- Mỹ không chi từ năm 94. - Nhật không chi từ năm 75. - các nớc khác giảm. Thêm MTBE. - Dùng xăng alky hóa. - Dùng xăng izôme hoá.
áp suất hơi Hyđrôcacbon hay hơi độc Mỹ: 63-70KpaNhật Bản : 45- 95Kpa -Dùng xăng olygome -Dùng xăng reforming kiểu mới Hàm lợng benzen Benzen rất độc, có hoạt tính gây ung th
Mỹ<1%từ năm 1995 các nớc khác cha có quy định cụ thể.
Việt Nam: Max o,5%KL.
Công nghệ khử benzen trong xăng
Hàm lợng Co
trong khí thải CO trong khí thải độc
Mỹ: hàm lợng oxy trong xăng >2% KL từ năm 19995 các nớc khác cha quy định
Pha vào xăng các chất chứa oxy (MTBE)
Nh vậy sự tiến bộ của công nghệ lọc dầu và tìm ra các loại phụ gia mới ít độc hại cho phép chúng ta loại bỏ hoàn toàn sự có mặt của chì trong xăng nhiên liệu , góp phần làm cho môi trờng ngày càng sạch và trong lành hơn.
I.2. Sự ảnh hởng của 4 yếu tố cơ bản về vấn đề bảo vệ môi tr-ờng. ờng.
2.1. Hàm lợng chì:
Hàm lợng chì có trong xăng nhiên liệu sẽ làm tăng t rị số octan.
Nh ta đã biết giảm hàm lợng chì sẽ ảnh hởng lớn đến chất lợng của xăng đặc biệt là trị số octan trong xăng. Nhng chì trong xăng và trong khí thải lại có hại đến sức khoẻ con ngời và môi trờng và nhất là những ngời tiếp xúc với xăng và ngơì sử dụng.
Chì trong xăng là nguyên nhân gây ung th và có hớng tích tụ trong động cơ nên hàm lợng chì có xu hớng giảm và loại bỏ hoàn toàn phụ gia chì đã đ- ợc thống nhất trên nhiều quốc gia từ những năm 70. ở Mỹ từ năm 1994 đã giảm hàm lợng chì.
ở bắc Âu giảm chì từ những năm 80 và đến năm 90 chỉ dùng xấp xỉ 50% xăng thị trờng.
ở châu á Thái Bình Dơng, Nhật dùng xăng chì từ những năm 80. Còn các quốc gia khác đã và đang giảm lợng chì trong xăng . Để tăng trị số octan trong xăng mà không cần phụ gia chì các nhà lọc dầu đã sử dụng công nghệ khác nh izôme hoá, orăcking xt, reforming, alkyl hoá…
2.2. áp suất hơi bão hoà.
áp suất hơi bão hoà chủ yếu là do các thành phần C4 và C5, bằng phản ứng alkyl hoá, ôligome hoá trong công nghệ reforming hoá hơi có thể tăng khối lợng phân tử các thành phần này mà giảm đợc Pbh.
áp suất hơi bão hoà là vấn đề cần quan tâm vì nó liên quan đến sự bay hơi của xăng. Sự bay hơi của hyđrôcacbon này làm giảm bề dày của tầng ôzôn. Nên quy định về chỉ tiêu áp suất hơi bão hoà cho sản phẩm xăng cần đợc quan tâm xem xét để phù hợp với khí hậu của từng miền mà đảm bảo chất lợng tránh sự mất mát.
áp suất bão hoà quá thấp cũng sẽ ảnh hởng trực tiếp đến tính khởi động của động cơ. Để khởi động tốt động cơ, tối thiểu áp suất hơi bão hoà cũng phải đạt là 7,0 psi. Và thực nghiệm cho thấy nếu thấp hơn 250mmHg (4,834 psi) thì khả năng khởi động của động cơ bắt đầu xấu đi một cách nghiêm trọng. Vì vậy áp suất hơi bão hoà là thành phần quan trọng đối với quá trình khởi động máy của xăng nhiên liệu.
2.3. Hàm lợng benzen.
Benzen là một thành phần có trị số octan cao, bền vững với các chất ôxi hoá nên là tác nhân tích cực kìm hãm quá trình cháy kích nổ trong động cơ. Nhng lại là chất dễ gây ung th. Vì vậy hàm lợng benzen cần dợc quy định,
xem xét. Đặc biệt có hại đến công nhân ngành xăng dầu và đối tợng thờng xuyên phải tiếp xúc với xăng ôtô.
California quy định hàm lợng benzen bằng 0,8 thể tích từ 1996 xăng hiện nay có khoảng từ 0,1-1,5% thể tích benzen.
ở châu Âu hàm lợng benzen khoảng 2-3% thể tích.
ở Nhật một số nhà mày đã đa ra thị trờng xăng có hàm lợng benzen<1% vào năm 1993. Trong khi đó hàm lợng benzen trung bình là 2,5%.
Bảng II2. Hàm lợng benzen trong xăng của một số nớc.
TT Tên nớc Hàm lợng benzen trong xăng ôtô( %KL)
Phơng pháp thử Xăng chì Xăng không chì 1 2 3 4 5 6 7 8 9 US Weteoust Brãin Bỉ Pháp Australi Singapo Malaysia Hàn Quốc Thái Lan ASTMD 36006 ASTMD 36006 - - - - - - - Max 5 0,5 – 1,7 2,91 1,38 max 5 max 3 max 1 max 4 max 3
ở Việt Nam hiện nay đã đa ra thị trờng xăng có hàm lợng benzen <1% thể tích
2.4 Hàm lộng CO.
Nh ta đã biết CO là khí khi bị các loại động cơ thải ra môi trờng. Do vậy các loại xe ôtô thờng sử dụng hợp chất xúc tác để biến CO thành CO2 hoặc ta có thể dùng phụ gia chứa ôxi để cải thiện quá trình cháy nhằm giảm tối thiểu hàm lợng CO và NOx thải ra môi trờng.
ở Mỹ giảm hàm lợng CO trong khí thải từ năm 1990.
hiện nay ở mỹ sử dụng chất chứa ôxy chủ yếu là mêtyl tert Butyl Ete (MTBE) là một phụ gia cho chỉ số octan cao với phơng pháp RON =118 và
MON=102, áp suất hơi bão hoà =55Kpa . Thêm vào đó để loại trừ hẳn CO ngời ta lắp sau động cơ một bộ phận xúc tác để chuyển hoá CO trong khí thải thành CO2 ít độc hại hơn.