tim hieu cong nghe FCC ppt

Thành phần cất Dầu mỏ hay phân đoạn của chúng đều chứa 1 lượng lớn các cấu tử có nhiệt độ sôi trong khoảng rộng.. Vìvậy, đặc trưng cho tính chất bay hơi và sôi của 1 phân đoạn dầu mỏ,thư

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN: LỌC HÓA DẦU

BÀI THU HOẠCH

GIẢNG VIÊN : PHẠM XUÂN NÚI

HỌ VÀ TÊN : TRẦN DANH BÌNH

MSSV : 0964040008

LỚP : K12A-ĐH LỌC HÓA DẦU

ĐỀ TÀI TÌM HIỂU QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ FCC

Thanh hóa, ngày 05 tháng 8 năm 2012

Mục lục

Chương I

Các thông số hóa lý kỹ thuật của dầu mỏ

1 Thành phần cất 7

2 Điểm anilin 10

3 Nhiệt độ sôi trung bình (T50) 11

4 Áp suất hơi bão hòa 13

5 Tỷ trọng 15

6 Độ nhớt 17

7 Nhiệt độ chớp cháy 22

8 Nhiệt độ đông đặc 25

9 Điểm vẩn đục 26

10.Các tính chất nhiệt 27

11.Cặn Cacbon 34

12.Tro 35

13.Nước trong dầu mỏ 36

14.Những đại lượng liên quan đến tính ăn mòn và môi trường 37

CHƯƠNG II Quá trình cracking xúc tác FCC 1.Mục đích 42

2.Nguyên liệu 43

3.Sản phẩm 46

4 Sơ đồ công nghệ 54

5 Đặc điểm 56

6.Cơ chế vận hành 59

GIỚI THIỆU CHUNG THÀNH PHẦN DẦU MỎ

Dầu mỏ là là một chất lỏng sánh đặc màu nâu hoặc ngả lục,làsản phẩm của quá trình phân hủy chậm nhiều xác động thực vật bịvùi sâu dưới đất,thấm và tích tụ trong đất xốp tạo thành túi dầuGồm 3 lớp:

ít Qua phân tích thành phần hoá học của các loại dầu mỏ khácnhau người ta nhận thấy không có loại dầu mỏ nào trên thế giới lại

có thành phần giống nhau hoàn toàn cả, mà chúng rất khác nhau vàthay đổi theo trong phạm vi rất rộng Sự khác nhau rất nhiều vềthành phần dầu mỏ đã là một vấn đề khoa học rất lớn Có nhiềucách giải thích khác nhau nhưng nói chung, muốn làm sáng tỏ vấn

đề này cần phải trở về cuội nguồn của nó, nghĩa là phải xem xétquá trình hình thành và biến đổi của dầu và khí trong lòng đất

Tuy nhiên, cho đến nay cũng chưa có những ý kiến nhận địnhnhất trí về nguồn gốc và sự biến đổi tạo thành dầu khí, thậm chí cónhiều nhà khoa học trong lĩnh vực này còn cho rằng, cho đến khicon người sử dụng đến giọt dầu cuối cùng trên hành tinh này thìvấn đề nguồn gốc của dầu khí có thể vẫn chưa được sáng tỏ hoàntoàn

Tuy nhiên, ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoahọc và công nghệ con người đã chế tạo được nhiều công cụ hiệnđại phục vụ cho công cuộc nghiên cứu như việc ứng dụng cácphương pháp phân tích vật lý hiện đại (sắc ký phổ khối, phổ hồngngoại, phổ tử ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân ) kết hợp vớicác phương pháp vật lý cổ truyền (chưng cất thường, chưng cấtphân tử, chưng cất đẳng phí, chưng trích ly, kết tinh, trích ly,khuyếch tán nhiệt ) đã góp phần đáng kể vào việc hiểu biết thêmnguồn gốc các vật liệu hữu cơ ban đầu tạo thành dầu khí và quátrình biến đổi chúng Nhờ kết quả của các công trình nghiên cứunày mà những nhận định về nguồn gốc tạo thành dầu khí dần dầnđược sáng tỏ, việc nghiên cứu và giải thích sự khác nhau về thànhphần của các loại dầu trên thế giới càng được thuận tiện và rõ rànghơn

Nước ta là một trong các Quốc gia có tiềm năng về dầu khí Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp chế biến dầu khí

công nghiệp này Mặc dù dầu khí mới được phát hiện ở Nước ta từ những năm 1970 nhưng đến nay chúng ta đã tìm được các mỏ dầu như mỏ Đại Hùng, Bạch Hổ và hiện đã có các nhà máy chế biến dầu như nhà máy lọc dầu Dung Quất và hiện đang xây dựng nhà máy lọc hoá dầu Nghi Sơn dự tính năm 2014 sẽ hoàn thành.

Dầu mỏ là nguồn nguyên liệu có hạn chính vì vậy để sử dụng dầu

mỏ một cách có hiệu quả thì đi đầu phải đòi hỏi kỉ thuật chế biến dầu sau đó mới đến chính sách và ý thức của con người.Để nâng cao chất lượng của dầu mỏ trong quá trình sản xuất người ta đã sử dụng các công nghệ khác nhau đối với những mục đích khác nhau như công nghệ reforming, công nghệ ankyl hoá, công nghệ

cracking, công nghệ isome hoá…

Xăng thu thu được bằng reforming và các phương pháp khác không đủ đáp ứng nhu cầu Một trong những biện pháp quan trọng nhất để tăng lượng xăng là biến phân đoạn rất nặng VGO, VR, thành xăng, vì các phân đoạn đó có giá trị kinh tế thấp

Chính vì vậy trong nhà máy lọc dầu không thể thiếu công nghệ cracking

Phân đoạn VGO, đặc biệt là phân đoạn VR, gồm từ những

hydrocacbon và những hợp chất hữu cơ rất lớn, sôi ở nhiệt độ rất cao ở khoảng 350°C, do đó không thể sử dụng trực tiếp cho động

cơ xăng Muốn biến chúng thành xăng phải phá vở các phân tử lớn

đó thành các phân tử C5 – C10 tức là phải tiến hành phản ứng

4 Nhược điểm nữa là tạo ra xăng có chỉ số octan thấp

Ngày nay cracking xúc tác thực hiện theo công nghệ tầng giả sôi với thời gian tiếp xúc rất ngắn giữa hơi nhiên liệu và bột chất xúc tác Cracking xúc tác tạo ra hơn 1/3 lượng xăng trên thế giới Xăngthu được gọi là xăng cracking hay Crackat

Crackat có trị số octan khá cao vào khoảng 90 – 95% Sở dĩ trị số octan của xăng crckat cao là bởi vì sự có mặt của chất xúc tác đã tạo ra những hydrocacbon họ iso parafin C5 – C10 với trị số octan cao.Hiệu suất cracking xúc tác tạo xăng cao vào khoảng 50% Ngày nay người ta cũng đã dùng cracking xúc tác để sản suất cả dầu diesel

CHƯƠNG I

Các thông số hóa lý kỹ thuật của dầu mỏ.

1 Thành phần cất

Dầu mỏ hay phân đoạn của chúng đều chứa 1 lượng lớn các cấu tử

có nhiệt độ sôi trong khoảng rộng Vậy thành phần cất là khái niệm dùng để biểu diễn phần trăm của chất bay hơi trong điều kiện phòngthí nghiệm theo nhiệt độ hoặc ngược lại nhiệt độ theo phần trăm Vìvậy, đặc trưng cho tính chất bay hơi và sôi của 1 phân đoạn dầu mỏ,thường đánh giá bằng nhiệt độ bắt đầu sôi (ts,d) và nhiệt độ kết thúc sôi (ts,c) và nhiệt độ tương ứng với các phần trăm sản phẩm ngưng

tụ khi chưng cất trong dụng cụ chưng cất tiêu chuẩn

Nhiệt độ sôi đầu: Là nhiệt độ đọc được trên nhiệt kế vào lúc giọt chất lỏng ngưng tụ đầu tiên chảy ra từ cuối ống ngưng tụ

Nhiệt độ sôi cuối là nhiệt độ cao nhất đạt được trong quá trình chưng cất

Nhiệt độ sôi (t10%), t50%, t90%, t95%, Là nhiệt độ đọc trên nhiệt kế tương ứng khi thu được 10%, 50%, 90%, 95% chất lỏng ngưng tụ trong ống thu.

Đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa phần cất thu được và nhiệt

độ được gọi là đường cong chưng cất Tuỳ theo thiết bị sử dụng khi tiến hành chưng cất mà ta có nhiều loại đường cong khác nhau như:+ đường cong Flash

+ đường cong ASTM

+ đường cong điểm sôi thực

a.Đường cong Flash:

+ Nguyên tắc: Cho biết quan hệ giữa pha hơi và lượng hệ lỏng hơi

ở các nhiệt độ trong thiết bị chưng cất kín, đẳng áp có khă năng phân giải tương ứng 1 đĩa lý thuyết

+ Cách tiến hành: Để thiết lập đường cong của 1 phân đoạn ta

dẫn nó vào 1 bình kín, giữ ở áp suất không đổi, nhiệt độ không đổi trong 1 thời gian đủ lâu, tách pha hơi khỏi pha lỏng, xác định lượngcác pha ta được 1 điểm trên đường Flash Lập lại thí nghiệm ở các nhiệt độ khác ta vẽ được đường cong Flash

b Đường cong ASTM.

+ Nguyên tắc: Đường cong ATSM thu được khi tiến hành chưng

cất trong dụng cụ tiêu chuẩn hóa Đó là 1 thiết bị rất đơn giản được chế tạo theo 1 kích thước quy định

• Đường cong ASTM cho phép đánh giá 1 phân đoạn, 1 sản phẩmdầu mỏ

+ Cách tiến hành: Đưa lượng chất mẫu vào bình chưng cất 125ml,

ống sinh hàn phải có nhiệt độ: 0 – 10C, ống đong chứa distillat phải đặt trong môi trường 0 – 40C, thời gian chưng cất cũng được xác định cụ thể Nhiệt độ cần được tăng lên với tốc độ nhất định.(xem hình phía dưới)

• Chất lỏng được đun nóng nên bay hơi rồi qua bộ phận làm lạnh

để ngưng tụ sau đó chảy vào ống đong và ghi lại nhiệt độ theo phầntrăm thu được trong ống đong

c Đường cong điểm sôi thực (TBP).

Để đảm bảo tốt các quá trình chưng cất người ta sử dụng bộ chưng cất với độ phân chia nghiêm ngặt hơn, thiết bị chưng cất với số đĩa

lý thuyết 15 – 18 đĩa, chỉ số hồi lưu 5, đường cong thu được có độ phân chia lớn nên đây là đường cong điểm sôi thực

2 Điểm anilin

+ Nguyên tắc:

Điểm anilin là nhiệt độ thấp nhất trong điều kiện xác định, anilin

và sản phẩm tương ứng hòa tan vào nhau tạo thành một hỗn hợp

đồng nhất Khi thành phần hóa học khác nhau thì giá trị của điểm anilin khác nhau Hydrocacbon thơm có điểm anilin thấp hơn so với các loại hydrocacbon khác rất nhiều (vì hydrocacbon thơm dễ dàng tan trong anilin hơn) Trong cùng một loại hydrocacbon thì điểm anilin tăng lên theo trọng lượng phân tử.Phương pháp điểm anilin thường được sủ dụng để xác định thành phần các

hydrocacbon thơm có trong phân đoạn hàm lượng hydrocacbon thơm càng lớn thì điểm anilin càng thấp

+ Cách xác định :

Điểm anilin thông thường được xác định qua phương pháp thể tích bằng nhau giữa anilin và sản phẩm Anilin dùng để xác định phải không có màu, vừa mới chưng cất Chỉ dùng phần chưng cất trong khoảng 10 đến 90%

3 Nhiệt độ sôi trung bình (T 50 )

+ Nguyên tắc:

• Nhiệt độ sôi trung bình của phân đoạn dầu mỏ xác định theo đường cong chưng cất Đối với phân đoạn dầu mỏ thì nhiệt độ sôi trung bình được xác định từ đường cong chưng cất ATSM Còn dầuthô thì được xác định từ đường cong chưng cất TBP Ở đường cong chưng cất ATSM hay đường chưng cất Engler thì nhiệt độ

ứng với 50% sản phẩm chưng cất được xem là nhiệt độ sôi trung bình thể tích.

+ Cách tiến hành:

• Ở đường cong chưng cất ATSM hay đường chưng cất Engler thìnhiệt độ ứng với 50% sản phẩm chưng cất được xem là nhiệt độ sôi trung bình thể tích Nếu sửdụng đường cong chưng cất Engler với

hệ tọa độkhác: nhiệt phần trăm trọng lượng hoặc nhiệt phần trăm mol, thì nhiệt độ ứng với 50% trọng lượng hoặc 50% mol sản phẩm chưng cất, sẽ là nhiệt độ sôi trung bình trọng lượng, hoặc nhiệt độ sôi trung bình phân tửcủa phân đoạn Như vậy có thểcó rất nhiều giá trị nhiệt độ sôi trung bình của cùng một phân đoạn dầu mỏ Thực tế không một giá trịnào trong tất cả 3 loại nhiệt

độsôi-độ sôi trung bình nói trên là thực, do đó người ta còn đưa ra một khái niệm nhiệt độ trung bình trung gian được xem là nhiệt độ sôi trung bình duy nhất của phân đoạn đó

Trong đó: Tv là nhiệt độ trung bình theo V

Tm là nhiệt độ trung bình theo khối lượng

T là nhiệt độ trung bình theo mol

Thực tế người ta thường chưng cất để thu được đường cong chưng cất biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và thành phần cất thể tích Giá trị nhiệt độ sôi trung bình khác được xác định từ nhiệt

độ trung bình thông qua đồ thị và độ dốc

t

T T

Sự sôi của một hydrocacbon hay của một phân đoạn dầu mỏ chỉ xảy ra khi

áp suất hơi của nó bằng với áp suất hơi của hệ.Đối với các

hydrocacbon riêng lẻ, áp suất hơi của nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ

và vì vậy ở một áp suất nhất định chỉ có một nhiệt độ sôi tương ứng

Đối với một phân đoạn dầu mỏ thì áp suất hơi của nó ngoài sự phụ thuộc

vào nhiệt độ, còn phụ thuộc vào thành phần các hydrocacbon có áp suất riêng phần khác nhau, nghĩa là áp suất hơi của phân đoạn mangtính chất cộng tính của các thành phần trong đó và tuân theo định luật Raoult:

I

i X P

bể ổn nhiệt Ngâm toàn bộ hệ thống vào bể ổn nhiệt ở nhiệt độ 37,80C cho đến khi áp suất quan sát đuợc trên dụng cụ đo là không đổi Đọc chính xác giá trị đo Giá trị đo này gọi là áp suất hơi Reid.

Như vậy, áp suất hơi bảo hoà đặc trưng cho các phần nhẹ trong dầu thô cũng như các phân đoạn dầu mỏ Đối với xăng nhiên liệu thì giá trị này có ảnh hưởng lớn đến khả năng khởi động của động cơ, khi giá trị này càng lớn thì động cơ càng dễ khởi động Nhưng nếu giá trị này lớn quá thì chúng sẽ gây mất mát vật chất và

dễ tạo ra hiện tượng nút hơi

5 Tỷ trọng

+ Nguyên tắc:

Tỷ trọng của một chất nào đó là tỷ số giữa khối lượng riêng của nó với khối lượng riêng của chất chuẩn được đo trong những điều kiện xác định (nhiệt độ) (đối với chất lỏng chất chuẩn được chọn là nước còn các chất khí là không khí)

+ Cách xác định:

Thông thường tỷ trọng của lỏng được ký hiệu như sau: d 1

2

t t

Trong đó: t1 là nhiệt độ tiến hành đo khối lượng riêng của mẩu

t2 là nhiệt độ tiến hành đo khối lượng riêng của nước

Thực tế người ta hay sử dụng d20

4 , d15 , 6

6 ,

15 , những con số này là nhiệt

độ tính bằng độ C mà ở đó tiến hành đo khối lượng riêng d15 , 6

6 ,

15 đôi khi được ký hiệu là S và được gọi là tỷ trọng chuẩn

Ngoài ra, người ta còn dùng một khái niệm khác để biểu diễn tỷ trọng đó là độ API (API: American Petroleum Institute), giá trịcủa

nó được xác định thông qua tỷ trọng chuẩn theo công thức sau :

5 , 131 5 , 141

6 , 15 6 , 15

−

=

D API

Tỷtrọng có tính chất cộng tính về thể tích, có nghĩa tỷ trọng của một phân đoạn dầu mỏ gồm nhiều thành phần, có thể tính dựa theo

tỷ trọng và nồng độ thể tích cúa chúng trong đó theo kiểu trung bình như sau:

dầu mỏ đó Đối với các sản phẩm dầu mỏ thì ý nghĩa của tỷ trọng sẽkhác nhau Ở nhiên liệu diesel hoặc nhiện liệu cho động cơ phản lực thì tỷ trong sẽ liên quan đến khả năng phun nhiên liệu vào

buồng cháy hay ảnh hưởng đến quá trình bay hơi và cháy của nhiênliệu

6 Độ nhớt

+ Nguyên tắc:

Độ nhớt là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại sinh ra giữa các phân tử khi chúng có sự chuyển động trượt lên nhau Vì vậy, độ nhớt có liên quan đến khả năng thực hiệncác quá trình bơm, vận chuyển chất lỏng trong các hệ đường ống, khả năng thực hiện các quá trình phun, bay hơi của nhiên liệu trong buồng cháy, đồng thời nó liên quan đến khả năng bôi trơn của các phân đoạn khi sử dụng làm dầu nhờn

Độ nhớt có thể được biểu diễn theo nhiều cách khác nhau:

♦ Độ nhớt tuyệt đối (hay độ nhớt động lực)

♦ Độ nhớt động học

+ Cách xác định:

Độ nhớt động lực được rút ra từphương trình Newton đối với chất lỏng Newton ở chế độ chảy dòng Lực ma sát nội tại sinh ra giữa hai lớp chất lỏng có sự chuyển động tương đối với nhau sẻ tỷ

lệ với diện tích tiếp xúc của hai bề mặt, với tốc độ biến dạng

(không phải là gradient vận tốc) Phương trình được biểu diễn như sau:

lượng riêng của nó Trong hệ thống GCS thì đơn vị của độ nhớt động học được tính bằng S tốc (St), thông thường thì người ta sử dụng ước của nó là centistốc (cSt):

Trong đó : ν- độ nhớt động học, (St)

µ- độ nhớt động lực, (P)

- khối lượng riêng g/cm3

Độ nhớt thường được xác định trong các nhớt kế mao quản, ởđây chất lỏng chảy qua các ống mao quản có đường kính khác nhau, ghi nhận thời gian chảy của chúng qua mao quản, có thể tính được độ nhớt của chúng Poaseil đã đưa ra công thức xác định

Khi xác định độ nhớt động học, chất lỏng chảy qua mao quảndưới áp suất của bản thân trọng lượng của nó, phụ thuộc vào chiềucao cột chất lỏng (h) và khối lượng riêng của nó (g).

P = g.hVới g là gia tốc trọng trường

Độ nhớt các phân đoạn dầu mỏ tăng theo độ tăng áp suất và được đặc trưng bằng hệ thức dưới đây :

Trong đó : μp và μ0 độ nhớt ở áp suất p và ở áp suất thường.

a - hằng số đối với từng phân đoạn dầu mỏ Phân đoạn

có độ nhớt càng lớn ở áp suất thường thì độ nhớt chịu ảnh hưởng của áp suất càng lớn

Để xác định độ nhớt ở dưới các áp suất cao, có thể sử dụng có thể

sử dụng công thức thực nghiệm của Mapston dưới đây:

Trong đó, vp và vo : độ nhớt động học ở áp suất p và áp suất

thường, cSt

P : áp suất, atm

Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, độ nhớt của các phân đoạn dầu

mỏ cũng thay đổi rất nhiều Valter đã đưa ra hệ thức kinh nghiệm dưới đây đặc trưng cho môi quan hệ giữa độ nhớt và nhiệt độ đó:

Trong đó νp : độ nhớt động học, cSt

T : nhiệt độ tuyệt đối, oK

K, m: hằng số

Một tính chất quan trọng đáng chú ý của độ nhớt gồm một hỗn hợp nhiều thành, là tính chất không cộng tính Khi pha trộn độ nhớt của hỗn hợp thực tế bao giờ cũng thấp hơn độ nhớt nếu tính toán bằng cách theo trung bình thể tích của các thành phần hỗn hợp Độ nhớt của hỗn hợp gồm hai thành phần có thể tích tính gầnđúng như sau:

đo được và hệ số nhớt kế Độ nhớt động lực học được tính bằng cách nhân độ nhớt động học với khối lượng riêng của mẫu

7 Nhiệt độ chớp cháy

+ Nguyên tắc:

Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó mẫu thử khi được đun nóng trong điều kiện xác định sẽ bay hơi trộn lẫn với không khí và có thể vụt cháy rồi tắt ngay như một tia chớp khi ta đưa ngọn lửa đến gần.( như hình bên dưới )

Nhiệt độ chớp cháy là một đại lượng đặc trưng cho phần nhẹ chứa trong các sản phẩm hay trong phân đoạn Do đó, nhiệt độ chớp cháy có liên quan đến tính chất an toàn khi vận chuyển, bảo quản.

+ Cách xác định:

Nhiệt độ chớp cháy được xác định trong những dụng cụ tiêu chuẩn,

ở đó phân đoạn dầu mỏ được đốt nóng với vận tốc quy định, bấy giờ hơi Hidrocacbon thoát ra ngoài tạo thành với không khí xung quanh 1 hỗn hợp mà đến 1 giới hạn nào đó, nếu đưa 1 ngọn lửa nhỏ đến gần chúng sẽ phụt cháy rồi tắt dưới dạng 1 ánh chớp

Nhiệt độ của phân đoạn ứng với thời điểm đó gọi là nhiệt độ chớp cháy Có 2 loại nhiệt độ chớp cháy:

• Nhiệt độ chớp cháy cốc kín: Là nhiệt độ khi xác định

trong dụng cụ được đậy kín

• Nhiệt độ chớp cháy cốc hở: Là nhiệt độ khi xác định trongdụng cụ hở

Nhiệt độ chớp cháy cốc kín sẽ thấp hơn nhiệt độ chớp cháy cốc hở

và sự chênh lệch giữa hai nhiệt độ này càng lớn nếu nhiệt độ chớp cháy nói chung của phân đoạn càng cao Đối với các sản phẩm dầu

mỏ thì nhiệt độ chớt cháy khác nhau Xăng có nhiệt độ chớp cháy khoảng -40OC, nhiên liệu cho động cơ phản lực có nhiệt độ chớp cháy trong khoảng 28-60OC (trung bình là 40OC), diesel có nhiệt độ

chớp cháy trong khoảng 35 – 80OC(trung bình là 60OC) phân đoạn dầu nhờn có nhiệt độ chớp cháy 120-325OC Nhiệt độ chớp cháy của một hỗn hợp nhiều phân đoạn, nhiều thành phần cũng không mang tính chất cộng tính.

8 Nhiệt độ đông đặc

+ Nguyên tắc:

Nhiệt độ đông đặc là nhiệt độ mà ở đó các phân đoạn dầu mỏtrong điều kiện thử nghiệm qui định mất hẳn tính linh động Như vậy nhiệt độ đông đặc là đại lượng dùng để đặc trưng cho tính linh động của các phân đoạn dầu mỏ ở nhiệt độ thấp

+ Cách xác định:

Sự mất tính linh động này có thể vì hạ nhiệt độ thấp, độ nhớt của phân đoạn dầu mỏ giảm theo và đặc lại dưới dạng các chất thù hình, đồng thời còn có thể do tạo ra nhiều tinh thể parafin rắn, các tinh thể này hình thành dưới dạng lưới (khung tinh thể) và những phần còn lại không kết tinh bị chứa trong các khung tinh thể đó, nên làm cả hệ thống bị đông đặc lại Như vậy nhiệt độ đông đặc phụ thuộc vào thành phần hóa học của phân đoạn và chủ yếu nhất

là phụ thuộc vào hàm lượng parafin rắn ở trong đó

Nhiệt độ đông đặc của một hỗn hợp nhiều phân đoạn cũng không mang tính cộng tính Nói chung, điểm đông đặc của hỗn

hợp thường cao hơn nhiều so với giá trị thu được bằng cách tính theo trung bình thể tích.

9 Điểm vẩn đục

+ Nguyên tắc:

Điểm vẫn đục là nhiệt độ cao nhất mà ở đó bắt đầu xuất hiện

sự kết tinh của các phân tử parafin trong hỗn hợp của nó ở điều kiện thí nghiệm

+ Cách xác định:

Việc xác định điển vẫn đục được tiến hành theo các tiêu chuẩn ASTM D2500, trước đây các kết quả quan sát bằng mắt, ngày này nhiều phòng thí nghiệm đã trang bị các thiết bị bán tự động và kết quả không còn quan sát bằng mắt nữa mà nó được đọc nhờ hai sợi cáp quang.( hình phía dưới )

10 Các tính chất nhiệt

a Nhiệt dung

+ Nguyên tắc:

Nhiệt dung là nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho một đơn

vị trọng lượng tăng lên 1OC Nhiệt dung đo bằng kcal/kgOC

+ Cách xác định:

Nhiệt dung của phân đoạn dầu mỏ, phụ thuộc vào tỷ trọng và nhiệt độ Tỷ trọng của phân đoạn càng lớn, nhiệt dung càng bé Quan hệ này thể hiện qua hệ thức Kereg dưới đây được sử dụng đểtính nhiệt dung của phân đoạn dầu mỏ

Trong đó: Kw hệ số đặc trưng của phân đoạn.

Nhiệt dung riêng của phân đoạn dầu mỏ ở pha hơi phụ thuộc rất nhiều vào áp suất Ở áp suất 1atm, nhiệt dung của khí và hơi

hydrocacbon có thể tính như sau:

Trong đó: d15,6

15,6 tỷ trọng của phân đoạn dầu mỏ pha lỏng

Kw hệ số đặc trưng của phân đoạn.

b Nhiệt dung riêng

Đối với các hydrocacbon riêng lẽ, sự biến đổi này được thực hiện

ở nhiệt độvà áp suất không đổi, nhưng đối với một phân đoạn dầu

mỏ gồm nhiều hydrocacbon khác nhau, sựhóa hơi có thể thực hiện bằng hai cách: hoặc ở áp suất không đổi nhưng nhiệt độ thay đổi đây là trường hợp thường xảy ra nhất, hoặc ở nhiệt độ không đổi nhưng áp suất thay đổi Nhiệt hóa hơi của các phân đoạn dầu mỏ

có thể tính theo công thức Truton nhưsau:

Trong đó : l : nhiệt hóa hơi, kcal/kg

T : nhiệt độ sôi trung bình phân tử của phân đoạn dầu

mỏ, OK

Phân đoạn xăng: 70-75 kcal/kg

Phân đoạn kerosen: 60-65 kcal/kg

Phân đoạn gasoil: 45-55 kcal/kg

c Hàm nhiệt (Etanpi)

+ Nguyên tắc:

Hàm nhiệt của một hydrocacbon riêng lẽ hoặc của một phân đoạn dầu mỏ là đại lượng nhiệt chứa trong toàn bộ hydrocacbon hoặc phân đoạn dầu mỏ có ở một trạng thái nhiệt độ đã xác định

Thông thường, trạng thái tiêu chuẩn lấy ở 0OC, cho nên hàm nhiệt

ở trạng thái nhiệt đột nào đó, là tổng nhiệt lượng có trong phân

đoạn, được nhận vào để làm nóng 1kg phân đoạn đó từ 0OC lên tới

1OC Hàm nhiệt được tính bằng kcal/kg

1

d

= × (0,430t + 0,000405t2 )Trong đó Hlỏng : Hàm nhiệt phân đoạn lỏng ở nhiệt độ tOC,kcal/kg

15 , 6

6 , 15

d : tỷ trọng của phân đoạn dầu mỏ ở pha lỏng

15 - 73,8 ) Trong đó, Hhơi : hàm nhiệt phân đoạn lỏng ở trạng thái hơi, kcal/kg

d15 , 6

6 ,

15 :tỷ trọng của phân đoạn dầu mỏ ở pha lỏng

t : nhiệt độ oC

Hàm nhiệt của một phân đoạn dầu mỏ đã chuyển sang trạng thái hơi ở nhiệt độ toC là tổng lượng nhiệt bao gồm nhiệt cần thiết để

làm nóng phân đoạn đó lên nhiệt độ sôi, cộng với nhiệt hóa hơi ở nhiệt độ sôi, và cộng với nhiệt làm nóng hơi hydrocacbon của phân đoạn đến nhiệt đột Đối với các khí lý tưởng, áp suất không ảnh hưởng đến hàm nhiệt, nhưng hơi hydrocacbon ở áp suất cao,

có chịu ảnh hưởng của áp suất, và nói chung hàm nhiệt thường bị giảm thấp.Đối với một hỗn hợp gồm nhiều phân đoạn hay nhiều cấu tử, hàm nhiệt phân tử của nó bằng tổng hàm nhiệt phân tử của các thành phần nhân cho nộng độ phẩn tử của chúng

d Độ dẫn nhiệt

+ Nguyên tắc:

Độ dẫn nhiệt λ đặc trưng cho lượng nhiệt chuyển qua môi trường dòng thể tích cho một đợn vị thời gian qua một đơn vị bề mặ

thẳng góc so với phương truyền và với một gradien nhiệt độ giữa

bề mặt vào và ra là 1oC/m đơn vị đo là kcal/m2.h.oC/m tức

kcal/m.h.oC.Đối với các khí hydrocacbon, khí càng nặng độ dẫn nhiệt càng thấp Đối với các phân đoạn lỏng có trọng lượng phân

tử càng lớn, độ dẫn nhiệt càng cao Thí dụ, ở 50oC độ dẫn nhiệt của xăng là 0,095, nhiên liệu phản lực là 0,0968 kcal/m2.h.oC

+ Cách xác định:

Khi tăng nhiệt độ thì độ dẩn nhiệt của các phân đoạn lỏng đều giảm xuống, theo quy luật sau:

e Nhiệt cháy

+ Nguyên tắc: Nhiệt cháy là lượng nhiệt thoát ra khi đốt cháy

hoàn toàn một đơn vị thể tích hay trọng lượng nhiên liệu

+ Cách xác định:

Trong công nghiệp dầu khí sử dụng 2 loại nhiệt cháy:

• Nhiệt cháy trên (Qt) :Là lượng nhiệt cháy khi nước tạo thành ở thể lỏng bão hòa CO 2 và các sản phẩm cháy Về mặt thực nghiệm nhiệt cháy trên Qt bằng cách đốt nhờ ôxi và bão hòa hơi nước

• Nhiệt cháy dưới(Qd): là nhiệt cháy khi H2O tạo thành ở thể hơi(Qt Qd)