Tìm hiểu một số phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm của xăng và dầu DO

Từ khi được phát hiện đến nay, dầu mỏ và khí đã và đang là nguồn nguyên liệu vô cùng quý giá của mỗi Quốc gia nói chung và toàn nhân loại nói riêng. Ngày nay sản phẩm của dầu mỏ và khí đang có mặt trong hầu hết các lĩnh vực đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người cũng như công nghiệp. Dưới gốc độ năng lượng thì dầu mỏ là nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi Quốc gia trên thế giới. Theo số liệu thống kê thì có khoảng 65 đến 70% năng lượng được sử dụng đi từ dầu mỏ và khí, chỉ có khoảng 20 đến 22% từ than, 5 đến 6% từ năng lượng nước và 8 đến 12% từ năng lượng hạt nhân. Về gốc độ nguyên liệu thì ta có thể hình dung với một lượng nhỏ khoảng 5% dầu mỏ và khí được sử dụng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp hoá dầu đã có thể cung cấp được trên 90% nguyên liệu cho ngành công nghiệp hoá chất. Thực tế, từ dầu mỏ người ta có thể sản xuất cao su, chất dẻo, sợi tổng hợp, các chất hoạt động bề mặt, hợp chất trung gian, phân bón … Ngoài những mục đích trên thì các sản phẩm phi năng lượng của dầu mỏ như dầu nhờn, mỡ, nhựa đường … cũng đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự phát triển của công nghiệp. Sản phẩm năng lượng là một trong những sản phẩm quan trọng của công nghiệp chế biến dầu mỏ và ngày nay đã thực sự trở thành một sản phẩm quen thuộc với con người. Đặc biệt là xăng và dầu DO. Tuy nhiên, không phải ai cũng có thể hiểu biết được thật đầy đủ về xăng động cơ, cũng như dầu DO, bao gồm cả bàn chất hóa học, phẩm cấp chất lượng. Cũng như các vấn đề liên quan như: Vì sao ô nhiễm môi trường do khí thải động cơ ngày càng gia tăng, vì sao sự hao tổn công suất, tuổi thọ động cơ càng nhanh. Tất cả các điều này đang đòi hỏi các nhà khoa học phải nghiên cứu tìm ra các biện pháp nhằm góp phần giải quyết các vấn đề còn tồn tại trong lĩnh vực sản xuất và sử dụng nhiên liệu. Xuất phát từ những vấn đề trên nên em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu một số phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm của xăng và dầu DO” cho đồ án tốt nghiệp của em. Việc tìm hiểu đề tài này không những giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về những tính chất, thông số cần có của sản phẩm xăng và dầu DO, mà còn giúp chúng ta biết được ý nghĩa của các thông số này đối với chất lượng của xăng và dầu DO.

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Trường Đại học Mỏ-Địa chất

Hà Nội đã truyền đạt kiến thức cơ bản và giúp đỡ chúng em trong những năm học vừa qua, đặc biệt là các thầy cô trong Khoa Dầu khí và bộ môn Lọc-Hóa dầu Trên hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến cô TS Nguyễn Thị Linh đã

hướng dẫn đề tài và tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốtnghiệp này

Em xin trân trọng gửi đến quý thầy cô, gia đình và bạn bè của em lời cảm ơn

và những lời chúc tốt đẹp nhất

Trong quá trình thực hiện, do nhiều nguyên nhân khác nhau nên những thiếusót là điều khó tránh khỏi Em rất mong sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô giáo vàcác bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Công Thắng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH LỤC BẢNG BIỂU iv

DANH LỤC HÌNH VẼ v

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ 7

1.1 Giới thiệu tổng quan về dầu mỏ 7

1.1.1 Tổng quan dầu mỏ 7

1.1.2 Thành phần của dầu mỏ 7

1.1.3 Các sản phẩm dầu mỏ 16

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XĂNG VÀ DẦU DIESEL (DO) 20

2.1 Giới thiệu chung về nhiên liệu cho động cơ xăng 20

2.1.1 Giới thiệu chung về động cơ xăng 20

2.1.2 Giới thiệu chung về xăng 21

2.1.2.1 Thành phần của xăng 21

2.1.2.2 Một số yêu cầu chất lượng của xăng thương phẩm 23

2.1.2.3 Một số chỉ tiêu chất lượng của xăng thương phẩm 23

2.2 Nhiên liệu diesel 33

2.2.1 Giới thiệu về động cơ diesel 33

2.2.2 Đặc điểm của quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ Diesel 35

2.2.3 Giới thiệu chung về nhiên liệu diesel 35

2.2.4 Thành phần hoá học của nhiên liệu Diesel 36

2.2.5 Các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Diesel 39

CHƯƠNG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN

PHẨM XĂNG VÀ DẦU DIESEL (DO) 46

3.1 Các phương pháp đánh giá chất lượng của xăng và dầu diesel DO 46

3.2 Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 55

3.2.1 Sản phẩm xăng thương phẩm 55

3.2.2 Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của dầu diesel DO 60

KẾT LUẬN 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

DANH LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Các hydrocacbon riêng lẻ đã xác định được trong các loại dầu mỏ 8

Bảng 1.2 Tính chất của một số n-parafin trong dầu mỏ 10

Bảng 2.1 Quy định áp suất hơi bão hòa của một số nước 24

Bảng 2.2 Áp suất hơi bão hòa của một số loại xăng 25

Bảng 2.3: Quy định độ bay hơi của xăng vào mùa hè và mùa đông 26

Bảng 2.4: Tương quan giữa tỷ số nén của động cơ và trị số octan 28

Bảng 2.5 Quy định về độ bay hơi của xăng không chi ở châu Âu 30

Bảng 2.6 Benzen trong khí thải động cơ xăng phụ thuộc vào hàm lượng aromatic 32 Bảng 2.7 Tiêu chuẩn Việt Nam về xăng ô tô không chì 33

Bảng 3.1 Lượng mẫu chất lỏng đốt trực tiếp 48

Bảng 3.2 Lượng mẫu chất lỏng đã trộn 49

Bảng 3.3 Lượng mẫu thử dựa trên hàm lượng nước dự kiến 51

Bảng 3.5 Đánh giá mức độ ăn mòn tấm đồng 67

Bảng 3.6 Hàm lượng tro dự kiến 68

DANH LỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ các quá trình sản xuất và san phẩm của quá trình lọc dầu 17

Hình 2.1 Cấu tạo bên trong của một động cơ xăng tiêu biểu 20

Hình 2.2 Tỷ lệ của các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Mỹ (trước năm 2000) 22

Hình 2.3 Tỷ lệ của các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Tây Âu (trước năm 2000) 22

Hình 3.1 Sơ đồ minh họa thiết bị đèn đã lắp ráp 48

Hinh 3.3 Thiết bị xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín 54

Bảng 3.4 Các thông số cơ bản của thiết bị cốc kín 54

Hình 3.2 Thiết bị đo áp suất 55

Hình 3.4 Máy đo trị số octan theo phương pháp ASTM D-2699 58

Hình 3.5 Cụm thiết bị đo trị số xêtan 62

Hình 3.5 Trình tự đo mẫu và các nhiên liệu chuẩn so sánh 63 Hình 3.6: Thiết bị xác định nhiệt độ đông đặc 67

LỜI MỞ ĐẦU

Từ khi được phát hiện đến nay, dầu mỏ và khí đã và đang là nguồn nguyênliệu vô cùng quý giá của mỗi Quốc gia nói chung và toàn nhân loại nói riêng Ngàynay sản phẩm của dầu mỏ và khí đang có mặt trong hầu hết các lĩnh vực đời sốngsinh hoạt hàng ngày của con người cũng như công nghiệp

Dưới gốc độ năng lượng thì dầu mỏ là nguồn năng lượng quan trọng nhất củamọi Quốc gia trên thế giới Theo số liệu thống kê thì có khoảng 65 đến 70% nănglượng được sử dụng đi từ dầu mỏ và khí, chỉ có khoảng 20 đến 22% từ than, 5 đến6% từ năng lượng nước và 8 đến 12% từ năng lượng hạt nhân

Về gốc độ nguyên liệu thì ta có thể hình dung với một lượng nhỏ khoảng 5%dầu mỏ và khí được sử dụng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp hoá dầu đã cóthể cung cấp được trên 90% nguyên liệu cho ngành công nghiệp hoá chất Thực tế,

từ dầu mỏ người ta có thể sản xuất cao su, chất dẻo, sợi tổng hợp, các chất hoạtđộng bề mặt, hợp chất trung gian, phân bón …

Ngoài những mục đích trên thì các sản phẩm phi năng lượng của dầu mỏ nhưdầu nhờn, mỡ, nhựa đường … cũng đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự pháttriển của công nghiệp

Sản phẩm năng lượng là một trong những sản phẩm quan trọng của côngnghiệp chế biến dầu mỏ và ngày nay đã thực sự trở thành một sản phẩm quen thuộcvới con người Đặc biệt là xăng và dầu DO Tuy nhiên, không phải ai cũng có thểhiểu biết được thật đầy đủ về xăng động cơ, cũng như dầu DO, bao gồm cả bàn chấthóa học, phẩm cấp chất lượng Cũng như các vấn đề liên quan như: Vì sao ô nhiễmmôi trường do khí thải động cơ ngày càng gia tăng, vì sao sự hao tổn công suất, tuổithọ động cơ càng nhanh Tất cả các điều này đang đòi hỏi các nhà khoa học phảinghiên cứu tìm ra các biện pháp nhằm góp phần giải quyết các vấn đề còn tồn tạitrong lĩnh vực sản xuất và sử dụng nhiên liệu Xuất phát từ những vấn đề trên nên

em đã chọn đề tài: “Tìm hiểu một số phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm của xăng và dầu DO” cho đồ án tốt nghiệp của em Việc tìm hiểu đề tài này không

những giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về những tính chất, thông số cần có củasản phẩm xăng và dầu DO, mà còn giúp chúng ta biết được ý nghĩa của các thông

số này đối với chất lượng của xăng và dầu DO

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ DẦU MỎ

1.1 Giới thiệu tổng quan về dầu mỏ

1.1.2 Thành phần của dầu mỏ.

1.1.2.1 Các hợp chất hydrocacbon của dầu mỏ

Hydrocacbon là thành phần chính và quan trọng nhất của dầu mỏ Cáchydrocacbon có trong dầu mỏ thường được chia làm 5 loại sau [4]:

- Các parafin cấu trúc thẳng (n-parafin)

- Các parafin cấu trúc nhánh (i-parafin)

- Các parafin cấu trúc nhánh (cycloparafin naphten)

- Các hydrocacbon thơm

- Các hydrocacbon hỗn hợp (hoặc lai hợp)

Số nguyên tử cacbon của các hydrocacbon trong dầu thường từ C5 đến C60(còn C1 đến C4 nằm trong khí) tương ứng với trọng lượng phân tử khoảng 855-880.Cho đến nay với những phương pháp phân tích hiện đại đã xác định được nhữnghydrocacbon riêng lẽ trong dầu đến mức như sau (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Các hydrocacbon riêng lẻ đã xác định được trong các loại dầu mỏ

Tổng cộng các hydrocacbon riêng lẻ cho đến nay đã xác định được là 425.Còn đối với các chất không thuộc loại hydrocacbon trong dầu mỏ, đến nay cũng đãxác định được khoảng 380 hợp chất, trong đó phần lớn là các hợp chất lưu huỳnh(khoảng 250 hợp chất).

 Các hydrocacbon n-parafin của dầu mỏ [1,4,7].

Hydrocacbon n-parafin là loại hydrocacbon phổ biến nhất trong các loạihydrocacbon của dầu mỏ Dầu mỏ có độ biến chất càng cao, tỷ trọng càng nhẹ càng

có nhiều hydrocacbon loại này Mặt khác hydrocabon n-parafin là loại hydrocacbon

dễ tách và dễ xác định nhất trong số các loại hydrocacbon của dầu mỏ, cho nên hiệnnay với việc sử dụng phương pháp sắc ký kết hợp với rây phân tử để tách n-parafin,

đã xác định được tất cả các n-parafin từ C1- C45

Hàm lượng chung các n-parafin trong dầu mỏ thường từ 25-30% thể tích.Tùy theo dầu mỏ được tạo thành từ những thời kỳ địa chất nào, mà sự phân bố cácn-parafin trong dầu sẽ khác nhau Nói chung sự phân bố này tùy tuân theo hai quytắc sau: tuổi càng cao, độ sâu càng lớn, thì hàm lượng n-parafin trong phần nhẹ củadầu mỏ càng nhiều

Như trong phần trước đã khảo sát, trong các axit béo có nguồn gốc động thựcvật dưới biển thì ngoài số nguyên tử cacbon chẵn trong mạch cacbon chiến đa số.chính vì vậy khi mức độ biến đổi dầu còn ít, thì các di chứng trên càng thể hiện rõ,nghĩa là trong phân tử cũng sẽ chiếm phần lớn khi độ biến chất của dầu càng tănglên, sự hình thành các n-parafin do các phản ứng hóa học phức tạp càng nhiều, thì

sẽ san bằng tỷ số hydrocacbon n-parafin có số nguyên tử cacbon chẳn vàhydrocacbon n-parafin có số nguyên tử cacbon chẵn và tăng dần các n-parafin có sốnguyên tử lẻ, chủ yếu phụ thuộc vào độ sâu lún chim, chứ ít phụ thuộc vào độ sâulún chìm, chứ ít phụ thuộc vào tuổi địa chất của chúng

Một đặc điểm đáng chý ý của các hydrocacbon parafin là bắt đầu từ các parafin có số nguyên tử cacbon từ C18 trở lên, ở nhiệt độ thường chúng đã chuyểnsang trạng thái rắn, khi nằm trong dầu mỏ chúng hoặc nằm trong trạng thái hòa tanhoặc ở dạng tinh thể lơ lửng trong dầu Nếu hàm lượng n-parafin tinh thể quá cao,

n-có khả năng làm cho toàn bộ dầu mỏ mất tính linh động, và cũng bị đông đặc lại.Trong bảng 1.2 dưới đây sẽ thấy rõ nhiệt độ sôi và nhiệt độ kết tinh của các n-parafin từ C18 trở lên:

Bảng 1.2 Tính chất của một số n-parafin trong dầu mỏ

Một số dầu mỏ trên thế giới có hàm lượng parafin rắn (tách ra ở -21 oC) rấtcao, vì vậy ở ngay nhiệt độ thường toàn bộ dầu mỏ cũng bị đông đặc lại Tính chấtnày của các n-parafin có trọng lượng phân tử lớn đã gây nhiều khó khăn cho quátrình sản xuất, vận chuyển và chế biến dầu mỏ

 Các hydrocacbon i-parafin của dầu mỏ [1,4,7].

Loại i-parafin thường chỉ nằm ở phần nhẹ, còn phần có nhiệt độ sôi trungbình và cao nói chung chúng rất ít

Về vị trí nhánh phụ có hai đặc điểm chính sau:

- Nói chung, các parafin trong dầu mỏ có cấu trúc đơn giản, mạch chính dài.Mạch phụ ít và ngắn

Các nhánh phụ thường là các gốc metyl Đối với các i-parafin một nhánh phụthì thường đính vào vị trí cacbon số 2 hoặc số 3 Đối với loại có 2,3 nhánh phụ thì

xu hướng tạo thành cabon bặc 3 nhiều hơn là tạo nên cacbon bậc 4, nghĩa là hainhánh phụ đính vào trong mạch chính thường ít hơn

- Đặc điểm thứ hai là trong dầu có những i-parafin với các nhánh phụ nằmcách đầu nhau 3 nguyên tử cacbon (cấu tạo isoprenoil) Như ở phần trước đã khảosát, vì trong các vật liệu hữu cơ ban đầu để tạo nên dầu mỏ có mặt những hợp chất

có cấu trúc isoprenoil, cho nên trong quá trình biến đổi chúng sẽ để lại những dichứng với số lượng và kích thước khác nhau, tùy theo mức độ của quá trình biếnđổi đó

 Các hydrocacbon naphtenic (cycloparafin) của dầu mỏ [1,4,7].

Hydrocacbon naphtenic (cylcloparafin cũng là một trong số các hydrocacbonphổ biến và quan trọng của dầu mỏ Hàm lượng của chúng trong dầu mỏ có thẻ thayđổi từ 30-60% trọng lượng

Hydrocacbon naphtenic (cycloparafin) của dầu mỏ thường gặp dưới 3 dạngchính: loại vòng 5 cạnh, loại vòng 6 cạnh hoặc loại nhiều vòng ngưng tụ hoặc quacấu nối những loại vòng 7 cạnh trở lên thường rất ít không đáng kể

Tuy nhiên, trong dầu mỏ thì loại naphtenic (cycloparafin) 1 vòng (5,6 cạnh) có cácnhánh phụ xung quanh lại là loại chiếm phần lớn chủ yế nhất, và cũng là loại đượcnghiên cứu đầy đủ nhất

 Các hydrocacbon thơm của dầu mỏ [1,7].

Các hydrocacbon thơm của dầu mỏ thường gặp là loại vòng thơm và loạinhiều vòng thơm có cấu trúc ngưng tụ hoặc qua cầu nối

Loại hydrocacbon thơm 1 vòng và các đồng đẳng của nó là loại phổ biếnnhất Benzen thường gặp với số lượng ít hơn tất cả Những đồng đẳng của benzen(C7 – C15) nói chung đều đã tách và xác định được trong nhiều loại dầu mỏ, nhữngloại ankylbenzen với 1, 2, 3, 4 nhánh phụ như toluen, xylen, 1-2-4 trimetylbenzenđều là những loại chiếm đa số trong các hydrocacbon thơm

 Các hydrocacbon loại hỗn hợp naphten-thơm [1,4].

Nếu hydrocabon thơm thuần khiết vừa khảo sát trên có không nhiều trongdầu mỏ thì hydrocacbon dạng hỗn hợp thơm và naphten (tức là loại mà trong cấutrúc của nó vừa có vòng thơm cừa có vòng naphten) lại phổ biến và chiếm đa sốtrong phấn có nhiệt độ sôi cao của dầu mỏ Cấu trúc hydrocacbon hỗn hợp nàytrong dầu mỏ rất gần với cấu trúc hỗn hợp tương tự trong các vật liệu hữu cơ banđầu tạo thành dầu, cho nên dầu càng có độ biến chất thấp thì sẽ càng nhiềuhydrocacbon loại này

Loại hydrocacbon hỗn hợp dạng đơn giản nhất là tetralin, indan, đó là loạigồm 1 vòng thơm và 1 vòng naphten kết hợp:

1.1.2.2 Các chất không thuộc loại hydrocacbon của dầu mỏ

Đây là những hợp chất, mà trong phân tử của nó có chứa O, N, S tức là hợpchất hữu cơ của oxy, nitơ, lưu huỳnh Một loại hợp chất khác mà trong thành phấncủa nó cũng có cả đồng thời O, N, S sẽ không xét ở đây, nó thuộc nhóm chất nhựa

và asphalten [1]

Nói chung, những loại dầu non, độ biến chất thấp, hàm lượng các hợp chấtchứa các dị nguyên tố kể trên đều cao hơn trong các loại dầu già có độ biến chấtcao Ngoài ra tùy theo loại vật liệu hữu cơ ban đầu tạo ra dầu khác nhau, hàm lượng

và tỷ lệ của từng loại chất của O, N, S trong từng loại dầu cũng sẽ khác nhau

 Các hợp chất của lưu huỳnh trong dầu mỏ [1,4].

Đây là loại hợp chất có phổ biến nhất và cũng đáng chú ý nhất trong số cáchợp chất không thuộc loại hydrocacbon của dầu mỏ

Những loại dầu ít lưu huỳnh thường có hàm lượng lưu huỳnh không quá 0,3 – 0,5%.Những loại dầu nhiều lưu huỳnh thường có 1-2% trở lên

Hiện nay, trong dầu mỏ đã xác định được 250 loại hợp chất của lưu huỳnh Nhưngloại hợp chất này thuộc vào những họ sau: Mercaptan RSH ( với R là mạch thẳnghoặc mạch vòng ) disunfua R-S-R, tiophen (dị vòng) và những cấu trúc phức tạpkhác

Lưu huỳnh dạng Mercaptan chỉ gặp trong phần nhẹ của dầu mỏ (dưới 200

oC) các mercaptan này có gốc hydrocacbon trong cấu trúc mạch thẳng, nhánh vòngnaphten Cũng giống như các hydrocacbon trong phần nhẹ, những gốc hydrocabon

có mạch nhánh của mercaptan cũng chỉ là những gốc nhỏ (hầu hết là metyl) và ít.Lưu huỳnh ở dạng mercaptan khi ở nhiệt độ khoảng 300 oC dễ bị phân hủy tạothành H2S và các hydrocacbon không no, tương ứng với gốc hydrocacbon của

2C 5 H 11 SH⃗ 5000C C 5 H 11 − S−C 5 H 11 + H 2 S

C 5 H 11 SH ⃗ 3000C C 5 H 11 + H 2 S

Mặt khác mercaptan lại rất dễ bị oxy hóa, ngay cả với không khí tạo thànhdisuafua và nếu với chất oxy hóa mạnh, có thể tạo thành Sunfuaxit

Lưu huỳnh dạng disunfua thường có rất ít trong dầu mỏ, nhất là ở các phânđoạn có nhiệt độ sôi thấp và trung bình của dầu mỏ Ở phân đoạn có nhiệt độ sôicao thì S dạng này có nhiều và phổ biến

 Các hợp chất của Nitơ trong dầu mỏ [1,7].

Nói chung, các hợp chất của nitơ đại bộ phân đều nằm trong phân đoạn cónhiệt độ sôi cao của dầu mỏ Ở các phân đoạn nhẹ, các hớp chất chứa N chỉ thấydưới dạng vết

Các hợp chất chứa nitơ có trong dầu mỏ không nhiều lắm, hàm lượng nguyên

tố nitơ chỉ 0,01 đến 1% Những hợp chất chứa nitơ trong dầu, trong cấu trúc phân tửcủa nó có thể loại chứa một nguyên tử, có loại chứa 2,3 thậm chí 4 nguyên tử nitơ.Những hợp chất chưa một nguyên tử nitơ được nghiên cứu nhiều, chúng thường cóđặc tính bazơ như: pyrydin, quinolin, izo quinolin, acrylin hoặc có tính chất trungtính như các vòng pyrol, indol, cacbazol, benzocacbazol

 Các hợp chất của oxy trong dầu mỏ [1,4].

Trong dầu mỏ, các hợp chất oxy thường có dưới dạng các axit (tức có nhóm–COOH) các xeton (có nhóm –C=O) các phenol và các loại ester và lacton nữa Tuyvậy trong số này các hợp chất chứa oxy dưới dạng các axit là quan trọng hơn cả

Các axit trong dầu mỏ hầu hết là các axit một chức Trong các phân đoạn cónhiệt độ sôi thấp của dầu mỏ các axit hầu như không có Axit chứa nhiều nhất ởphân đoạn có nhiệt độ sôi trung bình của dầu mỏ (C20 –C23) và ở phân đoạn có nhiệt

độ sôi cao hơn thì hàm lượng các axit lại giảm đi Về cấu trúc, những axit có sốnguyên tử cacbon trong phân tử dưới C6 thường là các axit béo Nhưng loại có sốnguyên tử cacbon trong phân tử cao hơn, thườn là các axit có gốc là vòng naphten 5cạnh hoặc 6 cạnh Những loại này chiếm phần chủ yếu ở phân đoạn có nhiệt độ sôitrung bình của dầu mỏ

Ở những phân đoạn rất nặng, các vòng của hydrocacbon lại mang tính chấthỗn hợp giữa naphten và thơm, cho nên các axit ở phân đoạn này cũng có cấu trúchỗn hợp naphten-thơm tương tự như vậy Còn các axit nằm trong phần cặn của dầu

có cấu trúc phức tạp giống cấu trúc của các chất nhựa asphalten, nên chúng đượcgọi là axit asphalten, trong thành phấn có thể còn có cả các dị nguyên tố khác nữanhư: S, N

 Các phức cơ–kim của dầu mỏ Kim loại trong dầu mỏ

Kim loại có trong dầu mỏ không nhiều, thường từ vài phần triệu đến vàiphần vạn chúng nằm trong dầu mỏ thường ở các phân đoạn có nhiệt độ sôi cao vàdưới dạng phức với các hợp chất hữu cơ ( cơ – kim), thông thường là dạng phức vớiporfirin và dạng phức với các chất hữu cơ khác trong dầu mỏ, trong đó dạng phứcvới profirin thường có số lượng ít hơn

Hàm lượng các kim loại nặng nhiều sẽ gây trở ngại cho quá trình chế biến có

sử dụng xúc tác, vì chúng gây ngộ độc xúc tác Đối với quá trình cracking hayreforming xúc tác yêu cầu các kim loại này không quá 5 ÷ 10 ppm Ngoài ra, trongphần cặn của dầu mỏ mà chứa nhiều kim loại nặng khi sử dụng làm nhiên liệu đốt lò

sẽ có thể xảy ra sự cố thủng lò do tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp [1]

 Các chất nhựa và asphanten:

Nhựa và asphanten là những chất chứa đồng thời các nguyên tốC, H, O, S,N; có phân tử lượng rất lớn (500 ÷ 600 đ.v.C trở lên) Nhìn bề ngoài chúng đều cómàu xẫm, nặng hơn nước (tỷ trọng lớn hơn 1), và không tan trong nước Chúng đều

có cấu trúc hệ vòng thơm ngưng tụ cao, thường tập trung nhiều ở phần nặng, nhất làtrong cặn dầu mỏ Tuy nhiên chúng có những đặc điểm khác nhau [4]:

- Nhựa, khi tách ra khỏi dầu mỏ chúng là những chất lỏng đặc quánh có khirắn Nhựa có màu vàng sẫm, tỷ trọng lớn hơn 1, trọng lượng phân tử 600 ÷ 1000đvC Nhựa dễ tan trong dung môi hữu cơ, khi tan tạo thành dung dịch thực Độthơm hoá là tỷ số giữa nguyên tử cacbon nằm ở vòng thơm so với tổng số nguyên tửcacbon trong toàn phân tử là 0,14 ÷ 0,25

- Asphanten, khi tách ra khỏi dầu mỏ bề ngoài của chúng có màu sẫm hoặcđen dưới dạng rắn Đun nóng cũng gây nên chảy mềm chỉ bị phân huỷ nếu nhiệt độđun cao hơn 300 oC tạo thành khí và cốc Asphanten khó hoà tan trong dung môihữu cơ Khi tan tạo thành dung dịch keo, có thể hoà tan trong benzel, clorofooc vàsunfua cacbon Độ thơm hoá 0,2 ÷ 0,7 Đặc biệt đối với loại dầu mang họ parafinic,

có rất nhiều hydrocacbon parafinic trong phần nhẹ thì asphanten thường rất ít vànằm dưới dạng phân tán lơ lửng, đôi khi chỉ có dạng vết, ngược lại dầu chứa nhiềuhydrocacbon thơm thì thường chứa nhiều asphanten và chúng thường ở dưới dạngdung dịch keo bền vững

Các chất nhựa và các asphanten thường có nhiều ở phần nặng đặc biệt ở phầncặn sau khi chưng cất Các chất này đều làm xấu đi chất lượng của dầu mỏ Sự cómặt của chúng trong nhiên liệu sẽ làm cho sản phẩm bị sẫm màu, khi cháy khônghết sẽ tạo tàn, tạo cặn Trong quá trình chế biến chúng dễ gây ngộ độc xúc tác Tuynhiên dầu mỏ chứa nhiều nhựa asphanten sẽ là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuấtnhựa đường

Nhựa và asphanten ở các loại dầu mỏ khác nhau vẫn có thành phần nguyên

tố gần giống nhau Nhựa dễ chuyển thành asphanten khi bị oxy hóa, do đó có thểcoi rằng, asphanten là sản phẩm chuyển hóa tiếp theo của nhựa

Vì vậy mà phân tử lượng của asphanten bao giờ cũng cao hơn của nhựa

 Nước lẫn trong dầu mỏ (nước khoan):

Trong dầu mỏ bao giờ cũng lẫn một lượng nước nhất định chúng tồn tại ởdạng nhũ tương Nước nằm ở dạng nhũ tương bền nên khó tách Khi khai thác dầu,

để lắng, nước sẽ tách ra khỏi dầu Trong trường hợp nước tạo thành hệ nhũ tươngbền vững, lúc đó muốn tách được hết nước phải dùng phụ gia phá nhũ

Có hai nguyên nhân dẫn đến sự có mặt của nước trong dầu, đó là [4]:

- Nước có từ khi hình thành nên dầu khí do sự lún chìm của vật liệu hữu cơdưới đáy biển

- Nước từ khí quyển (như nước mưa) ngấm vào các mỏ dầu

Trong nước chứa một lượng rất lớn các muối khoáng khác nhau Các cation

và anion thường gặp là: Na2+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, K+, Cl-, HCO3-, SO42-, Br-, I-… ngoài

ra còn có một số oxit không phân ly ở dạng keo như là Al2O3, Fe2O3 , SiO2

Trong số các cation và anion trên thì nhiều nhất là Na+ và Cl- Một số mỏ dầu

mà nước khoan có chứa 2 ion này với hàm lượng có khi lên đến 90% Hàm lượngchung các muối khoáng của nước khoan có thể nhỏ hơn 1% cho đến 20 ÷26%

Điều cần chú ý rằng, một số muối khoáng trong nước có thể bị phân huỷ tạothành axit (dưới tác dụng của nhiệt)

Ví dụ:

MgCl2 + 2H2O ⎯→ ⎯ Mg(OH)2↓+ HClMgCl2+ H2O ⎯→ ⎯ Mg(OH)Cl + H2OQuá trình phân huỷ các muối khoáng gây tác hại rất lớn như là gây ăn mònthiết bị, bơm, đường ống…

Mặt khác trong nước khoan còn có H2S khi có mặt của H2S và các muối dễ bịthuỷ phân thì thiết bị càng nhanh bị ăn mòn

Vì vậy phải nghiên cứu kỹ về nước khoan và các biện pháp ngăn ngừa sự ănmòn đó hay nói cách khác vấn đề làm sạch nhũ tương nước trong dầu trước khi đưavào chế biến là rất quan trọng.

1.1.3 Các sản phẩm dầu mỏ.

Dầu mỏ có thể được sử dụng trực tiếp nhưng không kinh tế và không hiệudụng Chính vì thế mà người ta đã phân chia nó thành nhiều phân đoạn nhỏ Quátrình phân chia này dựa vào phương pháp chưng cất để thu được các phân đoạn cókhoảng nhiệt độ sôi khác nhau Những phân đoạn này được sử dụng để sản xuất mộthoặc một vài loại sản phẩm nhất định nên chúng được mang tên các sản phẩm đó.Thông thường, dầu mỏ được chia thành các phân đoạn chính sau đây [1,4,9]:

- Phân đoạn khí: Nhiệt độ sôi nhỏ hơn 40 oC, bao gồm các hydrocacbon từ C1 –C4

- Phân đoạn xăng: Nhiệt độ sôi nhỏ hơn 1800C, bao gồm các hydrocacbon từC5 – C10, C11

- Phân đoạn kerozen: Nhiệt độ sôi từ 1800C đến 2500C, bao gồm cáchydrocacbon từ C11 – C15, C16

- Phân đoạn gasoil nhẹ: Nhiệt độ sôi từ 2500C đến 3500C, chứa cáchydrocacbon từ C16 – C20, C21

- Phân đoạn gasoil nặng: Nhiệt độ sôi từ 3500C đến 5000C, bao gồm cáchydrocacbon từ C21- C25, thậm chí có khi lên đến C40

- Phân đoạn cặn gudron: Với nhiệt độ sôi trên 5000C, gồm các thành phần có

số nguyên tử cacbon từ C41 trở lên, có khi lên đến C80 và được xem như là giới hạncuối cùng

Chú ý: Các giá trị nhiệt độ trên đây không hoàn toàn cố định, chúng có thểthay đôi tuỳ theo mục đích thu nhận các sản phẩm khác nhau

Trong các phân đoạn trên, sự phân bố các hợp chất hydrocacbon và phihydrocacbon của dầu mỏ nói chung không đồng nhất, chúng thay đổi rất nhiều khi

đi từ phân đoạn nhẹ sang phân đoạn nặng hơn, vì vậy tính chất của từng phân đoạnđều khác nhau Hơn nữa, các loại dầu mỏ ban đầu đều có tính chất và sự phân bốcác hợp chất hữu cơ trong đó cũng khác nhau, cho nên tính chất của từng phân đoạndầu mỏ còn phụ thuộc rất nhiều vào đặc tính hoá học của loại dầu ban đầu nữa [1]

Hình 1.1 Sơ đồ các quá trình sản xuất và san phẩm của quá trình lọc dầu [9]

Khi đã thu được các phân đoạn này thì chúng cần phải qua vài quá trình chếbiến để sản phẩm cuối cùng đạt được các đặc tính kỹ thuật quy định và phù hợp vớicác ứng dụng thực tế Một số sản phẩm tiêu biểu của dầu mỏ như [9]:

 Khí đốt (Fuel Gas)

Làm nhiên liệu cho tuabin khí và lò hơi chạy tuabin hơi nước dùng trong sảnxuất điện, làm nhiên liệu cho các lò công nghiệp nhiệt độ cao như lò nấu thủy tinh,nung clinker, gốm sứ, gạch ngói, lò luyện gang thép…

Trong lĩnh vực đời sống, nhiên liệu khí phục vụ tiện lợi cho các mặt sinh hoạtnhư nấu ăn, sưởi ấm và thắp sáng…

Ngoài ra, khí đốt còn làm nhiên liệu cho động cơ, đây là một xu thế phát triểntrong tương lai, làm giảm sự ô nhiễm môi trường vì khí thải của động cơ sẽ sạchhơn

Loại nhiên liệu này chiếm một tỷ lệ khá lớn so với các sản phẩm khác đi từdầu mỏ, đồng thời là loại nhiên liệu khó chế biến nhất.

 Nhiên liệu phản lực (Jet Fuel)

Được dùng cho động cơ máy bay phản lực Nó là một hỗn hợp giữa cáchydrocacbon lấy chủ yếu từ phân đoạn Kerozen cùng với một số phụ gia Do điềukiện hoạt động của máy bay phản lực rất khắc nghiệt nên nguồn nhiên liệu dành cho

nó phải thỏa mãn rất nhiều chỉ tiêu kỹ thuật

 Dầu Diezen (D.O)

Nhiên liệu diezen là một loại nhiên liệu lỏng, nặng hơn xăng và dầu hỏa.Chúng được sử dụng chủ yếu cho các động cơ diezen, và một phần được sử dụngcho các tuabin khí

Loại nhiên liệu này được sử dụng rất nhiều ở các nước đang phát triển, trong

đó có nước ta bởi vì việc sản xuất chúng không phức tạp bằng xăng, giá thành lạithấp, hiệu suất biến nhiệt thành công của động cơ diezen lớn hơn động cơ xăng rấtnhiều

Nhiên liệu này được lấy từ phân đoạn gasoil và sản phẩm được lấy trực tiếp từquá trình chưng cất dầu mỏ bởi vì nó đã có được những tính chất lý hóa phù hợp vớiđộng cơ diezen mà không cần phải qua một quá trình chế biến hóa học nào cả

 Dầu đốt công nghiệp (F.O)

Còn gọi là nhiên liệu đốt lò (FO) hay Mazut, dùng làm nhiên liệu cho các nồihơi cố định ở nhà máy điện, các nhà máy nung gốm sứ, gạch ngói, nấu thủy tinh…

 Dầu bôi trơn - mỡ bôi trơn

Khi các chi tiết máy hoạt động, một số chi tiết máy trượt lên nhau gây ra tiếng

ồn rất lớn và tốc độ mài mòn rất cao do sinh ra lực ma sát Để giảm thiểu vấn đềnày, người ta phải bôi trơn cho các chi tiết máy này, nó được thực hiện bởi dầu bôitrơn và dầu mỡ bôi trơn này được ví như là “dòng máu nóng của các chi tiết máy”.Dầu bôi trơn cũng là một hỗn hợp giữa các hydrocacbon từ các phân đoạn nặng vàcác chất phụ gia

 Nhựa đường (Bitume)

Bitum hay còn gọi là Nhựa đường là loại sản phẩm nặng nhất thu được từ dầu

mỏ, được dùng chủ yếu trong xây dựng các công trình giao thông, đường xá cầucống Một lượng nhỏ bitum còn được sử dụng làm vật liệu tấm lợp, vật liệu chốngthấm, chống rò rỉ ở các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và các hệ thốngtưới tiêu trong nông lâm ngư nghiệp …

Từ loại bitum gốc thu được từ dầu mỏ người ta đã chế biến ra các loại bitum

có các đặc tính khác nhau để phục vụ cho nhiều mục đích khác

 Các sản phẩm hóa học

Từ nguyên liệu dầu khí có thể chế biến ra các sản phẩm phục vụ cho mục đíchsản xuất, đời sống con người gọi là sản phẩm hóa học… Thực tế có hơn 90% sảnphẩm hữu cơ hiện nay có nguồn gốc từ hóa dầu Nguồn nguyên liệu để sản xuất cácchế phẩm hóa dầu bắt nguồn từ các hợp phần của dầu khí Các sản phẩm hóa học cóthể chia thành nhiều nhóm mang tính năng sử dụng khác nhau

- Nhóm các hóa chất cơ sở: Đây là nhóm hóa chất thu được từ các dây chuyền

công nghệ chế biến khí Chúng có ý nghĩa rất quan trọng vì chúng là ngành côngnghiệp tổng hợp hóa dầu đã chế biến thành những sản phẩm cuối cùng rất phongphú và đa dạng, đóng góp lớn vào sự phát triển kinh tế quốc dân của nhiều quốc giaphát triển trên thế giới, đồng thời thúc đẩy sự phát triển của sự tiến bộ khoa học kỹthuật nói riêng và nền văn minh nhân loại nói chung

Nhóm các hóa chất cơ sở lại được phân chia thành nhiều nhóm khác nhau chủyếu là các nhóm các olefin (etylen, propylen, butylen, butadien) nhóm cáchydrocacbon thơm (benzen, toluen, xylen) nhóm các hydrocacbon olefin nặng,nhóm acetylen, nhóm khí tổng hợp (hỗn hợp CO2 và H2 theo những tỉ lệ khác nhauthu được từ nguồn dầu khí) nhóm parafin lỏng, parafin rắn và xerizin…

- Nhóm các sản phẩm cuối: Những sản phẩm cuối cùng của ngành công

nghiệp hóa dầu là các loại chất dẻo, chất hoạt động bề mặt Các sản phẩm cuối cùngcủa ngành chế biến hóa dầu có mặt trong hầu hết các ngành sản xuất của nền kinh tếquốc dân và phục vụ mọi mặt đời sống con người

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ XĂNG VÀ DẦU DIESEL (DO)

2.1 Giới thiệu chung về nhiên liệu cho động cơ xăng

2.1.1 Giới thiệu chung về động cơ xăng.

Động cơ xăng thuộc loại động cơ đốt trong, cháy cưỡng bức Xăng được trộnlẫn với không khí tại bộ chế hòa khí (carburetter) và được nén trong xylanh(cylinder) đến tỷ số nến định trước Sau đó, buji (hay còn gọi là nến điện) sẽ đánhlửa để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí đã nén Nhiên liệu cháy và giãn nởsinh ra công cơ học, tạo ra sự chuyển động [6]

Hình 2.1 Cấu tạo bên trong của một động cơ xăng tiêu biểu [6].

Từ việc phân tích hoạt động của động cơ xăng ở trên ta rút ra được nhữngđặc điểm của động cơ này như sau:

ƒ Nhiên liệu trước khi nạp vào xylanh nó đã được phối trộn với không khí đểtạo hỗn hợp cháy, như vậy độ bay hơi của xăng trong buồng cháy không phải là vấn

đề lớn ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình cháy

ƒ Quá trình cháy của nhiên liệu chỉ được thực hiện khi bugie bật lửa hoặc khimàng lửa lan truyền đến Khi bugie bật lửa thì quá trình cháy bắt đầu, lúc này hỗnhợp trong buồng cháy được chia thành hai phần: Phần thứ nhất là khí cháy, phầnthứ hai là hỗn hợp của không khí và nhiên liệu chưa cháy (hỗn hợp công tác), trongđiều kiện nhiệt độ và áp suất cao với sự có mặt của oxy không khí thì cáchydrocacbon của nhiên liệu sẻ bị biến đổi một cách sâu sắc, cụ thể là chúng sẻ bị

oxy hoá để tạo thành các hợp chất có khả năng tự bốc cháy khi mặt lửa chưa lantruyền đến

Trong trường hợp này, nếu như phần nhiên liệu tự bốc cháy nhiều thì nó sẻlàm tăng áp suất trong buồng cháy một cách đột ngột và gây ra những sóng xungkích va đập vào piston, xylanh tạo ra những tiếng gỏ kim loại Hiện tượng này đượcgọi là hiện tượng cháy kích nổ

2.1.2 Giới thiệu chung về xăng.

Nhiên liệu cho động cơ xăng là một sản phẩm quan trọng của nhà máy lọcdầu, nó đã trở thành một mặt hàng quen thuộc trong đời sống sinh hoạt hàng ngàycủa con người cũng như hoạt động sản xuất trong công nghiệp [6]

2.1.2.1 Thành phần của xăng.

Xăng là nhiên liệu lỏng nhẹ nhất ở điều kiện thường thu được từ việc chếbiến dầu mỏ hóa dầu và khí Nó chủ yếu chứa các hydrocacbon từ C5 đến C11 và phụgia, được sử dụng trong các động cơ đốt trong như: ôtô, xe máy, máy bay…

Tương tư như dầu mỏ, thành phần hóa học của xăng cũng bao gồm các họhydrocacbon: parafin, naphta và aromotic Bên cạnh đó, trong xăng còn luôn có sự

có mặt của nước, kim loại và các hợp chất dị nguyên tố Trong số các hydrocacbonthì isoparafin là cấu tử có mong muốn nhất vì chúng có khả năng cháy điều hòa nhất(tức có trị số octan cao nhất) và các hợp chất thơm không nhánh, ít nhánh hoặcnhánh ngắn (BTX) là cấu tử không mong muốn, cần phải loại bỏ vì chúng có trị sốoctan thấp nhưng rất độc hại đối với con người và môi trường Tuy nhiên, naphtamới là hợp phấn chiếm tỷ lệ nhiều hơn cả trong xăng Mặc dù thành phần hóa họccủa xăng không phức tạp như dầu mỏ nhưng việc xác định chính xác các cấu tửhydrocacbon là không thực sự cần thiết Người ta chủ yếu dựa vào các tính chất hóa

lý cơ bản của xăng để đánh giá chất lượng của xăng [4]

Hợp phần pha xăng (xăng gốc ) chủ yếu được sản xuất từ các quá trình:

- Xăng của quá trình FCC (crackat).

- Xăng của quá trình Reforming (Reformat).

- Xăng chưng cất trực tiếp.

- Xăng của quá trình isomer hoá (Isomerat)

- Xăng của quá trình alkyl hóa (Alkylat)

- Xăng của quá trình giảm nhớt, cốc hoá, các quá trình xử lý bằng hydro

- …

Hình 2.2 Tỷ lệ của các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Mỹ (trước năm

2000) [4].

Hình 2.3 Tỷ lệ của các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Tây Âu (trước

năm 2000) [4].

Các xăng thu được từ các quá trình chế biến này ít hoặc gần như không được

sử dụng trực tiếp như xăng thương phẩm vì không đáp ứng được các chỉ tiêu cơ bảnđối với các loại động cơ hoặc không mang lại hiệu quả kinh tế-kỹ thuật tốt nhất vìvậy, trong thực tế, để sản xuất xăng thương phẩm người ta thường phối trộn hai haynhiều các xăng trên với nhau để được xăng gốc có tính chất ưu việt nhất [4]

Thành phấn của xăng còn phải kể đến các phụ gia được pha chế vào xăng.Hàm lượng các phụ gia chỉ từ ppm đến 20% nhưng lại bổ sung hoặc nâng cao rấtnhiều chất lượng của xăng

2.1.2.2 Một số yêu cầu chất lượng của xăng thương phẩm.

Cùng với sự gia tăng về số lượng động cơ xăng, nhu cầu về xăng nhiên liệungày càng tăng nhanh, điều này đã mang đến cho các nhà sản xuất nhiên liệu những

cơ hội và cả những thách thức mới, bởi trong thực tế, bên cạnh những lợi ích màđộng cơ này mang lại cho con người thì đồng thời nó cũng thải ra môi trường mộtlượng lớn các chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khoẻ và cả môi trường sinh thái

Vì vậy xăng thương phẩm bắt buộc phải bảo đảm được các yêu cầu khôngnhững liên quan đến quá trình cháy trong động cơ, hiệu suất nhiệt mà còn phải bảođảm các yêu cầu về bảo vệ môi trường

Thông thường sản phẩm xăng thương phẩm cần đạt được các yêu cầu cơ bảnnhư sau [3]:

- Khởi động tốt khi đang ở nhiệt độ thấp.

- Động cơ hoạt động không bị kích nổ.

- Không kết tủa, tạo băng trong bình chứa và cả trong bộ chế hòa khí.

- Không tạo nút hơi trong hệ thống cung cấp nhiên liệu

- Dầu bôi trơn bị pha loãng bởi xăng là ít nhất.

- Trị số octan ít bị thay đổi khi thay đổi tốc độ động cơ.

- Các chất độc hại thải ra môi trường càng ít càng tốt

2.1.2.3 Một số chỉ tiêu chất lượng của xăng thương phẩm

Ngày nay động cơ đã trở thành một bộ phận quan trọng trong đời sống sảnxuất và sinh hoạt của con người Bên cạnh những lợi ích to lớn mà chúng mang lạithì động cơ cũng đồng thời thải một lượng rất lớn chất độc hại ra môi trường gâyảnh hưởng đến sức khoẻ con người và ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái Vìvậy, cần thiết phải đặt ra những quy định nhằm hạn chế việc thải các độc hại vàthực hiện các quy định này một cách nghiêm túc [3,4]

Ở gốc độ của nhiên liệu thì cần phải đặt ra cho xăng thương phẩm những chỉtiêu nhằm bảo đảm được chất lượng đối với người sử dụng và hạn chế được lượngchất độc hại trong khói thải

Vì vậy, để đánh giá khả năng làm việc và cháy của xăng người ta thường căn

cứ vào một số tính chất hóa lý đặc trưng của chúng

 Khả năng bay hơi của xăng.

Để quá trình cháy cho hiệu suất cao, hế số tác dụng hữu ích lớn, xăng phảibay hơi hoàn toàn trước khi có tia lửa điện Như vây xăng phải có khẳ năng bay hơi

đủ tốt ( nhưng không được quá tốt), vì từ khi xăng lỏng vào bộ chế hòa khí đến khixăng cháy thường rất nhỏ, chỉ khoảng 0,05 – 0,1 giây Nhưng nếu giá trị này lớnquá thì chúng sẽ gây mất mát vật chất và dễ tạo ra hiện tượng nút hơi

Khả năng bay hơi của xăng trong động cơ phụ thuộc vào bản chất hóa họccủa xăng, cấu tạo động cơ đốt trong, môi trường làm việc của động cơ Trong đó,bản chất hoa học của xăng có ý nghĩa quyết định đến khả năng bay hơi của chúng

Nó phụ thuộc vào sự phân bố các hydrocacbon theo nhiệt độ sôi, áp suất hơi bãohòa, sức căng bề mặt và hệ số khuếch tán của hơi xăng Các tính chất khác ít ảnhhưởng đến khả năng bay hơi của xăng [3]

Người ta đánh giá khả năng bay hơi của xăng chủ yếu theo hai chỉ tiêu chính

là nhiệt độ chưng cất phân đoạn (thành phần cất ASTM D86 ) và áp suất hơi bãohòa Reid Mặc dù hai đại lượng này có liên quan trực tiếp đến nhau nhưng chũngkhông hoàn toàn quyết định lẫn nhau

 Áp suất hơi bão hòa Reid.

Áp suấ hơi bão hòa là một trong những tính chất để đo mức độ bay hơi củaxăng và được đo tại 100 oF (37,8 oC) Yêu cầu xăng phải có độ bay hơi thích hợp.Trong giai đoạn khởi động của động cơ, nếu xăng có độ bay hơi quá lớn sẽ bốc hơingay trên đường ống dẫn, gây hiện tượng nút hơi (nghẽn khí), làm cho xăng phunvào buồng cháy lẫn bọt, không đảm bảo đảm cung cấp đủ hơi xăng cho động cơ, do

đó động cơ hoạt động không ổn định, dễ bị chết máy Trong vận chuyển, bảo quản

sẽ hao hụt nhiều do bốc hơi tự nhiên Xăng bốc hơi kém thì khó khởi động máy( nhất là khi trời lạnh), cũng như khó điều khiển máy, xăng cháy không hết, tạomuội, làm loãng dầu nhớt, gây bào mòn máy [1,3]

Bảng 2.1 Quy định áp suất hơi bão hòa của một số nước

Xăng

Quy định hiện hành về áp suất hơi bão hòa (RPV), kPa SUPER

của Đức

Không chì Bắc

& Tây Âu

Chất lượng cao Châu Âu

Trên chất lượng cao

Phương pháp thử

Mùa động

Mùa hè

60-9045-70

90 max

70 max

80-9045-70

80-9045-70

ASTM D323ASTMD4953

Đối với Việt Nam, tiêu chuẩn TCVN 5690:92 quy định áp suất hơi bão hòacho xăng ôtô như bảng 2.2

Bảng 2.2 Áp suất hơi bão hòa của một số loại xăng Xăng Áp suất hơi bão hòa (kPa) ở 37,8 o C, max

Mogas 90Mogas 92Xăng thườngXăng cao cấp

Xăng đặc biệt

7075676774

Như vậy RVP có ý nghĩa quyết định đến khả năng bay hơi của xăng ở giaiđoạn khởi động, nhưng do không quyết định đến khả năng bay hơi của ở phân đoạngiứa và phân đoạn cuối

Người ta thường ít quan tâm đến giới hạn của RVP, tuy nhiên giá trị này cầnphải đủ lớn Vì nếu RVP quá thấp, xăng hóa hơi quá khó hoặc không hóa hơi hoàntoàn khi vào xylanh cũng sẽ dẫn đến một số trục trặc trong quá trình hoạt động như:cháy không hết, cháy kích nổ, tạo cặn… Theo TCVN 6776:2005 đối với xăngkhông chì, áp suất hơi bão hòa Reid thích hợp với nước là 43-75kPa (6,24-10,88psi) giảm giới hạn cuối 5kPa so với TCVN 6776:2000

 Thành phần cất phân đoạn ASTM.

Nhiệt độ sôi là một trong những phương pháp đánh giá mức độ bay hơi củaxăng Người ta chia các nhiệt độ sôi như sau: điểm sôi đầu (IBP), điểm sôi 5%V,10%V (T5, T10), điểm sôi 50%V (T50), điểm sôi 90%V (T90) và độ sôi cuối (EBP) Ýnghĩa của các giá trị này như sau [1,3]:

+ Điểm sôi đầu và 10%: đặc trưng cho tính khởi động máy, khả năng gây nghẽn

hơi và hao hụt tự nhiên Điểm sôi đầu càng thấp hơn quy định nhiều thì xăng càng

dễ hao hụt và gây nghẽn khí Điểm sôi đầu và 10% càng cao, càng khó khởi độngmáy Thông thường độ sôi dầu của xăng là 35 – 40 oC, điểm sôi 10%V là 50 – 60

oC, quy định điểm sôi 10% không vượt quá 70 oC

+ Điểm sôi 50%V: biểu thị khả năng thay đổi vân tốc máy Điểm sôi 50% V càng

thấp càng tốt, thông thường từ 115 – 120 oC, quy định không vượt quá 120 oC

+ Điểm sôi 90%V và điểm sôi cuối: biểu hiện khả năng bốc hơi hoàn toàn của

xăng Những điểm sôi này càng cao càng khó bốc hơi, gây cháy không hết, tạo

muội, làm loãng dầu nhờn của máy, tăng sự mài mòn Theo quy định độ sôi 90%Vkhông được quá 190 oC và độ sôi cuối không quá 215 oC Thực tế độ cất cuốithấp, xăng có chất lượng cao, nhưng không thể giảm được những độ sôi này xuốngquá thấp, do nhà sản xuất nào cũng muốn tận thu được lượng xăng nhiều hơn.

Xu hướng chung là giảm dần điểm sôi T10, T50, T90 và EBP giúp cảithiện khả năng tăng tốc và đốt cháy nhiên liệu của động cơ Riêng điểm sôi đầukhông qui định vì đã bị khống chế qua chỉ tiêu áp suất hơi bão hoà

Bảng 2.3: Quy định độ bay hơi của xăng vào mùa hè và mùa đông

5485±105180210

 Khả năng chống cháy kích nổ.

 Sự cháy kích nổ

Động cơ chỉ làm việc điều hòa khi quá tình cháy xảy ra ổn định, nghĩa làmặt lửa phát sinh từ bugi phải lan truyền ra xung quanh một cách tuần tự, ra xadần khỏi bugi Trong quá trình lan truyền mặt lửa đó, hỗn hợp khí phải trongmặt lửa phải cháy hết, còn hỗn hợp khí phái ngoài mặt lửa tuy bị đốt nóng bởibức xạ quang nhiệt nhưng không bốc cháy Với quá trình cháy điều hòa như vậy,

sự thay đổi áp suất trong xylanh tuy nhanh nhưng không vô trật tự, sự tăng ápsuất xả ra đồng đều trên toàn mặt pittông nên pittông chuyển động hài hòa, động

cơ chạy êm Quá trình cháy của nhiên liệu diễn ra trong xylanh của động cơ nhưtrên được gọi là sự cháy điều hòa Ngược lại với sự cháy như trên thì được gọi làcháy kích nổ hay cháy không điều hòa Khi đó động cơ thường xuất hiện tiếng gõ,giảm công suất, bị mài mòn nhanh và gây ra hiện tượng quá nóng [3,6]

Nguyên nhân gây ra sự cháy kích nổ rất phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

- Hình dạng, kích thước của xylanh

- Tốc độ quay của động cơ

- Tỷ số nén

- Thởi điểm bật tia lửa điện của bugi

- Tỷ số nhiên liệu/không khí trong xylanh.

- Bản chất hóa học của nhiên liệu

Trong các yếu tố đó, bản chất hóa học của nhiên liệu là yếu tố quan trọngnhất Nguyên nhân của sự cháy kích nổ chưa được hiểu một cách đầy đủ Songngười ta cho rằng, nguyên nhân chủ yếu được đưa ra ở đây là do nhiên liệu có chứanhiều các hợp chất dễ bị phân hủy, oxi hóa tạo ra các hợp chất peoxit,hydropeoxit không bền dễ cháy Do vậy, khi đạt đến một nồng độ nào đó, các hỗnhợp peoxit này tự bốc cháy dù mặt lửa chính chưa lan truyền đến Điều này dẫn đến

sự cháy hỗn loại, vô trật tự gây ra sự cháy kích nổ trong xylanh

 Trị số octan ((ON).

Để đặc trưng cho sự cháy chống kích nổ của xăng, người ta thường dùng đạilượng trị số octan để biểu đạt Để đặc trưng cho xăng có tính chống cháy kích nổtốt, nghĩa là cháy điều hòa người ta thường dùng đại lượng đặc trưng là trị số octan(ON) hoặc chỉ số octan (OI) Theo đó, trị số octan là một đại lượng quy ươc Mộttrong những chất lỏng có khả năng chống cháy kích nổ tốt là 2,2,4-trimetyl pentan-quen được gọi không đúng là isooctan được gán cho có trị số octan bằng 100 Mộtchất lỏng khác có khả năng chống cháy kích nổ kém là n-heptan được gọi là có trị

số octan bằng 0 Một nhiên liệu có ON = x, nếu nó có khả năng cháy chống kích nổtương đương hỗn hợp x%V isooctan và (100-x)%V n-heptan [3,6]

Về nguyên tắc, trị số octan của xăng càng cao càng tốt, tuy nhiên phải phùhợp với tỷ số nén của động cơ Xăng có ON từ RON 80-83 (hoặc từ MON 72-76)thường được dùng cho các loại xe có tỷ số nén nhỏ hơn 7:1 Xăng có RON từ 90-92thường được sử dụng cho các loại xe có tỷ số nén đến 8:1 Xăng có RON lớn hơn

92 là các loại xăng đặc biệt, cao cấp và thường được sử dụng cho các loại xe có tỷ

số nén đến 9:1 Xăng có RON > 96 được sử dụng cho các loại xe đua, xe hơi caocấp, xe đặc nhiệm có tỷ số nén từ 10:1 trở lên Mối tương quan giữa tỷ số nén, ON

và hiệu suất của động cơ dưới tác động của nhiệt độ được thể hiện trong bảng 3.6

Bảng 2.4: Tương quan giữa tỷ số nén của động cơ và trị số octan

Tỷ số nén của động cơ Yêu cầu về ON

Hiệu suất nhiệt (Khi van tiết lưu mở tối đa)

Có hai phương pháp xác định ON là RON và MON trên cùng một động cơ

Sự khác biệt về ý nghĩa của hai trị số này là: Điều kiện đo của phương phápMON rất khắc nghiệt, tốc độ động cơ cao và duy trì trong một thời gian dài, mangtải trọng lớn Do vậy, thông số này thích hợp đối với các loại xe vận tải đườngtrường, tốc độ vận hành cao và ổn định Ngược lại, phương pháp RON vận hành ởđiều kiện nhẹ nhàng hơn, không thích hợp với các trường hợp mang tải trọng lớn.RON phù hợp cho các loại xe chạy trong thành phố, thường xuyên thay đổi tốc độ

và tải trọng nhẹ Hiện nay, nhiều nước trên thế giới có xu hướng sử dụng trị sốOctan (RON + MON)/2 để đặc trưng cho tính chống kích nổ của xăng, thay vì dùng

RON hay MON riêng rẽ Bởi giá trị này cho pháp đánh giá một cách tương đốihơn cho việc xác định ON của xăng ở các chế độ vận hành khác nhau [3].

Sự khác biệt giữa hai giá trị RON và MON phần nào cũng phản ánh lộtrình hoạt động của động cơ Hiệu số S = RON – MON còn được gọi là độ nhạycủa xăng Xăng có độ nhạy càng bé thì càng thích hợp với những chế độ làm việckhác nhau của động cơ

Mặt khác, ngoài việc đánh giá khả năng cháy chống kích nổ củahydrocacbon trong nhiên liệu theo RON và MON, còn phải đánh giá khả năng cháychống kích nổ của nhiên liệu bằng phương pháp đo sự thay đổi trị số octan theo chế

độ làm việc, tức là theo sự khác nhau về số vòng quay của động cơ, gọi là trị sốoctan trên đường Road ON Trị số octan trên đường Road ON được xác định theocông thức

2

S2

a

Trong đó: a là hệ số (4,6 – 6,2) phụ thuộc vào tỷ số nén của động cơ

Rõ ràng, nhiên liệu có độ nhạy S càng thấp thì Road ON càng gần với RON.Nếu hai loại hydrocacbon có cùng RON như nhau, nhưng loại nào có độ nhạy càngthấp sẽ có khả năng càng cháy Chống kích nổ càng cao khi làm việc trong các chế

độ thay đổi khác nhau

 Nhiệt độ chớt cháy.

Nhiệt độ chớt cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó nhiên liệu bay hơi tạo với không khí một hỗn hợp có thể phụt cháy rồi tắt ngay như một tia chớp khi đưa ngọnlửa đến gần

Nhiệt độ chớp cháy được xác định trong hai loại thiết bị cốc kín và cốc hởkhác nhau nên tương ứng ta cũng có hai loại nhiệt độ chớt cháy cốc kín và cốc hở.loại cốc kín thường dùng cho các loại sản phẩm có độ bay hơi lớn còn loại cốc hởthường dùng cho các phân đoạn nặng

Nhiệt độ chớp cháy đặc trưng cho các phần nhẹ dễ bay hơi trong nhiên liệu,khi phần nhẹ càng nhiều thì khả năng bay hơi càng lớn điều này sẻ gây ra mất mátvật chất và điều quan trọng hơn cả là nó có thể tạo ra hỗn hợp nỗ trong quá trìnhbảo quản và vận chuyển Vì vậy chỉ tiêu này đặc trưng cho mức độ hoả hoạn củaxăng Đối với xăng thì ở điều kiện thường độ bay hơi của nó lớn nên tạo hỗn hợpvới không khí nằm ngoài giới hạn nỗ

Bảng 2.5 Quy định về độ bay hơi của xăng không chi ở châu Âu

 Độ bền hóa học của xăng.

Tính ổn định hóa học của nhiên liệu là một chỉ tiêu kỹ thuât quan trọng đặctrưng cho khả năng chống lại sự biến đổi hóa học của xăng [6]

Xăng sản xuất bao giờ cũng qua một thời kỳ vận chuyển, bảo quản với thờigian dài ngắn khác nhau Trong quá trình vận chuyển, bảo quản và sử dụng, xăng cótính ổn định càng cao thì khả năng biến chất càng khó nên các tính chất khác nhaucủa xăng ít bị biến đổi Ngược lại khi tính ổn định oxy hóa của xăng thấp thì xăng

dễ bị oxy hóa bởi oxy trong không khí và tạo thành các sản phẩm chứa oxy rất đadạng, làm tính chất của xăng thay đổi nhanh chóng, ảnh hưởng xấu đến việc sử dụng

Đặc trưng nhất của sự oxy hóa xăng là quá trình tạo thành nhựa (gôm) trongxăng dẫn đến hình thành cặn trong động cơ Nhựa sinh ra khi xăng bốc hơi sẽ đọnglại trên các thành ống hút, đẩy Tại đây nhiệt độ cao làm nhựa khô cứng lại, giảmtiết diện của ống dẫn, làm xăng bốc hơi vào buồng đốt khó khăn, công suất cực đạicủa động cơ giảm, hơi hỗn hợp phân phối trong các ống không đều, mức tiêu thụnhiên liệu tăng Hơn nữa, nhựa sinh ra bám trên các van hút, làm kênh van, áp suấtbuồng đốt không đảm bảo, máy vận hành không tốt, thậm chí có khi không làm việcđược Mặt khác nhựa còn làm giảm trị số octan Khi xăng bị oxy hóa, không nhữngsinh ra nhựa mà còn sinh ra axit hữu cơ gây ăn mòn các hệ thống chứa nhiên liệu và

hệ thống cháy

Mức độ oxy hóa phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của xăng, cụ thể là thànhphần hóa học của xăng Các hợp chất olefin có hai nối đôi đối xứng và các loạihydrocacbon dạng môn hoặc di-olefin nối với nhân thơm là kém ổn định nhất…

xăng chưng cất trực tiếp thường chứa nhiều olefin (từ 30-40%V) nên có độ ổn địnhoxy hóa thấp (100-200 phút) Xăng Reforming xúc tác hầu như không có olefin nên

 Hàm lượng lưu huỳnh

Trong phân đoạn xăng thu được từ quá trình chưng cất khí quyển hay trongxăng thương phẩm thì hàm lượng lưu huỳnh không nhiều, chúng có thể tồn tại dướinhiều dạng khác nhau tuỳ theo nguồn gốc phối trộn Trong các dạng tồn tại này thìngười ta quan tâm nhiều nhất đến hợp chất mercaptan (có trong phân đoạn xăngchưng cất trực tiếp) vì đây là hợp chất có khả năng gây ăn mòn trực tiếp các thiết bịtrong tồn chứa bảo quản, vận chuyển cũng như sử dụng trong động cơ [3]

Mặc dù hàm lượng các hợp chất này không lớn trong thành phần của xăngnhưng nó gây ra nhiều ảnh hưởng xấu đến chất lượng của xăng như vừa nêu ở trên.Khi cháy trong động cơ chúng tạo ra khi SO2, khí này sau đó có thể chuyển mộtphần thành SO3, các chất khí này sẻ tạo thành các axit tương ứng khi nhiệt độ xuốngthấp, đây là các chất gây ăn mòn rất mạnh Ngoài ra khi theo khói thải ra ngoài cácchất khí này sẽ làm nhiễm độc xúc tác trong bộ hệ thống xử lý khí thải và gây ônhiễm môi trường khi thải ra khi quyển

 Hàm lượng benzen

Như chúng ta đã biết benzen là một chất độc nó có thể gây chết người khi ởtrong môi trường có hàm lượng benzen cao, với nồng độ thấp thì benzen có thể gây

ra căn bệnh ung thư cho con người

Quá trình cháy trong động cơ thường không hoàn toàn bởi điều kiện cháytrong động cơ khá đặc biệt Trong khí thải của động cơ ngoài các khí CO2 , H2O, N2còn có thêm một số các chất khác như CO, NOx , SOx , các hydrocacbon chưa cháy,

bồ hóng hydrocacbon chưa cháy thực chất là một hỗn hợp các hợp chất hữu cơ

như benzen, butadien, fornaldehyt, acetaldehyt các hợp chất này khi thải ra môitrường đều có hại cho con người và môi trường sinh thái, điều này bắt buộc conngười phải xử lý nó [6]

Có nhiều phương pháp nhằm hạn chế các chất ô nhiễm này như cải tiến cấutrúc của động cơ, khống chế điều kiện làm việc tối ưu hay cải thiện chất lượng củanhiên liệu Trong các giải pháp này thì hai giải pháp đầu tiên rất khó làm giảm hàmlượng benzen trong khí thải vì benzen là một chất khó cháy nhất trong các hợp chấtnày Vì những lý do này mà người ta bắt buộc phải khống chế hàm lượng benzen và

cả hàm lượng các hợp chất aromatic trong nhiên liệu

Bảng 2.6 Benzen trong khí thải động cơ xăng phụ thuộc vào hàm lượng

aromatic Hàm lượng aromatic

trong nhiên liệu (%)

Hàm lượng benzen trong khí chưa cháy trong khí

xả 1% benzen trong nhiên

liệu

3% benzen trong nhiên liệu

Ngày nay, trong thành phần của xăng thương phẩm ngoài phụ gia nhằm nângcao chỉ số octan thì người ta còn dụng một số phụ gia khác như phụ gia chống oxyhoá, phụ gia tẩy rửa

Bảng 2.7 Tiêu chuẩn Việt Nam về xăng ô tô không chì (TCVN 6776:2000)

2.2 Nhiên liệu diesel.

2.2.1 Giới thiệu về động cơ diesel

Động cơ diesel cũng làm việc theo nguyên tắc 4 kỳ giống động cơ xăng.Nguyên lý làm việc: quá trình hoạt động của động cơ diesel theo 4 chu kỳ:hút, nén, cháy, thải Khi piston đi từ điểm chất trên xuống điểm chết dưới, van nạp

mở ra, không khí được hút vào xylanh; sau đó van nạp đóng lại; piston lại đi từđiểm chết dưới lên điểm chết trên, thực hiện quá trình nén không khi Do bị nén, ápsuất tăng, dẫn đến nhiệt độ tăng, có thể lên tới 500 đến 700 oC Khi piston đến gầnđiểm chết trên, nhiên liệu được phun vào xylanh (nhờ bơm cao áp) dưới dạng

sương; khi gặp không khí ở nhiệt độ cao sẽ tự bốc cháy Khi cháy, áp suất tăngmạnh đẩy piston tự vị trí điểm chết trên xuống vị trí điểm chết dưới thực hiện quátrình giãn nở sinh công có ích và được truyền qua hệ thống thanh truyền làm chạymáy Piston sau đó lại đi tự điểm chết dưới lên điểm chết trên để thải sản phẩm cháy

ra ngoài qua một van thải và tiếp tục thực hiện quá trình mới [7]

Hình Mô tả quá trình hoạt động của động cơ điezen 4 thì [6]

2.2.2 Đặc điểm của quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ Diesel.

Từ việc phân tích hoạt động của động cơ Diesel ở trên ta rút ra được nhữngđặc điểm của quá trình cháy trong động cơ này như sau:

Khác với động cơ xăng nhiên liệu được phối trộn trước trong bộ chế hoà khíthì ở động cơ Diesel nhiên liệu không được phối trộn trước mà chỉ được phun vàoxylanh khi không khí đã được nén để đạt nhiệt độ và áp suất cao, ở trong điều kiệnnày thì nhiên liệu bay hơi rồi tạo hỗn hợp tự bốc cháy mà không cần đến sự đánhlửa của bugi

Trong động cơ xăng thì quá trình cháy phải được bắt đầu từ bugi sau đó lantruyền đi theo các mặt cầu và nhiên liệu chỉ được phép cháy khi màng lửa lan trànđến còn trong động cơ Diesel thì quá trình bắt cháy có thể bất kỳ chổ nào trongxylanh mà ở đó nhiên liệu được phối trộn tốt với không khí để có thể tự bốc cháy

Nếu như trong động cơ xăng việc tăng công suất bằng cách tăng tỷ số nén sẽvấp phải hiện tượng nhiên liệu chịu nhiệt độ và áp suất cao sẻ tự bốc cháy khí mặtlửa chưa lan truyền đến thì trong động cơ Diesel bắt buộc phải có tỷ số nén cao đểbảo đảm cho nhiên liệu có thể tự bay hơi và bốc cháy Do đó công suất của động cơDiesel luôn lớn hơn công suất của động cơ xăng khi cùng mức tiêu thụ nhiên liệu

Nhiên liệu sau khi phun vào buồng cháy nó không cháy ngay mà cần có mộtthời gian nhất định để chuẩn bị, thời gian này được gọi là thời gian cháy trể hay thờigian cảm ứng Thời gian này dài hay ngắn phụ thuộc hoàn toàn vào bản chất củanhiên liệu và cấu trúc của động cơ, nó thường được chia thành hai loại đó là thờigian cảm ứng vật lý và thời gian cảm ứng hoá học, thời gian cảm ứng hoá học nàyđược xác định theo công thức thực nghiệm sau:

D = A P-nEXP(B/T)Trong đó: A,B là các hằng số thực nghiệm

2.2.3 Giới thiệu chung về nhiên liệu diesel

Nhiên liệu Diesel là một loại nhiên liệu lỏng, nặng hơn dầu hỏa và xăng, sửdụng cho động cơ Diesel (đường bộ, đường sắt, đường thủy) và một phần được sửdụng cho các loại máy móc công nghiệp như tuabin khí, máy phát điện, máy mócxây dựng

Ngày nay động cơ Diesel đã phát triển mạnh mẻ, đa dạng hoá về chủng loại cũng như kích thước và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sốngsản xuất và sinh hoạt của con người bởi tính ưu việt của nó so với động cơ xăng Dovậy, nhu cầu về nhiên liệu Diesel ngày càng tăng, điều này đã đặt ra cho các nhà sản

xuất nhiên liệu những thách thức mới, và điều này càng khó khăn hơn bởi nhữngyêu cầu ngày càng khắt khe của luật bảo vệ môi trường

Trong nhà máy lọc dầu thì nhiên liệu Diesel được lấy chủ yếu từ phân đoạn gasoil của quá trình chưng cất dầu mỏ Đây chính là phân đoạn thích hợp nhất đểsản xuất nhiên liệu Diesel mà không cần phải áp dụng những quá trình biến đổi hóahọc Tuy nhiên, để đảm bảo về số lượng ngày càng tăng của nhiên liệu Diesel vàviệc sử dụng một cách có hiệu quả các sản phẩm trong nhà máy lọc dầu thì thực tếnhiên liệu Diesel luôn được phối liệu từ các nguồn khác như: Phân đoạn gasoil củaquá trình hydrocracacking, phân đoạn gasoil từ quá trình FCC, các sản phẩm củaquá trình oligome hóa, dimehóa, trime hóa, giảm nhớt, HDS

2.2.4 Thành phần hoá học của nhiên liệu Diesel

Như đã nêu trong phần trước, nhiên liệu Diesel thương phẩm được phối trộn

từ nhiều nguồn khác nhau trong nhà máy lọc dầu Thành phần hoá học của cácnguồn này thay đổi rất nhiều ngay cả khi cùng một nguồn gốc dầu thô Để xem xét,trước hết ta xem xét các nguồn dùng để phối trộn nhiên liệu Diesel

- Phân đoạn Gasoil của tháp chưng cất khí quyển (phân đoạn chính để phối

trộn)

- Từ phân xưởng crackinh xúc tác.

- Từ phân xưởng hydrocrackinh.

- Từ phân xưởng giảm nhớt.

- Từ phân xưởng cốc hoá.

- Từ phân xưởng tách loại lưu huỳnh kèm theo quá trình chuyển hoá.

- Từ các quá trình tổng hợp như oligome hoá

2.2.4.1 Thành phần hoá học của của phân đoạn gassoil

Đây là thành phần chính để phối trộn nhiên liệu Diesel Trước đây phân đoạnnày được lấy từ tháp chưng cất khí quyển có khoảng nhiệt độ sôi là 250 oC ÷350 oC,với khoảng nhiệt độ sôi này thì thành phần hoá học của gasoil bao gồm cáchydrocacbon có số nguyên tử cacbon từ C16 ÷C20 , hầu hết các nhóm chất có mặttrong dầu thô đều tìm thấy trong phân đoạn này Cũng như khi nghiên cứu dầu mỏhay các sản phẩm dầu mỏ khác, thành phần hoá học của gasoil được chia thành hainhóm chất chính như sau:

 Nhóm hợp chất hydrocacbon

Nhóm chất này bao gồm các họ như sau: Paraffin, Naphten, Aromatic

 Họ Parfinic.