Microsoft Word Câu hối ôn táºp tuần 1 vÀ 2 1 Nêu tổng quát về những vấn đề đặt ra khi sử dụng nhiên liệu hóa thạch nói chung hay nhiên liệu từ dầu khí nói riêng Sự cạn kiệt năng lượng hóa thạc.12. Nêu khái niệm về áp suất hơi bảo hòa (RVP) và ý nghĩa của nó đối với xăng thương phẩm.
Trang 11 Nêu tổng quát về những vấn đề đặt ra khi sử dụng nhiên liệu hóa thạch nói chung hay nhiên liệu từ dầu khí nói riêng
- Sự cạn kiệt năng lượng hóa thạch
- Yêu cầu về chất lượng nhiên liệu ngày càng cao nhằm hạn chế sự ô nhiễm môi trường ngày càng trầm trọng:
• Giảm hàm lượng các khí thải như NOx, CO2, SOx, chất gây mưa axit;
• Trong quá trình khai thác hạn chế phác thải bụi và lãng phí nhiên liệu
- Cần cải tiến đồng thời nhiên liệu và động cơ để thỏa mãn yêu cầu về chất lượng môi trường đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng của nhiên liệu
2 Nêu tên các nhóm hợp chất độc hại trong khói thải động cơ
- Các hợp chất của lưu huỳnh như SOx, H2S…
- Benzen – Toluen – Xylen
- Kim loại như chì, Va…
- Bụi PM, soot
- Phi kim như các hợp chất CO, NOx…
- Các hidrocacbon không cháy
3 Nêu những xu hướng phát triển nhiên liệu
- Tăng chỉ số octane
- Giảm hàm lượng lưu huỳnh;
- Giảm dần hàm lượng Ar và Benzen;
- Hạn chế hàm lượng Olefins
- Không có hàm lượng chì;
Sử dụng nhiên liệu sạch hơn: giảm S, giảm Oxi và phát triển năng lượng tái tạo (năng lượng từ: nước, gió, sinh khối, …), phát triển nhiên liệu sinh học từ các chất béo động thực vật, chất thải nông nghiệp hoặc mùn cưa…
4 Trình bày những yêu cầu cơ bản của xăng nhiên liệu
Trang 2Các yêu cầu cơ bản của xăng thương phẩm như sau:
- Khởi động tốt khi đang ở nhiệt độ thấp
- Động cơ hoạt động không bị kích nổ
- Không kết tủa, tạo băng trong bình chứa
- Không tạo nút hơi trong hệ thống cung cấp nhiên liệu
- Dầu bôi trơn bị pha loãng bởi xăng là ít nhất
- Trị số octan ít bị thay đổi khi thay đổi tốc độ động cơ
- Các chất độc hại thải ra môi trường càng ít càng tốt
Để đạt được các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật thì xăng thương phẩm được phối trộn từ nhiều nguồn khác nhau
5 Trình bày nguyên lý hoạt động của động cơ xăng
- Kỳ 1 (Kỳ hút): Piston sẽ di chuyển từ ĐCT (Điểm chết trên) xuống ĐCD (Điểm chết dưới) Đồng thời xupap nạp được mở ra mà hòa khí sẽ đi vào trong buồng đốt, Xupap xả đóng lại
- Kỳ 2 (Kỳ nén): Piston sẽ di chuyển từ ĐCD đến ĐCT để nén hòa khí lại đồng thời Xupap nạp và Xupap xả đóng lại
- Kỳ 3 (Kỳ cháy và giãn nở sinh công): Bugi đánh lửa đốt cháy hòa khí cung cấp năng lượng cho Piston Piston sẽ di chuyển từ ĐCT xuống ĐCD Lúc này cả Xupap xả và Xupap nạp đều đóng lại
- Kỳ 4 (Kỳ xả): Piston di chuyển từ ĐCD lên ĐCT đồng thời Xupap xả mở ra để khí thải được thoát ra ngoài động cơ, Xupap nạp vẫn đóng thanh truyền sẽ quay một góc 180 độ
6 Nêu những đặc điểm chính của quá trình cháy trong động cơ xăng
- Mỗi chu trình hoạt động được thực hiện lần lượt bốn kỳ trong 2 vòng quay của trục khuỷ
- Nhiên liệu được phối trộn với không khí để tạo hỗn hợp cháy trước khi nạp vào xylanh
- Quá trình cháy của nhiên liệu chỉ được thực hiện khi bugie bật lửa hoặc khi màng lửa lan truyền đến
Trang 3gian nhất định Quá trình được bắt đầu từ bugie rồi lan truyền theo một mặt cầu với một vận tốc nhất định
7 Nêu hiện tượng cháy kích nổ và phân tích những tác hại của chúng
- Hiện tượng cháy kích nổ: Khi một phần nhiên liệu có thể tự bắt cháy trước khí màng lửa lan truyền đến thì quá trình cháy được xem là quá trình cháy kích nổ
- Tác hại:
• Giảm công suất của động cơ;
• Giảm tuổi thọ của động cơ;
• Thải nhiều chất độc hại ra môi trường
8 Hãy nêu định nghĩa về chỉ số octane, các phương pháp đo và ý nghĩa của nó đối với động cơ xăng
- Định nghĩa:
Chỉ số octan là một đại lượng quy ước để đặc trưng cho khả năng chống lại sự kích nổ của xăng, giá trị của nó được tính bằng phần trăm thể tích của iso-octan (2,2,4-trimetylpentan) trong hỗn hợp của nó với n-heptan khi mà hỗn hợp này có khả năng chống kích nổ tương đương với khả năng chống kích nổ của xăng đang khảo sát
- Phương pháp đo:
Phương pháp nghiên cứu (RON)
Phương pháp động cơ (MON)
Độ nhạy của xăng : S = (RON - MON)
Chỉ số chống kích nổ: Antiknock = (RON+MON)/2
Chỉ số octan trên đường: RdON
RON của R100 hay ∆RON = RON – RONR100
- Ý nghĩa: Chỉ số octan là một chỉ tiêu rất quan trọng của xăng khi dùng xăng có chỉ số octan thấp hơn so với quy định của nhà chế tạo thì sẽ gây ra hiện tượng kích nổ làm giảm
Trang 4công suất của động cơ, nóng máy, gây mài mòn các chi tiết máy, tạo khói đen gây ô nhiễm môi trường Ngược lại nếu dùng xăng có chỉ số octan cao quá sẽ gây lãng phí Điều quan trọng là phải dùng xăng đúng theo yêu cầu của nhà chế tạo, cụ thể là đúng theo tỉ số nén của động cơ, khi tỉ số nén lớn thì yêu cầu chỉ số octan lớn và ngược lại
9 Chỉ số RON của R100 là gì và ý nghĩa của nó
- Chỉ số RON của 100 hay ∆RON = RON – RONR100 là: chỉ số octan của phần cất có nhiệt độ sôi lên đến 100℃
- Ý nghĩa: do xăng có nhiều thành phần có sự khác biệt khá lớn về khả năng chống kích
nổ Thông thường thì phần có nhiệt độ sôi thấp có chỉ số octan thấp, do đó trong một số chế độ của động cơ có thể xảy ra sự chia tách xăng trong động cơ, dẫn đến trong một thời điểm nhất định nào đó lượng nhiên liệu nạp vào xylanh chứ nhiều thanh phần nhẹ, bốc hơi nhanh nhưng chỉ số octan lại thấp do đó dẫn đến quá trình cháy kích nổ trong một
số chu kì nhất định Vì vậy, người ta đưa chỉ số octan của phần cất có nhệt độ sôi đến 100℃
10 Giải thích tại sao chỉ số octane của xăng được sử dụng trong thực tế tăng dần
- Từ đồ thị cho thấy, “Khi tỷ số nén tăng→Cho phép hiệu suất sinh công tăng (hiệu suất sử dụng nhiệt tăng)→Khi sản xuất được xăng có chỉ số octan càng lớn thì cho phép sản xuất động cơ với tỷ số lớn hơn.→Công sinh ra khi tiêu thụ một lượng nhiên liệu tăng lên→ Giảm lượng nhiên liệu tiêu thụ”
Trang 511 Nêu các phương pháp làm tăng chỉ số octane cho xăng
- Phương pháp hoá học (CCR, Alkylation );
- Dùng phụ gia;
- Dùng các cấu tử có octan cao để phối trộn
12 Nêu khái niệm về áp suất hơi bảo hòa (RVP) và ý nghĩa của nó đối với xăng thương phẩm
- Khái niệm: Áp suất hơi bảo hoà chính là áp suất hơi mà tại đó thể hơi nằm cân bằng với thể lỏng ở một nhiệt độ nhất định
- Ý nghĩa của áp suất hơi bão hòa đối với xăng thương phẩm:
o Áp suất hơi bão hòa cao:
- Khả năng khởi động nguội tốt
- Dễ tạo nút hơi trong hệ thống ống dẫn
- Mất mát vật chất lớn
o Áp suất hơi bão hòa thấp:
- Khởi động nóng tốt;
- Hạn chế hiện tượng nút hơi;
- Giảm mất mát vật chất
Cần phải được giới hạn trong phạm vi nhất định
13 Hãy nếu lý do tại sao phải khống chế hàm lượng benzene và aromatic trong thành phần của xăng
- Benzen độc, có thể gây ung thư cho con người
- Benzen hay nhóm hợp chất thơm là những hợp rất bền nên khi bị đốt chúng thường cháy không hết, một phần tạo benzen, khói đen trong khí xã (PM and Soot);
- Benzen trong khí thải động cơ xăng phụ thuộc vào hàm lượng aromatic
- Aromatic cháy kém nên hàm lượng của nó theo thời gian cần được khống chế
Trang 614 Hãy nếu lý do tại sao phải khống chế hàm lượng olefin trong thành phần của xăng
- Phải khống chế hàm lượng olefin trong thành phần của xăng, vì: Trong quá trình tồn chứa xăng có thể tiếp xúc với không khí, khi đó oxy sẽ tấn công lên nối đôi của hợp chất olefins để tạo ra các hợp chất không mong muốn
- Các hợp chất không mong muốn được tạo ra do oxy hóa thường được gọi “hàm lượng nhựa tiềm ẩn” (Potential gum);
15 Tại sao phải khống chế hàm lượng oxy trong xăng nhiên liệu
- Phải khống chế hàm lượng oxy trong xăng nhiên liệu, vì: Khi đốt cháy liên kết chứa Oxi
sẽ không tạo ra năng lượng, càng nhiều Oxi thì nhiệt trị của nhiên liệu càng thấp, do đó quá trình đốt cháy làm giảm công suất cực đại của động cơ→làm tăng tiêu hao nhiên liệu
và ảnh hưởng đến người tiêu dùng
16 Nêu những ưu nhược điểm chính khi pha ethanol (hay các hợp chất chứa oxy) và trong xăng
- Ưu điểm:
o Thân thiện hơn với môi trường, nguồn nước, sức khoẻ con người, cũng như hạn chế hiện tượng trái đất ấm dần lên
o Ethanol có thể được sản xuất từ các nguồn tái sinh được, do đó rất thân thiện với môi trường
Trang 7- Nhược điểm: Ethanol sinh ra năng lượng ít hơn so với xăng không pha trộn Vậy nên với cùng dung tích, xăng pha cồn sẽ khiến quãng đường bị “thiệt” hơn khoảng 1,2km cho mỗi lít
17 Nêu đặc điểm chính của các nguồn phối trộn xăng thương phẩm
- Để đạt được các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật thì trong nhà máy lọc dầu hiện nay xăng thương
phẩm được phối trộn từ những nguồn sau:
Xăng chưng cất trực tiếp (FRN);
Xăng của quá trình FCC (cat.naphta);
Reformate;
Xăng của quá trình isomer hoá (Isomerate);
Xăng của quá trình alkyl hoá (Alkylate);
Xăng các quá trình xử lý bằng hydro;
Xăng của quá trình giảm nhớt, cốc hoá (Coker Naphta);
Mix C4
Hợp chất chứa oxy;
Phụ gia
18 Giải thích tại sao cần phải hạn chế hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu
Các dạng tồn tại của lưu huỳnh:
• Hydrosulfua H2S
• Mercaptan R-S-H
• Sunfua R-S-R’ (mạch thẳng, vòng)
• Disunfua R-S-S-R’
• Thiofen
Tác hại của lưu huỳnh:
- Gây ô nhiễm môi trường dưới dạng mưa acid khi bị đốt cháy
- Gây ngộ độc xúc tác trong quá trình chế biến tại nhà máy;
- Gây ăn mòn trực tiếp các thiết bị trong quá trình chế biến tại nhà máy (H2S, RSH);
Trang 8- Khi bị đốt cháy thì hợp chất lưu huỳnh có thể tạo acid gây ăn mòn các thiết bị;
- Làm tăng chỉ số acid của dầu bôi trơn trong động cơ;
- Sự có mặt của lưu huỳnh trong nhiên liệu sẽ làm tăng nồng độ chất độc hại trong khói thải (PM, Soot, NOx);
- Khi hàm lượng lưu huỳnh cao thì sẽ làm giảm nhiệt trị của dầu đốt
Các phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh:
- Doctortest: Có hay không có mặt Mecaptan
- Ăn mòn mạch đồng: Xác định mức độ ăn mòn của mecaptan và H2S Chuẩn bị mạch đồng đưa vào trong mẫu, sau đó gia nhiệt Sau 2h lấy ra so sánh với mẫu chuẩn
- Xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng: Bộ xử lý 3 chức năng:
Chuyển CO thành CO2
Chuyển C chưa cháy thành CO2 và H2O
Chuyển oxit Nito về N2
+ H/c S đốt cháy →SO2 hoặc SO3
Nhiệt độ thấp xuống + H2O →H2SO4/H2SO3
Gây ăn mòn rất mạnh
19 Tại sao phải có những giới hạn về tỷ trọng cho nhiên liệu
Phải có những giới hạn về tỷ trọng của nhiên liệu, Vì:
- Tỷ trọng nhỏ: nhiên liệu càng nhẹ, nhiệt độ cháy giảm→Công suất cực đại sinh ra giảm→ Đảm bảo công suất của động cơ, đảm bảo quyền lợi người tiêu dùng
- Tỷ trọng lớn: cháy kém →Hạn chế ô nhiễm môi trường.