2. Quan hệ giữa thănh phần vă tính chất của phđn đoạn dầu mỏ khi sử dụng.
2.2.3. Ảnh hưởng cuả câc thănh phần không phải hydrocacbon của phđn đoạn gasoil đến quâ trình chây trong động cơ diezel.
đoạn gasoil đến quâ trình chây trong động cơ diezel.
Lưu huỳnh lă một thănh phần lăm cho tính chất của nhiín liệu khi sử dụng trong động cơ xấu đi. Dù lưu huỳnh nằm ở dạng năo, khi chúng có trong thănh phần nhiín
liệu, chúng sẽ chây tạo thănh SO2 vă SO3, vă sẽ gđy ăn mòn rất mạnh khi nguội giống
như trong trường hợp động cơ xăng, mặt khâc những hợp chất của lưu huỳnh phđn hủycòn tạo ra những lớp cặn rất cứng bâm văo sĩcmăng của pittông.
Đặc biệt trong phđn đoạn gasoil của dầu mỏ, có chứa nhiều axit naphtenic (vă axit dầu mỏ nói chung). Câc axit năy tăng độ axit của nhiín liệu diezel gđy ăn mịn thùng chứa, đường ống dẩn nhiín liệu trong động cơ. Câc sản phẩm ăn mịn của nó (câc muối kim loại) lại lă những chất hịatan được trong nhiín liệu, nín lăm cho nhiín liệu biến mău, kĩm ổn định. Mặt khâc, chúng có thể đóng cặn trong buồng đốt, vịi phun hoặc khi câc muối kim loại chây, để lại câc oxit rắn, lăm tăng khả năng măi mòn xilanh. Vì vậy, cần tiến hănh loại bỏ thănh phần năy ra hỏi phđn đoạn bằng câch cho tâc dụng với kiềm để tạo thănh câc muối kiềm. Muối kiềm năy có tính chất tẩy rữa tốt, tạo bọt tốt nín được thu hồi lăm chất tẩy rữa cơng nghiệp, chủ yếu cho cơng nghiệp dệt, vă thường có tín gọi lă xă phịng naphten. Ngồi ra, dung dịch muối Na của axit naphtenic với nồng độ 40% thu hồi được còn dùng lăm chất vổ bĩo cho gia súc vă gia cầm.
2.3.Thănh phần phđn đoạn kerosen khi được sử dụng lăm nhiín liệu phản lực vă nhiín liệu sinh hoạt dđn dụng.
2.3.1.Ảnh hưởng của thănh phần hydrocacbon đến q trình chây của nhiín liệu trong động cơ phản lực.
Nhiín liệu dùng cho động cơ phản lực được chế tạo từ phđn đoạn phđn đoạn kerosen hoặc từ hỗn hợp giữa phđn đoạn kerosen vă phđn đoạn xăng.
Đặc điểm cơ bản nhất của nhiín liệu dùng cho động cơ phản lực lă lăm sao có tốc độ chây lớn, dễ dăng tự bốc chây ở bất kỳ nhiệt độ vă âp suất năo, chây điều hoă, khơng bị tắt trong dịng khí có tốc độ chây lớn, nghĩa lă q trình chây phải có ngọn lửa ổn định. Về phương diện năy, cấu trúc của buồng đốt có tính chất vơ cùng quan trọng quyết định đến tính ổn định của ngọn lửa, nhưng thănh phần hơ học của nhiín liệu đảm bảo có nhiều hydrocacbon parafinic mạch thẳng cũng tạo ra điều kiện bốc chây dễ vă tốc độ chây mong muốn.
Thănh phần câc hydrocacbon trong nhiín liệu cịn ảnh hưởng đến nhiệt năng của q trình chây đó lă một tiíu chuẩn quan trọng đảm bảo khả năng tạo nín cơng suất lớn khi sử dụng nhiín liệu trong câc động cơ phản lực. Về tính chất năy câc hydrocacbon thơm kĩm hơn câc hydrocacbon parafinic vă naphtenic.
Để đảm bảo yíu cầu về nhiệt chây của nhiín liệu phản lực trín 10.200 kcal/kg rõ răng thănh phần nhiín liệu phải có nhiều parafin vă naphten. Tuy nhiín quan trọng
Thạc sỹ:Trương Hữu Trì Trang 54
hơn cả lă câc naphtenic nhiều vịng bởi vì nếu tăng cường thănh phần parafin mạch thẳng thì sẽ lăm tăng khả năng mất tính linh động của nhiín liệu ở nhiệt độ thấp, điều năy rất nguy hiểm đối với câc mây bay phản lực hoạt động ở tầm cao (lín cao 10.000m
nhiệt độ khí quyển hạ xuống -56oC) trong khi đó câc naphten vẫn ở trạng thâi lỏng vừa
đảm bảo việc cung cấp nhiín liệu văo buồng đốt khơng bị giân đoạn, vừa có nhiệt chây cũng khơng kĩm gì câc parafin.
Q trình chây của nhiín liệu trong động cơ phản lực địi hỏi nhiín liệu phải chây hồn tồn, khơng được phđn hủy trước khi chây tạo nín câc cặn cacbon, bâm văo vật liệu tới buồng đốt ở gần tuy-e, hoặc bâm văo nến điện ở gần lổ phun nhiín liệu lăm thay đổi hình dạng vă kích thước ban đầu của chúng. Về mặt năy, câc hydrocacbon thơm có nhiệt độ sơi cao (chủ yếu lă loại nhiều vịng có trong phđn đoạn) có xu hướng tạo tăn vă cặn cốc rất mạnh còn câc parafin bao giờ cũng có khả năng chây hồn tồn vă ít có xu hướng tạo tăn, tạo cốc. Xu hướng tạo tăn, tạo cốc của câc hydrocacbon có thể sắp xếp theo chiều giảm dần như sau:
Thơm > monoolefin > iso-parafin vă naphten > n-parafin.
Để đânh giâ khả năng tạo cặn cacbon năy, đối với nhiín liệu phản lực thường dùng đại lượng chiều cao ngọn lửa khơng khói, tính bằng (mm) để so sânh. Chiều cao ngọn lửa sâng, ít tạo muội tạo cặn cacbon. Câc hydrocacbon parafinic có chiều cao ngọn lửa khơng khói cao nhất, nhưng chiều dăi mạch cacbon lớn, trị số năy căng giảm. Đối với câc hydrocacbon parafinic có mạch nhânh, chiều cao năy nhỏ hơn so với câc parafin mạch thẳng tương ứng, còn đối với câc hydrocacbon naphtenic, chiều cao ngọn lửa khơng khói cũng tượng tự câc iso-parafinic nhiều nhânh. Câc hydrocacbon thơm có chiều cao ngọn lửa khơng khói thấp nhất.
Tóm lại, trong thănh phần hydrocacbon của phđn đoạn kerosen thì câc hydrocacbon parafinic vă naphtenic thích hợp với những đặc điểm của q trình chây trong động cơ phản lực nhất. Vă vậy, phđn đoạn kerosen vă phđn đoạn xăng của dầu mỏ họ naphteno-parafinic hoặc parafino-naphtenic lă nguyín liệu tốt nhất để sản xuất nhiín liệu cho động cơ phản lực. Khi có hăm lượng hydrocacbon thơm quâ cao, phải tiến hănh loại chúng ra để giữ trong giới hạn dưới 20-25%.
Khi trong phđn đoạn có chứa nhiều parafin mạch thẳng có nhiệt độ kết tinh cao, phải tiến hănh loại chúng ra nhằm đảm bảo cho nhiín liệu vẫn đảm bảo được tính linh
động tốt ở nhiệt độ thấp (chỉ cho phĩp nhiín liệu bắt đầu mất tính linh động ở -60oC).
Nói chung hăm lượng câc hydrocacbon parafinic trong nhiín liệu phản lực có thể thay đổi từ 30 + 60%, căn hăm lượng câc hydrocacbon naphtenic có thể thay đổi từ 20-45%.
2.3.2.Ảnh hưởng của câc thănh phần khâc, ngồi hydrocacbon đến tính chất của nhiín liệu phản lực.
Thạc sỹ:Trương Hữu Trì Trang 55
Nói chung, những thănh phần không phải lă hydrocacbon trong phđn đoạn kerosen, đều lă những cấu tử có ảnh hưởng xấu đến tính chất sử dụng của nhiín liệu phản lực.
Câc hợp chất lưu huỳnh khi chây tạo SO2 vă SO3 vă gđy ăn mòn ở nhiệt độ thấp.
Đồng thời câc hợp chất của lưu huỳnh cịn gđy tạo nín cặn cacbon bâm trong buồng đốt chủ yếu lă trín nến điện, voi phun, tuy-e thơt sản phẩm chây.
Câc hợp chất của oxy, như axit naphtenic, phenol đều lăm tăng khả năng ăn mòn câc thùng chứa, ống dẩn nhiín liệu. Câc sản phẩm tạo ra do ăn mòn (câc muối kim loại của axit naphtenic) lại góp phần tạo cặn vă tạo tăn khi chây bâm văo trong buồng đốt).
Câc hợp chất của nitơ lăm cho nhiín liệu kĩm ổn định, lăm biến mău ban đầu của nhiín liệu.
Câc kim loại, nhất lă Vanadi, Natri nằm trong sản vật chây ở nhiệt độ cao 650-
850oC khi đập văo câc tuốc bin chính, sẽ gđy ăn mòn phâ hỏng rất mạnh câc chi tiết
của tuốc bin, vì vậy hăm lượng kim loại vă tro trong nhiín liệu thường lă phải rất nhỏ, khoảng văi phần triệu.