...Cù Thị Thúy Hà.pdf

...Cù Thị Thúy Hà.pdf tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh t...

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

CÙ THỊ THÚY HÀ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG

QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH METANOL TRONG XĂNG

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG

Hà Nội, 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

KHOA MÔI TRƯỜNG

CÙ THỊ THÚY HÀ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG

QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH METANOL TRONG XĂNG

BẰNG PHƯƠNG PHÁP TRẮC QUANG

Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường

Mã ngành: 52510406 Người hướng dẫn: ThS Lê Thu Thủy

Hà Nội, 2015

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô giáo hướng dẫn ThS Lê Thu Thủy, giảng viên Khoa Môi trường - Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp Nhờ sự hướng dẫn tận tình của cô

mà em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến toàn thể quý thầy cô Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, quý thầy cô Khoa Môi trường đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian bốn năm học tập và rèn luyện tại trường Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô và cán bộ quản lý Phòng thí nghiệm Khoa Môi trường đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu tại phòng thí nghiệm

Trong quá trình thực hiện đồ án, mặc dù đã cố gắng trong việc thu thập, tham khảo tài liệu và làm việc thực tế nhưng với thời gian thực hiện đồ án cũng như kiến thức, kỹ năng của bản thân có hạn nên báo cáo không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện

Em xin chân thành cảm ơn !

Sinh viên thực hiện

Cù Thị Thúy Hà

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Tình hình nghiên cứu 2

3 Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

5 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 4

1.1 Đối tượng nghiên cứu 4

1.1.1 Tổng quan về xăng 4

1.1.2 Tổng quan về metanol 8

1.1.3 Nhu cầu sử dụng xăng ở Việt Nam 12

1.1.4 Những vi phạm phổ biến trong hoạt động kinh doanh xăng ở thị trường Việt Nam 14

1.2 Một số phương pháp xác định metanol trong các đối tượng môi trường 16

1.2.1 Phương pháp đo quang 16

1.2.2 Phương pháp so màu bằng mắt 19

1.2.3 Phương pháp sắc ký lớp mỏng 23

1.2.4 Phương pháp sắc ký khí 25

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM 26

2.1 Nguyên tắc 26

2.2 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 26

2.2.1 Hóa chất 26

2.2.2 Thiết bị, dụng cụ 27

2.3 Phân tích hàm lượng metanol trong nước 28

2.3.1 Lý do tiến hành phân tích hàm lượng metanol trong nước 28

2.3.2 Khảo sát khoảng xác định metanol 28

2.3.3 Xây dựng đường chuẩn metanol trong nước 29

2.4 Phân tích hàm lượng metanol trong xăng trắng (xăng Zippo) 31

2.4.1 Lý do tiến hành phân tích hàm lượng metanol trong xăng trắng 31

2.4.2 Xây dựng đường chuẩn metanol trong xăng trắng 32

2.5 Các thử nghiệm phân tích metanol trong xăng 35

2.5.1 Thử nghiệm phân tích với xăng không qua xử lý 35

2.5.2 Loại trừ ảnh hưởng bằng phương pháp chưng cất xăng 35

2.5.3 Loại trừ ảnh hưởng bằng phương pháp lọc qua than hoạt tính 35

2.5.4 Loại trừ ảnh hưởng bằng phương pháp hạ nhiệt độ của xăng 36

2.5.5 Loại trừ ảnh hưởng bằng phương pháp sử dụng KMnO4 dư 36

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Kết quả khảo sát khoảng xác định metanol 38

3.2 Kết quả xây dựng đường chuẩn metanol trong nước 39

3.2.1 Kết quả lập đường chuẩn metanol trong nước 39

3.2.2 Phương trình đường chuẩn metanol trong nước 39

3.3 Kết quả xây dựng đường chuẩn metanol trong xăng trắng 40

3.3.1 Kết quả lập đường chuẩn metanol trong xăng trắng 40

3.3.2 Phương trình đường chuẩn metanol trong xăng trắng 40

3.4 Phân tích hàm lượng metanol trong xăng 41

3.4.1 Các thử nghiệm phân tích metanol trong xăng 41

3.4.2 Xây dựng quy trình phân tích hàm lượng metanol trong xăng 42

3.4.3 Sai số của phương pháp 44

3.4.4 Kết quả phân tích một số mẫu xăng thị trường 45

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

1 Kết luận 48

2 Kiến nghị 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

i

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thống kê nhập khẩu xăng dầu năm 2014 14

Bảng 1.2 Thể tích dung dịch tiêu chuẩn metanol 18

Bảng 1.3 Thể tích dung dịch tiêu chuẩn metanol 22

Bảng 2.1 Dãy nồng độ dung dịch chuẩn metanol trong nước 30

Bảng 2.2 Các bước xây dựng đường chuẩn metanol trong nước 31

Bảng 2.3 Dãy nồng độ dung dịch chuẩn metanol trong xăng trắng 33

Bảng 2.4 Các bước xây dựng đường chuẩn metanol trong xăng trắng 34

Bảng 3.1 Số liệu lập đường chuẩn metanol trong nước 39

Bảng 3.2 Số liệu lập đường chuẩn metanol trong xăng trắng 40

Bảng 3.3 Kết quả khảo sát lượng KMnO4 dư 42

Bảng 3.4 Kết quả tính sai số của phương pháp 45

Bảng 3.5 Kết quả phân tích một số mẫu xăng thị trường 46

ii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quy trình xác định metanol bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng 24

Hình 1.2 Quy trình phân tích metanol bằng phương pháp sắc ký khí 25

Hình 3.1 Kết quả khảo sát khoảng xác định metanol 38

Hình 3.2 Đồ thị đường chuẩn metanol trong nước 39

Hình 3.3 Đồ thị đường chuẩn metanol trong xăng trắng 40

iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Thực tế hiện nay ở Việt Nam một số cơ sở kinh doanh đang pha trộn metanol vào xăng dầu nhằm nhằm tăng chỉ số octan của xăng từ A83 lên A92, A95, làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong và gây ra nhiều vấn đề nguy hiểm cho động cơ Metanol là chất bay hơi tốt và khả năng cháy cao, phù hợp để làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong

Tuy nhiên, việc dùng metanol làm nhiên liệu gây hại lớn cho động cơ

do metanol ngoài là dung môi cực mạnh, hòa tan các chất hữu cơ thì metanol còn là chất ăn mòn mạnh, đặc biệt là đối với nhôm Ngoài ra metanol còn gây

ra những vấn đề với chất đàn hồi trong hệ thống cung cấp nhiên liệu cho động

cơ Những chất nhựa như polyurethane (nhựa PU) và Buna-N bị metanol tác động lớn [4] Vấn đề ăn mòn kim loại và gây biến đổi gioăng trong hệ thống phun xăng là nguyên nhân chính khiến các nhà sản xuất ôtô không chấp nhận việc sử dụng metanol trong xăng với bất kỳ tỷ lệ nào Ở Việt Nam, Honda Việt Nam khuyến cáo, không sử dụng xăng chứa methanol mà không có chất chống ăn mòn và dung môi hòa tan methanol Hãng này khẳng định sử dụng xăng chứa trên 5% methanol có thể làm hỏng lớp sơn thùng xăng, hỏng đường ống cao su dẫn xăng, gây hoen rỉ bình xăng và máy vận hành kém gây

rò gỉ xăng khi máy hoạt động và dễ bắt lửa

Hiện nay, Việt Nam chưa đưa quy định metanol trong xăng vì việc quản lý rất khó Việc quản lý chất lượng xăng được thực hiện dựa trên Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 6776 : 2005 về chỉ tiêu chất lượng xăng pha chì Trong số 15 chỉ tiêu bắt buộc dựa trên theo TCVN 6776: 2005, không có chỉ tiêu về hàm lượng metanol Thời gian gần đây, liên tiếp xảy ra các vụ cháy

xe, nhiều người nghi ngờ do chất lượng xăng không đảm bảo Vì cho rằng

2

metanol là một chất độc với môi trường và sức khỏe con người, bị cấm pha vào xăng giống như chì hay benzene nên trong quá trình kiểm tra không đưa metanol vào danh sách các chỉ tiêu kỹ thuật bắt buộc kiểm tra Do đó, khi kiểm tra chất lượng các mẫu xăng, có thể người ta bỏ qua việc xác định hàm lượng metanol nên không phát hiện được có pha metanol vào các mẫu xăng hay không Mặt khác, metanol là chất chứa oxi nên việc pha vào xăng sẽ làm hàm lượng oxi tăng lên, các nhà khoa học khi kiểm tra dựa vào hàm lượng oxi thực tế trong xăng để biết nồng độ metanol trong xăng cao hay thấp Tuy nhiên, khi kiểm tra chỉ tiêu hàm lượng oxi, xăng thông thường vẫn đạt chuẩn

do tiêu chuẩn quy định hàm lượng oxi mà không ràng buộc nguồn gốc oxi

Xuất phát từ những cơ sở nêu trên, tôi chọn đề tài ngiên cứu “Bước đầu

nghiên cứu xây dựng quy trình xác định Metanol trong xăng bằng phương

và có đóng góp thiết thực trong quản lý chất lượng xăng dầu ở Việt Nam

2 Tình hình nghiên cứu

Đây là một đề tài chưa có nghiên cứu đầy đủ trước đây, để thực hiện đề tài này cần phải có chuyên môn sâu về hóa học và môi trường Tập hợp nhiều nguồn tài liệu cho thấy, từ trước tới nay chưa có một đề tài nghiên cứu nào về xây dựng quy trình phân tích nhanh metanol trong xăng phù hợp với điều kiện tại Việt Nam

3 Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu

trong xăng bằng phương pháp trắc quang

- Nhiệm vụ: Để đạt được mục tiêu trên, đề tài cần giải quyết một số nhiệm vụ sau:

+ Thu thập tài liệu về metanol, xăng pha metanol và các phương pháp xác định metanol hiện nay

3

+ Thực nghiệm, nghiên cứu xây dựng quy trình xác định metanol trong xăng bằng phương pháp trắc quang

+ Phân tích thử nghiệm mẫu xăng thực tế trên thị trường

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Xăng và hóa chất metanol trên thị trường Việt Nam

+ Các chất phụ gia trong xăng

- Phạm vi nghiên cứu của đề tài:

Căn cứ vào yêu cầu thực tế và công tác chuyên môn, xuất phát từ đặc thù và kiến thức hiểu biết về hóa chất và môi trường, dưới góc độ một đồ án, trong quá trình nghiên cứu chỉ đề cập đến các nội dung trong phạm vi xây dựng quy trình phân tích nhanh metanol bằng phương pháp trắc quang

5 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đồ án, tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu cụ thể là:

- Phương pháp phân tích tài liệu thứ cấp

- Phương pháp phân tích thực nghiệm

- Phương pháp trao đổi với các nhà khoa học, giáo dục học những vấn

đề có liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài