D = AP nEXP(B/T)
NHIÊN LIỆU ĐỐT LỊ 4.1 Nhiên liệu đốt lị và vai trị của nĩ
4.2.2. Thành phần hố học của nhiên liệu đốt lị
Thành phần của nhiên liệu đốt lị là một hỗn hợp phức tạp bao gồm những hợp chất cĩ trọng lượng phân tử lớn, chúng cĩ mặt trong dầu thơ ban đầu hay được sinh ra từ các quá trình chuyển hố sâu. Cấu trúc của các hợp chất này rất phức tạp vì vậy việc phân tách chúng thành các hợp chất riêng lẻ hay các họ như khi nghiên cứu đối với các phân đoạn nhẹ là rất khĩ khăn và khơng cĩ nhiều ý nghĩa thực tế.
Trong thực tế để khi nghiên cứu thành phần hố học của nhiên liệu đốt lị người ta dựa vào các tính chất lý học của nĩ như khả năng tan trong các dung mơi, khả năng
hấp phụ khác nhau để tách loại chúng thành các nhĩm chất khác nhau. Thực tế người ta thu được ba nhĩm chất như sau:
Nhĩm dầu Nhĩm nhựa Nhĩm asphalten
Việc phân chia nhiên liệu đốt lị thành các nhĩm chất như trên thường khơng rỏ ràng vì cấu trúc của phần nặng trong nhĩm nhẹ và cấu trúc của phần nhẹ trong nhĩm năng là khơng khác nhau nhiều, nhất là giữa nhĩm nhựa và nhĩm asphalten.
Nhĩm dầu :
Đây là những hợp chất nhẹ nhất của nhiên liệu đốt lị, chúng bao gồm các hợp chất parafin, olefin naphten và các hợp chất hydrocacbon thơm. Đây là các hợp chất tan được trong các dung mơi thơng thường như xăng nhẹ, parafin. . . nhưng khơng thể tách chúng ra khỏi hỗn hợp bằng các chất hấp phụ vì chúng khơng cĩ cực (hoặc cực yếu)
Nhĩm nhựa :
Nhựa là dẫn xuất của các hydrocacbon polyaromatique hoặc của các naphteno- aromatic, cĩ độ nhớt lớn. Nĩ cĩ thể tan trong các hydrocacbon nhẹ C5-C8, xăng. . . nhưng đây là các hợp chất cĩ cực nên cĩ thể tách chúng ra khỏi hỗn hợp bằng các chất hấp phụ.
Trọng lượng phân tử của nĩ phân bố trong một khoảng rộng từ 2000 - 4000. Tỷ lệ C/H trong các vịng ngưng tụ của nhựa khoảng từ 7.7 - 8.9.
Nhĩm asphalten :
Asphalten là những hợp chất cao phân tử đa vịng, ngưng tụ cao, cĩ khối lượng phân tử lớn (từ 700 - 40000). Chúng tan được trong dung dịch H2S, benzen, CCl4 nhưng khơng tan được trong xăng nhẹ,các hydrocacbon nhẹ C5-C8. Người ta nhận thấy rằng trong Asphalten chứa một hàm lượng đáng kể các dị nguyên tố như O, N, S. Tỷ lệ C/H trong các vịng ngưng tụ của Asphalten khoảng từ 9 - 11.
Trong dầu đốt thì nhĩm nhựa tan được trong nhĩm dầu để tạo thành một dung dịch thực sự và hỗn hợp của hai nhĩm chất này cĩ một tên gọi chung là nhĩm Malten. Asphalten khơng tan trong các dung mơi thơng thường, khơng tan trong nhĩm maltene kể trên mà chỉ bị trương nở trong nhĩm chất này khi tồn tại trong dầu đốt để tạo thành một hệ keo cân bằng mà tướng phân tán là Asphalten và mơi trường phân tán là dầu và nhựa.
Trong quá trình lưu trữ và tồn chứa, do cĩ độ nhớt cao, thường phải tiếp xúc với oxy khơng khí nên các nhĩm chất này sẻ bị biến đổi. Xu hương của sự biến đổi này là dầu chuyển thành nhựa và nhựa sẻ chuyển thành asphalten. Khi quá trình biến đổi này xãy ra mạnh sẻ làm cho cân bằng hệ keo bị phá vỡ, gây nên kết tủa asphalten. Sự phá vỡ cân bằng hệ keo này cĩ thể cịn do khi pha trộn vào dầu đốt những loại dầu cĩ nguồn gốc khác, làm cho asphalten cĩ thể bị kết tủa. Kết quả là chúng sẽ cùng với nước và cặn khác tạo thành một chất như “bùn” đọng ở đáy các thiết bị chứa, gây khĩ khăn khi sử dụng và cả khi rửa.