Hơi nhiên liệu thoát ra, ngưng tụ được chứa ở thùng ngưng tụ 6.Sau khi bơm lượng xăng và etanol cần thiết vào thùng phối trộn, bơm sẽ thực hiện chu trình bơm tuần hoàn để phối trộn xăng
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
SẢN PHẨM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
DẠNG KẾT QUẢ I
thuộc Đề tài: “Nghiên cứu khả năng tương thích của động cơ nổ thế
hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5%”,
mã số ĐT.06.11/NLSH thuộc Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015,
tầm nhìn đến năm 2025
PGS.TS Lê Anh Tuấn
Hà Nội, tháng 12 năm 2012
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
SẢN PHẨM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
DẠNG KẾT QUẢ I
thuộc Đề tài: “Nghiên cứu khả năng tương thích của động cơ nổ thế
hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5%”,
mã số ĐT.06.11/NLSH thuộc Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015,
tầm nhìn đến năm 2025
Sản phẩm 1 Xăng sinh học E10 (17.000lít), E15 (500lít)
và E20 (500lít) phục vụ thử nghiệm
PGS.TS Lê Anh Tuấn
Hà Nội, tháng 12 năm 2012
Trang 35 Hdm luqng ch6t bi6n tinh
Ghi chrft : - Kdt qui chi cd gid tri il6i vdi ndu thtb
- Kh6ng &ryc sao chttp tiu khdng cd stt ding!' c*a Phdngthi nghiQm
Email : ifo@*eylabprt com.w ; pUrd2A!4@lshsgft
Trang 4Ghi chfi : - Kit qud chi co gid tr! d6i vtri mdu thri
- Khdng dugc sao chyp ndu t*6ng cd 'rtt ding !, cila Phdng thi nghiQm
Trang 5NATIONALXEYLABORATORY FSRPETROCIIEItrCAL AI.{DBEFIMRY TECII]IIOITGIES
2 - Pham Ng0 L"fio - Hd NOi
DT: (04) 22189067 -Eax: (04) 3 9335410
K!, hiQu mdu: HDM -06-A92-TP
ulem sol cuol, u
TCVIV 2698 - 2007 (ASTM
D 86-05)
38,9 53,6
Hd nQi, ngdy //tlra"g {ndm 20t2-
PHU TRricH PHAN ricn
NGUYEN CONG LONG
- Kift qul chi ci giti ti daii voi mdu thti
- Khdng &tyc sao chyp ndu kfu)ng cd sg ding i, cila Phdng thf nghiQm
Ernail : hfo@keliabprt com.w ; pUldUL !@Whoqt
Trang 6NATIONALKEYI"AEORATORYFORPETROCIIEMTC{L ANDNEFINEEY TETIINOT.OGIES
2 - Pham Ngf Ldo - HdNOiDT: (04) 22189067 -Fax: (04) 3 9335410
PHIEU I(6T QUA PHAN TiCH
2 Thinh phin cdt phan doan
- Ei6m sOi diu, oC
NGUY6.FI-CONG LoNG
- KAt qud chi cd gid rri ddi vni thtr
- Rhdng thrqc sao chqp ndu khing c6 sp ding!' cua Phdng th[ nghiQm
Trang 7NANONALRE'I' I,ABORATORY rcR?ETROCIIEMICAL AND REFIMRY TECTINOLOGIES
2 - Phem Ng[ Ldo - HnNOi
TC\rN 2698 - 2007 (ASTM
D 86-0s)
41 ,3 51,5
11 0 160,9 186.2
EQ 6n tlnh oxy h6a ph0t TCVN 6594 - 2007 (ASTM
NGUYEN CONG LONG
- K& qud chi co gid rri ddi voi thir
- Rhing &ap sao chyp ndu Hfing cti sv ding i cua Phdng rhi nghiAm
Emai I : i nfo{g*ey lqbprt.com.v t ;Wtd2!Q7&phpg!r
Trang 8MTIONAL REY I"ABORATORY Ft)R MTROCIMMICAL AND REFINERY IECIII\OI,OGIES
2 - Pham Nefr Ldo - HiNOiDT: (04) 22189067 -Eax: (04) 3 9335410
PHITU TpT: QUA PHAN TiCH s6 t{ tNLf t>
Kj, hiAu mdu'. HDM -E10-M20-002
J D0 6n <tinh oxy h6a ph[t TC\T,I 6594 - 2007 (ASTM
Hd nQi, ngdy Tthdng f ndm 20a L
PHU TRT(CH PHAN TiCH
NGUYEN CONG LONG
- K€t qud chi cd gid tr! tl6i vdi tht;t
- Khdng dutTc sao chqp ndu ktu)ng cd stt tl6ng:i cila Phdng thi nghiQm
Trang 9MT1ONAL I<DY I-{BORATORY FOR PETROCIIEMICAL AND RENNERY TECII{OLOGIES
2 - Phem Ngfi Leo - HnNOi
ET: (04) 221.89067 -Fax: (0a) 3 933s410
PHIEU XNT QUA PHAN TiCH sin ?) m-f a
z. Ki, hiQu mdu: HDM -EI0-M30-001
mdu: Xins sinh h
Hd nQi, ngdy),1hang fiam 20nnp rn-,(cn p1rAx ricn
TCVN 2698 - 2007 (ASTM
D 86-0s)
41,4 51,3 73,6 162,0 186,0
J D0 6n tlinh oxy h6a phrit TCVI{ 6594 - 2007 (ASTM
NGUYEN CONG LONG
Ghi chfl ' - Kilt qud chi c6 gid tr1 ddi vbi mdu thti
- Khfing &*7c sao chgp ndu khdng d x,r ding 1i uia Phtmg thi nghiQm
Email : i llbitlqtlphprleelr.fl : o h t t d 2 0 |l@vahoo fr
Trang 10NATIONALKEVI,ABORATORY F'ORPETROCIIEMICAL ANDREI{NERYTECINIOI.OGIES
2 - Pham NgS ldo - Hd NOi
2 Thdnh phar c6t phan doar
Ei6m sOi tliu, oC1o%,oc
50%,oc
gOYo, oC i-.; ^ i o^
ulem sol cuol L
J D6 6n tlinh oxv h6a phUt TCVN 6594 - 2007 (ASTM
PHU TRTCH PHAN TiCH
NGUY]ON CONG LONG
Ghi chf, ' - Kdt qua chi cd giti tt'! diii vht miu thtt
- -Khdng t*$c sao chqp nilu khing ci s$ ding i cila Phong thi nghi$m
Trang 11NATIONALI{EY LABOBTi:rORY}ORPETROSIEMICAL AI.IDBEFINEBY TEGINoLOGIES
2 * Pham Ngd L6o - HdNOiDT: (0a) 22189067 -Fax: (0a) 3 933s410
PHIEU KET QUA PHAN TiCH sii: Srxt p >
2 Thanh phan cAt phan do4n
Di6m sdi tliu, oC
lo%,oc 50o/o,oC gOYo,oC
1)a
160,6 183 D0 6n <linh oxy h6a phrit TCYr\ 6s94 - 2007 (ASTM
NGUYEN CONG LONG
ta &.iffii
- Kdt qua chi cd gid tr! ddi vcri thtl
- Klxlng &x7c sao chqp ndu khing cti tg ding i, cia Phing thi nghiQm
Email : hfo(@kevlabprl com.vn ; pUttd2lU@Whoo,t
Trang 12NANONAL KEY I-ABORATORY F1OR PETROCIMMICAL AND REFINERY TECTI}IOI,OGIBS
2 - Pham Nefr Ldo - HdNOiDT: (04) 2 2189067 - Fax: (04) 3 9335410
PHrfu rc6r euA PHAN ricH
Kj, hiQu mda: HDM -820-003
mau:
% rNt
1.rz-Hd nQi, ngdy ft,thdng {ndm 20 ( Lpnu rn (cu pHAN TicH
sinh
KETQUA ]
t n so oclan
RON
TCVI\ 2703 - 2007 (ASrM
D 2699-06a) 96.6
2 thdnh phan cAt phdn tloan
Di6m sOi dAu, oC
rco ,oc
5OYo,oC 90o/o,oC
71 ,0
l5q s 178,5
J D0 6n tlinh oxy h6a ph0t TC\IN 6594 - 2007 (ASTM
fifll cnu : - Ket qua cnt co gta Ir! aot vot mau lnu
- RhAng dtqc sao chvp ndu klfing cti sqt ddng !' cia Phdng thi nghiQm
Trang 13TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
SẢN PHẨM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
DẠNG KẾT QUẢ II
thuộc Đề tài: “Nghiên cứu khả năng tương thích của động cơ nổ thế
hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5%”,
mã số ĐT.06.11/NLSH thuộc Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015,
tầm nhìn đến năm 2025
PGS.TS Lê Anh Tuấn
Hà Nội, tháng 12 năm 2012
Trang 14TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
SẢN PHẨM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
DẠNG KẾT QUẢ II
thuộc Đề tài: “Nghiên cứu khả năng tương thích của động cơ nổ thế
hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5%”,
mã số ĐT.06.11/NLSH thuộc Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015,
tầm nhìn đến năm 2025
Sản phẩm 2 Quy trình công nghệ phối trộn xăng sinh học
PGS.TS Lê Anh Tuấn
Hà Nội, tháng 12 năm 2012
Trang 15QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ PHỐI TRỘN XĂNG SINH HỌC
1 Sơ đồ công nghệ chung để phối trộn xăng sinh học
Nguyên liệu cho quá trình phối trộn gồm:
- Xăng thông thường RON92
- Cồn Etanol khan có độ tinh khiết trên 99,5%
- Các chất phụ gia công nghiệp
Quy trình phối trộn chung được trình bày trong hình 1
Hình 1 Sơ đồ chungphối trộn nhiên liệu xăng pha etanol
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
Trang 162 Quy trình công nghệ phối trộn xăng sinh học E10, E15 và E20 quy mô phòng thí nghiệm
Với quy mô phòng thí nghiệm, quy trình công nghệ đề xuất là quy trình phối trộn bơm tuần hoàn, trình bày ở hình 2
Hình 2.Sơ đồ quy trình phối trộn bơm tuần hoàn
7: Đường ống thoát hơi nhiên liệu
8: Đồng hồ đo lưu lượng dòng
Thùng phối trộn là loại thiết bị 2 vỏ được làm bằng vật liệu inox 304 và có kích thước như sau:
Trang 17Mô tơ của bơm tuần hoàn là loại mô tơ không đánh lửa để phòng cháy nổ
Quá trình phối trộn được thực hiện theo mẻ với dung tích 40 lít sản phẩm/mẻ Etanol nhiên liệu biến tính E100 và xăng được chứa trong bồn chứa và lần lượt được bơm hút vào hệ thiết bị phối trộn bằng bơm Bơm sử dụng là bơm định lượng và mô tơ
là loại không phát sinh tialửa điện và có thể điều chỉnh tốc độ dòng nguyên liệu thông qua đồng hồ đo lưu lương dòng 8 Bơm có tốc độ tối đa là 5 lít/phút.Thùng phối trộn được thiết kế ống dẫn nước làm mát bằng nước để kiểm soát nhiệt độ hỗn hợp nhiên liệu trộn luôn ổn định Trên đỉnh thùng phối trộn có đường ống thông áp được nối với thùng thông áp có tác dụng như một sinh hàn không khí tránh tình trạng áp suất tự sinh tăng trong quá trình phối trộn Hơi nhiên liệu thoát ra, ngưng tụ được chứa ở thùng ngưng tụ 6.Sau khi bơm lượng xăng và etanol cần thiết vào thùng phối trộn, bơm sẽ thực hiện chu trình bơm tuần hoàn để phối trộn xăng và etanol tạo thành nhiên liệu xăng sinh học Sản phẩm xăng sinh học sau phối trộn được tháo ở đáy bằng đường ống
xả đáy 5
Quy trình phối trộn các nhiên liệu E10, E15 và E20 được thực hiện giống nhau, chỉ khác nhau ở tỷ lệ các hợp phần dùng để phối trộn
2.1 Phối trộn nhiên liệu E10
Thành phần của hỗn hợp E10 được trình bày trong bảng 1 dưới đây
Bảng 1 Thành phần hỗn hợp xăng sinh học E10
Etanol nhiên liệu biến tính 10,0
Năng suất phối trộn: 40 lít/mẻ
Thông số hoạt động của thiết bị:
- Tốc độ bơm: 5lít/phút
- Thời gian phối trộn: 5 phút
Trang 182.2 Phối trộn nhiên liệu E15
Thành phần của hỗn hợp E15 được trình bày trong bảng 2 dưới đây
Bảng 2 Thành phần hỗn hợp xăng sinh học E15
Etanol nhiên liệu biến tính 15,0
Năng suất phối trộn: 40 lít/mẻ
Thông số hoạt động của thiết bị:
- Tốc độ bơm: 5lít/phút
- Thời gian phối trộn: 5 phút
2.3 Phối trộn nhiên liệu E20
Thành phần của hỗn hợp E20 được trình bày trong bảng 3 dưới đây
Bảng 3 Thành phần hỗn hợp xăng sinh học E20
Etanol nhiên liệu biến tính 20,0
Năng suất phối trộn: 40 lít/mẻ
Thông số hoạt động của thiết bị:
- Tốc độ bơm: 5lít/phút
- Thời gian phối trộn: 5 phút
Trang 193 Quy trình công nghệ phối trộn xăng sinh học E10, E15 và E20 mẻ lớn
Với quy mô phối trộn mẻ lớn, lựa chọn quy trình công nghệ theo phương pháp khuấy trộn, trình bày ở hình 3
Hình 3.Sơ đồ hệ thiết bị khuấy trộn
Hệ thiết bị phối trộn hoàn chỉnh bao gồm các bộ phận sau:
1 Mô tơ khuấy
2 Bình chứa dầu bôi trơn cho mô tơ
3 Hệ thống đồng hồ hiển thị áp suất, chân không
Đường rút thành phẩm xăng sinh học
Động cơ khuấy
Bể khuấy
Trang 22- Bơm định lượng
Thùng khuấy trộn có đường kính d = 800 mm, chiều cao h = 1500 mm có thể tích V = 900 lít và được trang bị trục khuấy và cánh khuấy Thành thiết bị có độ dày l
= 0,5 mm Trục khuấy được nối với mô tơ khuấy
Mô tơ của bơm và mô tơ khuấy là loại mô tơ không đánh lửa đề phòng cháy nổ
Điều kiện tiến hành phối trộn như sau:
- Tốc độ khuấy: 100 vòng/phút
- Thời gian khuấy: 15 phút
Xăng và etanol nhiên liệu biến tính E100 (lưu trữ trong phuy) được bơm vào thiết
bị phối trộn bằng bơm định lượng, mô tơ của bơm là loại không đánh lửa Bơm có tốc
độ tối đa 10 lít/phút Bơm có núm điều chỉnh tốc độ bơm theo lưu lượng yêu cầu Đầu hút của bơm sử dụng ống mềm để hút nguyên liệu từ phuy, đầu ra của bơm được thiết
kế bằng inox nối trực tiếp lên đỉnh thiết bị trộn.Đường ống thông áp cho thiết bị được nối với sinh hàn với mục đích ổn định áp suất của thiết bị trong quá trình khuấy trộn Hơi xăng bay ra sẽ được ngưng tụ bằng sinh hàn nước 7 để không làm thất thoát nguyên liệu Ngoài ra, thiết bị là thiết bị loại 2 vỏ nên có thể làm mát bằng nước trong quá trình trộn nếu nhiệt độ nhiên liệu tăng cao tạo ra áp suất tự sinh lớn trong quá trình trộn.Sau khi kết thúc quá trình trộn, sản phẩm được lấy ra từ đáy thiết bị và được đóng phuy
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 Sử dụng động cơ khuấy (động cơ an toàn với vật liệu dễ cháy nổ) để khuấy trộn đều hỗn hợp xăng – etanol
Quy trình phối trộn các nhiên liệu E10, E15 và E20 được thực hiện giống nhau, chỉ khác nhau ở tỷ lệ các hợp phần dùng để phối trộn
Trang 233.1 Phối trộn nhiên liệu E10
Thành phần của hỗn hợp E10 được trình bày trong bảng 4 dưới đây
Bảng 4 Thành phần hỗn hợp xăng sinh học E10
Etanol nhiên liệu biến tính 10,0
Năng suất phối trộn: 500 lít/mẻ
Thông số hoạt động của thiết bị:
- Tốc độ khuấy: 100vòng/phút
- Thời gian phối trộn: 15 phút
3.2 Phối trộn nhiên liệu E15
Thành phần của hỗn hợp E15 được trình bày trong bảng 5 dưới đây
Bảng 5 Thành phần hỗn hợp xăng sinh học E15
Etanol nhiên liệu biến tính 15,0
Năng suất phối trộn: 500 lít/mẻ
Thông số hoạt động của thiết bị:
- Tốc độ khuấy: 100vòng/phút
- Thời gian phối trộn: 15 phút
Trang 243.3 Phối trộn nhiên liệu E20
Thành phần của hỗn hợp E20 được trình bày trong bảng 6 dưới đây
Bảng 6 Thành phần hỗn hợp xăng sinh học E20
Etanol nhiên liệu biến tính 20,0
Năng suất phối trộn: 500 lít/mẻ
Thông số hoạt động của thiết bị:
- Tốc độ khuấy: 100vòng/phút
- Thời gian phối trộn: 15 phút
Trang 25TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
SẢN PHẨM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
DẠNG KẾT QUẢ II
thuộc Đề tài: “Nghiên cứu khả năng tương thích của động cơ nổ thế
hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5%”,
mã số ĐT.06.11/NLSH thuộc Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015,
tầm nhìn đến năm 2025
Sản phẩm 3 Đơn pha chế xăng sinh học
PGS.TS Lê Anh Tuấn
Hà Nội, tháng 12 năm 2012
Trang 26ĐƠN PHA CHẾ XĂNG SINH HỌC E10, E15 VÀ E20
Bảng 1 Đơn pha chế xăng sinh học E10
Trang 27Bảng 2 Đơn pha chế hỗn hợp chất biến tính cho xăng sinh học E15
Trang 28Bảng 3 Đơn pha chế hỗn hợp chất biến tính cho xăng sinh học E20
Trang 29TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
SẢN PHẨM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
DẠNG KẾT QUẢ II
thuộc Đề tài: “Nghiên cứu khả năng tương thích của động cơ nổ thế
hệ cũ sử dụng xăng sinh học có tỷ lệ etanol E100 lớn hơn 5%”,
mã số ĐT.06.11/NLSH thuộc Đề án phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015,
tầm nhìn đến năm 2025
Sản phẩm 4 Tiêu chuẩn cơ sở của xăng sinh học
PGS.TS Lê Anh Tuấn
Hà Nội, tháng 12 năm 2012
Trang 30TIÊU CHUẨN CƠ SỞ CHO XĂNG SINH HỌC
1 Tiêu chuẩn cơ sở cho E10: Xăng không chì pha 10% etanol – Yêu cầu kỹ thuật (Dự thảo tiêu chuẩn quốc gia)
1.1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này qui định các chỉ tiêu chất lượng đối với xăng không chì có pha etanol nhiên liệu biến tính với tỷ lệ từ 5% đến 10% theo thể tích (viết tắt là xăng E10),
sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đánh lửa
1.2 Tài liệu viện dẫn
Các tiêu chuẩn viện dẫn dưới đây áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có):
- TCVN 2694 (ASTM D 130) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp phát hiện độ ăn mòn đồng bằng phép thử tấm đồng
- TCVN 2694 (ASTM D 130) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định độ ăn mòn tấm đồng bằng phép thử tấm đồng
- TCVN 2698 (ASTM D 86) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển
- TCVN 2703 (ASTM D 2699) Xác định trị số ốctan nghiên cứu cho nhiên liệu động cơ đánh lửa
- TCVN 3166 (ASTM D 5580) Phương pháp xác định benzen, toluen, etylbenzen, p/m-xylen, o-xylen, các chất thơm C9 và nặng hơn và tổng các chất thơm trong xăng thành phẩm bằng sắc ký
- TCVN 3172 (ASTM D 4294) Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định lưu huỳnh bằng huỳnh tán xạ năng lượng tia X
- TCVN 6022 (ISO 3171) Chất lượng dầu mỏ - Lấy mẫu tự động trong đường ống
- TCVN 6593 (ASTM D 381) Nhiên liệu lỏng – Xác định hàm lượng nhựa bằng phương pháp bay hơi
- TCVN 6594 (ASTM D 1298) Dầu thô và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng – Xác định khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối, hoặc khối lượng API – phương pháp tỷ trọng kế
- TCVN 6701 (ASTM D 2622) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định lưu huỳnh bằng huỳnh quang tán xạ tia X
- TCVN 6703 (ASTM D3606) Xăng máy bay và xăng ô tô thành phẩm – Xác định hàm lượng benzen và toluen bằng phương pháp sắc ký khí
Trang 31- TCVN 6704 (ASTM D 5059) Xăng – Phương pháp xác định hàm lượng chì bằng huỳnh quang tia X
- TCVN 6777 (ASTM D4057) Sản phẩm dầu mỏ - phương pháp lấy mẫu thủ công
- TCVN 6778 (ASTM D525) Xăng – Phương pháp xác định độ ổn định oxy hóa (Phương pháp chu kỳ cảm ứng)
- TCVN 7023 (ASTM D 4953) Xăng và hỗn hợp xăng oxygenat – Phương pháp xác định áp suất hơi ( Phương pháp khô)
- TCVN 7143 (ASTM D 3237) Xăng – Phương pháp xác định hàm lượng chì bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử
- TCVN 7330 (ASTM D 1319) Sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng – Phương pháp xác định hydrocacbon bằng hấp phụ chỉ thị huỳnh quang
- TCVN 7331 : 2008 (ASTM D 3831 – 06) Xăng – Phương pháp xác định hàm lượng mangan bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử
- TCVN 7332 : 2006 (ASTM D 4815 – 04) Xăng – Xác định hợp chất MTBE, ETBE, TAME, DIPE, rượu tert-Amyl và rượu từ C1 đến C4 bằng phương pháp sắc ký khí
- TCVN 7716 Etanol nhiên liệu biến tính dùng để trộn với xăng sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đánh lửa – Yêu cầu kỹ thuật
- TCVN 7759 (ASTM D 4176) Nhiên liệu chưng cất – Xác định nước tự do và tạp chất dạng hạt (Phương pháp quan sát bằng mắt thường)
- TCVN 7760 (ASTM D 5453) Hydrocacbon nhẹ, nhiên liệu động cơ đánh lửa, nhiên liệu động cơ điêzen và dầu động cơ – Phương pháp xác định tổng lưu huỳnh bằng phổ huỳnh quang tử ngoại
- ASTM D 2700 Test method for motor octane number of spark-ignition engine fuel (Phương pháp xác định trị số oocstan môtơ cho nhiên liệu động cơ đánh lửa)
- ASTM D 4052 - Test method for density and relative density of liquids by digital density meter (Phương pháp xác định khối lượng riêng và khối lượng riêng tương đối của chất lỏng bằng máy đo kỹ thuật số)
- ASTM D 4420 Test method of aromatics in finished gasoline by gas chromatography (Phương pháp xác định hydrocacbon thơm trong xăng thành phẩm bằng sác ký khí)
- ASTM D 5191 Test method for vapour pressure of petroleum products (Mini method) [Phương pháp xác định áp suất hơi của sản phẩm dầu mỏ (Phương pháp mini)]
Trang 32- ASTM D 6296 Standard test method for total olefins in spark-ignition engine fuels by multidimensional gas chromatography (Phương pháp tiêu chuẩn xác định olefin tổng trong nhiên liệu động cơ đánh lửa bằng sắc ký đa chiều)
1.3 Yêu cầu kỹ thuật
Etanol
Etanol phải là etanol nhiên liệu biến tính đáp ứng yêu cầu chất lượng quy định trong TCVN 7716
Các chỉ tiêu chất lượng của xăng pha 10 % etanol nhiên liệu biến tính
Bảng 1 qui định các chỉ tiêu chất lượng của xăng pha 10 % etanol nhiên liệu biến tính
Bảng 1 Tiêu chuẩn chất lượng cơ sở của xăng E10
TCVN 2698 (ASTM D 86)
4 Ăn mòn mảnh đồng ở 50 oC/3
giờ), max
Loại 1 TCVN 2694 (ASTM D 130)
5 Hàm lượng nhựa thực tế (đã rửa
dung môi), mg/100 ml, max
5 TCVN 6593 (ASTM D 381)
6 Độ ổn định oxy hóa, phút min 480 TCVN 6778 (ASTM D 525)
7 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg max 500 TCVN 6701 (ASTM D 2622)
Trang 339 Hàm lượng benzen, % thể tích max 2,5 TCVN 6703 (ASTM D 3606)
ASTM D 4420
10 Hydrocacbon thơm, % thể tích max 40 TCVN 7330 (ASTM D 1319)
11 Hàm lượng olefin, % thể tích max 38 TCVN 7330 (ASTM D 1319)
12 Hàm lượng oxy, % khối lượng max 3,7 TCVN 7332 (ASTM D 4815)
13 Hàm lượng etanol, % thể tích max 10 TCVN 7332 (ASTM D 4815)
14 Khối lượng riêng ở 15oC, kg/m3 Báo cáo TCVN 6594 (ASTM D 1298)
- Điểm sôi đầu, oC: báo cáo
- 10% thể tích, oC, max: 70, tương đương với tiêu chuẩn của xăng A92
-Nhiệt độ cất 50% thể tích là 115 oC nhỏ hơn so với tiêu chuẩn của xăng A92 là
do khi chưng cất trên nhiệt độ sôi của etanol thì toàn bộ etanol bay hơi hoàn toàn nên nhiệt độ chưng cất 50% thể tích nhỏ hơn Quy định nhiệt độ cất 50% thể tích của xăng E10 là 1150C nhỏ hơn so với nhiệt độ 1200C của xăng A92 để đảm bảo không pha thêm các thành phần nặng vào nhiên liệu E10
-Tương tự như nhiệt độ cất 50% thể tích, nhiệt độ cất 90% thể tích và nhiệt độ sôi cuối cũng giảm hơn so với tiêu chuẩn của xăng A92 do khi thêm etanol vào thì cũng giúp làm giảm nhiệt độ này
- Hàm lượng cặn cuối không thay đổi so với tiêu chuẩn của xăng A92 để đảm bảo quá trình cháy hoàn toàn, giảm tạo cặn trong động cơ
Ăn mòn tấm đồng
Trang 34Chỉ tiêu ăn mòn tấm đồng của xăng E10 đạt tiêu chuẩn loại 1, tương đương với tiêu chuẩn của xăng A92 để đảm bảo không ăn mòn các chi tiết, thiết bị của động cơ
Hàm lượng nhựa thực tế
Chỉ tiêu hàm lượng nhựa thực tế tương đương với tiêu chuẩn của xăng A92 nhằm giảm tạo cặn trong quá trình lưu trữ, tồn chứa và cháy trong động cơ
Độổn định oxy hóa
Chỉ tiêu độổn định oxy hóa của xăng E10 tương đương với tiêu chuẩn của xăng A92
Hàm lượng lưu huỳnh
Chỉ tiêu hàm lượng lưu huỳnh của xăng E10 giống như với tiêu chuẩn của xăng A92 nhằm đảm bảo giảm thiểu phát thải hợp chất chứa lưu huỳnh trong khí thải động cơ
Áp suất hơi (Reid) ở 37,8 o C
Chỉ tiêu áp suất hơi (Reid) ở 37,80C của nhiên liệu E10 thấp hơn so với xăng tiêu chuẩn của xăng A92là do khi pha etanol vào xăng, etanol đóng vai trò như một dung môi hòa tan và kéo giữ các hydrocacbon nhẹ lại trong khối chất lỏng nên sẽ làm giảm
áp suất hơi bão hòa
Hàm lượng olefin
Chỉ tiêu hàm lượng olefin tối đa của xăng E10 là 38% thể tích, tương đương so với chỉ tiêu của xăng A92để đảm bảo khả năng chống polyme hóa, olygome hóa tạo nhựa trong quá trình bảo quản và chống tạo muội trong khí xả động cơ
Hàm lượng oxy
Chỉ tiêu hàm lượng oxy tối đa của E10 là 3,7% khối lượng tăng lên so với 2,7% khối lượng của xăng A92 vì trong bản thân etanol đã chứa oxy do đó khi pha etanol vào xăng nguyên liệu thì hàm lượng oxy tăng
Hàm lượng etanol (% thể tích)
Chỉ tiêu hàm lượng etanol tối đa trong xăng E10 là 10% thể tích
Khối lượng riêng
Chỉ tiêu khối lượng riêng của xăng E10 chỉ cần báo cáo vì khối lượng riêng của xăng nguyên liệu và etanol tương đương nhau nên khi pha vào nhau cũng không làm thay đổi nhiều khối lượng riêng của xăng E10
Trang 35 Hàm lượng kim loại (Fe, Mn)
Chỉ tiêu hàm lượng kim loại (Fe, Mn) tối đa của E10 là 5 mg/kg, tương đương so với tiêu chuẩn của xăng A92 để đảm bảo các yếu tố về khả năng vận hành của động cơ
và vấn đề phát thải của khí thải động cơ
Trang 362 Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho E15: Xăng không chì pha 15% etanol – Yêu cầu
kỹ thuật
2.1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này qui định các chỉ tiêu chất lượng đối với xăng không chì có pha etanol nhiên liệu biến tính với tỷ lệ từ 10 % đến 15 % theo thể tích (viết tắt là xăng E15), để sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đánh lửa
2.2 Tài liệu viện dẫn
Các tiêu chuẩn viện dẫn dưới đây áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có):
- TCVN 2694 (ASTM D 130) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp phát hiện độ ănmòn đồng bằng phép thử tấm đồng
- TCVN 2694 (ASTM D 130) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định độ ăn mòn tấm đồng bằng phép thử tấm đồng
- TCVN 2698 (ASTM D 86) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển
- TCVN 2703 (ASTM D 2699) Xác định trị số ốctan nghiên cứu cho nhiên liệu động cơ đánh lửa
- TCVN 3166 (ASTM D 5580) Phương pháp xác định benzen, toluen, etylbenzen, p/m-xylen, o-xylen, các chất thơm C9 và nặng hơn và tổng các chất thơm trong xăng thành phẩm bằng sắc ký
- TCVN 3172 (ASTM D 4294) Dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định lưu huỳnh bằng huỳnh tán xạ năng lượng tia X
- TCVN 6022 (ISO 3171) Chất lượng dầu mỏ - Lấy mẫu tự động trong đường ống
- TCVN 6593 (ASTM D 381) Nhiên liệu lỏng – Xác định hàm lượng nhựa bằng phương pháp bay hơi
- TCVN 6594 (ASTM D 1298) Dầu thô và sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng – Xác định khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối, hoặc khối lượng API – phương pháp tỷ trọng kế
- TCVN 6701 (ASTM D 2622) Sản phẩm dầu mỏ - Phương pháp xác định lưu huỳnh bằng huỳnh quang tán xạ tia X
- TCVN 6703 (ASTM D3606) Xăng máy bay và xăng ô tô thành phẩm – Xác định hàm lượng benzen và toluen bằng phương pháp sắc ký khí
- TCVN 6704 (ASTM D 5059) Xăng – Phương pháp xác định hàm lượng chì bằng huỳnh quang tia X
Trang 37- TCVN 6777 (ASTM D4057) Sản phẩm dầu mỏ - phương pháp lấy mẫu thủ công
- TCVN 6778 (ASTM D525) Xăng – Phương pháp xác định độ ổn định oxy hóa (Phương pháp chu kỳ cảm ứng)
- TCVN 7023 (ASTM D 4953) Xăng và hỗn hợp xăng oxygenat – Phương pháp xác định áp suất hơi ( Phương pháp khô)
- TCVN 7143 (ASTM D 3237) Xăng – Phương pháp xác định hàm lượng chì bằng phương pháp hấp thụ nguyên tử
- TCVN 7330 (ASTM D 1319) Sản phẩm dầu mỏ dạng lỏng – Phương pháp xác định hydrocacbon bằng hấp phụ chỉ thị huỳnh quang
- TCVN 7331 : 2008 (ASTM D 3831 – 06) Xăng – Phương pháp xác định hàm lượng mangan bằng quang phổ hấp thụ nguyên tử
- TCVN 7332 : 2006 (ASTM D 4815 – 04) Xăng – Xác định hợp chất MTBE, ETBE, TAME, DIPE, rượu tert-Amyl và rượu từ C1 đến C4 bằng phương pháp sắc ký khí
- TCVN 7716 Etanol nhiên liệu biến tính dùng để trộn với xăng sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đánh lửa – Yêu cầu kỹ thuật
- TCVN 7759 (ASTM D 4176) Nhiên liệu chưng cất – Xác định nước tự do và tạp chất dạng hạt (Phương pháp quan sát bằng mắt thường)
- TCVN 7760 (ASTM D 5453) Hydrocacbon nhẹ, nhiên liệu động cơ đánh lửa, nhiên liệu động cơ điêzen và dầu động cơ – Phương pháp xác định tổng lưu huỳnh bằng phổ huỳnh quang tử ngoại
- ASTM D 2700 Test method for motor octane number of spark-ignition engine fuel (Phương pháp xác định trị số oocstan môtơ cho nhiên liệu động cơ đánh lửa)
- ASTM D 4052 - Test method for density and relative density of liquids by digital density meter (Phương pháp xác định khối lượng riêng và khối lượng riêng tương đối của chất lỏng bằng máy đo kỹ thuật số)
- ASTM D 4420 Test method of aromatics in finished gasoline by gas chromatography ( Phương pháp xác định hydrocacbon thơm trong xăng thành phẩm bằng sác ký khí)
- ASTM D 5191 Test method for vapour pressure of petroleum products (Mini method) [ Phương pháp xác định áp suất hơi của sản phẩm dầu mỏ (Phương pháp mini)]
- ASTM D 6296 Standard test method for total olefins in spark-ignition engine fuels by multidimensional gas chromatography (Phương pháp tiêu chuẩn xác định olefin tổng trong nhiên liệu động cơ đánh lửa bằng sắc ký đa chiều)
2.3 Yêu cầu kỹ thuật
Trang 38Bảng 2 Tiêu chuẩn chất lượng cơ sở của xăng E15
2 Hàm lượng chì, g/l max 0,013 TCVN 7143 (ASTM D 3237)
3 Thành phần cất phân đoạn: TCVN 2698 (ASTM D 86)
4 Ăn mòn tấm đồng, 3h, 500C max Loại 1 TCVN 2694 (ASTM D 130)
5 Hàm lượng nhựa đã rửa dung môi,
mg/100ml
max 5 TCVN 6593 (ASTM D 381)
6 Độổn định oxy hóa, phút min 480 TCVN 6778 (ASTM D 525)
7 Hàm lượng lưu huỳnh, ppm max 500 TCVN 6701 (ASTM D 2622)
11 Hàm lượng olefin, % thể tích max 38 TCVN 7330 (ASTM D 1319)
12 Hàm lượng oxy, % khối lượng max 5,7 TCVN 7332 (ASTM D 4815)
13 Hàm lượng etanol, % thể tích max 15 TCVN 7332 (ASTM D 4815)
14 Khối lượng riêng ở 15 0C, kg/m3 Báo cáo TCVN 6594 (ASTM D 1298)
Trang 39 Hàm lượng chì
Hàm lượng chì tối đa của E15 là 0,013 g/l, tương đương so với tiêu chuẩn của xăng A92 để đảm bảo an toàn đối với con người và môi trường
Thành phần cất phân đoạn:
- Điểm sôi đầu, oC: báo cáo
- 10% thể tích, oC, max: 70, tương đương với tiêu chuẩn của xăng A92
- Nhiệt độ cất 50% thể tích là 110 oC nhỏ hơn so với tiêu chuẩn của xăng A92 là
do khi chưng cất trên nhiệt độ sôi của etanol thì toàn bộ etanol bay hơi hoàn toàn nên nhiệt độ chưng cất 50% thể tích nhỏ hơn Quy định nhiệt độ cất 50% thể tích của xăng E15 là 1100C nhỏ hơn so với nhiệt độ 1200C của xăng A92 và 1150C của xăng E10 để đảm bảo không pha thêm các thành phần nặng vào nhiên liệu E15
- Tương tự như nhiệt độ cất 50% thể tích, nhiệt độ cất 90% thể tích và nhiệt độ sôi cuối cũng giảm hơn so với tiêu chuẩn của xăng A92 do khi thêm etanol vào thì cũng giúp làm giảm nhiệt độ này
- Hàm lượng cặn cuối không thay đổi so với tiêu chuẩn của xăng A92 để đảm bảo quá trình cháy hoàn toàn, giảm tạo cặn trong động cơ
Chỉ tiêu độ ổn định oxy hóa của xăng E15 tương đương với tiêu chuẩn của xăng A92
Hàm lượng lưu huỳnh
Chỉ tiêu hàm lượng lưu huỳnh của xăng E15 giống như với tiêu chuẩn của xăng A92 nhằm đảm bảo giảm thiểu phát thải hợp chất chứa lưu huỳnh trong khí thải động cơ
Áp suất hơi (Reid) ở 37,8 o C
Chỉ tiêu áp suất hơi (Reid) ở 37,80C của nhiên liệu E15 thấp hơn so với xăng tiêu chuẩn của xăng A92 là do khi pha etanol vào xăng, etanol đóng vai trò như một dung môi hòa tan và kéo giữ các hydrocacbon nhẹ lại trong khối chất lỏng nên sẽ làm giảm
áp suất hơi bão hòa
Hàm lượng benzen
Chỉ tiêu hàm lượng benzen tối đa của xăng E15 là 2,5% thể tích,tương đương so với chỉ tiêu của xăng A92để đảm bảo an toàn đối với con người và môi trường
Hàm lượng hợp chất thơm
Trang 40Chỉ tiêu hàm lượng chất thơm tối đa của xăng E15 là 40% thể tích, tương đương so với chỉ tiêu của xăng A92 để đảm bảo quá trình cháy hoàn toàn của nhiên liệu trong động cơ, tránh tạo muội trong khí xả
Hàm lượng olefin
Chỉ tiêu hàm lượng olefin tối đa của xăng E15 là 38% thể tích, tương đương so với chỉ tiêu của xăng A92 để đảm bảo khả năng chống polyme hóa, olygome hóa tạo nhựa trong quá trình bảo quản và chống tạo muội trong khí xả động cơ
Hàm lượng oxy
Chỉ tiêu hàm lượng oxy tối đa của E15 là 5,7% khối lượng tăng lên so với 2,7% khối lượng của xăng A92 vì trong bản thân etanol đã chứa oxy do đó khi pha etanol vào xăng nguyên liệu thì hàm lượng oxy tăng
Hàm lượng etanol (% thể tích)
Chỉ tiêu hàm lượng etanol tối đa trong xăng E15 là 15% thể tích
Khối lượng riêng
Chỉ tiêu khối lượng riêng của xăng E15 chỉ cần báo cáo vì khối lượng riêng của xăng nguyên liệu và etanol tương đương nhau nên khi pha vào nhau cũng không làm thay đổi nhiều khối lượng riêng của xăng E15
Hàm lượng kim loại (Fe, Mn)
Chỉ tiêu hàm lượng kim loại (Fe, Mn) tối đa của E15 là 5 mg/kg, tương đương so với tiêu chuẩn của xăng A92 để đảm bảo các yếu tố về khả năng vận hành của động cơ
và vấn đề phát thải của khí thải động cơ