Ứng dụng các phương pháp sắc ký khí kiểm soát chất lượng sản phẩm Propylene trong nhà máy lọc dầu Dung Quất

Ngành công nghiệp Lọc Hóa dầu là ngành công nghiệp mũi nhọn được ưu tiên phát triển hàng đầu đối với đất nước ta hiện nay. Nhà máy lọc Dầu Dung Quất Nhà máy Lọc Dầu đầu tiên của nước ta đã được đưa vào sản xuất và vận hành ổn định trong thời gian hơn ba năm. Các sản phẩm của Nhà máy được kiểm soát, tuân thủ nghiêm ngặt các quy trình đã được ban hành theo tiêu chuẩn ISO 9001, ISO 14001, OHSAS 18001 và đặc biệt là ISOIEC 17025 cho phòng thử nghiệm. Trong những sản phẩm của nhà máy thì sản phẩm Propylene hiện nay đang rất được quan tâm. Propylene có giá trị kinh tế cao hơn xăng và Diesel và nó là nguyên liệu để sản xuất Polypropylene, đây là một trong số những polymer được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới vì tính phổ dụng, giá thành monomer thấp, giá thành sản xuất thấp. Ngoài ra, trong thời gian thực tập tại Nhà máy lọc dầu Dung Quất, tôi đã tìm hiểu cách thức đảm bảo chất lượng sản phẩm Propylene cũng như kỹ thuật sắc ký khí hiện đại. Cùng với đó việc đã được học môn “Kỹ thuật phân tích dầu thô và sản phẩm dầu mỏ” trong đó có kỹ thuật sắc ký là một trong những kỹ thuật phân tích hàng đầu hiện nay và không thể thiếu trong những phòng thí nghiệm lớn. Chính vì những lý do đó, chúng tôi quyết định chọn đề tài “Ứng dụng các phương pháp sắc ký khí kiểm soát chất lượng sản phẩm Propylene trong nhà máy lọc dầu Dung Quất”

Đồ án tốt nghiệp là những gì đúc kết lại sau một quá trình học tập, nghiên cứu,

tự tìm hiểu của sinh viên dưới sự hướng dẫn của các thầy cô giáo Kết thúc nămnăm học đại học, những gì mà thầy cô đã truyền đạt, dạy bảo chúng ta không chỉ lànhững kiến thức chuyên ngành mà còn là những kinh nghiệm sống, kinh nghiệmứng xử trong cuộc sống Để đạt được những thành quả này, ngoài sự nỗ lực khôngngừng của bản thân, trước hết tôi xin chân thành biết ơn công lao của gia đình đãtạo mọi điều kiện cho tôi chuyên tâm học hành trong suốt thời gian đi học, tôi xincảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Công Nghệ Hóa Học - Dầu và Khí - KhoaHóa Kỹ Thuật - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã dạy dỗ chân tình và đã tạođiều kiện cho tôi được làm Đồ án tốt nghiệp tại Nhà máy Lọc Dầu Dung Quất Cảm

ơn ban lãnh đạo nhà máy, các anh chị trong Phòng Đào tạo, các anh chị trong LABcủa Nhà máy Lọc Dầu Dung Quất, đặc biệt là anh Phạm Công Nguyên đã giao đềtài và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện Đồ án tốt nghiệp này

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trường Tiệp

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH 7

DANH MỤC BẢNG BIỂU 9

LỜI MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NHÀ MÁY LỌC DẦU DUNG QUẤT 11

1.1 Tổng quan nhà máy 11

1.2 Tổng quan về phòng thí nghiệm (Laboratory) [1] 15

1.2.1 Sơ đồ tổ chức 15

1.2.2 Nhiệm vụ và chức năng của các bộ phận 16

1.2.3 Sơ đồ bố trí máy sắc ký (GC) trong phòng thí nghiệm 17

1.2.4 Chức năng của các máy phân tích sắc ký khí 18

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ 19

2.1 Sắc ký [2] 19

2.1.1 Lý thuyết về sắc ký 19

2.1.2 Lịch sử phát triển 20

2.2 Sắc ký khí (GC) [3], [4] 20

2.2.1 Định nghĩa 20

2.2.2 Các bộ phận cơ bản: 21

2.2.3 Kết quả của quá trình sắc ký 22

2.2.4 Các phương trình và đại lượng cơ bản trong sắc ký khí 23

2.2.4.1 Thời gian lưu 23

2.2.4.2 Hệ số phân bố Kd 24

2.2.4.3 Hệ số khả năng hay hệ số chứa K’ 24

2.2.4.4 Hiệu quả cột sắc ký hay hiệu quả tách 25

2.2.4.5 Độ chọn lọc  27

2.2.4.6 Độ phân giải Rs 27

2.2.5 Các loại cột dùng trong sắc ký khí 29

2.2.5.1 Cột nhồi (packed columns) 29

2.2.5.2 Cột mao quản (capilary columns) 30

2.2.6 Pha tĩnh dùng cho cột sắc khí 31

2.2.7 Ứng dụng sắc ký 35

CHƯƠNG 3 KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG PROPYLENE 36

3.1 Giới thiệu về sản phẩm Propylene [6] 36

3.2 Giới thiệu về phân xưởng thu hồi Propylene của NMLD Dung Quất 38

3.3 Tiêu chuẩn sản phẩm [1] 39

3.4 Kế hoạch kiểm soát chất lượng 39

3.5 Các phương pháp sắc ký khí kiểm soát chất lượng propylene 39

3.5.1 Quy trình lấy mẫu và xử lý mẫu chung cho các phương pháp 39

3.5.1.1 Tại các phân xưởng 40

3.5.1.2 Tại phòng nhận mẫu phòng quản lý chất lượng (QLCL) 40

3.5.1.3 Tại phòng phân tích 40

3.5.1.4 Tại phòng rửa mẫu và lưu mẫu 41

3.5.1.5 Sơ đồ đi mẫu 41

3.5.2 Phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn cho khí không ngưng trong C2 và sản phẩm hydrocacbon nhẹ bằng GC theo ASTM D 2504-88 [7] 41

3.5.3 Phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn vết hydrocacbon trong propylene bằng bằng GC theo ASTM D 2712-91 [8] 47

3.5.4 Phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn cho việc xác định hợp chất lưu huỳnh trong khí tự nhiên và khí đốt bằng GC và đầu dò quang hóa ngọn lửa (FPD) theo ASTM D 6228-98 [9] 53

3.5.5 Phương pháp xác định vết của CO và CO2 trong H2 và trong khí hydrocacbon nhẹ bằng GC theo UOP 603-88 [10] 63

3.5.6 Phương pháp xác định vết hydrocacbon có chứa oxy trong dòng hydrocacbon lỏng bằng GC theo phương pháp UOP 960-06 [11] 71

3.5.7 Kết quả phân tích tất cả chỉ tiêu cho mẫu Propylene 77

KẾT LUẬN 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

Phụ lục 83

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Series

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ tổng thể vị trí Nhà máy lọc dầu Dung Quất 8

Hình 1.2 Lễ khởi công xây dựng các gói thầu EPC 1+2+3+4 9

Hình 1.3 Tiếp nhận chuyến tàu chở dầu thô đầu tiên của nhà máy 10

Hình 1.5 Sơ đồ các phân xưởng chính trong nhà máy lọc dầu Dung Quất 11

Hình 1.6 Sơ đồ tổ chức phòng quản lý chất lượng 12

Hình 1.7 Sơ đồ tổ chức bộ phận Nir và Online 12

Hình 1.8 Sơ đồ bố trí máy GC trong phòng thí nghiệm 14

Hình 2.1 Quá trình phân tách trong cột 16

Hình 2.2 Sơ đồ khối của một máy sắc ký 18

Hình 2.3 Sắc ký đồ điển hình phân tích vết hydrocacbon 19

Hình 2.4 Tham số chính theo phân bố Gaus 20

Hình 2.5 Mô tả thời gian lưu 21

Hình 2.6 Các thông số liên quan đến peak 23

Hình 2.7 Sự phụ thuộc của tốc độ truyền thẳng u vào loại khí mang 23

Hình 2.8 Biểu đồ thể hiện độ phân giải và phân tách peak 24

Hình 2.9 Một số loại cột sắc ký 28

Hình 2.10 Một số loại cột sắc ký 28

Hình 2.11 Cấu trúc pha tĩnh 30

Hình 2.12 Cấu trúc và khoảng nhiệt độ làm việc của một số pha tĩnh 30

Hình 2.13 Sắc ký đồ của một số cột mao quản đối với pha tĩnh 31

Hình 2.14 Sắc ký đồ thể hiện khả năng tách trên 3 cột 31

Hình 2.15 Ảnh hưởng của đường kính cột và bề dày lớp phim 32

Hình 3.1 Công thức cấu tạo propylene 33

Hình 3.2 Các phương pháp sản xuất propylene 34

Hình 3.3 Phân xưởng PRU của nhà máy lọc dầu Dung Quất hướng Đông Bắc [1]

35

Hình 3.4 Thiết bị GC#8 nhìn từ trên 39

Hình 3.5 Thiết bị GC#8 40

Hình 3.6 Sơ đồ hệ thống van và dòng bên trong 40

Hình 3.7 Sắc ký đồ điển hình cho H2, O2, N2 42

Hình 3.11 Sơ đồ hệ thống van và dòng bên trong 45

Hình 3.12 Sự minh họa cho tỷ số A/B 47

Hình 3.13 Sự minh họa tỷ số A/B với peak có thành phần nhỏ 47

Hình 3.14 Thiết bị GC#4 nhìn từ trên 52

Hình 3.15 Lò cột 52

Hình 3.16 Sơ đồ hệ thống van và dòng bên trong 53

Hình 3.17 Sắc ký đồ của một hợp chất khí thiên nhiên 57

Hình 3.18 Thiết bị GC#6 nhìn từ trên 61

Hình 3.19 Lò cột 61

Hình 3.20 Thiết bị GC#6 62

Hình 3.21 Sơ đồ hệ thống van và dòng bên trong 62

Hình 3.22 Sắc ký đồ điển hình 64

Hình 3.23 Sắc ký đồ điển hình 65

Hình 3.24 Thiết bị GC#7 nhìn từ trên 70

Hình 3.25 Sơ đồ hệ thống van và dòng bên trong 70

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Chức năng của các máy phân tích sắc ký khí 15

Bảng 2.1 Giá trị R liên quan đến khả năng tách 25

Bảng 2.2 Một số pha tĩnh - tên thương mại và ứng dụng 29

Bảng 3.1 Tiêu chuẩn sản phẩm Propylene từ phân xưởng PRU 36

Bảng 3.2 Bảng thông số cài đặt của máy GC#8 41

Bảng 3.3 Khối lượng riêng và tỷ trọng tiêu chuẩn 44

Bảng 3.4 Bảng thông số cài đặt của máy GC#8 46

Bảng 3.5 Thông số vận hành của máy sắc ký khí 51

Bảng 3.6 Thông số cài đặt của máy GC#4 54

Bảng 3.7 Tính chất vật lý của các hợp chất chứa lưu huỳnh 56

Bảng 3.8 Thời gian lưu của các hợp chất lưu huỳnh khác nhau 58

Bảng 3.9 Thông số hoạt động được đề nghị 60

Bảng 3.10 Thông số cài đặt của máy GC#6 63

Bảng 3.11 Điều kiện vận hành được đề nghị 69

Bảng 3.12 Thông số cài đặt của máy GC#7 71

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành công nghiệp Lọc - Hóa dầu là ngành công nghiệp mũi nhọn được ưutiên phát triển hàng đầu đối với đất nước ta hiện nay Nhà máy lọc Dầu Dung Quất -Nhà máy Lọc Dầu đầu tiên của nước ta đã được đưa vào sản xuất và vận hành ổnđịnh trong thời gian hơn ba năm

Các sản phẩm của Nhà máy được kiểm soát, tuân thủ nghiêm ngặt các quytrình đã được ban hành theo tiêu chuẩn ISO 9001, ISO 14001, OHSAS 18001 vàđặc biệt là ISO/IEC 17025 cho phòng thử nghiệm Trong những sản phẩm của nhàmáy thì sản phẩm Propylene hiện nay đang rất được quan tâm Propylene có giá trịkinh tế cao hơn xăng và Diesel và nó là nguyên liệu để sản xuất Polypropylene, đây

là một trong số những polymer được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới vì tính phổdụng, giá thành monomer thấp, giá thành sản xuất thấp

Ngoài ra, trong thời gian thực tập tại Nhà máy lọc dầu Dung Quất, tôi đã tìmhiểu cách thức đảm bảo chất lượng sản phẩm Propylene cũng như kỹ thuật sắc kýkhí hiện đại Cùng với đó việc đã được học môn “Kỹ thuật phân tích dầu thô và sảnphẩm dầu mỏ” trong đó có kỹ thuật sắc ký - là một trong những kỹ thuật phân tíchhàng đầu hiện nay và không thể thiếu trong những phòng thí nghiệm lớn

Chính vì những lý do đó, chúng tôi quyết định chọn đề tài “Ứng dụng các phương pháp sắc ký khí kiểm soát chất lượng sản phẩm Propylene trong nhà máy lọc dầu Dung Quất”

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NHÀ MÁY LỌC DẦU

DUNG QUẤT

1.1 Tổng quan nhà máy

Phát triển ngành công nghiệp Lọc - hóa dầu là một trong những chỉ số đánh giáthành công sự nghiệp công nghiệp hóa của mỗi quốc gia, bởi đây là ngành côngnghiệp mũi nhọn có vai trò nền tảng với những ảnh hưởng sâu rộng đến cục diệnmột nền kinh tế Dự án xây dựng Nhà máy lọc dầu (NMLD) ở nước ta được Đảng

và Chính phủ chủ trương từ rất sớm, xuất phát từ yêu cầu đảm bảo an ninh nănglượng và nhu cầu công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước Bên cạnh đó, việc đầu

tư xây dựng NMLD Dung Quất còn là động lực to lớn để phát triển kinh tế, xã hộicủa tỉnh Quảng Ngãi và các tỉnh, thành phố trong khu vực miền Trung và là điềukiện quan trọng trong việc đảm bảo an ninh quốc phòng, góp phần đảm bảo hainhiệm vụ chiến lược hiện nay là xây dựng và bảo vệ Tổ quốc

Ngày 08/01/1998 lễ động thổ khởi công xây dựng NMLD Dung Quất đã đượctiến hành tại xã Bình Trị, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi

Hình 1.1 Sơ đồ tổng thể vị trí Nhà máy lọc dầu Dung Quất

Ngày 28/11/2005, lễ khởi công các gói thầu EPC 1+2+3+4 được tổ hợp các nhàthầu Technip (gồm các nhà thầu: Technip (Pháp), Technip (Malaysia), JGC (NhậtBản) và Technicas Reunidas (Tây Ban Nha)) phối hợp với Petro Việt Nam tổ chứctại hiện trường nhà máy.

Hình 1.2 Lễ khởi công xây dựng các gói thầu EPC 1+2+3+4

Ngày 30/11/2008, Tổng Công ty Dầu Việt Nam và Ban Quản lý dự án NMLDDung Quất tổ chức lễ đón nhận chuyến dầu thô đầu tiên vận hành chạy thử NMLDDung Quất Đây là chuyến tàu dầu thô đầu tiên với khối lượng 80.000 tấn doNMLD Dung Quất tiếp nhận tại phao rót dầu không bến một điểm neo (SPM) củanhà máy

Hình 1.3 Tiếp nhận chuyến tàu chở dầu thô đầu tiên của nhà máy

Trải qua rất nhiều khó khăn đến ngày 22/02/2009, lễ đón mừng dòng sản phẩmthương mại đầu tiên của NMLD Dung Quất - NMLD đầu tiên của Việt Nam đãđược diễn ra

Nhà máy được xây dựng với năng suất thiết kế là 6,5 triệu tấn/năm, tương đươngvới 148000 thùng/ngày Nguyên liệu của nhà máy có thể là 100% dầu thô Bạch Hổ(Việt Nam) hoặc là hỗn hợp 85% dầu thô Bạch Hổ + 15% dầu chua Dubai

Các phân xưởng công nghệ trong nhà máy gồm có:

Phân xưởng chưng cất dầu thô (CDU)

Phân xưởng xử lý Naphta bằng Hydro (NHT)

Phân xưởng đồng phân hóa Naphta nhẹ (ISOM)

Phân xưởng Reforming xúc tác liên tục (CCR)

Phân xưởng xử lý Kerosen (KTU)

Phân xưởng Cracking xúc tác tầng sôi cặn chưng cất khí quyển (RFCC) Phân xưởng xử lý Naphta của phân xưởng RFCC (NTU)

Phân xưởng xử lý LCO bằng hydro (LCO-HDT)

Phân xưởng xử lý LPG (LTU)

Phân xưởng thu hồi propylene (PRU)

Phân xưởng tái sinh Amin (ARU)

Phân xưởng xử lý nước chua (SWS)

Phân xưởng trung hòa xút thải (CNU)

Phân xưởng thu hồi lưu huỳnh (SRU)

Hình 1.4 Sơ đồ các phân xưởng chính trong nhà máy lọc dầu Dung QuấtCác sản phẩm thương mại của nhà máy gồm có:

1.2 Tổng quan về phòng thí nghiệm (Laboratory) [1]

1.2.1 Sơ đồ tổ chức

Hình 1.5 Sơ đồ tổ chức phòng quản lý chất lượng

Hình 1.6 Sơ đồ tổ chức bộ phận Nir và Online

1.2.2 Nhiệm vụ và chức năng của các bộ phận

 Cụm KSCL 1: Thử nghiệm, kiểm soát chất lượng tất cả các sản phẩm khí

và khí hóa lỏng, khí nhà máy, khói thải, LPG, propylene

 Cụm KSCL 2: Thử nghiệm, kiểm soát chất lượng tất cả các sản phẩmdầu thô, sản phẩm xăng dầu lỏng

 Cụm KSCL 3: Thử nghiệm, kiểm soát chất lượng tất cả các sản phẩmnước, nước thải, hóa chất

 Cụm KSCL 4: Thử nghiệm, kiểm soát chất lượng tất cả chỉ tiêu đo RON

và MON, HSE của phòng, ISO, vật tư, hóa chất

 Cụm KSCL 5: Thử nghiệm, kiểm soát chất lượng tất cả các dòng sảnphẩm thuộc phân xưởng propylene

 Bộ phận Nir và Online: quản lý, lập kế hoạch, chỉ đạo và giám sát thựchiện công tác bảo dưỡng định kỳ, sửa chữa và hiệu chuẩn thiết bị phân tíchNir và Online ngoài hiện trường Đảm bảo hệ thống Nir và Online hoạtđộng an toàn, chính xác, đạt độ tin cậy cao

1.2.3 Sơ đồ bố trí máy sắc ký (GC) trong phòng thí nghiệm

Hình 1.7 Sơ đồ bố trí máy GC trong phòng thí nghiệm

1.2.4 Chức năng của các máy phân tích sắc ký khí

Bảng 1.1 Chức năng của các máy phân tích sắc ký khí

Máy Kênh Trước Giữa Sau

Máy Kênh Trước Sau

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ SẮC KÝ

2.1 Sắc ký [2]

2.1.1 Lý thuyết về sắc ký

Sắc ký là một họ các kĩ thuật hoá học phân tích dùng để tách các chất trong một

hỗn hợp Nó bao gồm việc cho mẫu chứa chất cần phân tích trong "pha động",thường là dòng chảy của dung môi, di chuyển qua "pha tĩnh" Pha tĩnh trì hoãn sự dichuyển của các thành phần trong mẫu Khi các thành phần này di chuyển qua hệthống với tốc độ khác nhau, chúng sẽ được tách khỏi nhau theo thời gian, giống nhưcác vận động viên chạy maratông Một cách lí tưởng, mỗi thành phần đi qua hệthống trong một khoảng thời gian riêng biệt, gọi là "thời gian lưu."

Hình 2.1 Quá trình phân tách trong cộtTrong kĩ thuật sắc ký, hỗn hợp được chuyên chở trong chất lỏnghoặckhívà cácthành phần của nó được tách ra do sự phân bố khác nhau của các chất tan khi chúngchảy qua pha tĩnh rắn hay lỏng Nhiều kĩ thuật khác nhau đã được dùng để phân tíchhợp chất phức tạp dựa trên ái tính khác nhau của các chất trong môi trường độngkhí hoặc lỏng và đối với môi trường hấp phụ tĩnh mà chúng di chuyển qua,như giấy, gelatin hay gel magnesium silicate Sắc ký phân tích được dùng để xác

định danh tính và nồng độ các phân tử trong hỗn hợp Sắc ký tinh chế được dùng để

tinh chế các chất có trong hỗn hợp

+ Cơ sở của phương pháp sắc ký

Phương pháp sắc ký dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa hai phađộng và tĩnh Sự phân tách dựa trên tốc độ kéo theo (elution) khác nhau của các cấu

tử trong cột (column) Có nhiều nguyên nhân đưa đến sự phân bố khác nhau của cácchất, nhưng chính sự lặp đi lặp lại hiện tượng hấp phụ - phản hấp phụ của các chất

khi dòng pha động chuyển động qua pha tĩnh là nguyên nhân chủ yếu của việc táchsắc ký.

+ Phân loại các phương pháp sắc ký

Trong phương pháp sắc ký, pha động phải là các lưu thể (các chất ở dạng khíhay lỏng), còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn Dựa vào trạngthái tập hợp của pha động, người ta có thể chia sắc ký thành hai nhóm lớn: sắc kýkhí (Gas Chromatography-GC), pha động là pha khí và sắc ký lỏng (LiquidChromatography), pha động là pha lỏng Dựa vào cơ chế trao đổi của các chất giữahai pha động và tĩnh người ta lại chia các phương pháp sắc ký thành các nhóm nhỏhơn

2.1.2 Lịch sử phát triển

 1903, Nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet đã phát minh ra kĩ thuật sắcký khi ông đang nghiên cứu về chlorophyl Chữ sắc trong sắc ký có nghĩa là màu;

nó vừa là tên của Tsvet trong nghĩa tiếng Nga, và vừa là màu của các sắc tố thực vậtông phân tích vào lúc bấy giờ Tên này vẫn tiếp tục được dùng dù các phương pháphiện đại không còn liên quan đến màu sắc

 1931, Vinterstin và Lederer tách carotin thô thành α-carotin và β-carotin

 1938, Izmailov, Shraibr và Stahl phát triển phương pháp sắc kí lớp mỏng

 1941, Martin và Synge phát minh phương pháp sắc ký phân bố tách thànhcông các alcaloid

 1952, Martin và James lần đầu tiên dùng thiết bị sắc ký khí

 1960, sắc ký lỏng hiệu năng cao ra đời

Kỹ thuật sắc ký phát triển nhanh chóng trong suốt thế kỉ 20 Các nhà nghiên cứunhận thấy nguyên tắc nền tảng của sắc ký Tsvet có thể được áp dụng theo nhiềucách khác nhau, từ đó xuất hiện nhiều loại sắc ký khác nhau Đồng thời, kĩ thuậtthực hiện sắc ký cũng tiến bộ liên tục, cho phép phân tích các phân tử tương tựnhau

2.2 Sắc ký khí (GC) [3], [4]

+ Pha động: là khí

Sơ đồ khối của một máy phân tích sắc ký:

Hình 2.2 Sơ đồ khối của một máy sắc ký

2.2.2 Các bộ phận cơ bản:

Hệ thống máy sắc ký bao gồm các bộ phận cơ bản dưới đây (hình 2.2):

(1) Nguồn cung cấp khí mang: thường là bình khí hoặc máy sinh khí ở áp suấtcao

Dòng khí mang sau khi qua cột tách thành hai dòng:

+ Dòng làm việc sẽ qua cột sắc ký

+ Dòng đối chứng dùng để đối chứng

Sự chênh lệch giữa hai dòng này được kí hiệu là ∆x, khi ∆x # 0 thì suy ra đã cóchất gì đó theo pha khí ra ngoài

(2+3) Hệ thống điều khiển áp suất hoặc tốc độ dòng khí mang: điều khiển cơhoặc điện tử

Điều khiển lượng mẫu nạp thích hợp:

+ Nếu quá lớn  vượt ngoài khoảng đo (peak broadening)

+ Nếu quá nhỏ  khó phát hiện và dễ bị lẫn với tín hiệu nhiễu của đường nền.+ Tốc độ nạp mẫu nhanh, nếu dài sẽ bị giản peak

+ Mẫu phải bốc hơi hoàn toàn để hòa trộn tốt khí mang

Đảm bảo được các điều kiện trên  giảm được độ giản peak do đó tăng độ phângiải và kết quả đo chính xác hơn

(4) Buồng bơm mẫu: có nhiều loại khác nhau với mục đích phân tích khác nhau:PACKED, WBI, SPL/SPLESS/OCI-PTV, GAS INJECTOR SYSTEM

Cấu tạo của vùng nạp mẫu cho phép nạp ở hai chế độ : chia dòng và không chiadòng

(5) Lò: dùng để điều khiển nhiệt độ cột tách

(6) Cột tách: là nơi xảy ra các quá trình tách chất Các loại cột gồm cột nhồi, cộtmao quản

(7) Đầu dò (detector) có nhiều loại khác nhau tùy theo mục đích phân tích Dùng

để phát hiện chất và định lượng, các loại đầu dò thường dùng: FID, TCD, HID,ECD, FPD …

(8) Hệ thống thu nhận và xử lý tín hiệu: dùng để thu thập và xử lý kết quả

2.2.3 Kết quả của quá trình sắc ký

Kết quả của quá trình phân tích sắc ký là sắc ký đồ (chromatogrames)

Điều kiện để thu được sắc ký đồ:

+ Đầu dò (Detector) được lắp đặt ở điểm cuối của cột

+ Đầu dò phải tương thích với các chất cần phát hiện

 Sắc ký đồ: Biểu diễn sự biến thiên của tín hiệu ra theo thời gian f(t) hoặc theo

thể tích tiêu hao của pha động f(V tiêu hao pha động ).

Trong thực tế f(V tiêu hao pha động ) rất ít gặp nhưng đây là thông số để xác định chi phí

cho quá trình phân tích sắc khí

Kết quả hiển thị trên sắc ký đồ là các peak:

Hình 2.3 Sắc ký đồ điển hình phân tích vết hydrocacbon

Peak có thể đối xứng hoặc không đối xứng

 Dạng không đối xứng: có hai dạng

 Tailing (kéo đuôi)

 Leading (hay Fronting - ngược với tailing)

Hiện tượng này xảy ra khi nồng độ chất phân tích quá lớn (tailing), hay có sựhấp phụ quá mạnh chất phân tích trên pha tĩnh (cả hay dạng)

 Dạng đối xứng (symmetrical): đây là dạng lý tưởng, peak đối xứng theo hàmphân bố Gaus Thường thu được khi quá trình phân bố chất giữa hai pha động vàtĩnh xảy ra nhanh, ít hoặc không phụ thuộc vào nhiệt độ

Theo phân bố Gaus thì một peak có 4 tham số chính:

Hình 2.4 Tham số chính theo phân bố Gaus

 Diện tích peak A

 Chiều rộng cơ bản của peak W

 Vị trí peak (giá trị hoành độ tương ứng với điểm cực đại của peak) xp

 Chiều cao peak h

Một số giá trị khác liên quan như: độ lệch chuẩn ( ), giá trị của đường nền y0

(thường điều chỉnh y0  0)

2.2.4 Các phương trình và đại lượng cơ bản trong sắc ký khí

2.2.4.1 Thời gian lưu

Hình 2.5 Mô tả thời gian lưu

 Thời gian lưu tuyệt đối tR: thời gian tính từ lúc bơm mẫu đến khi chất đi rangoài (xuất hiện đỉnh peak của chất), thường dùng để định tính các chất.

 Thời gian chết tM: còn gọi là thời gian chất được lưu giữ trong pha động haythời gian một chất hoàn toàn không tương tác với pha tĩnh (không bị lưu giữ) điqua cột

 Thời gian lưu thực t’R: là thời gian chất bị lưu giữ trong pha tĩnh, được xácđịnh theo công thức:

t’R = tR - tM

2.2.4.2 Hệ số phân bố K d

Là đại lượng đại diện cho cân bằng động của chất trong hai pha: pha động vàpha tĩnh

K d phụ thuộc vào chất phân tích và nhiệt độ

Trong đó : + CS: nồng độ cấu tử trong pha tĩnh

+ CM: nồng độ cấu tử trong pha động

Hệ số phân bố K d càng lớn thì chất càng bị giữ lại lâu trong cột

2.2.4.3 Hệ số khả năng hay hệ số chứa K’

Là thông số thực nghiệm quan trọng mô tả tốc độ di chuyển của chất tan trongcột Đánh giá khả năng lưu giữ của pha tĩnh đối với chất phân tích, cấu tử không bịlưu giữ có K’ = 0

Được tính theo công thức:

Trong đó: n i,s : số mol chất i trong pha tĩnh

n i,m: số mol chất i trong pha động

Nếu K’ ≈ 0, tR ≈ t0: chất ra sớm nhất cột không có khả năng giữ chất lại

K’ càng lớn (tR càng lớn) chất ở trong cột càng lâu, thời gian phân tích càng dàithì mũi sắc ký có khả năng bị tù

K’ nhỏ thì các mũi chất ra nhanh và khả năng tách kém

M

s d

s i

t

t n

Khoảng K’ lý tưởng là từ 25 nhưng khi phân tích các hợp chất phức tạp thì K’

có thể chấp nhận từ 120

Hệ số phân bố và hệ số khả năng liên hệ qua biểu thức:

 gọi là tỷ lệ pha

Trong đó VM: thể tích cột bị chiếm bởi pha động

VS: thể tích cột bị chiếm bởi pha tĩnh

Với cột nhồi  trong khoảng 1050, với cột mao quản  trong khoảng 100500

2.2.4.4 Hiệu quả cột sắc ký hay hiệu quả tách

Định lượng hiệu quả cột sắc ký dựa vào hai đại lượng: số đĩa lý thuyết N hoặcchiều cao tương đương của đĩa H Được biểu diễn theo số đĩa lý thuyết/một métchiều dài cột (N/L) hoặc biểu diễn qua chiều cao đĩa lý thuyết:

Đĩa lý thuyết được tính bằng công thức:

Trong đó: W là độ rộng peak đo tại chân đường nền

tR là thời gian lưu tuyệt đối

Chiều cao tương đương của đĩa:

H 

Chiều cao đĩa lý thuyết có thể xác định theo phương trình VAN-DEEMTER:

H= A+B/u +CuVới u là tốc độ thẳng của khí mang (cm/s)

A là hệ số khuếch tán xoáy diễn tả đường đi của khí mang do khuếch tán xoáytrong cột gây ra

B là hệ số khuếch tán dọc theo chiều dài cột

 Tốc độ dòng của pha động: Hminimum (hiệu quả cao nhất) xuất hiện ở vùng tốc

độ thấp (0,1 – 0,2 m.s -1 : LC và 1-2 m.s -1 : GC)

 Kích thước hạt của pha tĩnh đối với cột nhồi

 Chiều dày mỏng hơn của lớp cố định (immobilized film) khi pha tĩnh là chấtlỏng hấp thụ trên chất rắn (liquid adsorbed on a solide), chiều dài của lớp hấpphụ trên pha tĩnh càng nhỏ thì hiệu quả càng cao

 Tăng nhiệt độ sẽ làm giảm sự giãn peak đối với tất cả các trường hợp dẫnđến giảm thời gian lưu  cần kiểm tra cẩn thận độ chọn lọc

 Giảm độ nhớt của pha động  tăng hiệu quả của cột

2.2.4.5 Độ chọn lọc 

Độ chọn lọc  hay tốc độ di chuyển tương đối giữa hay chất A, B được tínhbằng công thức:

B là cấu tử bị giữ mạnh ở trên cột

 

 R A M

M B R

A

B

t t

t t K

A là cấu tử bị hấp phụ yếu hơn trên cột  ³ 1

Nếu  càng lớn hơn 1 thì hai chất càng dễ tách ra khỏi nhau

2.2.4.6 Độ phân giải R s

Nó cung cấp các giá trị định lượng đặc trưng cho khả năng tách của hai chất cầnphân tích, là đại lượng cho phép đánh giá hai chất có khả năng tách ra khỏi nhaukhông

WA, WB chiều rộng cơ bản của peak A, B

∆Z = (tR)B – (tR)A

Hình 2.8 Biểu đồ thể hiện độ phân giải và phân tách peak

RS = 0,75: độ phân giải và phân tách peak kém

RS = 1: vùng A chứa khoảng 4% B và vùng B chứa khoảng 4%A (overlap = 4%)

RS = 1,5: phân tách peak gần tuyệt đối (99,7%) (overlap = 0,3%)

Giá trị R liên quan đến khả năng tách được cho ở bảng sau:

Bảng 2.1 Giá trị R liên quan đến khả năng tách

+ Pha tĩnh phân cực (có chứa các nhóm chức -CH, -OH)

+ Pha tĩnh không phân cực: -C8H17, -C16H33

B A B

A

A R B R s

W W

Z W

W

t t

Ví dụ: phân tích hydrocacbon nếu sử dụng pha tĩnh không phân cực  tăng độphân giải nhưng nhược điểm là tăng thời gian lưu, ngược lại nếu sử dụng pha tĩnhphân cực thì sẽ không định tính cũng như định lượng được.

 Vận tốc pha động (bản chất pha động)

Với sắc ký lỏng (LC) thì bản chất pha động ảnh hưởng rất lớn đến chất lượngsắc ký đồ, ngược lại khi sử dụng sắc ký khí (GC) thì pha động thường là khí trơ

He, Ar, N2, H2 không có phản ứng với hợp chất cần phân tích Dùng GC thì nhiệt

độ cột sắc ký ảnh hưởng đến độ phân giải Rs của sắc ký đồ

 Ngoài ra các yếu tố khác ảnh hưởng đến độ phân giải:

+ Sự đồng nhất các hạt pha tĩnh

+ Áp suất pha động

+ Chương trình nhiệt của cột sắc ký

 Ảnh hưởng của hệ số khả năng và chọn lọc đến độ phân giải

Độ phân giải phụ thuộc vào hệ số khả năng K’, và hệ số chọn lọc  theo côngthức:

Từ đó ta suy ra được số đĩa cần thiết (chiều cao cột sắc ký để đạt được một độ phân

giải cho trước)

 Ảnh hưởng của độ phân giải đến thời gian lưu

Ta biết mục đích của một quá trình phân tích sắc ký là:

+ Đạt được độ phân giải cao

+ Thời gian lưu nhỏ nhất

Do đó để xác định thời gian lưu tR đối với cấu tử khó tách (tR)B ta có công thức:

2.2.5 Các loại cột dùng trong sắc ký khí

Phương pháp sắc ký khí sử dụng hai loại cột: cột nhồi và cột mao quản Tùytheo loại mẫu, độ phức tạp của mẫu, loại máy sắc ký mà người ta sử dụng cột nhồihay cột mao quản

2.2.5.1 Cột nhồi (packed columns)

R s





2 '

' 2

H R

B R

Thường được dùng với các máy sắc ký thế hệ cũ hoặc các máy dành cho mụcđích đặc biệt

 Thường được làm bằng thép không gỉ, thủy tinh Pyrex

 Chiều dài khoảng từ 1-3m

 Đường kính cột khoảng từ 1/81/4 inch, thường được nhồi bởi các hạt cóđường kính 100  120 mesh

 Pha tĩnh - chất hấp phụ được nhồi vào cột

 Hiệu quả thấp hơn so với cột mao quản do số đĩa lý thuyết thường nhỏ hơn8000

 Chiều dài của cột hạn chế, vì nếu cột quá dài sẽ gây áp suất đầu cột quá lớn

do đó số đĩa lý thuyết thấp

 Hiện nay có một số loại cột nhồi mới có đường kính nhỏ (< 1mm) cho phépnâng chiều dài cột lên vài chục mét, thường dùng cho một số ứng dụng đặcbiệt mà cột mao quản không đáp ứng được

 Có hệ số lưu giữ cao giúp peak đối xứng ngay cả ở nồng độ lớn và số đĩa lýthuyết hiệu dụng cao

 Đường kính cột lớn nên ít chịu ảnh hưởng của tạp chất

 Mẫu không đòi hỏi phải tinh chế kỹ

 Mẫu thường bơm với thể tích lớn nên sai số giữa các lần bơm nhỏ (trườnghợp bơm mẫu bằng tay)

 Các cột nhồi có đường kính nhỏ (<1mm) thường được dùng trong:

+ Các phép phân tích cần độ phân giải cao

+ Hoặc cơ chế hấp phụ đặc biệt

+ Hoặc dùng phân tích với nhiệt độ rất cao

+ Hoặc tốc độ tăng – giảm nhiệt độ rất nhanh

2.2.5.2 Cột mao quản (capilary columns)

 Thường được làm bằng vật liệu fused silica có tính bền về mặt vật lý rất cao

và trơ về mặt hóa học

 Có chiều dài thông thường từ 1030m Trong những trường hợp cần tănghiệu quả tách người ta có thể chế tạo các cột có chiều dài 100150m

 Đường kính cột trong khoảng 0,530,1mm

 Cột mao quản được chia làm hai loại chính:

+ WCOT (Wall coated open tubular)

+ PLOT (Porous layer open tubular)

 Tại thành ống mao quản fused silica được phủ một lớp hạt xốp, đồng thời làpha tĩnh

 Bề dày lớp xốp và pha tĩnh trong khoảng 550m

 Đây là loại cột trung gian giữa cột mao quản và cột nhồi

 Thường được dùng thay thế cột nhồi do pha tĩnh giống hệt cột nhồi

 Tại thành ống mao quản fused silica được phủ trực tiếp một lớp pha tĩnh

 Lớp pha tĩnh thường ở dạng sệt gần như đặc nên đây chính là dạng sắc kýlỏng - khí

 Nếu lớp pha tĩnh không gắn trực tiếp lên thành cột mà qua một lớp trunggian thì gọi là cột SCOT (Support coated open tubular)

 Bề dày của lớp pha tĩnh này quyết định hệ số lưu giữ và dung lượng mẫu củacột

 Cột WCOT thường được chia làm 3 loại:

+ Cột ống hẹp (narrow bore): có đường kính trong từ 0,050,1mm Thườngdùng trong trong Fast-GC

+ Cột thông thường (conventional): có đường kính trong từ 0,180,32mm.Thường được sử dụng trong các phép phân tích thông thường hiện nay

+ Cột ống rộng (mega bore hay wide bore): thường được dùng với máy GCđang sử dụng cột nhồi, do lượng mẫu và tốc độ dòng khí mang khá lớn

 Cấu tạo một số loại cột sắc khí

Hình 2.9 Một số loại cột sắc ký

Hình 2.10 Một số loại cột sắc ký

2.2.6 Pha tĩnh dùng cho cột sắc khí

Yêu cầu chung cho pha tĩnh:

 Ít bay hơi

 Trơ về mặt hóa học

 Thường pha tĩnh được chọn trong phân tích dựa trên độ phân cực

 Pha tĩnh của cột và các chất phân tích cần có độ phân cực tương tự thì mớitách tốt (các chất tương tự nhau hòa tan tốt vào nhau)

 Các loại pha tĩnh:

 Pha tĩnh rắn cho cột nhồi

 Các pha tĩnh rắn có ưu điểm hơn pha tĩnh lỏng như:

+ Chất hấp phụ rắn bền và ổn định trong một khoảng nhiệt độ lớn

+ Hiện tượng chảy máu cột (bleeding) hầu như không xảy ra (đặc biệt với cácchất hấp phụ vô cơ và rây phân tử - molecular sieve)

+ Dùng tách rất tốt các hydrocabon nhẹ, khí hiếm, khí trơ, các alcol

+ Một số pha tĩnh thường dùng là diatomic, molecular sieve, prorapak,chromosorb, tenax

 Pha tĩnh rắn cho cột Plot

+ Các pha tĩnh về căn bản giống như trong cột nhồi

+ Tuy nhiên kích thước cột nhỏ hơn (thường 1m hoặc nhỏ hơn) và có độ đòngnhất cao hơn để dễ phủ lên bề mặt cột mao quản fused silica

+ Có diện tích bề mặt và diện tích tải lớn như cột nhồi nhưng cột dài hơn nênhiệu quả tách, độ ổn định và độ lặp lại cao hơn cột nhồi

+ Cho phép phân tách những hợp chất rất phân cực và cột WCOT không phântích được hoặc rất khó phân tích

 Các pha tĩnh lỏng:

+ Chủ yếu sử dụng cho cột WCOT

+ Các pha tĩnh thường được phân loại theo độ phân cực

+ Trong nhóm các pha tĩnh cơ bản nhóm methylsilicone (hay Polydimethylsiloxane) là quan trọng nhất và hay được sử dụng nhất

+ Quá trình tách dựa vào chủ yếu trên nhiệt độ sôi của chất và tương tác củachất với pha tĩnh

 Một số pha tĩnh thường được sử dụng (độ phân cực tăng dần):

 Cấu trúc của pha tĩnh

Hình 2.11 Cấu trúc pha tĩnh

Polydimethyl siloxane (R = CH4) là khung cơ bản cho việc tạo thành các phatĩnh khác Khi thay thế nhóm methyl bằng các nhóm khác sẽ dẫn đến sự thay đổi

Hình 2.12 Cấu trúc và khoảng nhiệt độ làm việc của một số pha tĩnh

Hình 2.13 Sắc ký đồ của một số cột mao quản đối với pha tĩnh

(a) Polydimethyl siloxane;(b) 5(phenylmethyldimethyl) siloxane;

(c) 50 (phenylmethyldimethyl) siloxane;

(d) 50%poly (trifluoropropyl-dimethyl siloxane); (e) polyethylene glycol;

(f)50%poly (cyanopropyl-dimethyl) siloxane

Hình 2.14 Sắc ký đồ thể hiện khả năng tách trên 3 cột(i) cột nhồi – 2m x 1/4 inch; (ii) cột widebore 10m x 0,53mm x 2,5um HP 50; (iii) cột narrow bore 25m x0,25mm x 0,25um Cabowax -20M

 Ảnh hưởng của đường kính cột và bề dày lớp phim

Hình 2.15 Ảnh hưởng của đường kính cột và bề dày lớp phim

Để nâng cao hiệu suất tách:

 Lựa chọn pha tĩnh, chiều dài cột, đường kính cột , phù hợp với lượng mẫu,loại mẫu, lựa chọn chương trình nhiệt độ phù hợp

 Ghép nối hai hay nhiều cột có pha tĩnh khác nhau

 Với những mẫu có thành phần phức tạp việc ghép nối mẫu thường được sửdụng

 Những cột có đường kính không khác nhau nhiều có thể ghép nối với nhau

 Nếu kết hợp với van chuyển cột tự động  cho phép tự động chuyển cộttrong quá trình phân tích

2.2.7 Ứng dụng sắc ký

 Phân tích định tính

 Phân tích định lượng

 Phân tích dựa vào chiều cao peak

 Phân tích dựa vào diện tích peak

 Xây dựng đường chuẩn (calibration with standards)

 Phương pháp chuẩn nội (internal-standard)

CHƯƠNG 3 KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG

PROPYLENE

3.1 Giới thiệu về sản phẩm Propylene [6]

Propylene (tên thông thường), có tên quốc tế là propene là một hydrocacbonkhông no, thuộc họ alken

- Công thước phân tử: C3H6

Hình 3.1 Công thức cấu tạo propylenePropylene là một chất khí, không màu, không mùi, không tan trong nước, trongdầu mỡ, dung dịch amoni đồng cũng như các chất lỏng phân cực như: ether, etanol,axeton, fufurol Do trong phân tử có liên kết , nhưng tan tốt trong nhiều sản phẩmhóa dầu quan trọng, và là chất khí dễ cháy nổ

Các thông số cơ bản của propylene:

- Khối lượng phân tử: 42,08 đvC

- Áp suất tới hạn: Pc = 4,7MPa

- Nhiệt độ tới hạn: Tc = 92,30C

- Độ nhớt (20oC, 1at): 0.3cSt

- Nhiệt độ sôi: -47,6oC

- Điểm bốc cháy: -108oC

Các phương pháp sản xuất propylene: [5]

Về cơ bản, toàn bộ lượng propylene sử dụng cho công nghiệp hóa chất đều đượcsản xuất từ các NMLD (cracking xúc tác) hoặc là đồng sản phẩm của ethylene trongcác nhà máy cracking bằng hơi nước Ngoài ra, còn những lượng propylene tươngđối nhỏ được sản xuất bằng các phương pháp khác như: Tách hyđrogen khỏipropane, phản ứng trao đổi etylene – butene, chuyển hoá từ methanol

Trong một báo cáo thị trường của tập chí Nghiên cứu thị trường công nghiệphoá chất thế giới tháng 11-2003, thì sản lượng propylene của thế giới khoảng 72triệu tấn trong đó: 61% từ cracking bằng hơi nước (tỉ lệ propylene: ethylene là3,5:10 đến 6,5:10); 36% từ NMLD; 3% các quá trình còn lại Tuy nhiên theo dự báocủa CMA, đến năm 2010, tỉ trọng đó lần lượt sẽ là: cracking naphta bằng hơi nước:59%, quá trình FCC: 33% và 8% cho các phương pháp còn lại.

Hình 3.2 Các phương pháp sản xuất propylenePropylene là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất polypropylene Đây là sảnphẩm có giá trị kinh tế rất cao (cao hơn so với xăng và Diesel) Vì vậy nên các nhàmáy lọc dầu trên thế giới đều rất chú trọng tới sản phẩm này Phân xưởng RFCCcủa nhà máy lọc dầu Dung Quất cũng được tối ưu hóa vận hành nhằm mục đích thuđược tối đa lượng propylene đế sản xuất polypropylene

3.2 Giới thiệu về phân xưởng thu hồi Propylene của NMLD Dung Quất

Hình 3.3 Phân xưởng PRU của nhà máy lọc dầu Dung Quất hướng Đông Bắc [1]

3.3 Tiêu chuẩn sản phẩm [1]

Phân xưởng PRU được thiết kế để sản xuất propylene đủ tiêu chuẩn sản xuấtpolyme (Polymer Grade Propylene) và hỗn hợp C4 (Mixed C4's) để phối trộn choxăng Dưới đây là bảng tiêu chuẩn sản phẩm propylene từ phân xưởng PRU

Bảng 3.1 Tiêu chuẩn sản phẩm propylene từ phân xưởng PRU

3.4 Kế hoạch kiểm soát chất lượng

Để đảm bảo chất lượng các sản phẩm của nhà máy nói chung và propylene nóiriêng, phòng quản lý chất lượng phải kiểm soát chặt chẽ chất lượng từ nguyên liệudầu thô đầu vào, các giai đoạn trung gian và sản phẩm cuối cùng theo tần suất đượcquy định như trong phụ lục 1

3.5 Các phương pháp sắc ký khí kiểm soát chất lượng propylene

3.5.1 Quy trình lấy mẫu và xử lý mẫu chung cho các phương pháp

3.5.1.1 Tại các phân xưởng

 Mẫu được các nhân viên vận hành tại các phân xưởng lấy theo Quy trình kiểm

soát mẫu, Hướng dẫn lấy mẫu và Kế hoạch lấy mẫu nội bộ

 Lấy mẫu xong đặt tại các vị trí thu gom mẫu đã được quy định tại từng phân

xưởng.

P.QLCL Tại đây, mẫu phải được xếp gọn gàng ngăn nắp tránh nhầm lẫn với cácbình lấy mẫu khác

3.5.1.2 Tại phòng nhận mẫu phòng quản lý chất lượng (QLCL)

Kiểm tra mẫu:

 Trưởng ca và nhân viên phòng QLCL tiến hành kiểm tra ngoại quan cũng như

số lượng mẫu theo Quy trình kiểm soát mẫu

 Nếu phát hiện ngoại quan không đạt hay số lượng mẫu không đủ thì trưởng caphòng QLCL yêu cầu nhân viên vận hành phân xưởng lấy lại mẫu

Phân phối mẫu:

 Trưởng ca có trách nhiệm phân phối mẫu về cho các nhóm phân tích (gồmnhóm dầu thô và octan, sắc ký khí, nước và nguyên tố) theo Kế hoạch lấy mẫu nộibộ

 Nhân viên phân tích nhận mẫu về phòng Trước khi tiến hành các bước phântích, nhân viên phân tích phải đặc biệt chú ý đến thứ tự ưu tiên các chỉ tiêu theomục 3.5.1.3

3.5.1.3 Tại phòng phân tích

Xử lý mẫu trước khi phân tích:

 Đối với các mẫu dầu nhẹ như naphtha, kerosen, refomat, isomerat, mogas :đặt mẫu trong tủ lạnh ít nhất 15’ trước khi phân tích

 Đối với các mẫu dầu nặng như dầu thô, FO, clarified hay slury : gia nhiệt ởnhiệt độ từ 45 600C để mẫu chảy lỏng Khi phân tích phải lắc đều chai mẫu đểmẫu đồng nhất và đại diện

Khi phân tích mẫu khí và dầu lỏng, nhân viên phân tích phải chú ý và đặc biệttuân thủ theo thứ tự ưu tiên các chỉ tiêu như sau:

 Phân tích thành phần

 Đo áp suất hơi

 Đo tỷ trọng, khối lượng riêng

3.5.1.4 Tại phòng rửa mẫu và lưu mẫu

 Mẫu sau khi đã phân tích xong thì dược chuyển về vị trí đặt mẫu của từng

phòng

 Việc thanh lý và lưu mẫu được thực hiện theo Hướng dẫn lưu mẫu và thanh lýmẫu

3.5.1.5 Sơ đồ đi mẫu

Chỉ rõ trình tự từ khi đi lấy mẫu ở các phân xưởng cho đến khi phân tích xongmẫu và được thanh lý (tham khảo phụ lục 2)

3.5.2 Phương pháp kiểm tra tiêu chuẩn cho khí không ngưng trong C 2 và sản phẩm hydrocacbon nhẹ bằng GC theo ASTM D 2504-88 [7]

 Phạm vi áp dụng:

Phương pháp này bao gồm việc xác định H2, O2, và CO với hàm lượng trongkhoảng ppmv (phần triệu thể tích) trong C2 và sản phẩm hydrocacbon nhẹ Phươngpháp này có thể được dùng cho hydrocacbon khác nhẹ hơn ethylene, nhưng việckiểm tra không bao gồm như trên

 Tóm tắt phương pháp:

Mẫu được tách trong một hệ thống sắc ký khí - rắn sử dụng rây phân tử như làchất hấp thụ rắn Nồng độ của khí cần xác định được tính toán từ việc ghi lại chiềucao và diện tích peak Khí Argon có thể được sử dụng làm khí mang cho việc xácđịnh H2 có nồng độ dưới 100ppmv Argon nếu có mặt trong mẫu sẽ gây trở ngại choviệc xác định O2

 Ý nghĩa và sử dụng:

Sự có mặt lượng lớn các vết H2, O2, và CO có thể gây hại trong vài trường hợp

sử dụng sản phẩm hydrocacbon như là nguyên liệu Phương pháp này phù hợp cho

bộ tiêu chuẩn, cho việc sử dụng như một công cụ điều chỉnh đặc tính bên trong và

sử dụng trong việc phát triển hay nghiên cứu

 Thiết bị: máy GC#8

Hình 3.4 Thiết bị GC#8 nhìn từ trênVan 1: van lấy mẫu

Van 2: cổng bơm mẫu và foreflush/backflush cho kênh sau

Van 3: cột vòng 5A

Van 4: cổng bơm mẫu cho kênh trước

Van 5: foreflush/backflush cho kênh trước