Nguyên liệu cho quá trình phối trộn gồm:
- Xăng A92 được mua tại cây xăng của Petrolimex
- Etanol khan 99,5% được cung cấp bởi Công ty TNHH Bagico - Các chất phụ gia công nghiệp
Quy trình phối trộn chung được trình bày trong hình 14.
Hình 14: Sơ đồ phối trộn nhiên liệu xăng pha etanol
Nhiên liệu xăng pha cồn được tiến hành phối trộn theo các quy trình khác nhau với tỷ lệ etanol nhiên liệu biến tính lần lượt là 10%, 15%, 20%.
Theo quy trình phối trộn bằng phương pháp khuấy, nguyên liệu xăng và etanol nhiên liệu biến tính được đưa vào hệ thiết bị khuấy trộn theo tỷ lệ nhất định. Thiết bị có dung tích 10 lít, sử dụng động cơ khuấy (động cơ an toàn với vật liệu dễ cháy nổ)
Xăng A92
Phụ gia chống tách pha
Sản phẩm E10, E15, E20 Phụ gia chất phân tán Phụ gia chống oxy hóa Phụ gia chống ăn mòn Chất biến tính Etanol 99,5% Hỗn hợp chất biến tính đa chức năng Etanol biến tính
để khuấy trộn đều hỗn hợp xăng – etanol (hình 15). Sản phẩm thu được là hỗn hợp xăng sinh học E10, E15, E20 và các hỗn hợp này được đánh giá tính chất nhiên liệu theo tiêu chuẩn thích hợp.
Hình 15: Sơ đồ hệ thiết bị khuấy trộn
Theo quy trình phối trộn bơm tuần hoàn, xăng và etanol nhiên liệu biến tính được cho vào hệ thiết bị phản ứng theo tỷ lệ đã được tính toán. Thiết bị có dung tích 60 lít sử dụng bơm để trộn hỗn hợp (hình 16). Bơm được sử dụng để phối trộn là loại bơm tuần hoàn có thểđiều chỉnh lưu lượng và không đánh lửa tránh cháy nổ trong quá trình trộn. Ngoài ra, đường ống nạp liệu được lựa chọn là loại ống mềm không tan trong dung môi. Quy trình trộn được trình bày trong hình 2.4.
Hình 16: Hệ thiết bị trộn tuần hoàn Hình 17: Sơ đồ phối trộn tuần hoàn
Sản phẩm cuối cùng thu được là nhiên liệu phối trộn xăng sinh học E10, E15, E20 theo tỷ lệ thểtích etanol được đưa vào.
Theo quy trình phối trộn bằng cách sục khí trơ, nguyên liệu xăng, etanol và phụ gia được đưa vào hệ thiết bị phản ứng với dung tích 10 lít. Đường ống dẫn khí được đưa sâu xuống phía đáy của thiết bị để tạo thành các dòng khí chuyển động hỗn loạn trong lòng chất lỏng. Thiết bị được lắp sinh hàn không khí để làm giảm khả năng bay hơi của hỗn hợp nhiên liệu. Sơ đồ phối trộn được trình bày trong hình 17.
Hình 18: Sơ đồ hệ thiết bị sục khí
Etanol nhiên liệu biến tính được pha thêm một lượng nhỏ chất tạo màu (cỡ vài ppm) để dễ quan sát ngoại quan trong thí nghiệm đánh giá khảnăng tan lẫn của etanol vào xăng. Ngoài ra, khảnăng tan lẫn của etanol nhiên liệu biến tính vào xăng còn được đánh giá bằng giá trị chỉ số octan, nhờ phương pháp đo bằng máy đo chỉ số octan cầm tay (hình 19).
Khí trơ
ZELTEX ZX-101XL là máy phân tích cầm tay được sử dụng để phân tích nhanh trị số octan của xăng hay xăng pha etanol và trị số cetan của diesel.
Theo phương pháp này, trước tiên, mẫu được cho vào đầy lọ đựng mẫu rồi đậy kín. Tiếp theo, đặt lọ đựng mẫu vào buồng đo (hình 19a). Điốt phát tia hồng ngoại, đi qua khe hở của lọ đựng mẫu (hình 19b) rồi đi xuyên qua mẫu đi qua mẫu (hình 20). Ánh sáng này đượcphân tán vàhấp thụ trongmẫu. Thiết bịZX-101XL xác định phổ ánh sáng đi ra khỏimẫuvà hiển thịdưới dạng chỉ sốốctan của mẫu. Theo phương pháp này, nếu mẫu đồng nhất, chỉ số octan của hỗn hợp sẽ bằng chỉ số octan của phần mẫu mà tia hồng ngoại đi qua. Trong trường hợp mẫu không đồng nhất, chỉ số octan của mẫu sẽ khác với chỉ số octan của phần mẫu có tia hồng ngoại chiếu qua.
Hình 20: Sơ đồ nguyên lý đo mẫu
Các chỉ tiêu nhiên liệu của các mẫu E10, E15, E20 được phân tích tại Viện Hóa học công nghiệp Việt Nam. Cụ thể:
- Khối lượng riêng ở 15oC được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 6594 /ASTM 1298
- Trị sốốctan được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2703/ASTM D 2699
- Xác định hàm lượng chì được xác định theo tiêu chuẩn TCNV 7143/ASTM D 3237
- Hàm lượng lưu huỳnh được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 6701/ASTM D 2662
- Áp suất hơi Reid ở 37,80C được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 7023/ASTM D 4953
- Độổn định oxy hóa được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 6778/ASTM D 525 - Nhiệt độ thành phần cất được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 2698/ASTM D
86
- Hàm lượng etanol được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 7332/ASTM D 4815 - Hàm lượng kim loại (Fe, Mn) được xác định theo tiêu chuẩn TCVN
7331/ASTM D 3831
- Hàm lượng oxy được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 7332/ASTM D 4815 - Hàm lượng hydrocacbon thơm, olefin được xác định theo tiêu chuẩn TCVN
7330/ASTM D 1319
- Hàm lượng Benzen được xác định theo tiêu chuẩn TCVN 6703/ASTM D 3606