CHƯƠNG 2 các sản PHẨM từ dầu mỏ và KHÍ

Các sản phẩm từ dầu mỏ và khí hydrocacbonCác sản phẩm từ dầu mỏ và khí hydrocacbon Sản phẩm hóa học... Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy*Trị số octan là đại lượng quy ước để đặc trưng cho k

Các sản phẩm từ dầu mỏ và khí

Các sản phẩm từ dầu mỏ và khí hydrocacbon

Các sản phẩm từ dầu mỏ và khí hydrocacbon

Sản phẩm hóa học

Sản phẩm năng lượng

Sản phẩm năng lượng

Chất đốt

Nhiên liệu động cơ

Nhiên liệu động cơ

Khí thiên nhiên (Natural gas –NG)

- Khai thác từ các mỏ khí, thành phần chủ yếu là khí

methane

- Di chuyển bằng đường ống hay chai nén chịu áp lực

(Compress Natural Gas)

- Dưới 4000km thường di chuyển đường ống

- Trên 4000km, khí thiên nhiên phải được hóa lỏng để giữ ở nhiệt độ thấp, khi tiêu thụ thì hóa khí trở lại

Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquifield Petroleum

Gas- LPG)

Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquifield Petroleum

Gas- LPG)

*Thành phần chủ yếu là butan và propan.

*Sản xuất bằng cách nén khí đồng hành hoặc khí từ các quá trình chế biến dầu mỏ ở các nhà máy lọc dầu 10-15Kg/cm2

*Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy của propan là 11.070Kcal/kg, của butan là 10.092Kg/kg

*Áp suất hơi của propan là 14Kg/cm2, của butan là 3,86kg/cm2

LPG Elf Gas P/B=20/80; Petrolimex 30/70

*Nhiên liệu dân dụng

*Nhiên liệu động cơ đốt trong

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Xăng là tập hợp các hydrocacbon có nhiệt độ sôi cao,

có nhiệt độ sôi khoảng 38 đến 180 hay 205 0 C (thường

từ C5-C11).

*Xăng dùng cho máy bay có nhiệt độ sôi dưới 180 0 C.

*Nguyên liệu dùng để sản xuất xăng thương phẩm phải bao gồm 2 phân đoạn napta nặng và napta nhẹ.

*Xăng dùng cho động cơ đốt trong

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Nhiên liệu xăng đòi hỏi độ bốc hơi tốt

xăng ở 60-70 0 C bốc hơi 10% tt; 115-120 0 C bốc hơi 50%tt; 180-190 0 C bốc hơi 90%tt; 195-200 0 C bốc hơi toàn bộ.

*Xăng có nhiều phần nhẹ: dễ khởi động nhưng dễ tạo nút hơi làm gián đoạn cung cấp xăng, dễ tắt máy

*Xăng có nhiều phần nặng, xăng ko cháy hết trong xilanh, dễ làm hỏng động cơ.

*

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Quá trình cháy của xăng trong động cơ xăng là quá

trình cháy CƯỠNG BỨC, thực hiện nhờ tia lửa điện của bougie, sau đó cháy lan dần đến toàn bộ thể tích xilanh

•Tốc độ lan truyền bình thường là 20-25m/s

•Tốc độ cháy kích nổ 1500-2500m/sáp suất tăng

hiện tượng kích nổ tiêu hao xăng, làm hỏng các chi

tiết máy.

• XĂNG PHẢI CÓ TÍNH CHỐNG KÍCH NỔ CAO

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Trị số octan là đại lượng quy ước để đặc trưng cho khả năng chống kích nổ của nhiên liệu, được đánh giá bằng phần trăm thể tích isooctan (2-2-4 trimetylpentan), được coi là có trị số octan là 100, trong hỗn hợp chuẩn với n- heptan (nC 7 H 14 ), được coi là có trị số octan bằng 0.

Khi pha chế hai chất này theo tỉ lệ thể tích nhất định sẽ có các nhiên liệu có TSOT khác nhau.

Xăng có TSOT là 74 tức là nó có tính chống kích nổ giống như nhiên liệu chuẩn gồm 74% theo tt là isooctan và 26 % theo tt là n-heptan, chứ ko phải trong xăng có 74% isooctan va 24% n-heptan.

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Hai phương đo trị số octan:

-Phương pháp nghiên cứu ( RON - R esearch O ctan N umber),

số vòng quay thử nghiệm là 600 vòng/phút) Thể hiện đặc tính cho động cơ hoạt động trong thành phố, tốc độ thấp nhưng hay tăng giảm đột ngột.

-Phương pháp động cơ ( MON - M otor O ctane N umber), số vòng quay thử nghiệm là 900 vòng/phút), xăng dùng cho động cơ khi chạy trên xa lộ, tốc độ cao nhưng đều đặn hoặc khi động cơ chuyên chở nặng

*RON > MON

*Trị số octane càng cao khả năng chống kích nổ của nhiên liệu càng tốt.

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Khả năng chống kích nổ của các hydrocacbon như sau:

HC thơm >olefin mạch nhánh > parafin mạch nhánh >naptene

có mạch nhánh> oleffin mạch thẳng ngắn >naptene parafin mạch thẳng ngắn> paraffin mạch thẳng dài

•Các chất có khả năng tăng chỉ số octan:

Phụ gia Trị số RON Trị số MON

Methyl Ter Butyl Ether 115-123 98-105

Ethyl Ter Butyl Ether 110-119 95-104

Methanol +TBA (50:50) 115-123 96-104

Ter Amyl Methyl Ether 111-116 98-103

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Quan hệ giữa TSOT của xăng và tỉ số nén của động cơ:

QUI ĐỊNH CỦA TÂY ÂU

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Phân loại:

Xăng thường : chỉ số octan <92 sử dụng cho động cơ

xe gắn máy, xe ôtô tải có tỉ số nén từ 7-8.5, chia làm 2 loại:

*Loại có RON 90-92

*Loại có RON 80-86, hiện nay ko sản xuất

Xăng super: chỉ số octan RON từ 93-100 sử dụng cho động cơ xe gắn máy xe tải có tỉ số nén là 8,8 đến10,

chia làm hai loại:

*Loại có trị số octan từ 98-100

*Loại có trị số octan từ 93-98

Xăng thượng hạng (Mỹ) và Xăng năm sao (Anh) có chỉ

số octane 101-103 dùng cho các loại xe có tỷ số nén trên 10.

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

Thành phần xăng thương phẩm:

*Xăng chưng cất trực tiếp:Xăng thô, độ bốc hơi tốt, độ

ổn định hóa học cao, RON=65-70 TSOT của xăng chưng cất chỉ phụ thuộc vào bản chất của dầu thô, chứ

ko phụ thuộc vào công nghệ chưng cất

*Xăng reforming RON=90-102, chất lượng rất tốt, có tính ổn định hóa học.

*Xăng cracking xúc tác RON=87-93

*Xăng hydrocracking, MON=73-76, tính ổn định chống oxi hóa tốt,dùng làm xăng máy bay.

*Xăng đồng phân hóa

*Xăng polymer hóa

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

Các chỉ tiêu chất lượng của xăng

1.Độ bốc hơi tốt để động cơ khởi động và vận hành đều đặn, ko bị nghẽn hơi

2.Có tính chống kích nổ cao, bảo đảm động cơ làm việc tải lớn mà không bị kích nổ.

3.Có tính ổn định hóa học tốt, ko tạo ra các hợp chất nhựa khi tồn chứa, khi cháy ko tạo muội than, ko ăn mòn các chi tiết động cơ.

4.Không bị đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút nước và không tạo các tinh thể nước đá khi gặp lạnh.

Xăng máy bay

*Xăng máy bay có nhiệt độ cao trong khoảng 40-1800C

*Trong thành phần ko được có quá nhiều hydrocacbon olefin (chỉ dưới 3%) để tránh xảy ra phản ứng polyme hóa tạo ra nhựa làm mất phẩm chất xăng.

*Xăng máy bay thường là sản phẩm pha trộn

*Trị số octan của xăng máy bay phải bằng hay lớn hơn

110, giá trị của trị số octan phải ko được thừa xăng khi cháy thiếu xăng, thừa không khí (hỗn hợp nghèo) hoặc là thừa xăng,thiếu không khí (hỗn hơp giàu) Trị số octan của xăng máy bay là tỉ số của giá trị octan đối với hỗn hợp nghèo và giá trị octan đối với hỗn hợp giàu Động cơ cần tiêu thụ hỗn hợp giàu khi cất cánh và hỗn hợp nghèo khi máy bay giảm công suất Trị số octan của một loại xăng máy bay là 100/130

Dầu diesel cho động cơ xe ôtô

*Chứa các HC ở nhiệt độ 200-3500C, chứa nhiều n-paraffin

*Làm nhiên liệu cho động cơ diezen

*Tính chất cháy được đặc trưng bằng khả năng tự bốc cháy thể hiện qua giá trị cetan

*Hexadecan (nC16H34) cetan được coi là có trị số xetan bằng 100 có khả năng tự bốc cháy cao nhất và metylnaptalen có khả năng tự bốc cháy thấp nhất quy ước bằng 0

Trị số cetan của nhiên liệu càng cao chất lượng nhiên liệu diezel càng tốt, tuy vậy cũng không nên quá cao,

thường chỉ là 45-55 vì quá cao sẽ dễ bốc cháy, gây tạo cốc nhanh ở mũi vòi phun

Dầu diesel cho động cơ xe ôtô

Dầu diesel cho xe ô tô có hai loại:

*Loại super có chỉ số cetan là 50 nhiệt độ sôi khoảng

180-3200C dùng cho động cơ tốc độ cao như xe bus, xe hàng, xe tải Loại này thường được sản xuất từ phân đoạn diesel khi chưng cất dầu thô

*Loại thường có chỉ số cetan là 52 nhiệt độ sôi có khoảng rộng 175-3450C Loại này được sản xuất bằng cáh pha trộn napta, kerozen và phân đoạn diesel của quá trình chế biến sâu (quá trình cracking, hydro cracking

*Loại diesel cho động cơ diesel tốc độ chậm : yêu cầu chỉ

số cetane ko cao, chỉ từ 40-45 và độ bốc hơi thấp,nhiệt độ sôi cuối cao, từ 360-3700C thường có nhiều loại, phân biệt theo độ nhớt

 Phân đoạn Kerosen với khoảng nhiệt độ sôi từ 180-250 0 C bao gồm nhưng hydrocacbon có số nguyên tử cacbon trong phân tử

 Nhiên liệu phản lực phải có tốc độ cháy cao, dễ dàng bốc cháy khi có tia lửa điện, có nhiệt trị cao, cháy điều hòa, có ngọn lửa

ổn định và cháy hoàn toàn không tạo cặn.

Kerosen và nhiên liệu phản lực

Dầu cặn FO (Residual Fuel Oil-FO)

*Dầu FO là thành phần cặn chưng cất dầu thô, hoặc cặn

trong quá trình chế biến sâu các phân đoạn dầu thô, còn gọi là dầu cặn.

*Có nhiệt độ sôi đến khoảng 500 0 C, chiếm 10% khối lượng dầu thô.

*Thành phần hóa học rất phức tạp, trong đó chủ yếu là nhựa và asphanten

*Dầu cặn được sản xuất cho nhiều mục đích khác nhau như sản xuất bitum, cốc, bồ hóng,…

*Thường dùng để đốt lò, nhiêt trị cao, tuy nhiên đây là loại có phẩm chất thấp, chứa nhiều tạp chất và kim loại nặng Khí thải có nhiều chất độc, và các kim loại năng

có thể kết hợp với sắt tạo hợp kim có nhiệt độ nóng chảy thấp, dễ gây thủng lò

Các sản phẩm phi năng lượng

* Dầu mỡ bôi trơn và bitum là quan trọng nhất

*Không có dầu mỡ bôi trơn không có động cơ máy móc nào hoạt động được.

*Không có bitum thi không có hệ thống đường xá, xa lộ, sân bay, bến cảng,…

Dầu mỡ bôi trơn (Nhớt)

* Là sản phẩm dầu mỏ có nhiều chủng loại nhất nhưng đều trên cơ sở dầu gốc pha với các phụ gia khác Dầu gốc là sản phẩm chưng cất chân không từ cặn chưng cất khí quyển của dầu thô sau đó tinh sạch bằng pp hoá học hoặc hóa lý

* Chức năng cơ bản là bôi trơn, giảm ma sát, giảm mài mòn

* Làm mát máy, làm kín và làm sạch các kim loại tiếp xúc khi làm việc

* Do tính chất hoạt động của động cơ và máy móc khác nhau nên có nhiều loại nhớt khác nhau

Nhớt cho động cơ

Độ nhớt: là tính chất quan trọng và cơ bản nhất, là một yếu

tố trong việc tạo thành màng bôi trơn quyết định mức độ hao tổn công do ma sát

Độ nhớt quyết định khả năng động cơ có thể khởi động ở

điều kiện nguội lạnh

Độ nhớt cao sẽ thì gây ra sự cản trở lớn khi nhiệt độ động

cơ còn nguội lạnh và làm giảm động cơ do dó làm tăng lượng nhiên liệu tiêu thụ

Độ nhớt quá thấp dẫn đến dễ bị mài mòn vì ko đảm bảo màng bôi trơn liên tục và do đó làm tăng lượng nhớt tiêu hao

Động cơ có hoạt động được êm nhẹ hay ko đều tùy thuộc vào việc chọn lựa nhớt sử dụng cho đúng động cơ

Nhớt cho động cơ

cao, độ nhớt càng ít thay đổi theo nhiệt độ, càng phù

hợp với tính chất hoạt động của động cơ.

Nhớt sản xuất từ dầu thô paraffinic có chỉ số độ nhớt cao, ngược lại nhớt sản xuất từ dầu thô napthenic và asphantenic đều có chỉ số độ nhớt thấp.

Để nâng chỉ số độ nhớt cho dầu bôi trơn, thường thêm các phụ gia cải thiện chỉ số nhớt như polyizobutylen,

copolymer etylen-propen.

3.Hàm lượng cốc Conradson thấp để tránh hính thành cặn cacbon do nhớt tiếp xúc ở những có nhiệt độ cao

và khi bôi trơn trong xilanh.

4.Điểm đông đặc thấp Dầu nhờn từ dầu thô paraffinic cần thêm các phụ gia giảm điểm đông.

5.Tính ổn định cao bền với oxihóa vì thế thường thêm vào các chất phụ gia chống oxihóa vào nhớt.

Nhớt và mỡ đặc cho máy móc (Nhớt công nghiệp)

Tùy theo đối tượng,ngoài việc đòi hỏi nhớt máy phải có

độ nhớt nhất định cần phải có những đặc tính riêng

khác nhau:

* Nhớt dùng cho các máy chính xác như đồng hồ, máy may, máy dệt: độ nhớt ở 50 0 C là 16cst Với nhớt máy lạnh điểm đông đặc ở giữa -10 đến -25 0 C, nhớt này được gọi là dầu nhớt spindle.

* Nhớt dùng cho máy móc cơ khí và các cơ cấu truyền động , độ nhớt ở 50 0 C nằm giữa 20 và 150cst Trong thành phần của nhớt loại này thường có thêm vào một

số dầu thực vật hay động vật để cải thiện một số tính chất đặc biệt.

Nhớt và mỡ đặc cho máy móc (Nhớt công nghiệp)

Mỡ đặc:ngoài thành phần nhớt còn thêm các thành phần như chất béo động vật, chất béo thực vật,…

Mỡ bôi trơn được phân chia theo độ cứng: độ cứng cấp 1 (nhão), cấp 2 (dạng kem), cấp 3 (gần như rắn) Tùy theo tốc độ quay, độ kín của ổ trục, nhiệt độ làm việc, môi trường làm việc, momen xoắn lúc khởi động

mà chọn lựa mỡ với độ cứng phù hợp.

Bitum

*Là sản phẩm nặng nhất thu được từ dầu mỏ, hoặc bằng con đường chưng cất chân không rất sâu, hoặc bằng con đường khử asphanten, hoặc bằng con đường oxihóa tất cả các cặn sinh ra trong quá trình chế biến dầu mỏ.

*Bitum được sử dụng chủ yếu để làm các công trình giao thông, trong sản xuất vật liệu lợp, chống thấm các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, bảo vệ vật liệu chống ăn mòn.

Bitum

Các đặc tính

Độ cứng : đặc trưng bằng độ lún xuyên kim, là độ lún sâu của kim vào bitum, khi đặt dưới tải trọng 100gram trong 5 giây ở 25 0 C, số đo bằng 0.1mm.

Độ dẻo, đặc trưng bằng độ kéo căng.

Nhiệt độ chảy mềm (cùng một độ lún xuyên kim, bitum nào

có độ chảy mềm thấp hơn sẽ nhạy với nhiệt độ hơn)

Nhiệt độ dòn.

Ký hiệu Bitum 75/10: nhiệt độ chảy mềm là 75 0 C, độ lún xuyên kim ở 25 0 C là 1mm

Dung môi

Dung môi sản xuất từ dầu mỏ là hydrocacbon từ C4-C10 được chưng cất trực tiếp từ dầu thô, có giới hạn nhiệt độ sôi nhỏ và độ bốc hơi tốt.

Dung môi dầu mỏ có đặc tính chung là dung môi

ko phân cực, chứa rất ít lưu huỳnh thường được

sử dụng trong trường hợp tiếp xúc với các kim loại qúi, hoặc trong công nghiệp sản xuất sơn.

Dung môi dầu mỏ sử dụng trong trích ly chất dẻo, dầu thực vật, CN cao su, nhuộm, sơn,….

Các sản phẩm hóa học

*Là sản phẩm hóa dầu (petrochemical products) chiếm đến 90% các sản phẩm hữu cơ mà con người có thể sản xuất được

*Nguồn nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm hóa học là khí thiên nhiên, khí hóa lỏng, phân đoạn xăng thô, thậm chí sử dụng toàn bộ nguồn dầu thô

Phân đoạn càng nhẹ, công nghệ chế biến càng ít phức tạp, độ chọn lọc càng cao, hiệu quả kinh tế càng lớn

Trên thế giới đẩ sản xuất các sản phẩm hóa dầu, phổ biến nhất và kinh tế nhất hiện nay đều dựa vào khí hydrocacbon (khí thiên nhiên, khí đồng hành) và vào phân đoạn nhẹ của dầu thô (phân đoạn xăng hay napta)

Các sản phẩm hóa học

*Nhóm các sản phẩm cơ sở

*Sản phẩm có tính chất chìa khóa trong công nghiệp hóa dầu,

vì từ các sản phẩm này bằng các quá trình tổng hợp khác nhau

đã sản xuất ra hàng loạt sản phẩm thuộc thế hệ kế tiếp, đó là các sản phẩm trung gian và sản phẩm cuối cùng

Các sản phẩm hóa học từ

methan

Các sản phẩm hóa học từ

methan

Các sản phẩm hóa học từ khí tổng hợp

Các sản phẩm hóa học từ khí tổng hợp

Các sản phẩm hóa học từ khí tổng hợp

Các sản phẩm hóa học từ khí tổng hợp

Các sản phẩm hóa học từ

ethane

Các sản phẩm hóa học từ

ethane

Các sản phẩm hóa học từ

propane

Các sản phẩm hóa học từ

propane

Các sản phẩm hóa học từ

butane

Các sản phẩm hóa học từ

butane

Các sản phẩm hóa học từ

ethylen

Các sản phẩm hóa học từ

ethylen

Các sản phẩm hóa học từ

ethylen

Các sản phẩm hóa học từ

ethylen

Ethylencarbonate

Các sản phẩm hóa học từ

polyethylen

Các sản phẩm hóa học từ

polyethylen

Các sản phẩm hóa học từ

BTX

Các sản phẩm hóa học từ

BTX

Các sản phẩm hóa học từ

BTX

Các sản phẩm hóa học từ

BTX