Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL
1.4.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm biodiesel
Quy chuẩn Việt Nam
Các chỉ tiêu được nhắc đến trong đề tài này được lấy từ QCVN:Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia vể nhiên liệu diesel sinh học gốc (B100) và etanol nhiên liệu biến tính .
Phần này nêu các quy chuẩn mang tính kỹ thuật của QCVN, tức là các chỉ tiêu bắt buộc, liên quan đến an tồn, mơi trường, đồng thời các mức của từng chỉ tiêu. Trong phần này nêu các chỉ tiêu chất lượng của B100.
Bảng 1.4 – Chỉ tiêu chất lượng B100
Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử
Hàm lượng este, % khối lượng
min 96,5 EN 14103
Nước và cặn, % thể tích max 0,050 TCVN 775(ASTM D 2709) Độ nhớt động học, tại
40oC, mm2/s
1,9 – 6,0 TCVN 3171 (ASTM D 445)
Tro sulphát, % khối lượng
max 0,02 TCVN 2689 (ASTM D 874)
Trị số xêtan min 47 TCVN 7630 (ASTM D 613)
Trị số axit, mg KOH/g max 0,050 TCVN 6325 (ASTM D 664) Độ ổn định ơxy hố, tại
110oC, giờ min 6 EN 14112 Glycerin tự do, % khối lượng max 0,020 ASTM D 6584 Glycerin tổng, % khối lượng max 0,240
Như vậy, đối với biodiesel B100, Dự thảo qui định 10 chỉ tiêu trên tổng số 20 chỉ tiêu.Bảng dưới đây sẽ nêu và phân tích các ảnh hưởng của từng chỉ tiêu, và đó chính là các lý do qui định các chỉ tiêu này:
Bảng 1.5 – Ý nghĩa các chỉ tiêu chất lượng của B100
Tên chỉ tiêu Ý nghĩa Hàm lượng este
Đây là chỉ tiêu quan trọng liên quan trực tiếp đến chất lượng của nhiên liệu diesel sinh học gốc B100. Chỉ tiêu này hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn của châu Âu, Thái Lan, Trung quốc.
Nước và cặn
Cần qui định hàm lượng nước và cặn vì chỉ tiêu này ảnh hưởng đến chất lượng của nhiên liệu khi sử dụng, cặn cacbon cho biết số đo về xu hướng tạo cặn cacbon của dầu nhiên liệu.
Độ nhớt động học
Cần qui định chỉ tiêu này, vì đối với mợt số loại đợng cơ có thể có lợi khi qui định đợ nhớt tối thiểu, vì có hiện tượng hao hụt năng lượng do bơm phun và rị rỉ vòi phun. Ngồi ra cũng cần giới hạn độ nhớt cho phép lớn nhất theo thiết kế và kích cỡ, cũng như hệ thống phun của động cơ. Giới hạn trên đối với độ nhớt của diesel sinh học gốc (6,0 mm2/s tại 40oC) là cao hơn độ nhớt tối đa cho phép qui định đối với diesel dầu mỏ (4,5 mm2/s tại 40oC). Việc pha trộn diesel sinh học gốc với nhiên liệu diesel sát với mức trên có thể dẫn đến hỗn hợp diesel sinh học có độ nhớt cao hơn giới hạn trên qui định trong TCVN 5689. Cần rất chú ý.
Tro sulphát
Chỉ tiêu này ảnh hưởng đến chất lượng nhiên liệu trong quá trình bảo quản và sử dụng và ảnh hưởng đế sự ăn mòn đợng cơ. Chất tạo tro có thể tồn tại trong diesel sinh học gốc dưới ba dạng: Chất rắn có tính mài mịn; xà phịng kim loại tan được, và các chất xúc tác không loại bỏ được. Các chất không loại bỏ được sẽ đọng tại vòi phun, bơm nhiên liệu, piston và đai bảo vệ, đồng thời cũng tạo cặn trong đợng
cơ. Xà phòng kim loại tan được có tính ăn mòn ít, nhưng lại làm tắc bợ lọc và tạo cặn trong động cơ.
Trị số xêtan
Trị số xêtan là số đo thể hiện khả năng bốc cháy của nhiên liệu, ảnh hưởng sự cháy và tạo khói trắng. u cầu về trị số xêtan phụ tḥc vào thiết kế, kích cỡ của đợng cơ, bản chất thay đổi về tốc độ và tải trọng, và phụ thuộc vào điều kiện môi trường và điều kiện khởi động. Trị số
axit
Sử dụng trị số axit để xác định mức các axit béo tự do hoặc các axit trong quá trình chế biến. Cần qui định mức giới hạn lớn nhất cho phép, vì diesel sinh học có trị số axit cao sẽ làm tăng sự tạo cặn trong hệ thống nhiên liệu và gây ăn mòn.
Độ ổn định ôxy hoá
Theo số liệu thực tế cho thấy một vài loại diesel sinh học gốc có thể bị xuống cấp nhanh hơn nhiên liệu diesel dầu mỏ. Loại diesel sinh học gốc cần bảo quản lâu dài, phải được lựa chọn để tránh tạo cặn, trị số axit cao, và đợ nhớt cao có thể gây kẹt bộ lọc, ảnh hưởng vận hành bơm hoặc tắc vòi phun và đầu đánh lửa.
Glycerin tự do
Cần qui định mức giới hạn lớn nhất cho phép, vì mức glycerin tự do cao sẽ tạo cặn cho vòi phun nhiên liệu, gây tắc hệ thống nhiên liệu, và dẫn đến sự tích lũy glycerin tự do dưới đáy hệ thống tồn chứa và cấp nhiên liệu.
Glycerin tổng
Cũng như hàm lượng glycerin tự do, cần qui định mức giới hạn lớn nhất cho phép, glycerin tổng thấp sẽ đảm bảo dầu hoặc mỡ chuyển đổi thành este mono-ankyl tốt. Các thành phần mono-, di-, và triglyceride có thể gây cặn vòi phun và tác động xấu khi vận hành đợng cơ ở khí hậu lạnh và làm tắc bợ lọc.
Phospho Cần qui định mức giới hạn phospho lớn nhất cho phép, vì phospho gây hỏng bộ chuyển đổi xúc tác trong hệ thống kiểm sốt khí phát thải. Bợ chuyển đổi xúc tác trở thành phổ biến đối với thiết bị chạy bằng diesel do tiêu chuẩn khí phát thải bị thắt chặt, vì vậy mức phospho thấp càng trở nên quan trọng. Chỉ tiêu này được qui định để đảm bảo tất cả các loại diesel sinh học gốc chế biến từ các nguồn dầu, mỡ đều phải có chất lượng đồng đều, với hàm lượng phospho thấp, phù hợp.
Ngoài ra Ban soạn thảo cũng cân nhắc các chỉ tiêu khác như chỉ tiêu về hàm lượng lưu huỳnh, xét thấy nhiên liệu sinh học có hàm lượng lưu huỳnh rất thấp và hơn nữa trong DT QCVN này cũng đã qui định nhiên liệu sau khi pha trộn, sử dụng cho phương tiện giao thông đường bộ phải đảm bảo S <500 ppm, cho nên Ban soạn thảo cũng đã thống nhất không cần qui định chỉ tiêu hàm lượng lưu huỳnh trong QCVN này.
Quy chuẩn quốc tế:
Tiêu chuẩn quốc tế áp dụng chung cho diesel sinh học là EN 14214. Ngồi ra có thể tham khảo thêm tiêu chuẩn ASTM D 6751 của Hoa kỳ, tiêu chuẩn DIN EN 14214 của Đức. Diesel sinh học chế biến từ các nguồn nguyên liệu khác nhau (dầu cây hạt cải dầu, từ thực vật, từ mỡ động vật) sẽ áp dụng các tiêu chuẩn riêng. Một số yêu cầu cơ bản nhất của tiêu chuẩn là : Loại bỏ hoàn toàn các chất glycerin, xúc tác, cồn, a xít béo tự do và hàm lượng lưu huỳnh phải thấp.