Bài giảng các sản phẩn dầu mỏ

Khái niệm  Độ bay hơi là một tính chất chung xác định khả năng hoá hơi của sản phẩm – chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi..  Cấu tử nhẹ dễ bay hơi: Tsôi thấp, áp suất hơi cao

PHẦN C : CÁC SẢN PHẨM DẦU MỎ

C1 CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN

C1.1 ĐỘ BAY HƠI

a

a Khái niệm

 Độ bay hơi là một tính chất chung xác định khả năng hoá hơi của sản phẩm – chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi

 Đối với chất nguyên chất, ở áp suất xác định sự hoá hơi sẽ xảy ra ở nhiệt độ không đổi –

nhiệt độ sôi

 Aùp suất hơi là áp suất của pha hơi nằm cân bằng với pha lỏng ở nhiệt độ xác định

 Aùp suất hơi tăng khi T tăng

 Mổi chất có một độ bay hơi khác nhau

 Cấu tử nhẹ dễ bay hơi:

Tsôi thấp, áp suất hơi cao

 Cấu tử nặng khó bay hơi:

Tsôi cao, áp suất hơi thấp

 Đối với các sản phẩm dầu mỏ, là một hổn hợp nhiều cấu tử, được đặc trưng bằng một khoảng

nhiệt độ sôi

 Đặc điểm rất quan trọng:

Sự hoá hơi tiêu thụ năng lượng

 Đặc tính này gây ra một số vấn đề khi sử dụng các sản phẩm dầu mỏ như :

Hạ nhiệt độ môi trường Khó khởi động khi lạnh Hoá hơi sớm

Tạo nút hơi, vv…

b Ý nghĩa của độ bay hơi

+ Đánh giá sản phẩm + Liên quan đến tồn trử và an toàn

C1.2 SỰ CHÁY

a

a Khái niệm

Cháy là quá trình oxy hoá vật chất, diễn ra rất

nhanh, toả nhiều nhiệt

Phản ứng cháy các sản phẩm dầu mỏ:

( C, H , S ) + O2 = CO2 + H2O + SO2 + Q

Nhiệt trị là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 kg sản phẩm

Nhiệt trị phụ thuộc vào tỷ lệ của C,H,S

Nguyên tố Sản phẩm cháy Nhiệt trị, kcal/kg

 Đáng giá

Nhiệt trị cao khi sản phẩm có:

+ Tỷ lệ H/C cao

( phụ thuộc vào loại hydrocarbon) + Hàm lượng S thấp

b.Vai trò

Phần lớn sản phẩm dầu mỏ là sản phẩm năng lượng (~ 90%)

Cơ năng hay nhiệt năng là kết quả của sự thu nhận năng lượng do sự đốt cháy các nhiên liệu

Quá trình cháy đóng vai trò sản sinh năng lượng

c Điều kiện để cháy

 Đưa sản phẩm sang dạng hơi

 Sử dụng tỷ lệ không khí và sản phẩm thích hợp

 Cung cấp năng lượng để khơi mào – duy trì sự

cháy

C1.3 TÍNH LƯU CHUYỂN

Lỏng và hơi là những lưu chất

Các sản phẩm dầu mỏ thường ở dạng lỏng, và trải qua các giai đoạn vận chuyển – tồn trử trước khi được sử dụng ( sự lưu chuyển)

Tính lưu chuyển của chúng phụ thuộc vào:

a Tỷ trọng –

a Tỷ trọng – Khối lượng riêng

Khối lượng riêng, ký hiệu  ,là khối lượng của một đơn vị thể tích sản phẩm ( kg/l, tấn/ m3)

Tỷ trọng, ký hiệu d, là tỷ lệ khối lượng của một thể tích sản phẩm so với khối lượng của nước nguyên chất có cùng thể tích ở nhiệt độ qui định

Tỷ trọng không có đơn vị

Tỷ trọng và khối lượng riêng thay đổi theo nhiệt độ nên phải ghi nhiệt độ xác định

Ý nghĩa:

+ Tồn trữ, vận chuyển, buôn bán + Đánh giá sơ bộ sản phẩm

b Độ nhớt

Độ nhớt có hai loại:

+ Độ nhớt động lực học biểu thị sự ma sát nội giữa các phân tử của lưu chất khi chuyển động Được ký hiệu là  có đơn vị là cP

+ Độ nhớt động học, ký hiệu , đơn vị là cSt

Mối liên hệ  =  / d (độ nhớt và tỷ trọng ở cùng T)

Ý nghĩa:

+ Tính lưu động

+ Sự phun sương của nhiên liệu

+ Sự bôi trơn của dầu nhờn

c Điều kiện nhiệt độ (thời tiết lạnh)

Khi nhiệt độ giảm, độ nhớt của sản phẩm tăng, tính lưu chuyển giảm

Tiếp tục làm lạnh, sẽ xuất hiện các vi tinh thể (hiện tượng này sẽ dẫn đến làm mờ hay vẫn đục sản

phẩm)

Sau đó tinh thể phát triển, kích thước tăng dần rồi kết khối lại, sản phẩm trở nên đặc sệt và đóng

khối, sản phẩm ngừng chảy

Các hiện tượng trên dẫn đến một số trở ngại khi:

+ Tồn trử – vận chuyển ( bơm – lọc ) + Khởi động động cơ

d Aûnh hưởng của thành phần

Khả năng kết tinh có liên quan đến bản chất của

hydrocarbon tạo nên sản phẩm

Dãy các hydrocarbon tăng dần khả năng kết tinh:

aromatic < naphten < isoparafin < n-parafin

Nhiệt độ kết tinh (0C) các hydrocarbon có cùng 26C: n-parafin Isoparafin Naphten Aromatic

+56 -40  +30 ~ -40 -60  -30

Đánh giá

Như vậy parafin, đặc biệt là n-parafin là cấu tử

chính làm giảm khả năng chịu lạnh của sản phẩm

Ngoài ra, nhiệt độ kết tinh còn phụ thuộc vào số

nguyên tử carbon

138 57 +18 +56 +76 +86

C1.4 SỰ ĂN MÒN VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG

a Đối với khí thải

Sự đốt cháy các sản phẩm dầu mỏ sinh ra các khí nóng thải vào môi trường:

+ Thành phần chính là khí CO2 và hơi nước

+ SO2 , SO3 từ sự đốt cháy lưu huỳnh

+ Các khí chưa cháy như CO, H2, hydrocarbon

+ Các chất rắn chưa cháy chủ yếu là muội than

Ô nhiễm khí quyển:

SOx là khí độc đối với con người, động vật, thực vật

Ngưỡng nồng độ gây nguy hiểm đối với con người ở mặt đất là 5cm3/m3 không khí

Aên mòn:

Một phần SO2 hình thành trong quá trình cháy sẽ

chuyển thành khí SO3 khi có không khí

Khí này hoà tan mạnh trong nước ở nhiệt độ thấp tạo

b Đối với sản phẩm dầu mỏ.

Các sản phẩm dầu mỏ được tồn trử trong các bồn chứa và vận chuyển trong các đường ống

Sự tiếp xúc trực tiếp các sản phẩm dầu mỏ với các vật liệu kim loại có thể gây ra ăn mòn

Sự ăn mòn này của sản phẩm dầu mỏ là do sự có mặt của một số hợp chất có tính acid ( acid hữu cơ, mercaptan )

Do đó để hạn chế các ảnh hưởng này phải:

Giảm hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm.