2.2. Cỏc loại nhiờn liệu sử dụng trong lũ hơi cụng nghiệp Việt Nam
2.2.2.3. Đặc điểm và việc sử dụng nhiờn liệu dầu ở Việt Nam
a. Đặc điểm
Dầu mỏ hay dầu thụ là một chất lỏng sỏnh đặc màu nõu hoặc ngả lục. Dầu mỏ
tồn tại trong cỏc lớp đất đỏ tại một số nơi trong vỏ Trỏi Đất. Dầu mỏ là một hỗn hợp húa chất hữu cơ ở thể lỏng đậm đặc, phần lớn là những hợp chất của hydrocacbon, thuộc gốc alkane, thành phần rất đa dạng. Hiện nay dầu mỏ chủ yếu dựng để sản
26
xuất dầu hỏa, diezen và xăng nhiờn liệu. Khoảng 88 % dầu thụ dựng để sản xuất nhiờn liệu, 12 % cũn lại dựng cho húa dầu. [15]
Thành phần nguyờn tố húa học trong nhiờn liệu dầu cũng giống nhƣ trong than đỏ gồm cú: Cacbon (C = 82 ữ 87 %), Hydro (H2 = 11 ữ 14 %), lƣu huỳnh (S = 1 ữ 4 %), Oxy (O2 = 0,05 ữ 1,0 %), Nitơ (N2 = 0,001 ữ 1,8 %), tro (cỏc khoỏng chất nhƣ cỏc kim loại Niken, Volfram, Vanadi…), ẩm, ngoài ra cũn một lƣợng rất nhỏ tớnh bằng ppm cỏc nguyờn tố nhƣ halogen (Clo, Iod). [8]
Đặc điểm dầu thụ Việt Nam ( đại diện là mỏ Bạch Hổ, mỏ Đại Hựng):
Dầu thụ Việt Nam thuộc loại nhẹ vừa phải, tỷ trọng khoảng 0,83 ữ 0,85; trong đú dầu ở Bạch Hổ là 0,8319 (36,6 oAPI); ở mỏ Đại Hựng là 0,8403 (36,9 oAPI), trong khi đú dầu thụ Angieri d = 0,830; Venezuela d = 0,948. Dầu thụ Việt Nam là loại dầu sạch, chứa ớt cỏc chất độc tố, rất ớt lƣu huỳnh, nitơ và kim loại nặng.[8]
b. Phõn loại
Dầu là nhiờn liệu quý, dễ bắt lửa, dễ chỏy, nhiệt trị cao, chỏy cú ngọn lửa dài và khả năng bức xạ lớn, ớt tro (khụng quỏ 0,1 %) nờn sạch, tuy nhiờn phải chỳ ý phũng chỏy nổ. Dầu cú thể khai thỏc từ 3 nguồn sau đõy: Dầu khoỏng chất (chế biến từ nguyờn liệu dầu mỏ); Dầu tổng hợp (chế biến từ than đỏ hoặc than nõu); Dầu đỏ (khai thỏc từ cỏc vỉa đỏ dầu).
Dầu thƣờng dựng để đốt trong lũ hơi thuộc nhúm dầu khoỏng. Dầu khoỏng đƣợc chia thành 5 loại: dầu đặc biệt nhẹ (EL), cũn gọi là dầu DO; dầu nhẹ (L); dầu nhẹ trung bỡnh (M); dầu nặng (S) và dầu đặc biệt nặng (ES). [8]
c. Tỡnh hỡnh sử dụng dầu trong lũ hơi Việt Nam Thường dựng để đốt trong lũ hơi là 2 loại:
- Dầu đặc biệt nhẹ (EL), cũn gọi là dầu DO (Diesel oil) hoặc là nhiờn liệu diesel, cú khối lƣợng riờng nhỏ hơn nƣớc. Đõy là một loại nhiờn liệu hỗn hợp hydrocacbon lỏng, là sản phẩm tinh chế từ dầu mỏ cú thành phần chƣng cất nằm giữa dầu hoả (kesosene) và dầu bụi trơn (lubricating oil), nặng hơn dầu lửa và xăng, đƣợc sản xuất chủ yếu từ phõn đoạn gas oil và là sản phẩm của quỏ trỡnh chƣng cất trực tiếp dầu mỏ, cú đầy đủ những tớnh chất lý húa phự hợp cho động cơ diesel mà khụng cần
27
phải ỏp dụng những quỏ trỡnh biến đổi húa học phức tạp. So với xăng nhiờn liệu, diesel cú tỷ trọng năng lƣợng cao hơn xăng. Dầu diesel nặng hơn, trơn hơn (cú tớnh dầu hơn) nờn bay hơi chậm hơn nhiều so với xăng. [15]
* Phạm vi sử dụng:
Loại dầu này thƣờng đƣợc sử dụng cho cỏc nồi hơi trờn tàu thủy và trong cỏc nhà mỏy cụng nghiệp tuy nhiờn giỏ của nú cao hơn dầu FO.
- Dầu nặng (S) hay cũn gọi là dầu FO (Fuel oil) hoặc dầu mazut, cú khối lƣợng riờng lớn hơn nƣớc. Là sản phẩm chủ yếu của quỏ trỡnh chƣng cất thu đƣợc từ phõn đoạn sau phõn đoạn gas oil khi chƣng cất dầu thụ ở nhiệt độ sụi lớn hơn 350 oC. Dầu mazut là loại nhiờn liệu gồm chủ yếu cỏc cặn của quỏ trỡnh chƣng cất dầu thụ. Trong kĩ thuật phõn chia dầu mazut thành 2 loại sau:
• Dầu mazut loại nặng (FO nặng): là nhiờn liệu đốt lũ chủ yếu dựng trong cụng nghiệp.
• Dầu mazut loại nhẹ (FO nhẹ): bao gồm cả cỏc loại dầu giống nhƣ diesel (DO); dầu hỏa (KO), … khi chỳng đƣợc sử dụng làm nhiờn liệu để đốt lũ (lũ đốt dạng bay hơi, dạng ống khúi hoặc lũ đốt gia đỡnh).
Dầu mazut cú một số đặc điểm: rất dễ chỏy nổ, gõy nguy hiểm cho sức khỏe khi tiếp xỳc trực tiếp nhƣ mắt, da, tỏc động đến hệ thần kinh trung ƣơng, cỏc cơ quan hụ hấp, tiờu húa và gõy nguy hiểm đối với mụi trƣờng nhƣ độc hại cho hệ sinh thỏi dƣới nƣớc, ảnh hƣởng lõu dài cho mụi trƣờng nƣớc. [15]
* Phạm vi sử dụng:
Loại dầu này thƣờng đƣợc sử dụng cho cỏc nồi hơi trong cỏc nhà mỏy điện, tàu và trong cỏc nhà mỏy cụng nghiệp.
Bảng 2.3. Tớnh chất của hai loại dầu quan trọng nhất [15]
Tớnh chất Dầu EL (DO) Dầu S (FO)
Khối lƣợng riờng ở 15oC [kg/m3] 860 940
Điểm lửa [oC] 55 65
Độ nhớt động học, max [mm2/s] ở:
20oC 6 _
28
100oC _ 40
Hàm lƣợng lƣu huỳnh, max [%] 0,8 2,8
Hàm lƣợng nƣớc, max [%] 0,1 0,5
Chất khụng hũa tan, max [%] 0,05 0,5
Nhiệt trị thấp Qt [MJ/kg] 41,868 39,775
Độ tro, max [%] 0,01 0,15
- Dầu mazut FO-R (Fuel Oils – Rubber)
Hiện nay, ở Việt Nam cú xu hƣớng sử dụng dầu mazut FO-R (Fuel Oils – Rubber) thay cho dầu FO thụng thƣờng. Dầu FO-R là sản phẩm chớnh trong quỏ trỡnh sản xuất nhiờn liệu từ cao su phế thải theo cụng nghệ PFFR của Đức. Đõy là cụng nghệ tiờn tiến hàng đầu đang sử dụng tại Đức để tỏi chế cao su phế thải. Dầu FO-R cú tớnh chất húa lý tƣơng tự dầu FO, đƣợc sử dụng làm nguyờn liệu đốt cho ngành cụng nghiệp. Chất lƣợng của FO-R hơn hẳn FO thụng thƣờng theo Tiờu Chuẩn Việt Nam (TCVN 6239:2002) nhƣ cỏc chỉ tiờu hàm lƣợng lƣu huỳnh, nhiệt trị, hàm lƣợng nƣớc, điểm chỏy cốc kớn, độ nhớt động học…Giỏ thành thấp hơn giỏ của dầu FO từ 20 - 30 % .Việc thay thế chuyển đổi từ việc đốt dầu DO hoặc FO sang dầu FO-R rất đơn giản chỉ chỉnh lại chế độ phun của bộc đốt, cú thể hũa lẫn cả dầu FO và FO-R, DO trong một bồn chứa nờn khụng cần đầu tƣ thờm bồn chứa riờng. Sử dụng dầu đốt cụng nghiệp FO-R là phƣơng ỏn đỳng đắn để cắt giảm chi phớ sản xuất. Dầu FO-R cú nhiều ƣu thế hơn so với dầu FO thụng thƣờng:
- Sử dụng FO-R sẽ tiết kiệm đƣợc chi phớ sản xuất.
- Dầu FO-R hoàn toàn dễ đốt vỡ độ nhớt thấp và điểm chớp chỏy cốc kớn thấp, hàm lƣợng nƣớc và tạp chất cũng rất thấp.
- Độ ăn mũn thiết bị của FO cao hơn của FO-R do hàm lƣợng lƣu huỳnh trong FO (2,0 hoặc 3,5 % KL) cao hơn so với FO-R (chỉ 0,6 % KL).
- Dựng FO-R để làm nhiờn liệu đốt cho cỏc ngành nhƣ lũ hơi, sản xuất kớnh, đốt rỏc thải, asphalt, nung gốm sứ, nấu nhụm hoặc đồng... Việc sử dụng khụng cần phải thay đổi thiết bị, chỉ cần cõn chỉnh lại một số thụng số trờn đầu đốt.
29
- Khụng chỉ đạt tiờu chuẩn về mặt kỹ thuật mà FO-R cũn tốt hơn về mặt mụi trƣờng. Dựa trờn bỏo cỏo tỏc động đốt dầu FO-R, NETD – Cụng ty TNHH Năng Lượng Nguyễn Tài đó chứng minh đƣợc chất lƣợng khớ thải trong quỏ trỡnh đốt dầu FO-R tốt hơn nhiều so với FO thụng thƣờng. Chất lƣợng khớ thải trong quỏ trỡnh đốt dầu FO-R đạt Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia về khớ thải cụng nghiệp đối với bụi và cỏc chất vụ cơ QCVN 19:2009/BTNMT. Sử dụng FO-R thay thế FO thụng thƣờng sẽ gúp phần giảm thiểu ụ nhiễm khụng khớ và sẽ cũn gúp phần giảm thiểu cao su phế thải gõy ụ nhiễm mụi trƣờng Việt Nam.
Ngoài ra, bởi dầu FO và FO-R đều cú cấu tạo là hydrocacbon, nờn việc trộn chung khụng cú vấn đề gỡ về mặt húa học. Dầu FO cú tỷ trọng cao hơn nờn nằm dƣới, cũn dầu FO-R cú tỷ trọng thấp hơn nờn ở trờn. Dầu FO đƣợc đốt hết thỡ kỹ thuật viờn đốt lũ sẽ giảm dần nhiệt độ sấy dầu để bắt đầu chuyển sang đốt dầu FO-R. [15]