Vai trò của các sản phẩm dầu mỏ

Vai trò của các sản phẩm dầu mỏ.

MỤC LỤC

Đề mục Trang

MỤC LỤC 1

GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN 6

CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MÔ ĐUN 8

YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN 8

BÀI 1 PHÂN LOẠI CÁC SẢN PHẨM DẦU MỎ 9

1 Vai trò của các sản phẩm dầu mỏ 9

2 Sản phẩm nhiên liệu 10

3 Sản phẩm phi nhiên liệu 10

4 Hóa phẩm và dung môi dầu mỏ 11

5 Kiểm tra số lượng và chất lượng đầu vào 11

6 Thị trường dầu thô 12

BÀI 2 XUẤT NHẬP NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 14

1 Kiểm tra số lượng của nguyên liệu và sản phẩm 14

2 Kiểm tra chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm 18

3 Kiểm tra bồn bể chứa 19

4 Lập thẻ kho, thẻ bồn 20

5 Tiến hành quá trình xuất nhập nguyên liệu và sản phẩm 21

6 Thực hành 21

BÀI 3.LẤY MẪU NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 23

1 Giới thiệu sơ lược về mẫu 23

2 Lấy mẫu xăng, dầu Diesel và nhiên liệu phản lực 25

3 Lấy mẫu mỡ bôi trơn và bitum 28

4 Làm sạch dụng cụ sau khi lấy mẫu 29

5 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẢY MỀM CỦA BITUM – ASTM D 36 29

BÀI 4 KHÍ VÀ KHÍ HÓA LỎNG 32

1 Đặc điểm chung của khí tự nhiên và khí dầu mỏ 32

2 Thành phần và phân loại khí 33

3 Khí tự nhiên và khí hóa lỏng 34

4 Khí dầu mỏ hóa lỏng 36

5 Phương pháp hóa lỏng khí 38

6 Vận chuyển và tồn chứa khí 40

7 Thị trường khí 41

8 Thực hành 44

BÀI 5 CONDENSAT 45

1 Thành phần hóa học của condensat 45

2 Các chỉ tiêu của condensat 46

3 Cách xác định các chỉ tiêu của condensat 46

4 Ứng dụng của condensat 47

5 Thực hành: XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN CHƯNG CẤT PHÂN ĐOẠN 47

BÀI 6 XĂNG 52

1 Khái niệm chung 52

2 Thành phần hóa học của xăng 52

3 Nguyên lý làm việc của động cơ xăng 53

4 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất cháy của nhiên liệu trong động cơ xăng Trị số octan 55

5 Các biện pháp nâng cao trị số octan của xăng: Phụ gia và phương pháp hóa học 59

6 Đánh giá chất lượng của xăng thương phẩm dựa trên các tính chất 62

7 Thị trường 64

8 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐIỂM ANILIN – ASTM D 611 66

BÀI 7 NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC 69

1 Động cơ phản lực 69

2 Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến tính chất cháy của nhiên liệu phản lực 70

3 Các tiêu chuẩn của nhiên liệu phản lực: Chiều cao ngọn lửa không khói, nhiệt trị, tỷ trọng, độ linh động 72

4 Các loại nhiên liệu phản lực khác nhau 73

5 Thực hành: XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO NGỌN LỬA KHÔNG KHÓI - ASTM D1322 78

BÀI 8 DẦU HỎA DÂN DỤNG 82

1 Thành phần hóa học 82

2 Cách xác định các chỉ tiêu đặc trưng 82

3 Tiêu chuẩn của dầu hoả dân dụng 84

4 Các lĩnh vực ứng dụng 86

5 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐIỂM CHỚP CHÁY CỐC KÍN - ASTM D 56 87

BÀI 9 NHIÊN LIỆU DIESEL (DO) 90

1 Thành phần hóa học của DO 90

2 Nguyên lý họat động của động cơ diesel 90

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ diesel 91

4 Các tiêu chuẩn của DO 92

5 Làm sạch nhiên liệu diesel 94

6 Tồn chứa và vận chuyển DO 95

7 Thực hành: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG LƯU HUỲNH - ASTM D1266 95

BÀI 10 NHIÊN LIỆU ĐỐT LÕ (FO) 99

1 Giới thiệu về nhiên liệu đốt lò 99

2 Các chỉ tiêu của nhiên liệu đốt lò 99

3 Thành phần và phân loại 101

4 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT ĐỘNG HỌC - ASTM D 445 102

BÀI 11 SẢN PHẨM BITUM 108

1 Thành phần và phân loại bitum 108

2 Đặc trưng hóa lý của bitum 109

3 Công nghệ sản xuất bitum 110

4 Tồn chứa, vận chuyển 111

5 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐỘ XUYÊN KIM CỦA MỠ VÀ BITUM

– ASTM D 217 111

BÀI 12 DẦU NHỜN ĐỘNG CƠ 116

1 Thành phần hóa học của dầu nhờn 116

2 Phân loại dầu nhờn: Dầu bôi trơn và dầu động cơ 117

3 Công nghệ sản xuất dầu gốc 119

4 Phụ gia 120

5 Sản xuất dầu nhờn thương phẩm 121

6 Các đặc trưng hóa lý và tiêu chuẩn của dầu bôi trơn 122

7 Các lĩnh vực ứng dụng và thị trường 123

8 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐỘ TẠO BỌT CỦA DẦU NHỜN – ASTM D 892 123

BÀI 13 DẦU NHỜN CÔNG NGHIỆP 127

1 Giới thiệu chung về dầu nhờn công nghiệp 127

2 Phân loại dầu nhờn công nghiệp 128

3 Các loại dầu công nghiệp chuyên dùng: Dầu nhờn truyền động, dầu máy nén, dầu nhờn thủy lực, dầu cách điện,v.v 130

4 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐẶC TÍNH TÁCH KHÍ CỦA DẦU NHỜN - ASTM D 3427 137

BÀI 14 MỠ BÔI TRƠN 141

1 Thành phần và phân loại 141

2 Các đặc trưng vật lý 146

3 Sản xuất mỡ bôi trơn từ dầu nhờn gốc và chất làm đặc 147

4 Phụ gia cho mỡ bôi trơn 150

5 Phân loại mỡ tồn chứa 151

6 Xác định các chỉ tiêu của mỡ bôi trơn 151

7 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐIỂM NHỎ GIỌT CỦA MỠ - ASTM D 566 152

BÀI 15 DẦU NHỜN TỔNG HỢP VÀ CHẤT LỎNG CHUYÊN DÙNG 155

1 Vai trò của dầu nhờn tổng hợp 155

2 Phân loại dầu nhờn tổng hợp 155

3 Điều chế dầu nhờn tổng hợp 156

4 Chất lỏng chuyên dùng 157

5 Các chỉ tiêu chất lượng của dầu nhờn tổng hợp và chất lỏng chuyên dùng 158

6 Ứng dụng của dầu nhờn tổng hợp và chất lỏng chuyên dùng 159

7 Thực hành: XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TÁCH NƯỚC CỦA DẦU NHỜN – 159

BÀI 16 CÁC LOẠI HOÁ PHẨM VÀ DUNG MÔI DẦU MỎ 163

1 Giới thiệu chung về dung môi công nghiệp 163

2 Dung môi và xăng dung môi 164

3 Naphta công nghiệp 166

4 Các hóa phẩm dầu mỏ 171

5 BTX 173

6 Thực hành: XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ MÀU SAYBOLT – ASTM D 156 175

PHỤ LỤC 178

TÀI LIỆU THAM KHẢO 181

GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN

Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun

Sản phẩm dầu mỏ là vật chất luôn có một vai trò rất quan trọng và không thể thiếu được trong đời sống con người Với tính chất phổ biến kiến thức trong lĩnh vực hoá chất, những kiến thức về các sản phẩm dầu mỏ của modun này là rất cần thiết không những cho những ai hoạt động trong ngành Hoá dầu

mà còn giúp cho mọi người có được sự hiểu biết đầy đủ nhất về các sản phẩm từ dầu mỏ, qua đó có thể sử dụng chúng hiệu quả nhất

Mục tiêu của mô đun

Mô đun nhằm trang bị cho học viên có đủ kiến thức căn bản về các sản phẩm dầu mỏ, từ đó nâng cao sự hiểu biết của mình qua một số vấn đề cụ thể sau đây:

- Hiểu được tất cả các tính chất, tiêu chuẩn và ứng dụng của các sản phẩm dầu mỏ

- Lựa chọn các phụ gia phù hợp để pha chế sản phẩm dầu

- Pha chế được các sản phẩm dầu mỏ

- Đánh giá được chất lượng của các sản phẩm dầu mỏ

Mục tiêu thực hiện của mô đun

Khi hoàn thành mô đun này học viên có khả năng:

- Mô tả tính chất và ứng dụng của các sản phẩm dầu mỏ

- Kiểm tra nguyên liệu đầu vào

- Xác định các chỉ tiêu đặc trưng của sản phẩm dầu mỏ

- Lựa chọn phụ gia và pha chế các sản phẩm dầu mỏ

- Đánh giá chất lượng của sản phẩm dầu mỏ

- Thực hiện các thí nghiệm của môđun trong PTN hóa dầu

Nội dung chính của mô đun

Bài 1: Phân lọai các sản phẩm dầu mỏ

Bài 2: Xuất nhập nguyên liệu và sản phẩm

Bài 3: Lấy mẫu nguyên liệu và sản phẩm

Bài 4: Khí và khí hóa lỏng

Bài 5: Condensat

Bài 6: Xăng

Bài 7: Nhiên liệu phản lực

Bài 8: Dầu hỏa dân dụng

Bài 9: Nhiên liệu Diesel (DO)

Bài 10: Nhiên liệu đốt lò (FO)

Bài 11: Sản phẩm Bitum

Bài 12: Dầu nhờn động cơ

Bài 13: Dầu nhờn công nghiệp

Bài 14: Mỡ bôi trơn

Bài 15: Dầu nhờn tổng hợp và chất lỏng chuyên dùng

Bài 16: Các loại hóa phẩm và dung môi dầu mỏ

CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MÔ ĐUN

Học trên lớp các kiến thức cơ bản về các sản phẩm dầu mỏ

Tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến các sản phẩm dầu mỏ

Thuyết trình và thảo luận từng nội dung của mô đun theo nhóm Xem trình diễn và thực hành pha chế các sản phẩm hóa dầu, sử dụng dụng cụ, trang thiết bị thí nghiệm; bài tập tính toán

Tham quan các nhà máy hóa dầu, các cơ sở sản xuất hóa chất, các kho chứa sản phẩm, hệ thống xuất nhập sản phẩm, các trạm phân phối sản phẩm (cây xăng), viện nghiên cứu, phòng thí nghiệm - Khảo cứu thị trường cung cấp các sản phẩm dầu mỏ

YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN

Về kiến thức

Hiểu rõ bản chất của từng loại sản phẩm dầu mỏ thông qua tất cả các tính chất đặc trưng, tiêu chuẩn kỹ thuật và ứng dụng của các sản phẩm dầu mỏ

Biết được các phương pháp sản xuất, cách pha chế và lựa chọn các phụ gia phù hợp để pha chế sản phẩm dầu

Đánh giá được chất lượng của các sản phẩm dầu mỏ

Nắm được các yêu cầu cần thiết trong công tác an toàn, bảo quản, phòng chống cháy nổ đối với các sản phẩm dầu mỏ

Nghiêm túc trong học tập và tìm kiếm tài liệu

Chủ động tìm kiếm các thông tin trên mạng

BÀI 1 PHÂN LOẠI CÁC SẢN PHẨM DẦU MỎ

Mã bài: HD B1

Giới thiệu

Từ dầu mỏ và khí hydrocacbon, bằng quá trình chế biến hoá học có thể tạo ra hàng loạt các sản phẩm quý giá khác nhau Các sản phẩm của công nghiệp chế biến dầu – khí (công nghiệp lọc dầu và công nghiệp hoá dầu) bao gồm những chủng loại chính sau: Các sản phẩm năng lượng, các sản phẩm phi năng lượng và các sản phẩm hoá học

Mục tiêu thực hiện

Học xong bài này học viên sẽ có khả năng:

Mô tả vai trò của các sản phẩm dầu mỏ

Kiểm tra số lượng đầu vào khi sử dụng các sản phẩm lọc dầu trong điều kiện của PTN hóa dầu

Kiểm tra chất lượng của các sản phẩm lọc dầu

Thực hiện các thí nghiệm làm trong PTN

Nội dung chính

1 Vai trò của các sản phẩm dầu mỏ

Hàng ngàn sản phẩm dầu mỏ được sử dụng hàng ngày trong đời sống bình thường của mỗi chúng ta Lấy một ví dụ cụ thể: Hãy thử xem xét mối quan tâm của sinh viên chúng ta và thử tìm những sản phẩm dầu mỏ nào được sử dụng trong gần một tiếng đồng hồ chuẩn bị trước khi đến trường Người sinh viên được đánh thức bằng chiếc đồng hồ báo thức được làm bằng sản phẩm dầu mỏ, trên người anh ta đang bận bộ quần áo pijama được may bằng chất liệu từ dầu mỏ, từ công tắc điện để bật đèn sáng căn phòng, các vật dụng trong lúc làm vệ sinh: xà phòng, kem đánh răng, dầu gội đầu, nước hoa, cho đến các đồ vật xung quanh như tivi, máy vi tính, cũng được làm

từ các sản phẩm dầu mỏ Trên đường đến trường, người sinh viên này còn sử dụng cả phương tiện và nhiên liệu cũng là các sản phẩm từ dầu mỏ

Vì tầm quan trọng và những ảnh hưởng sâu rộng của nó cho nên ngày nay thật khó có thể tưởng tượng được cuộc sống của con người sẽ ra sao nếu không có các sản phẩm từ dầu mỏ Tuy vậy, nhưng phần lớn những người sử dụng chúng ta không bao giờ có thể hiểu hết được mối liên hệ giữa dầu thô (một chất có mùi hôi, bẩn thỉu, đen sẫm, nhầy nhụa) với những vật

dụng sáng đẹp, thơm tho, có giá trị, mà người sinh viên sử dụng trên đây Mối liên hệ này chỉ có thể dễ dàng nhìn thấy nếu người ta hiểu được dầu mỏ

là gì và nó được hình thành và được ra sao

2 Sản phẩm nhiên liệu

Sản phẩm nhiên liệu là sản phẩm quan trọng nhất của ngành công nghiệp dầu khí, 80-90% sản lượng dầu – khí khai thác được của thế giới đã được sử dụng vào mục đích này Sản phẩm nhiên liệu bao gồm hai loại chính như sau:

2.1 Sản phẩm khí

Sản phẩm khí tập trung chủ yếu ở hai loại là: khí thiên nhiên và khí dầu

mỏ hóa lỏng Khí thiên nhiên được khai thác từ các mỏ khí, thành phần chủ yếu là mêtan, được đưa đến nơi tiêu thụ ở dạng khí bằng đường ống, hoặc ở dạng nén trong các bồn thép chịu áp cao và cũng có khi được hóa lỏng thành khí thiên nhiên hóa lỏng Khí dầu mỏ hỏa lỏng có thành phần chủ yếu là propan và butan, được sản xuất bằng cách nén khí đồng hành từ các mỏ dầu hoặc khí từ các quá trình chế biến dầu mỏ ở các nhà máy lọc dầu

Mặc dù có thành phần và nguồn gốc hình thành khác nhau, nhưng các sản phẩm khí nêu trên đều có nhiều ứng dụng giống nhau: chúng không những làm nhiên liệu sạch cho các lò đốt công nghiệp nhiệt độ cao, cho tuốc bin khí và lò hơi chạy tuốc bin khí để sản xuất điện, cho động cơ đốt trong thay cho xăng,… mà chúng còn làm nguyên liệu cho các quá trình hóa dầu, sản xuất phân đạm urê, mêlamin,…và các hợp chất hữu cơ cơ bản như mêtanol, formaldehyd,…

đa dạng hoá nguồn cung cấp năng lượng cho nhu cầu của con người

3 Sản phẩm phi nhiên liệu

Các sản phẩm phi nhiên liệu, tuy không chiếm phần quan trọng về số lượng như các sản phẩm nhiên liệu, nhưng đóng vai trò thiết yếu không kém Trong các sản phẩm phi nhiên liệu, thì dầu mỡ bôi trơn và bitum (nhựa

đường) là hai sản phẩm quan trọng hơn cả Không có dầu mỡ bôi trơn, không

có động cơ máy móc nào, dù thô sơ hay tinh vi hoàn hảo đến đâu cũng không thể hoạt động được Cũng như nếu không có bitum, không thể hình dung làm sao có thể có được các hệ thống xa lộ, giao thông đô thị hoặc các sân bay bến cảng hiện đại như ngày nay

4 Hóa phẩm và dung môi dầu mỏ

Hóa phẩm dầu mỏ là tên gọi chung cho các hóa chất được sản xuất từ dầu mỏ hay còn gọi là các sản phẩm hóa dầu Về chủng loại hóa phẩm thì vô cùng đa dạng, phong phú, được sản xuất và sử dụng cho rất nhiều mục đích

và lĩnh vực khác nhau như làm dung môi, chất dẻo, các hợp chất thơm, mỹ phẩm, phân bón, các chất hoạt động bề mặt,…

Dung môi dầu mỏ là hỗn hợp chủ yếu của các hydrocacbon thơm, được dùng trong công nghiệp tráng men, sơn dầu và nhuộm Các sản phẩm điển hình của dung môi dầu mỏ là: benzen, toluen, xylen

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ hóa học ngày càng có nhiều các sản phẩm hóa dầu mới được hình thành nhằm đáp ứng được nhu cầu cuộc sống của con người

5 Kiểm tra số lượng và chất lượng đầu vào

Do bản chất hóa lý, nhiên liệu lỏng khi di chuyển trong chu trình từ khâu giao nhận, vận chuyển đến tồn trữ, bảo quản và cấp phát để sử dụng sẽ bị mất mát về lượng và chất

Vì vậy dù dưới hình thức nào, quá trình giao nhận cũng cần phải tiến hành việc kiểm tra số lượng và chất lương đầu vào và công việc này dựa trên các nguyên tắc giống như khi tiến hành các hoạt động thương mại đã được pháp luật quy định và bảo vệ Đồng thời, lại thể hiện đặc điểm riêng của hàng hoá, có thể nêu mấy nguyên tắc chính khi giao nhận như sau:

Nguyên tắc thống nhất: trong việc lựa chọn các phương tiện và phương thức giao nhận, điều kiện và địa điểm giao nhận mà trước hết là thống nhất về:

Hệ đơn vị đo lường

Dụng cụ đo lường

Phương pháp đo tính

Phù hợp thông lệ mua bán chung

Nguyên tắc đại diện: đây là kết quả của nguyên tắc thống nhất và cần thiết

để ngăn ngừa hoặc giải quyết khi xảy ra tranh chấp giữa các bên

Mẫu đại diện

Tôn trọng tổ chức hoặc cá nhân đại diện

6 Thị trường dầu thô

Cơ quan Thông tin Năng lượng Mỹ (EIA) gần đây đã đưa ra báo cáo tháng 1/2007 về tình hình thị trường dầu mỏ thế giới thời gian qua cũng như triển vọng năm 2007 và 2008 với những nhận định và dự đoán sau

Quyết định cắt giảm sản lượng dầu thô của Tổ chức Các nước Xuất khẩu Dầu mỏ (OPEC) trong quý 4/06 đã làm cho lượng dự trữ mặt hàng này của thế giới suy giảm và giúp cho giá dầu duy trì ở mức bình quân 60 USD/thùng Sản lượng dầu thô của các nước thành viên OPEC trong quý 4/06 đã giảm bình quân 0,7 triệu thùng/ngày so với quý 3/06, trong đó Arập Xêút chiếm tới một nửa mức suy giảm trên Trong khi đó, dự trữ dầu thô của các nước thành viên Tổ chức Hợp tác và Phát triển (OECD) trong thời gian này cũng giảm khoảng 1 triệu thùng/ngày

Dự đoán về mức tăng trưởng sít sao giữa cung ứng dầu từ các nước ngoài OPEC và nhu cầu tiêu thụ dầu mỏ toàn cầu cùng với công suất sản xuất của OPEC gia tăng nhẹ sẽ là yếu tố giúp cho thị trường dầu thô thế giới khá

ổn định và giá dầu có thể chỉ suy yếu nhẹ trong năm 2007 Nếu OPEC điều chỉnh kế hoạch sản xuất nhằm duy trì dự trữ dầu thô gần bằng các mức thông thường thì giá dầu năm 2007 dự báo đạt 64-65 USD/thùng, mặc dù giá cả mặt hàng này có thể liên tục biến động trong suốt cả năm

Nhu cầu tiêu thụ dầu thô thế giới năm 2007 dự đoán tăng 1,5 triệu thùng/ngày, cao hơn 0,7 triệu thùng so với mức tăng trưởng của năm 2006 do

sự hồi phục nhu cầu tiêu thụ dầu thô tại thị trường Mỹ Trung Quốc được dự báo sẽ chiếm khoảng 1/3 mức tăng trưởng tiêu thụ dầu thô thế giới năm 2007 Cung ứng dầu thô của các nước ngoài OPEC dự báo tăng 1,1 triệu thùng/ngày trong năm 2007 nhờ việc triển khai các dự án khai thác dầu mới tại biển Caspi, Nga, châu Phi, Braxin và Mỹ Tuy nhiên, sự suy giảm sản lượng dầu tại các thị trường chính như Biển bắc, Trung Đông, Mêxicô và Nga

sẽ hạn chế mức tăng trưởng sản lượng tiềm năng từ những dự án trên

Dự báo công suất dư dôi của OPEC sẽ tăng lên sau quyết định cắt giảm sản lượng gần đây Trong trường hợp cán cân tăng trưởng cung cầu dầu thô thế giới diễn ra cân bằng, như dự đoán của Tổ chức Năng lượng Thế giới (EIA), thì công suất dư dôi của OPEC có thể đạt bình quân trên 2 triệu thùng/ngày, mức cao nhất kể từ năm 2002

Bất chấp triển vọng ổn định trên, thị trường dầu thô thế giới sẽ tiếp tục đối mặt với xu hướng biến động giá cả trong ngắn hạn Giá dầu có thể tăng lên nếu thời tiết hoặc những vấn đề an ninh gây gián đoạn đến hoạt động sản xuất dầu của OPEC và các nước ngoài OPEC Tuy nhiên, giá dầu cũng có thể giảm xuống nếu tăng trưởng tiêu mặt hàng này chững lại, hoặc trong trường hợp Arập Xêút huỷ bỏ việc cắt giảm sản lượng

Năm 2008, nhu cầu tiêu thụ dầu thô thế giới dự báo tăng 1,5 triệu thùng/ngày, nguồn cung dầu thô của các nước ngoài OPEC tăng 1,1 triệu thùng/ngày và công suất dầu thô của OPEC tăng 1 triệu thùng/ngày

BÀI 2 XUẤT NHẬP NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

Mã bài: HD B2

Giới thiệu

Nguyên liệu và các sản phẩm dầu mỏ là các loại vật chất có số lượng và chất lượng rất dễ bị biến đổi trong quá trình tồn chứa, vận chuyển, xuất nhập dưới ảnh hưởng của môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, không khí và nước Nội dung của phần này nêu lên các vấn đề liên quan đến việc xuất nhập nguyên liệu và các sản phẩm dầu mỏ

Mục tiêu thực hiện

Học xong bài này học viên sẽ có khả năng:

Mô tả các phưong pháp xuất nhập nguyên liệu và sản phẩm

Kiểm tra số lượng và chất lượng nguyên liệu và sản phẩm

Kiểm tra bồn bể chứa

Lập thẻ kho, thẻ bồn bể

Thực hiện các thí nghiệm làm trong PTN hoặc lấy số liệu của nhà máy

Nội dung chính

1 Kiểm tra số lượng của nguyên liệu và sản phẩm

Trong việc kiểm tra số lượng, lựa chọn các phương tiện, phương thức giao nhận cần phải thống nhất về các vấn đề sau:

C: kg/l, kg/m3Khối lượng : kg, tấn

Trong buôn bán quốc tế cho phép đo tính xăng dầu thông qua các bảng tính sẵn còn có hệ sau đây:

b Hệ đo Mỹ: gồm các đơn vị đo:

Chiều dài: inches, foot…

Nhiệt độ: o

F (Fahrenheit)

Tỷ trọng: API Gravity

Dung tích: US barrels, US Gallons

Trọng lượng: Long ton, Pound …

c Hệ đo Anh: gồm các đơn vị đo:

Chiều dài: Inchs, Foot…

Nhiệt độ: o

F (fahrenheit)

Tỷ trọng: Specific Gravity 60/60oF (còn gọi là Relative Density 60/6oF)

Dung tích: barrels, 1m Gallons

Trọng lượng: Short Ton, Pound…

Tất cả các hệ nói trên khi tính toán thể tích xăng dầu đều phải quy về nhiệt độ chuẩn (60 oF đối với hệ Anh-Mỹ; 15 oC đối với hệ Mét)

1.2 Các phương tiện đo lường xăng dầu

1.2.1 Phương tiện đo lường xăng dầu

Theo TCVN 01- 2000, phương tiện đo sử dụng để xác định số lượng xăng dầu trong giao nhận và thanh toán là các phương tiện đo nằm trong danh mục bắt buộc phải kiểm định nhà nước theo Pháp lệnh đo lường Việt Nam, bao gồm:

Đồng hồ xăng dầu (gọi tắt là lượng kế) kiểm định theo tiêu chuẩn ĐLVN 22:1998

Cột đo nhiên liệu được kiểm định theo ĐLVN 10:1998

Xitéc ôtô, được kiểm định theo ĐLVN 05:1998

Bảng dung tích (barem) bể chứa được lập theo ĐLVN 28:1998 (bể trụ đứng ) và ĐLVN 29:1998 (bể trụ nằm ngang)

Barem xà lan xăng dầu (gọi tắt là xà lan) được kiểm định ĐLVN 25:1998

Bình đong các loại được kiểm định theo ĐLVN 12:1998

1.2.2 Các phương tiện đo phối hợp:

là các dụng cụ dùng để phối hợp đo tính xác định số lượng xăng dầu như: thước đo, nhiệt kế, và tỷ trọng kế

a Đo nhiệt độ: phù họp với tiêu chuẩn ASTM – D 1086

Để đo nhiệt độ xăng dầu, hiện nay có rất nhiều loại nhiệt kế khác nhau đã được công nhận là tiêu chuẩn ASTM/API/IP, đặc biệt là nhiệt kế tự động.Tiêu chuẩn này qui định: cho phép sử dụng tất cả các loại nhiệt kế tiêu chuẩn dùng

để đo xăng dầu trong hầm tàu, xà lan, Xitec, wagon, và bể chứa đảm bảo có

Phương pháp đo: (phù hợp với tiêu chuẩn ASTM- D- 1086)

Thời gian đo: đối với nhiệt kế cốc bao:

+ Dầu sáng: phải ngâm trong xăng dầu không ít hơn 5 phút

+ Dầu đốt lò: không ít hơn 15 phút

+ Đối với nhiệt kế điện tử: chỉ đọc kết quả sau khi trên màn hình giá trị của bộ chỉ thị đã ổn định

Đọc và ghi kết quả đo: kết quả được đọc chính xác đến nửa vạch thanh chia nhỏ nhất của nhiệt kế, vì vậy kết quả được làm tròn tương ứng như sau:

+ Đối với mẫu trọng tài: làm tròn đến 0,1 o

C + Đối với mẫu giao nhận thông thường: làm tròn đến 0,25 o

C

b Đo tỷ trọng: theo tiêu chuẩn ASTM – D- 1298

Phân loại và tiêu chuẩn: sử dụng các loại tỷ trọng kế (Hydrometer) theo đúng tiêu chuẩn ASTM-E.100 và phù hợp với điều kiện đo Đối với quá trình giao nhận xăng dầu trong nước: thống nhất sử dụng tỷ trọng kế theo hệ đo mét (đo giá trị tỷ trọng)

Phương pháp đo: theo tiêu chuẩn ASTM –D 1298

Độc lập lại giữa hai lần đo đo trên cùng một mẫu thử theo cùng một phương pháp tại hai phòng thí ngiệm khác nhau: 0,0015 g/cm3

c Đo chiều cao mức chứa xăng dầu:

Thước đo: chuyên dùng có quả dọi theo đúng tiêu chuẩn bằng thép mỏng, có chiều dài thích hợp, có vạch chia đến mm và đã được kiểm định nhà nước về đo lường Sai số cho phép của thước đo: + 0.1%

Các loại thước đo khác như thước đo bằng siêu âm, thước đo điện tử cũng được phép sử dụng với điều kiện phải là thước đo có sai số tương đương và được kiểm định nhà nước

Thuốc thử dầu và thuốc thử nước: dạng kem mịn, chỉ thị màu rõ ràng, vạch cắt chính xác đạt yêu cầu kỹ thuật đo lường

Phương pháp đo: kiểm tra tên, số hiệu của bể chứa, kiểm tra tình trạng công nghệ (van nối vào bể, độ kín…) Chuẩn bị đầy đủ dụng cụ đo, biên bản

đo bể và bút viết, giẻ lau sạch, khăn tay thích hợp

+ Mở nắp lỗ đo của bể cần đo (lưu ý phải đứng trước chiều gió) Thả thước và quả dọi vào bể cần đo theo đúng vị trí đo, rãnh kim loại màu nhằm

đề phòng cháy nổ

+ Kiểm tra chiều cao tổng của lỗ đo

+ Đối với xăng dầu dễ bay hơi: đo sơ bộ kiểm tra chiều cao mức xăng dầu đang chứa, sau đó lau sạch thước đo trong khoảng cần đo, bôi một lớp mỏng thuốc cắt xăng dầu và thuốc thử nước, thả từ từ thước xuống bể chứa Khi thước đo cách đáy một khoảng gần 200mm- 250mm thì dừng lại, chờ giây lát cho mặt dầu ổn định rồi mới tiếp tục thả thước xuống một cách nhẹ nhàng cho đến khi thước chạm đáy (chú ý phải kiểm tra chiều cao tổng của lỗ đo và thước đo) Chờ vài giây để cho các loại thuốc thử kịp tác dụng sau đó kéo nhanh thước lên để đọc kết quả (đọc số lẻ trước số chẵn sau)

+ Đo 3 lần cho một bể chứa, sai lệch giữa các lần đo không vượt quá + 2mm đối với bể chứa cố định và không vượt quá + 3 mm đối với bể chứa không cố định như hầm tàu, xà lan…Kết quả đo là giá trị trung bình của 3 lần

+ Xác định nước tự do trong các loại xăng dầu có độ nhớt cao: khi đo, thước đo và quả dọi phải bảo đảm ở vị trí hoàn toàn thẳng đứng Cần đảm bảo có đủ thời gian cần thiết cho thuốc thử kịp phản ứng đổi màu Sau khi kéo thước lên, dùng dung môi thích hợp để rửa sạch lớp sản phẩm cần đo phía ngoài, sau đó đọc phần cắt của thuốc thử để xác định nước

1.2.3 Sử dụng phương tiện đo lường xăng dầu:

Tất cả các phương tiện đo nêu trên đều được sử dụng trong quá trình giao nhận và mua bán xăng dầu Đối với tàu dầu, tuy không nằm trong danh mục, nhưng để giao nhận xăng dầu phải có barem dung tích được kiểm định theo tiêu chuẩn quốc gia hoặc quốc tế hiện hành

Tại các bến xuất, nếu có đồng thời nhiều thiết bị đo thì phải sử dụng các thiết bị đo theo thứ tự ưu tiên bắt buôc như sau:

Đối với đường thủy: lượng kế, barem bể, xà lan, tàu dầu

Đối với đường bộ: lượng kế, Barem xitéc ôtô, xitec đường sắt, bể chứa Đối với bán lẻ: cột đo nhiên liệu, bình đong, ca đong…

Các phương tiện đo lường và vận tải dùng để giao nhận xăng dầu phải bảo bảm các yêu cầu về an toàn môi trường, phòng chống cháy nổ Khi giao

nhận phải thống nhất thực hiện việc niêm phong, kẹp chì phương tiện đo và vận tải xăng dầu Con niêm dùng để niêm phong hàng hóa có tính pháp lý khi được đăng ký mẫu mã và kiểu dáng công nghiệp

2 Kiểm tra chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm

Kiểm tra đánh giá chất lượng của nguyên liệu và sản phẩm trong quá trình giao nhận mua bán, trong tồn chứa bảo quản và khi đưa nó vào sử dụng cần được tiến hành đúng theo các qui trình, để phát hiện và xử lý kịp thời các truờng hợp mất phẩm chất của nhiên liệu, ngăn chặn chúng gây tác hại cho thiết bị, máy móc Để kiểm tra đầy đủ các chỉ tiêu chất lượng của các nguyên liệu và sản phẩm dầu mỏ, các cơ sở thử nghiệm phải có các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm phù hợp để có thể tiến hành xác định các chỉ tiêu chất lượng theo TCVN hay ASTM

Một phòng hóa nghiệm hiện đại ngoài đội ngũ nhân viên thử nghiệm lành nghề và hệ thống quản lý chất lượng ISO, còn cần phải có các trang thiết bị cần thiết cho việc kiểm tra chất lượng, các thiết bị bao gồm:

Thiết bị xác định trị số Octan: theo ASTM D2699

Thiết bị chưng cất tự động: theo D86

Thiết bị xác định áp suất hơi nước bão hòa: theo D323

Thiết bị đo độ ổn định Oxy hóa của xăng: theo D525

Thiết bị kiểm tra độ ăn mòn tấm đồng: theo D130

Thiết bị xác định hàm lượng lưu huỳnh S và chì Pb: theo D4294 Dụng cụ đo tỷ trọng: theo D287

Trình tự các công việc của quá trình kiểm tra chất lượng: lấy mẫu, phân tích mẫu, xử lý kết quả thử nghiệm để xác định sự phù hợp với yêu cầu kỹ thuật

Mẫu đại diện của nguyên liệu và sản phẩm: được dùng để xác định các tính chất hóa, lý từ đó tính thể tích chuẩn, giá cả và sự phù hợp với các yêu cầu thương mại và quản lý Việc lấy mẫu xăng dầu để kiểm tra chất lượng được qui định theo TCVN 6777:2000 (ASTM D.4057-95)

Phân tích mẫu: theo các chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng của từng loại sản phẩm, phương pháp phân tích theo tiêu chuẩn ASTM hoặc TCVN

Xử lý kết quả thử nghiệm để xác định sự phù hợp với yêu cầu kỹ thuật:

Có một thực tế đặt ra là, các tính chất của nguyên liệu và sản phẩm, hàng

hóa nói chung, được xác định bằng các phương pháp thử tại các phòng hóa nghiệm tiêu chuẩn để kiểm tra sự phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật Hai hoặc nhiều lần đo một chỉ tiêu của cùng một mẫu thử theo bất kỳ một phương pháp nào cũng sẽ không cho kết quả chính xác như nhau

Vậy nên, Tổ chức ASTM sau nhiều năm nghiên cứu và thu thập số liệu công phu đã đưa ra tiêu chuẩn ASTM D 3244-96 được chuyển dịch tương đương thành TCVN 6702:2000 với nội dung:

Quy định các hướng dẫn cho hai bên đối tác, thông thường là bên cung ứng và bên nhận để có thể so sánh và kết hợp các kết quả thử nghiệm độc lập thu được khi có sự tranh chấp về chất lượng sản phẩm

Đồng thời, nó cũng quy định phương pháp so sánh giá trị thử nghiệm thu được với một giới hạn yêu cầu kỹ thuật

3 Kiểm tra bồn bể chứa

Vấn đề mất mát về số lượng và chất lượng, được gọi chung là hao hụt trở nên đáng quan tâm trong quá trình xuất nhập nguyên liệu và sản phẩm

Có thể quan sát thấy các hiện tượng như bay hơi, rò rỉ, tràn vãi, giảm phẩm cấp, trong hầu hết các công đoạn của quá trình, tại tất cả các phương tiện chứa, thiết bị tham gia vào quá trình đó

Việc kiểm tra bồn bể thường xuyên giúp làm giảm được sự hao hụt về số lượng, chất lượng, do bay hơi, đồng thời ngăn ngừa được các sự cố gây ra cháy nổ, những rủi ro về ô nhiễm môi trường do xăng dầu, gây thiệt hại cho cộng đồng

Các công việc sau đây cần phải tiến hành trong công tác kiểm tra bồn bể chứa:

Kiểm tra thường xuyên tình trạng đáy, thân bể và các thiết bị của bể (van, ống nhập, xuất, van xã nước, phải ở trạng thái đóng kín, không rò chảy

Để giảm hao hụt do bay hơi, nếu có thể nên cho ngầm các bể chứa hoặc sơn màu sáng bạc cho các bể chứa để giảm thiểu sự ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường, trong những ngày nắng nóng có thể tiến hành tưới mát để giảm nhiệt độ cho bể

Cần đảm bảo nguyên tắc giảm thiểu khoảng trống trong bể, người ta thấy rằng với cùng một bể chứa nếu chứa thường xuyên ở mức 90%

sẽ giảm hao hụt đi 35 lần so với khi chứa ở mức 20% dung tích bể

Bố trí các bể chứa để hợp lý việc xuất nhập được thực hiện đúng nguyên tắc cấp hàng cũ, giữ hàng mới Đặc biệt lưu ý tránh để lẫn nước vào nhiên liệu, vì nước cũng là yếu tố gây biến tính các sản phẩm dầu mỏ

Cấn tuân thủ chế độ xúc rửa bể chứa và các phương tiện khi chuyển loại sản phẩm chứa Trong điều kiện Việt Nam, thời hạn xúc rửa bể chứa đối với bể chứa xăng ôtô, nhiên liệu phản lực tối đa là 2 năm; đối với dầu hỏa và dầu diesel tối đa là 4 năm và nhiên liệu đốt lò tối

đa là 5 năm

4 Lập thẻ kho, thẻ bồn

Cần quan tâm đúng mức đến việc giảm hao hụt nhiên liệu để giảm chi phí sản xuât Đó là kết quả của nhiều khâu công tác song trước hết là tổ chức quản lý Để có thể phát hiện kịp thời việc giảm phẩm cấp nhiên liệu hoặc hao hụt lớn, thậm chí gây tranh chấp giữa các bên cung cấp và nhận hàng cần có

hệ thống theo dõi xăng dầu trong bể chứa, tối thiểu là sổ đo bể, thẻ kho, thẻ bồn, sổ lý lịch bể chứa và các thiết bị công nghệ đi kèm cũng như lý lịch vận hành của từng thiết bị sử dụng nhiên liệu đó

Việc lập thẻ kho, thẻ bồn giúp cho việc quản lý sản phẩm có hiệu quả hơn, cho chúng ta biết các thông tin về sự biến động nhiều ít của các loại hàng, các mặt hàng nào không còn tồn kho Khi quản lý bằng tay, thẻ kho thường dùng bìa cứng có nhiều màu sắc khác nhau các số nhập xuất Hiện nay, phần lớn các thẻ kho, thẻ bồn được quản lý bằng các chương trình phần mềm

Nội dung trong các thẻ kho, thẻ bồn cho biết các thông tin cụ thể sau:

a Tại nơi nhận/xếp hàng:

Tên phương tiện nhận hàng

Số hiệu lượng kế: số lượng hiển thị qua lượng kế, nhiệt độ thực tế tại lượng kế họng xuất

Tỷ trọng ở 15o

C

Số lít thực xuất qui về lít/15o

C

b Tại phương tiện nhận hàng:

Hàng xuất từ bể nào? Mức chứa trong bể trước và ssau khi xuất? Lưu lượng bơm trung bình, m3/giờ

Số lít thực xuất qua lượng kế qui về lít/15o

C?

Số lít thực nhận tại phương tiện theo kết quả giám định sau khi xuất

5 Tiến hành quá trình xuất nhập nguyên liệu và sản phẩm

Quy trình xuất nhập nguyên liệu và sản phẩm bằng lượng kế được tiến hành theo các bước sau:

Bước 1: Kiểm tra trước khi xuất:

Kiểm tra ban đầu đối với tàu, xàlan: thực hiện kiểm tra độ sạch của hầm hàng và công nghệ để kiểm soát nước tự do trong khi bơm xuất hàng cho phương tiện

Kiểm tra lượng kế: đại diện của phương tiện hoặc khách hàng được phép phối hợp với kho hàng kiểm tra tình trạng công nghệ và yêu cầu kỹ thuật lượng kế như: kiểm tra chứng chỉ kiểm định lượng kế và tình trạng các niêm phong, kẹp chì sau kiểm định

Đọc và ghi chỉ số tổng ban đầu của lượng kế Quay bộ đếm tức thời của lượng kế về chỉ số không (0)

Bước 2: Kiểm tra lượng kế khi đang xuất:

Nếu có nghi vấn về sai số của lượng kế phải dùng lượng kế chuẩn đấu nối tiếp vào hệ thống để kiểm tra

Nếu sai số của lượng kế công tác vượt quá giới hạn cho phép thì lập biên bản và thông báo ngay cho cấp quản lý trực tiếp biết để xử lý cụ thể

Bước 3: Kiểm tra lượng kế sau khi xuất hàng:

Bảo đảm nguyên trạng niêm phong, kẹp chì như trước khi xuất

Đọc và ghi các giá trị hiển thị trên lượng kế bao gồm: giá trị trên bộ đếm tổng và bộ đếm tức thời để biết và so sánh

Kiểm tra mức chứa tại sau khi xúât hàng và tình trạng nước tự do, nếu

có

Bước 4: Đo tính, giám định và lập biên bản giao nhận tại tàu, xà lan: đo tính,

lập biên bản giao nhận tại tàu ở bến xếp hàng được thực hiện theo TCVN 3569-1993

Lưu ý: sau khi xuống hàng, nếu kiểm tra và phát hiện thấy có nước tự do

trong hầm hàng thì phải xử lý, bơm vét không để lại nước trong hầm hàng Nếu không thể hút vét được nước lên thì mới tiến hành đo, xác nhận vào biên bản giao nhận những dấu hiện về nước (hoặc vết nước) thực tế đo được tại các điểm đo hàng và tại các lỗ đo kiểm tra nước, cung cấp cho cảng tiếp nhận có đủ thông tin để nhận hàng hóa chính xác hơn

6 Thực hành

Tổ Bộ môn tổ chức cho sinh viên tham quan một trạm xăng dầu hoặc

kho xăng dầu để xem cách kiểm tra bồn bể chứa, qui trình xuất nhập nguyên liệu và các sản phẩm, các qui định an toàn trong quá trình xuất nhập nguyên liệu

Ghi chép các số liệu liên quan đến số lƣợng, chất lƣợng làm cơ sở

để lập thẻ kho, thẻ bồn và phân tích số liệu trong giờ học tiếp theo

BÀI 3 LẤY MẪU NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

Mã bài: HD B3

Giới thiệu

Công việc đầu tiên cần thực hiện trước khi phân tích xác định các chỉ tiêu của nguyên liệu và sản phẩm đó là vấn đề lấy mẫu và xử lý kết quả thử nghiệm để xác định sự phù hợp với yêu cầu kỹ thuật

Mục tiêu thực hiện

Học xong bài này học viên sẽ có khả năng:

Mô tả các cách lấy mẫu nguyên liệu và sản phẩm

Lấy mẫu các sản phẩm nhiên liệu khác nhau

Lấy mẫu sản phẩm phi nhiên liệu: Mỡ bôi trơn và bitum

Thực hiện các thí nghiệm làm trong PTN hóa dầu

Nội dung chính

1 Giới thiệu sơ lược về mẫu

Nguyên tắc chính của quy trình là phải lấy được mẫu hoặc một số mẫu cục bộ từ các vị trí trong bồn chứa hoặc thùng chứa theo cách thức nào đó sao cho mẫu hoặc hỗn hợp mẫu thu được thực sự đại diện cho dầu mỏ hoặc sản phẩm dầu mỏ”

Mẫu: là một phần được lấy từ toàn bộ thể tích có chứa hoặc không chứa các thành phần có cùng mhững tỷ lệ, đại diện cho toàn bộ thể tích đó Mục đích lấy mẫu:

Giao/ nhận

Kiểm tra/ Thử nghiệm

Tính hao hụt

Tính giá cả…

Phù hợp với các yêu cầu quản lý và thương mại

Mẫu đại diện: là mẫu có các tính chất vật lý và hoá học giống như đặc tính trung bình của khối chất được lấy mẫu, trong mức giới hạn về độ tái lập của các phương pháp thử nghiệm được dùng để xác định các tính chất này Mẫu cục bộ: là một mẫu ở một vị trí xác định trong bể chứa hoặc từ một đường ống tại một thời gian xác định

Các phương pháp lấy mẫu:

Lấy mẫu thủ công (ASTM D4057 tương ứng TCVN 6777)

Lấy mẫu tự động (ASTM D4177 tương ứng TCVN 6022)

Các phương pháp lấy mẫu cho các sản phẩm đặc biệt như LPG (ASTM D1265), Dầu thủy lực (ANSI B93.19 và B93.44) Dầu cách điện (ASTM D923)…

Các thuật ngữ và định nghĩa cơ bản:

Mẫu toàn mức (All-levels sample): Mẫu được lấy bằng cách thả bình lấy mẫu đến gần đáy bồn chứa (cần tránh nước tự do), sau đó mở bình lấy mẫu

và kéo lên với tốc độ (không đổi) sao cho bình chứa chứa khoảng 75% thể tích của nó (không quá 85%)

Mẫu di động (running sample) : Mẫu thu được bằng cách thả bình lấy mẫu từ bề mặt dầu xuống sát đáy và quay ngược lên bề mặt đỉnh dầu với một tốc độ (không đổi) sao cho bình chứa chứa khoảng 75% thể tích của nó (không vượt quá 85%) (đảm bảo rằng không có nước tự do vào bình lấy mẫu)

Mẫu cục bộ (spot sample): Mẫu được lấy ở một vị trí xác định trong bể chứa hoặc từ đường ống ở một thời gian xác định trong quá trình bơm chuyển

Mẫu hớt (mẫu bề mặt –surface sample): Mẫu cục bộ được lấy từ bề mặt của chất lỏng

Mẫu đỉnh (top sample):

Mẫu cục bộ thu được kể từ bề

mặt chất lỏng 15 cm

Mẫu lớp trên (upper

sample): Mẫu cục bộ lấy ở

mức 1/6 chiều sâu cột chất

lỏng kể từ bề mặt

Mẫu lớp giữa (middle

sample): Mẫu cục bộ lấy ở

mức ½ chiều sâu cột chất lỏng

kể từ bề mặt

Mẫu lớp dưới (lower

sample): Mẫu lấy ở mức 5/6 chiều sâu cột chất lỏng kể từ bề mặt

Mẫu cửa xuất (outlet sample): Mẫu cục bộ được lấy tại mép dưới của cửa xuất của bể

Mẫu xả (drain sample) và mẫu đáy (bottom sample): Trong xitec ô tô thì hai mẫu này là như nhau

Hình 3.1 Các vị trí lấy mẫu cục bộ bể tụ đứng

Đối với bể trụ đứng hoặc hầm tàu, xà lan: mẫu cục bộ có thể bao gồm mẫu trên, mẫu giữa, mẫu dưới , mẫu đáy, mẫu xả, mẫu cửa xuất, mẫu bề mặt, mẫu mái phao

Đối với bể trụ nằm ngang: mẫu cục bộ bao gồm các mẫu được rút ra ở các mức chứa tương đương với % chiều cao chứa tính theo đường kính và cũng được phân ra làm ba nhóm: nhóm mẫu trên, nhóm mẫu giữa và nhóm mẫu dưới

Đối với tuyến ống: mẫu cục bộ bao gồm mẫu tỷ lệ với dòng chảy, mẫu múc

Mẫu gộp: (composite sample): là mẫu pha trộn từ các mẫu cục bộ theo tỷ

lệ thể tích

Mẫu gộp bể trụ đứng: là mẫu được trộn từ các mẫu trên, mẫu giữa và mẫu dưới theo tỷ lệ: 1Trên +2 Giữa +1 Dưới Trong đó mẫu trên: là mẫu cục bộ được lấy ra từ điểm giữa của 1/3 mức chứa phía trên bể; mẫu giữa là mẫu cục bộ được lấy ra tại điểm giữa cột chất lỏng trong bể; mẫu dưới là mẫu cục bộ được lấy

ra tại điểm giữa của 1/3 mức chứa phía dưới bể

Mẫu gộp của bể trụ nằm ngang: bao gồm các phần bằng nhau của ba mẫu cục bộ : Trên + Giữa + Dưới , trong đó các mẫu trên, giữa, dưới được lấy ở các mức và trộn đều theo tỷ lệ thể tích

Mẫu gộp đối với các phương tiện tồn chứa phức tạp: (như hầm tàu xà lan): là hợp phần của các mẫu thông thường (mẫu running) được lấy ra ở tất cả các hầm chứa xăng dầu cùng loại

và được pha trộn theo tỷ lệ thể tích xăng dầu thực chứa tại các hầm đó

2 Lấy mẫu xăng, dầu Diesel và nhiên liệu phản lực

Các sản phẩm dầu mỏ như xăng, nhiên liệu phản lực, dầu diesel, dầu

FO, dầu thô… có áp suất hơi (RVP) nhỏ hơn hoặc bằng 101kPa (14.7 psi) được chứa trong các bể chứa, xe ôtô xitec, xe tải, tàu, xà lan Những sản phẩm thể đặc hay nửa lỏng có thể hóa lỏng bằng cách gia nhiệt cũng có thể

áp dụng qui trình này, miễn là các sản phẩm này thực sự lỏng tại thời điểm lấy mẫu

Bảng 3.1 Quy trình lấy mẫu đối với các chất lỏng khác nhau

Loại chất lỏng Phương tiện tồn

Lấy mẫu bằng chai Lấy mẫu cục bộ Chất lỏng có áp suất hơi nhỏ

hơn 101kPa (14.7psia)

Bồn chứa có vòi Lấy mẫu tại vòi

Chất lỏng có áp suất hơi nhỏ

hơn 101kPa (14.7psia)

ống Chất lỏng có áp suất hơi nhỏ

hơn 13.8kPa

Bồn chứa, tàu, xà lan

Lấy mẫu bằng chai

suất hơi nhỏ hơn 13.8kPa

Lấy mẫu tự động Lấy mẫu bằng chai Lấy mẫu cục bộ Lấy mẫu bằng vòi

2.1 Bình chứa mẫu

- Trơ với chất lấy mẫu

- Dễ rót, dễ đổ vào, dễ làm sạch

- Có thể trộn mẫu dễ dàng

- Không làm thay đổi tính chất của mẫu khi vận chuyển , tồn chứa

2.2 Các loại dụng cụ chứa mẫu

- Nắp nhựa

- Nắp vặn bằng kim loại

- Không dùng nắp bằng cao su

2.4 Thiết bị lấy mẫu:

2.5 Qui trình lấy mẫu:

1 Kiểm tra độ sạch của bình chứa mẫu, cốc hoặc chai lấy mẫu và chỉ dùng thiết bị sạch và khô

2 Ước lượng mức chất lỏng trong bể, dùng thước đo nếu cần

3 Gắn dây, đóng nắp lie vào cốc hoặc chai lấy mẫu

4 Thả thiết bị lấy mẫu xuống vị trí cần thiết

5 Tại vị trí đã định, kéo nút lie ra bằng cách giật mạnh dây lấy mẫu

6 Tại vị trí đã định, chờ đủ thời gian để chai/cốc được làm đầy hoàn toàn

7 Kéo thiết bị lấy mẫu lên

8 Kiểm tra xem chai/cốc có đầy không, nếu không lặp lại qui trình từ bước d)

9 Đậy nắp bình chứa mẫu và dán nhãn

10 Nếu chỉ cần mẫu cục bộ để tổ hợp mẫu thì bất kỳ đâu cũng phải lấy xong mẫu, dùng ống đong đo từng lượng mẫu riêng rồi đổ vào bình chứa mẫu

Trong nhiều trường hợp lấy mẫu thủ công chất lỏng, sản phẩm được lấy mẫu có chứa cấu tử nặng (ví dụ nước tự do), cấu tử này có xu hướng tách ra khỏi cấu tử chính Khi đó việc lấy mẫu thủ công theo các điều kiện dưới đây:

Hình 3.2 Các thiết bị lấy mẫu bằng chai/cốc

- Thời gian phải đủ lâu để cấu tử nặng tách ra và lắng xuống

- Dự đoán mức cấu tử nặng đã lắng xuống để lấy được mẫu đại diện trên mức này, nếu không mẫu đại diện sẽ có chứa phần các cấu tử nặng

- Một trong các điều kiện trên không đảm bảo thì việc lấy mẫu thực hiện theo phương pháp lấy mẫu tự động (TCVN 6022)

Các lưu ý khi lấy mẫu thủ công

Mẫu để thực hiện các phép thử tính chất hóa và lý bắt buộc phải theo qui trình lấy mẫu, với các yêu cầu cụ thể về số lượng và bảo quản mẫu

Việc lấy mẫu nên được tiến hành trước khi đo lượng hàng trong bể, đo nhiệt độ và các thao tác khác có thể gây xáo trộn sản phẩm trong bể; lấy mẫu theo thứ tự : trên đỉnh, lớp trên, lớp giữa, lớp dưới, cửa xúât, dưới cửa xúât, toàn phần, đáy và di động

Dụng cụ lấy mẫu phải được làm sạch trước khi được dùng để lấy mẫu, đối với sản phẩm dầu sáng có thể làm sạch bình chứa mẫu bằng cách xúc bình bằng cách xúc bình bằng chính sản phẩm trước khi lấy mẫu sản phẩm

đó

Lượng các mẫu riêng để pha trộn thành mẫu gộp đai diện cho nhiều bể (nhiều hầm) là căn cứ tỷ lệ thể tích hàng chứa trong bể tương ứng Phải bảo riêng từng mẫu (không gộp) để tiện thử lại khi cần

Nên giảm tối thiểu số lần chuyển các mẫu từ bình chứa nọ sang bình chứa kia giữa các thao tác lấy mẫu và thử nghiệm Sự thất thoát các hydrocacbon nhẹ, mất nước do bám dính hoặc nhiễm bẩn mẫu sẽ ảnh hưởng đến kết quả thử

Các mẫu phải được chứa trong các bình chứa kín để ngăn ngừa sự thất thoát các cấu tử nhẹ Trong thời gian lưu giữ, phải bảo quản mẫu tránh ánh sáng, nguồn nhiệt hoặc các điều kiện nhiệt bất lợi làm mẫu bị chuyển, xuống cấp

3 Lấy mẫu mỡ bôi trơn và bitum

Kiểm tra sự đồng nhất, so sánh hình thái, độ đặc của mỡ ở gần sát mặt ngoài của thùng chứa với lớp mỡ bên trong, cách bề mặt ít nhất 15 cm Khi các vật thùng chứa của một lô hay một chuyến hàng cùng được mở thì so sánh tất cả các vật chứa đã mở đó

Nếu không nhận thấy sự khác biệt trong mỡ, lấy một phần mỡ với khối lượng đủ tại vị trí gần trung tâm cách bề mặt ít nhất là 7,5 cm Dùng thìa sạch,

to hoặc dao xén lấy mỡ cho vào thùng chứa sạch Nếu có sự khác biệt nhau

của mỡ tại các vị trí khác nhau, lấy 2 mẫu riêng, một mẫu lấy ở lớp trên mặt, gần thành của thùng chứa, và mẫu kia lấy ở giữa, cách bề mặt ít nhất 15 cm,

và gửi mẫu cho phòng thí nghiệm như là các mẫu riêng biệt

4 Làm sạch dụng cụ sau khi lấy mẫu

Các bình chứa mẫu phải sạch, không chứa các chất có thể gây bẩn cho sản phẩm được lấy mẫu (ví dụ: nước, bụi, xơ sợi, các chất tẩy rửa, naphta, và các dung môi khác…) Trước khi dùng lại bình chứa như can, chai phải được tráng sạch bằng dung môi thích hợp Có thể dùng các dung môi tẩy cặn để rửa vết cặn Tráng kỹ bằng nước máy, sấy khô bình bằng một dòng khí sạch, không bụi, nóng ở nhiệt độ 400C hoặc cao hơn Các bình mới không cần rửa Trong phần lớn các trường hợp, các dụng cụ lấy mẫu không rửa bằng xà phòng và nước như đối với các loại bình chứa, can Trước khi dùng phải kiểm tra sạch sẽ và nguyên vẹn của các bình chứa/lấy mẫu

5 Thực hành: XÁC ĐỊNH ĐỘ CHẢY MỀM CỦA BITUM – ASTM D 36

5.1 Phạm vi ứng dụng

Phương pháp thử nghiệm này chủ yếu được dùng cho các sản phẩm bitum Trong bài này điểm chảy mềm được xác định bằng phương pháp kiểm định truyền thống vòng và bi (ring and ball method) theo tiêu chuẩn ASTM D

Chú ý: khuấy thận trọng để tránh tạo bọt cho mẫu

Đối với mẫu ashphalt, gia nhiệt không quá 2 giờ để nhiệt độ không cao hơn 110oC so với điểm chảy mềm dự đoán

Đối với mẫu nhựa đá, gia nhiệt không quá 30 phút để nhiệt độ không cao hơn 55oC so với điểm chảy mềm dự đóan

Nếu cần lặp lại thử nghiệm, không gia nhiệt trở lại mẫu trên, lấy mẫu mới

để tiến hành lại từ đầu

Gia nhiệt hai vòng đồng thau đến xấp xỉ nhiệt độ chảy được của mẫu và đặt chúng trên tấm đồng thau phẳng, nhẵn đã được bôi một lớp mỏng dầu silicon

Rót với một lượng hơi thừa bitum vào trong mỗi vòng và sau đó để nguội trong không khí ít nhất 30 phút Đối với loại bitum mềm ở nhiệt độ thường, làm nguội mẫu ít nhất 30 phút trong không khí ở nhiệt độ thấp hơn ít nhất 10o

C so với điểm chảy mềm dự đoán Từ lúc rót mẫu đến kết thúc thử nghiệm không kếo dài quá 4 giờ

Khi mẫu đã nguội, cắt bỏ phần bitum thừa bằng một con dao hay spatula được hơ nóng nhẹ, để lớp bitum ngang bằng với mặt trên của vòng

5.4.3 Chọn chất tải nhiệt

Sử dụng nước cất đối với mẫu có nhiệt độ chảy mềm từ 30 đến 80o

C Nhiệt độ bể lúc khởi đầu là 5 1o

C

Sử dụng glyxerin đối với mẫu có nhiệt độ chảy mềm từ 80 đến 157o

C Nhiệt độ bể lúc khởi đầu là 30 1o

C

Sử dụng etylenglycol đối với mẫu có nhiệt độ chảy mềm từ 30 đến 110o

C Nhiệt độ bể lúc khởi đầu là 5 1o

C

5.4.4 Quy trình thử nghiệm

Lắp bộ dụng cụ bao gồm vòng chứa mẫu, vòng định tâm và nhiệt kế vào đúng vị trí Cho chất lỏng tải nhiệt vào bể đến chiều cao 105 3mm Nếu sử dụng etylen glycol cần dùng quạt hút để hút khí độc Dùng kẹp đặt hai viên bi thép vào dưới đáy bể để chúng đạt đến nhiệt độ khởi đầu như những bộ phận khác của dụng cụ

Đặt bể vào trong nước đá hay gia nhiệt nhẹ, nếu cần thiết để đạt và duy trì nhiệt độ khởi đầu trong vòng 15 phút Chú ý tránh làm bẩn chất lỏng tải nhiệt

Dùng kẹp để lấy viên bi ở đáy bể đặt vòng định tâm

Gia nhiệt bể sao cho nhiệt độ tăng với tốc độ không đổi 50C/phút Giữ cho

bể tránh bị gió, dùng các tấm chặn nếu cần thiết Không tính trung bình tốc độ tăng nhiệt độ trong quá trình thử nghiệm Sai số tối đa cho phép cho mỗi phút, sau 3 phút đầu, là 0,50C Không chấp nhận các kết quả mà tốc độ tăng nhiệt

độ không nằm trong giới hạn cho phép

Ghi nhiệt độ cho mỗi vòng và bi tại thời điểm bitum bao quanh viên bi rơi chạm vào mặt tấm dưới

Chú ý: không hiệu chỉnh phần nhô ra của nhiệt kế Nếu 2 nhiệt độ cách nhau quá 10C, phải làm lại thí nghiệm

5.5 Báo cáo kết quả

Ghi kết quả điểm chảy mềm và chất lỏng tải nhiệt sử dụng

Đối với mẫu bitum cho trước, điểm chảy mềm xác định trong nước sẽ nhỏ hơn so với trong glyxerin

Để chuyển điểm chảy mềm trong nước ở nhiệt độ hơi cao hơn 800

C sang điểm chảy mềm trong glyxerin, cộng thêm + 4,20C đối với mẫu asphalt và +1,70C đối mẫu nhựa than đá Nếu điểm chảy mềm trong nước 850C, làm lại thử nghiệm với chất tải nhiệt là glyxerin

Điểm chảy mềm trong glyxerin nhỏ hơn 84,50C đối với asphalt và nhỏ hơn 82,00C đối với nhựa than đá được chuyển sang điểm chảy mềm trong nước bằng hệ số hiệu chỉnh - 4,20C đối với mẫu asphalt và -1,70C đối với mẫu nhựa than đá Nếu điểm chảy mềm trong glyxerin 800C đối với asphalt và 77,50C đối với nhựa than đá, làm lại thử nghiệm với chất tải nhiệt là nước Điểm chảy mềm (SP) trong etylen glycol chuyển sang điểm chảy mềm trong nước và glyxerin từ các công thức sau:

Asphalt : SP(glyxerin) = 1,026583 SP(etylen glycol) 1,334968 (0C) SP(nước) = 0,974118 SP(etylen glycol) 1,44459 (0

C) Nhựa than đá: SP(glyxerin) =1,044795 SP(etylen glycol) 5,063574 SP(nước) = 1,061111 SP(etylen glycol) 8,413488

Mục tiêu thực hiện

Học xong bài này học viên sẽ có khả năng:

Mô tả thành phần của khí tự nhiên và khí dầu mỏ

Mô tả vai trò của khí hóa lỏng

Hiểu được qui trình hóa lỏng khí

Kiểm tra khí hóa lỏng trong điều kiện PTN

Nội dung chính

1 Đặc điểm chung của khí tự nhiên và khí dầu mỏ

Khí tự nhiên được khai thác từ các mỏ khí, còn khí dầu mỏ hoặc khí đồng hành (mang ý nghĩa là khí đi theo cùng dầu mỏ) được khai thác từ các mỏ dầu đồng thời với quá trình khai thác dầu

Một đặc điểm chung của khí tự nhiên và khí dầu mỏ là chúng đều được hình thành trong các lớp xốp phía dưới lòng đất sâu Khi nằm trong vỉa dưới

áp suất cao, chúng được hoà tan trong dầu mỏ Sau khi khai thác lấy ra khỏi vỉa do áp suất giảm, chúng thoát ra khỏi dầu tạo nên khí dầu mỏ Khí có thành phần gồm: mêtan, êtan, propan và butan, cùng một ít pentan đi kèm, trong đó propan và butan chiếm tỷ lệ cao

Đối với khí tự nhiên, thành phần hydrocacbon cũng chỉ bao gồm những hợp chất như trong khí dầu mỏ, chỉ khác là sự phân bố tập trung chủ yếu vào các hydrocacbon nhẹ là mêtan và êtan

Do thành phần chủ yếu là các khí hydrocacbon nhẹ, nên khí tự nhiên và khí dầu mỏ đều dể được hóa lỏng ở điều kiện thường Tính chất quan trọng này làm cho khí tự nhiên và khí dầu mỏ trở nên linh hoạt hơn trong việc sử dụng

Hàm lượng của các cấu tử trên thay đổi tuỳ theo nguồn gốc của khí Ví

dụ, trong khí tự nhiên chứa chủ yếu mêtan, các khí nặng hơn C3 C4 rất ít, còn trong khí đông hành, hàm lượng các khí C3 C4 cao hơn

Người ta có thể sử dụng các mỏ khí đó làm nguồn nguyên liệu để sản xuất các khí trơ, thu hồi H2S để phục vụ cho công nghiệp

2.2 Phân loại

Trong thiên nhiên thường tồn tại các loại khí hydrocacbon, bao gồm: khí

tự nhiên, khí ngưng tụ, khí đồng hành trong quá trình khai thác dầu mỏ và các loại khí thứ cấp sinh ra trong quá trình chế biến dầu tại các nhà máy lọc dầu Khí hydrocacbon trong tự nhiên được phân loại theo nguồn gốc như dưới đây:

Khí tự nhiên: là các khí chứa trong các mỏ khí riêng biệt Trong khí này

thành phần chủ yếu là khí mêtan – CH4 (từ 93 đến 99%), còn lại là các khí khác như êtan - C2H6, propan – C3H8 và rất ít butan – C4H10

Khí đồng hành: là khí nằm lẫn trong dầu mỏ, được hình thành cùng với

dầu, thành phần chủ yếu là các khí nặng như: propan, butan, pentan, (còn gọi là khí dầu mỏ)

Khí ngưng tụ (condensat): thực chất là dạng trung gian giữa dầu mỏ và

khí (phần cuối của khí và phần đầu của dầu), bao gồm các hydrocacbon như: propan, butan và một số hydrocacbon lỏng khác như pentan, hexan, thậm chí hydrocacbon naphtenic và aromatic đơn giản Ở điều kiện thường, khí ngưng

tụ ở dạng lỏng Khí ngưng tụ là nguyên liệu quý để sản xuất khí dầu mỏ hoá lỏng và sử dụng trong công nghiệp tổng hợp hóa dầu

Người ta còn phân loại khí theo hàm lượng hydrocacbon từ propan trở lên:

Khí ẩm: là khí giàu propan, butan và các hydrocacbon nặng (từ propan

trở lên trên mức 150g/m3) Từ khí này người ta chế được xăng khí, khí hoá lỏng (LPG) và các hydrocacbon riêng biệt cho công nghệ tổng hợp hữu cơ

Khí khô: là khí chứa ít hydrocacbon nặng (từ propan trở lên, dưới mức

50 g/m3) Khí này được sử dụng làm nhiên liệu cho công nghiệp và đời sống, làm nguyên liệu cho nhà máy phân đạm, sản xuất ethylen, axetylen, êtanol,

Khí tự nhiên có thể chia thành các loại sau:

Khí không đồng hành: có số lượng đáng kể, là khí tự do, nằm dưới lòng đất và không tiếp xúc với dầu thô trong mỏ dầu

Khí đồng hành: là khí tự do nằm trong các mỏ dầu

Khí hoà tan: là khí tan trong dầu thô nằm dưới các mỏ dầu

Ứng dụng trước tiên của khí tự nhiên là sử dụng làm nhiên liệu sinh nhiệt, tiếp đó là sử dụng làm nguồn hydro trong các nhà máy để sản xuất NH3

Thông thường, khí tự nhiên được đưa đến nơi tiêu thụ ở dạng khí bằng mạng đường ống, hoặc ở dạng nén trong các chai thép chịu lực Khí này được gọi là Compressed Natural Gas – CNG

Hình 4.2 Thể tích của khí tự nhiên hóa lỏng giảm đi 600 lần

Ý nghĩa quan trọng của việc hoá lỏng khí tự nhiên là do sự giảm 600 lần

về thể tích làm cho công việc vận chuyển, bảo quản trở nên thuận lợi hơn rất nhiều

Khí tự nhiên hoá lỏng có thể ở dạng thô (chưa phân tách) hoặc có thể tách ra thành từng cấu tử Các cấu tử và hỗn hợp các cấu tử có thể tách ra từ khí tự nhiên là:

Êtan: là hydrocacbon no, sôi ở

nhiệt độ -88 oC, hóa lỏng ở áp suất

cao và nhiệt độ dưới 18 o

C Trong công nghiệp hóa dầu, êtan được

tách toàn bộ ra khỏi khí LNG để

sử dụng làm nguyên liệu sản xuất

ethylene – một dạng hoá chất cơ

bản nhất của công nghiệp hóa

dầu

Propan: là hydrocacbon no, sôi ở

-42 oC, hoá lỏng ở ngay nhiệt độ

thường dưới áp suất trung bình

Hình 4.3 Cấu trúc phân tử của các hydrocacbon chủ yếu trong LPG

Propan thương phẩm có thể chứa êtan, butan và khí lọc dầu hóa lỏng với các hàm lượng khác nhau

Butan: là hydrocacbon no, tồn tại ở dạng lỏng dưới điều kiện thường Nó

có thể được phân tách thành n-butan (sôi ở 0 oC) và iso-butan (sôi ở 11,7 o

C)

Xăng tự nhiên: là hỗn hợp các hydocacbon tách ra và thu được từ khí tự

nhiên, chứa chủ yếu là pentan và các hydrocacbon nặng hơn

Khí tự nhiên hoá lỏng được sử dụng làm nhiên liệu trong nhiều ngành kinh tế quốc dân như năng lượng, công nghiệp, giao thông vận tải, khí đốt dân dụng và tỏ ra có ưu thế hơn so với các loại nhiên liệu khác Chẳng hạn như trong ngành năng lượng, sử dụng khí tự nhiên để sản xuất điện sẽ giảm giá thành từ 30 đến 40% Xây dựng nhà máy chạy bằng khí đốt, vốn đầu tư sẽ giảm 20% so với nhà máy chạy bằng than Ở các nước khác như New Zealand, tất cả các phương tiện giao thông trên đường phố đều dung nhiên liệu LNG, LPG và đã tiết kiệm được 50% phí tổn nhiên liệu Bên cạnh đó, khi dùng LNG, tuổi thọ của động cơ tăng lên gấp nhiều lần do nó có khả năng giảm mài mòn; ngoài ra giảm ô nhiễm môi trường do giảm đáng kể lượng SOx,

COx, NOx trong khí thải

4 Khí dầu mỏ hóa lỏng

Khí dầu mỏ hoá lỏng (viết tắt là LPG) là khí thu được từ quá trình chế biến dầu được hóa lỏng, bao gồm hỗn hợp các loại hydrocacbon khác nhau Thành phần hoá học chủ yếu của LPG bao gồm các hydrocacbon parafinic như: propan và butan Ngoài ra tuỳ thuộc vào phương pháp chế biến

mà trong thành phần của nó còn có thể có mặt một lượng nhỏ olefin như propylen, butylen

Khi hoá lỏng, thể tích của các hydrocacbon giảm, ví dụ: 1 lít propan lỏng cho 270 lít hơi ở 1 at, 1 lít butan lỏng cho 238 lít hơi ở 1 at Vì vậy, cũng như LNG, LPG có thể vận chuyển, tàng trử một cách dễ dàng và thuận tiện

LPG được sản xuất bằng cách nén khí đồng hành hoặc khí từ các quá trình chế biến dầu mỏ ở các nhà máy lọc dầu dưới áp suất không cao lắm 10 – 15kg/cm2 Khí dầu mỏ hóa lỏng cung cấp cho các hộ tiêu thụ dưới dạng lỏng, chứa trong các chai thép hoặc xitec chịu áp

Hiện nay trên thị trường Việt Nam có sản phẩm LPG của nhiều công ty kinh doanh khác nhau, thành phần propan và butan cũng khác nhau: LPG của Elf Gas Saigon có tỷ lệ Propan/Butan là 20/80, của Petrolimex 30/70 và của Saigon Petro 50/50

Đặc tính hoá lý của các loại LPG thương phẩm được tham khảo trong

bảng sau:

Bảng 4.2 Đặc tính hoá lý của các loại LPG thương phẩm

Đặc tính

Loại LPG 100% Propan

(Propagas)

100%

Butan (Butagas)

Hỗn hợp Butan – Propan, 50/50 (Saigon Petro)

0,0 0,4 99,4 0,2

0,0 51,5 47,5 1,0

Nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy (gọi tắt là nhiệt cháy) của propan là 11.070 Kcal/kg, trong khi của butan là 10.920 Kcal/kg Mặt khác, áp suất hơi tạo ra ở 20 oC của propan là 14 kg/cm2, của butan là 3,86 kg/cm2 Qua đó cho thấy LPG càng nhiều propan, nhiệt cháy có cao hơn một ít và sử dụng được triệt để vì bốc hơi hoàn toàn ở nhiệt độ môi trường, ngược lại, LPG có nhiều butan, bình thép không cần áp lực cao, vì áp suất hơi không lớn ở nhiệt độ môi trường nhưng thường không sử dụng được triệt để nếu nhiệt độ môi trường thấp Nói chung LPG có thể có thành phần propan và butan khác nhau, nhưng chất lượng không có gì khác nhau đáng kể Việc lựa chọn sử dụng loại này hay loại khác thường là do thói quen của người tiêu dùng

Ở Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ LPG ngày càng tăng, có thể tham khảo ở bảng sau:

trang bị các thiết bị đun nóng LPG để bốc hơi hoàn toàn khi sử dụng

Ngày nay trên thế giới có xu hướng sử dụng LPG thay cho nhiên liệu xăng để chạy ôtô, do nó có nhiều ưu điểm hơn hẳn so với các loại nhiên liệu khác là nhiên liệu cháy hoàn toàn, không có khói, không có tro, không có lẫn các tạp chất gây ăn mòn các phương tiện bồn bể chứa, không ô nhiễm Hàm lượng khí thải độc hại như: NOx, COx rất ít

5 Phương pháp hóa lỏng khí

Việc chuyển hoá khí thành nhiên liệu đốt là hướng sử dụng quan trọng và

có hiệu quả cao, do đó công nghệ hoá lỏng khí đã và đang được phát triển trên phạm vi toàn cầu

Thông thường các hydrocacbon trong thành phần khí tự nhiên ở điều kiện thường có nhiệt độ sôi rất thấp Trong quá trình hoá lỏng khí, các khí có nhiệt độ sôi thấp sẽ được làm lạnh xuống dưới điểm sương của nó Nhiệt độ sôi ở điều kiện thường và nhiệt độ ngưng tụ tại áp suất đã cho đối với một cấu

tử của khí tự nhiên được xem ở bảng sau:

Bảng 4.3 Nhiệt độ sôi ở và nhiệt độ ngưng tụ đối với một số cấu tử

Để sản xuất khí tự nhiên hoá lỏng LNG và khí dầu mỏ hoá lỏng LPG, người ta vừa nén (tăng áp suất) nhằm tăng nhiệt độ điểm sôi, vừa làm lạnh (giảm nhiệt độ) đến nhiệt độ dưới điểm sương, tại đó khí sẽ ngưng tụ và được hoá lỏng Dưới đây là trường hợp điển hình của quá trình hoá lỏng khí propane và n-butane:

Bảng 4.4 Nhiệt độ sôi đối với một số cấu tử

Khí Điểm sôi °C Trạng thái ở 20°C Khí hoá lỏng

và nhiệt độ là 20oC propane ở trạng thái khí Tuy nhiên, nếu tăng áp suất lên

14 lần so với áp suất khí quyển thì nhiệt độ sôi của nó sẽ tăng lên đến +38 o

Trong thực tế, người ta hoá lỏng khí bằng các phương pháp sau:

Phương pháp ngưng tụ khí ở nhiệt độ thấp: đây là phương pháp có

hiệu quả và kinh tế hơn cả, khí ngưng tụ ở nhiệt độ -25 oC đến - 35 o

C, áp suất 30 atm đến 40 atm Khí từ xí nghiệp khai thác được nén bằng máy nén khí, sau đó được làm lạnh và đưa vào thiết bị sấy khí Khí sau khi được sấy đưa qua thiết bị sinh hàn làm nguội và đưa vào thiết bị ngưng tụ nhiệt độ thấp Tại đó khí nén được làm lạnh tới nhiệt độ âm cần thiết, sau đó đưa sang bộ phận tách khí, ở đó một phần hydrocacbon đã ngưng tụ, hoá lỏng và được tách ra

Phương pháp hấp thụ nhiệt độ thấp: dựa trên cơ sở của hai quá trình

chuyển khối cơ bản: hấp thụ và khử hấp thụ Bản chất vật lý của quá trình là

sự cân bằng giữa dòng khí và lỏng do sự khuyếch tán chất từ pha này sang pha khác Khi đạt cân bằng bền động lực của sự khuyếch tán được xác định bằng hiệu số áp suất riêng phần của các cấu tử tách ra trong pha khí và pha lỏng Nếu áp suất riêng phần của các cấu tử trong pha khí lớn hơn trong pha lỏng thì xảy ra quá trình hấp thụ (hấp thụ khí bởi chất lỏng), và ngược lại, nếu như áp suất riêng phần của cấu tử bị tách ra ở trong pha khí nhỏ hơn trong pha lỏng thì xảy ra quá trình khử hấp thụ (thoát khí ra khỏi chất lỏng)

6 Vận chuyển và tồn chứa khí

Theo phương thức truyền thống, khí được vận chuyển cả bằng đường

ống hoặc được hoá lỏng và vận chuyển bằng tàu Trong khoảng cách cung độ

từ 3500 – 4000 km, khí tự nhiên dẫn trong đường ống là thuận lợi và giá rẻ

Trường hợp phải cung cấp đi xa hơn trên 4000 km hoặc phải xuyên qua đại

dương, khí tự nhiên sẽ được hóa lỏng, vận chuyển bằng các phương tiện đặc

biệt

Thật không may mắn, vì các mỏ khí thường ở quá xa so với các thị

trường lớn nên không có nhiều khí để vận chuyển bằng đường ống do chi phí

xây dựng đường ống rất tốn kém Điều này có nghĩa là vận chuyển LNG bằng

tàu hiện nay được ưa chuộng hơn

Những tàu này được thiết kế đặc biệt, tàu có vỏ bọc kép và được trang bị

với hệ thống làm lạnh bên trong có khả năng giữ ở nhiệt độ thấp (-160 oC) ở

Sau khi vận chuyển đến nơi tiêu thụ, khí được tồn trữ và chứa trong các

bể chứa Bên trong bể chứa này được làm bằng thép không rỉ, xung quanh có

lớp cách nhiệt rất dày Các bể chứa có thể được đặt nổi trên mặt đất hoặc xây

dựng ngầm trong lòng đất

Nhằm tránh những rủi ro gây ra do cháy nổ và giảm thiểu ảnh hưởng đến

môi trường trong khu vực gần cảng nhập và trên đất liền, trong tương lai khí

hoá lỏng sẽ được tồn chứa ở ngoài khơi dưới các dạng như sau:

- Hệ thống giàn cố định và chuyển đổi (Hình 4.7)

- Hệ thống cầu năng lượng (Hình 4.8)

- Bể chứa nổi và hệ thống hoá khí (Hình 4.9)