Naphta công nghiệp thƣờng đƣợc sản xuất và phân phối cho các hãng công nghiệp theo nhiều con đƣờng khác nhau và thƣờng là hỗn hợp những
phức chất hydrocacbon, trừ những hỗn hợp tƣơng đối tinh khiết nhƣ hexan, toluen. Vì vậy, chúng không thích hợp với cách phân loại khoa học chính xác.
Naphta công nghiệp rất khác nhau, từ hydrocacbon mạch thẳng đến các chất thơm và trong nhiều trƣờng hợp chúng có chứa cả hợp chất olefin và naphthen.
3.1 Phân loại
Qua quá trình sử dụng, phân loại nửa kỹ thuật đã đƣợc hình thành gồm 4 loại sau:
- Naphta béo
- Naphta thơm
- Naphta trung bình
- Naphta không mùi
Trong thực tế, một số trƣờng Naphta béo đƣợc chia ra gồm paraphin và naphthen.
Phần nhiều naphta là phức hợp của các hydrocacbon.
Chất lƣợng của naphta phụ thuộc vào dầu gốc. Nếu naphta có nhiều parafin và naphthen thì naphta đó đƣợc gọi là Naphta béo.
Trong công nghiệp, naphta cũng đƣợc phân loại theo độ hoà tan. Mức độ hoà tan đƣợc xác định bởi giá trị Kari-Butanol.
3.1.1 Naphta béo: Những naphta có số Kari-butanol 45 đƣợc gọi là naphta béo mà không đề cập tới thành phần của chúng
3.1.2 Naphta thơm: Các chất thơm trong naphta công nghiệp bao gồm cả các loại nhƣ benzen, toluen, xylen với độ hoà tan theo phép thử Kari-butanol là 98. Một số naphta đặc biệt nhƣ alkyl naphtalen đƣợc phân nhóm thuộc loại thơm có chỉ số hoà tan Kari-butanol nhƣ xylen, toluen.
3.1.3 Naphta trung bình: Nhóm trung bình của naphta công nghiệp bao gồm các loại naphta chƣng cất thẳng hoặc naphta pha trộn, có chỉ số hoà tan Kari- butanol từ 45 – 98.
3.1.4 Naphta không mùi: Naphta không mùi bao gồm các nhóm naphta mới. Nó đƣợc phân loại không theo chỉ số hoà tan vì thực tế nó hầu nhƣ không có mùi.
Naphta gồm những loại có độ hoà tan từ thấp đến cao, từ những loại có độ bay hơi rất cao nhƣ hexan cho tới những loại có độ sôi cao, kể cả những loại có khoảng sôi hẹp.
Khi sản xuất naphta công nghiệp, cần phải chú ý đầu tiên đến những dầu gốc ban đầu, cụ thể là dầu thô, xăng tự nhiên vì nó là hổn hợp phức tạp của
các hydrocacbon. Do vậy, để có thể duy trì đƣợc tính đồng nhất của sản phẩm, cần có những quy ƣớc phân loại các quá trình chế biến dầu thô và xăng tự nhiên để sản xuất naphta.
3.2 Các quá trình chế biến naphta công nghiệp 3.2.1 Quá trình chƣng cất
Thực tế các chất naphta béo nhƣ rƣợu khoáng (mineral spirit), dung môi stoddard, naphta Véc-ni sơn (Vernish Maker & Painters naphta) hoặc viết tắt là V.M & P, thu đƣợc chỉ từ quá trình chƣng cất. Trong một số trƣờng hợp cần dùng thêm quy trình xử lý ngọt để cải thiện mùi.
Việc chƣng cất xăng tự nhiên cho ta dung môi có độ tinh khiết tƣơng đối cao dạng parafin, nhƣ hexan, đó là các sản phẩm có thành phần chƣng cất tuyệt hảo.
Các loại naphta thơm nhƣ benzen, toluen và xylen nguyên thuỷ đƣợc sản xuất nhƣ là sản phẩm phụ trong quy trình cốc hoá than.
Sự linh hoạt của các thiết bị chƣng cất hiện đại cho khả năng có thể sản xuất ra các loại naphta có khoảng sôi theo yêu cầu.
3.2.2 Quá trình reforming: bao gồm các quá trình reforming xúc tác và hydroforming,... để sản xuất naphta công nghiệp loại trung bình và loại thơm.
Trong thực tế, các quá trình này đã đƣợc phát triển để sản xuất ra nhiên liệu ô tô có trị số octan cao từ những vật liệu ban đầu có trị số octan thấp. Vì vậy, những quá trình công nghệ mới này cũng cho phép ta sản xuất naphta công nghiệp quan trọng nhất.
Reforming là nguồn cho các chất thơm benzen, toluen và xylen.
Hydroforming cho ra các sản phẩm: phía trên là benzen, toluen và xylen; phía dƣới là naphta công nghiệp có hàm lƣợng alkyl naphtalen cao. Loại này có thể chƣng cất ra một số naphta công nghiệp có độ hoà tan cao. Những naphta này rất có ích trong lĩnh vực thuốc trừ sâu làm dung môi cho thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ và bảo vệ gỗ.
3.2.3 Quá trình alkyl hoá: là quá trình rất quan trọng đƣa ra những sản phẩm dung môi không có mùi nhƣ rƣợu khoáng (mineral spirit). Các sản phẩm cặn của quá trình này đƣợc chƣng cất và đƣợc xử lý cho ra một số dung môi không mùi mà trƣớc kia phải đƣợc xử lý bằng axít sulfuric nặng.
3.3 Sử dụng và tiêu chuẩn hoá naphta công nghiệp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong các ngành công nghiệp hiện đại, thật khó để chỉ ra một cách cụ thể rằng có một ngành công nghiệp nào đó không sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp naphta.
Những sản phẩm này có phẩm cấp chất lƣợng rất rộng và linh hoạt nhƣ độ hoà tan, thành phần cất, độ bay hơi,... đìều đó làm cho chúng trở nên vô giá trong nhiều ngành công nghiệp đặc biệt.
3.3.1 Độ sôi
3.3.1.1 Nhóm naphta béo có những khoảng sôi nhƣ sau:
- Ete dầu hoả (petroleum ether) : 37,8 oC
- Dung môi cao su (rubber solvent) : 65,6 oC
- Rƣợu nhẹ (Light spirit) : 93,3 oC
- Naphta Véc-ni (High flash V.M naphta) : 121,1 oC
- Rƣợu khoáng nhẹ (Light mineral spirits) : 148,9 oC
- Stoddard solvent : 176,7 oC
- Oderless mineral spirit : 204,4 oC
3.3.1.2 Hydrocacbon loại parafin tinh khiết có khoảng sôi nhƣ sau:
- Pentan : 30 – 38 o C - izo-hexan : 50 – 62 o C - Hexan : 65 – 70 o C - izo-heptan : 87 – 93 o C - Heptan : 95 – 98 o C
3.3.1.3 Đại diện của naphta thơm có khoảng sôi nhƣ sau:
- Benzen công nghiệp : 79 – 80 oC
- Toluen công nghiệp : 95 –100 oC
- Xylen công nghiệp : 130 – 140 o
C
3.3.1.4 Nhiều loại naphta thơm khác có khoảng sôi đến 260 o C.
3.3.2 Sử dụng: Dƣới đây là việc sử dụng một vài naphta công nghiệp thông dụng.
Hexan: Naphta loại parafin này đƣợc ứng dụng lớn nhất trong những quy trình chiết xuất. Nó đƣợc dùng để chiết xuất dầu đậu tƣơng, dầu bông, dầu ngũ cốc, dầu lạc, dầu hạt lanh, hạt cacao, mía,...; chiết xuất chất béo, dầu từ thịt mỡ, xƣơng, lông và mỡ bôi trơn. Ngoài ra, nó đƣợc dùng trong việc sản xuất bột cao su, keo dính, mực khắc, giầy, mặt nạ trong khâu hoàn thiện da nhân tạo, trong việc làm sạch các chi tiết chính xác.
Hexan có độ bay hơi cao nhất so với tất cả các loại naphta công nghiệp.
Heptan: Cũng là một loại naphta parafinic đƣợc dùng để thay thế cho hexan trong điều kiện vận hành đòi hỏi dung môi có độ chớp cháy cao nhƣng có độ bay hơi thấp hơn.
dùng trong sản xuất bột cao su, chất keo dính, lốp cao su, đệm phanh, mực khắc, tách béo da, mực và sơn lắc.
Dung môi sơn lắc: đƣợc dùng làm chất pha loãng trong khâu chuẩn bị lắc và vật liệu bột tổng hợp, nơi mà đòi hỏi làm khô nhanh. Về tốc độ bay hơi có thể gần bằng với toluen nên khi sử dụng thƣờng phối hợp với toluen.
Véc-ni sơn (V.M & P naphta): thuộc loại naphta nhẹ, naphta tẩy khô, đƣợc dùng để làm mỏng sơn, vécni và đƣợc dùng trong sơn lắc. Chúng cũng đƣợc dùng trong sản xuất bột cao su, keo dính, sáp, đánh bóng dƣới dạng chất làm sạch.
Stoddard solvent: là một loại dung môi đặc biệt dùng để tẩy sạch khô, có màu và mùi dễ chịu, có điểm bắt cháy cao. Nó đƣợc dùng trong một số ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt trong tẩy rửa kim loại và tẩy mỡ. Yêu cầu đối với dung môi loại này là sạch, không bị vẩn đục, không nƣớc, không bị ôi và biến mùi. Mùi của nó phải là mùi naphta chế biến ngọt.
Alkyl naphtalen: là loại naphta thơm mới đƣợc dùng trong lĩnh vực thuốc trừ sâu, là những chất hoà tan những tác nhân mạnh nhƣ: DDT
3.3.3 Tiêu chuẩn hoá naphta công nghiệp: Có 15 dung môi công nghiệp đƣợc tiêu chuẩn hoá theo ASTM (American Society for Testing and Materials)
3.3.3.1 Naphta công nghiệp, loại petroleum spirits và mineral spirit theo ASTM-D.235, có thành phần cất gần giống nhƣ xăng, cụ thể là: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nhiệt độ sôi ở 50% : 177 oC min;
- Nhiệt độ sôi cuối : 210 oC;
- Nhiệt độ bắt cháy : 38 oC min;
- Màu trắng, màu Saybolt : + 21 min.
3.3.3.2 Loại heavy petroleum spirits (heavy mineral spirit) theo ASTM- D.965
- Điểm sôi đầu : 171 oC min;
- Điểm sôi ở 95% : 238 oC;
- Điểm sôi cuối : 251 oC ;
- Bắt cháy : 51,5 oC.
Heavy petroleum spirit đƣợc dùng nhƣ chất làm mỏng đối với sơn chậm, vécni.
3.3.3.3 Loại refined solvent naphta theo ASTM-D.838
- Tỷ trọng : 0,850 – 0,870;
- Điểm sôi 5% : 0 oC;
- Điểm khô : 180 oC max.
3.3.3.4 Loại crude light solvent naphta theo ASTM-D.839
- Tỷ trọng : 0,860 – 0,885;
- Điểm sôi 5% : 130 oC;
- Điểm sôi ở 90% : 160 oC ;
- Điểm khô : 180 oC max.
3.3.3.5 Loại crude heavy solvent naphta theo ASTM-D.840
- Tỷ trọng 15 oC : 0,885 – 0,970;
- Điểm sôi 5% : 150 oC;
- Điểm sôi ở 90% : 200 oC ;
- Điểm khô : 220 oC max.