Tiểu LuậnPHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ KIỂM TRACHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM DẦU KHÍ

Trong bài tiểu luận sẽ đưa ra các tiêu chí cơ bản này và cácphương pháp được sử dụng để đánh giá các chỉ tiêu này cũng như biện giải các lý do sửdụng các tiêu chí này để đánh giá chất

Tiểu Luận PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM DẦU KHÍ

Để đánh giá được chất lượng của sản phẩm LPG phục vụ cho quá trình nghiên cứuđánh giá giá trị phục vụ các mục đích khoa học cũng như kinh tế, hiện nay có nhiều cáctiêu chí đã được đưa ra Trong bài tiểu luận sẽ đưa ra các tiêu chí cơ bản này và cácphương pháp được sử dụng để đánh giá các chỉ tiêu này cũng như biện giải các lý do sửdụng các tiêu chí này để đánh giá chất lượng LPG

I.1 Giới thiệu về LPG

• Làm sạch khi: loại bỏ các tạp chất bằng phương pháp lắng, lọc Sau khi loại bỏ các tạp

chất, khí nguyên liệu còn lại chủ yếu là các hydrocarbon như etan, propan, butan…

• Tách khi: hỗn hợp khí nguyên liệu cần được tách riêng từng khí để sử dụng và pha trộn

cho từng mục đích sử dụng khác nhau Có thể dùng các phương pháp tách khí nhưphương pháp nén, hấp thụ, làm lạnh từng bậc, làm lạnh bằng giãn nở khí… Qua hệ thốngcác dây chuyền tách khí có thể thu được propan và butan tương đối tinh khiết với nồng độ

từ 96-98%

• Pha trộn: các khí thu được riêng biệt lại được pha trộn theo các tỷ lệ thể tích khác nhau

tùy theo yêu cầu Hiện nay trên thị trường Việt Nam có khá nhiều loại LPG khác nhau docác hãng cung cấp với các tỷ lệ propan: butan là 30:70, 40:60, 50:50… Đối với LPG có tỷ

lệ là 30:70, 40:60 thường được sử dụng trong sinh hoạt Còn tỷ lệ pha trộn 50:50 thườngđược sử dụng làm nguyên liệu trong các ngành công nghiệp như nấu thủy tinh, sản xuấtắc quy, cơ khí đóng tàu

Khi chuyển từ thể lỏng sang thể khí, LPG có tỷ lệ giãn nở rất lớn 1 lít LPG lỏngsẽ tạo ra khoảng 250 lít khí

Do vậy trong các bồn chứa LPG không bao giờ được nạp đầy, chúng được quy định chỉ chứa từ 80% - 85% dung tích

Sản xuất LPG không khó nhưng có lẽ vấn đề tồn trữ LPG luôn là một trở ngại vìchi phí xây dựng các bồn chứa LPG khá cao Để có được một kho chứa LPG 1.000 tấntheo đúng tiêu chuẩn, cần khoảng 60 tỷ đồng Vì là bồn chứa chịu áp lực cao nên phảituân thủ các quy định trong tiêu chuẩn TCVN 6486-1999 hay TCVN 7441-2004 KhoLPG của PVGas Việt Nam hiện có sức chứa lớn nhất nước nhưng cũng chứa được tối đa7.000 tấn Với số lượng này, chỉ hai tàu bơm trong vài ngày là hết Do không có kho chứa

đủ lớn nên các doanh nghiệp thường không dám ký hợp đồng nhập khẩu dài hạn với sốlượng lớn; hoặc ký hợp đồng nhưng không thể cùng lúc chuyển về với khối lượng lớn Vìvậy các doanh nghiệp thường bị động trong việc bình ổn thị trường, và đó cũng là lý dokhiến thị trường LPG trong nước thường có nhiều biến động về giá so với thế giới

4 Thành phần của LPG

Thành phần của LPG chủ yếu là propan và butan ngoài ra có một số chất khác nữanhưng rất ít do tinh chế chưa sạch hoặc là do cho thêm vào để cải thiện tính chất nào đócủa LPG hoặc với mục đích nào đó (chất tạo mùi…) Thành phần của LPG thì có thể biếnđộng theo từng cơ sở sản xuất và do ứng dụng của nó

Nhưng thông thường thì tỉ lệ propan : butan = 50 : 50 nhưng đôi khi là 30:70,40:60 tùy thuộc cơ sở và mục đích sử dụng

Số TT ĐẶC TÍNH LPG PHƯƠNG PHÁP

THỬ MIN Đặc trưng MAX

1 Tỉ trọng tại 150C 0.55 0.55 0.575 ASTM D1657

2 Áp suất hơi ở 37.80C (Kpa) 420 460 1000 ASTM D2598

5050

260602

ASTM D2163

4 Ăn mòn lá đồng ở (37.80C /giờ) 1A 1A 1A ASTM D1838

5 Nước tự do( % khối lượng ): 0 0 0

6 Sulphur sau khi tạo mùi (PPM) 20 25 30 ISO 4260

7 Cặn còn lại sau khi hoá hơi ( %

11.300 12.000

-10 Nhiệt lượng 1 kg LPG tương

đương :

+ Điện (KW.h)

+ Dầu hỏa (Lít)

141.5-23-4

12 Tỉ lệ hoá hơi : Lỏng -> Hơi 250 lần

13 Giới hạn cháy trong không khí

Nhưng nói chung thì LPG:

- Không màu , không mùi , không độc hại ( nhưng được pha thêm chất

Etylmecaptan có mùi đặc trưng để dễ phát hiện khi có rò xì gas )

- Nhiệt độ sôi của gas thấp ( từ - 45 đến - 2oC ) nên để gas lỏng tiếp xúc trực tiếpvới da sẽ bị phỏng lạnh

- Trong điều kiện nhiệt độ môi trường gas bốc hơi rất mãnh liệt , khi gas chuyển

từ trạng thái lỏng sang hơi thì thể tích tăng đến 250 lần

Áp suất của gas phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường , khi nhiệt độ tăng thì áp suấtgas sẽ tăng và ngược lại Trong điều kiện nhiệt độ khu vực phía nam thì áp suất gas daođộng trong khoảng từ 4 - 7 kg/cm2

Tỉ trọng của gas lỏng nhẹ hơn nước , khối lượng riêng trong khoảng DL = 0.51 0.575 Kg/Lít

-Tỉ trọng gas hơi nặng hơn không khí DH = 1.51 - 2 lần , nên gas bị rò xì sẽ tíchnơi trũng , thấp hơn mặt bằng xung quanh ( cống , rãnh )

6 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng LPG

Các chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của LPG được liệt kê trong bảng sau:

3 Hàm lượng nước tự do % kl Không có

Quan sát bằng mắtthường0

4

Độ ăn mòn tấm đồngtrong 01 giờ ở 37,8 °C - Số 1 ASTM D1838 - 910

ASTM D2163 - 91ASTM D2163 - 91ASTM D2163 - 91ASTM D2163 - 91

0

7

Thành phần cặn sau khi

bốc hơi 100ml, max ml ASTM D1267 - 95

7 Ưu – nhược điểm của LPG

Ưu điểm:

- Tỏa năng lượng (nhiệt) khá cao:mỗi kg LPG cung cấp khoảng 12.000 kcalnăng lượng, tương đương nhiệt năng của 2 kg than củi hay 1,3 lít dầu hỏa hoặc1,5 lít xăng

- Việc sản sinh ra các loại chất ( khí NOx ,SOx )khí độc và tạp chất trong quátrình cháy thấp đã làm cho LPG trở thành một trong những nguồn nhiên liệuthân thiện với môi trường

- Dễ cháy vì thế nên hiệu suất cháy cao, cháy hoàn toàn, ít gây ô nhiễm

- Nhiệt độ cháy cao (có thể đạt 1900-1950oC ) nên có thể nung chảy hầu hết mọithứ

- Vận tốc bay hơi của LPG rất nhanh, dễ dàng khuyếch tán, hòa trộn với khôngkhí thành hỗn hợp cháy tốt

- Vì có tương đối ít thành phần hơn nên dễ đạt được đúng tỷ lệ pha trộn nhiênliệu, cho phép sản phẩm cháy hoàn toàn Việc này đã làm cho LPG có các đặctính của một nguồn nhiên liệu đốt sạch

- Cả Propane và Butane đều dễ hóa lỏng và có thể chứa được trong các bình áplực Những đặc tính này làm cho loại nhiên liệu này dễ vận chuyển, và vì thếcó thể chuyên chở trong các bình hay bồn gas đến người tiêu dùng cuối cùng

- LPG là loại nhiên liệu thay thế rất tốt cho xăng trong các động cơ đánhlửa.Trong một động cơ được điều chỉnh hợp lý, đặc tính cháy sạch giúp giảmlượng chất thải thoát ra, kéo dài tuổi thọ

- Như một chất thay thế cho chất nổ đẩy aerosol và chất làm đông, LPG đượcchọn để thay cho fluorocarbon vốn được biết đến như một nhân tố làm thủngtầng ozone

- Với các đặc tính là nguồn nhiên liệu sạch và dễ vận chuyển, LPG cung cấp mộtnguồn năng lượng thay thế cho các nhiên liệu truyền thống như: củi, than, vàcác chất hữu cơ khác Việc này cung cấp giải pháp hạn chế việc phá rừng vàgiảm được bụi trong không khí gây ra bởi việc đốt các nhiên liệu truyền thống

Nhược điểm:

- Do hơi LPG có tỷ trọng với không khí lớn hơn 1 (Tỉ trọng LPG nhẹ hơn so vớinước là: Butane từ 0,55 – 0,58 lần, Propane từ 0,5 – 0,53 lần; Ở thể hơi (gas)trong môi trường không khí với áp suất bằng áp suất khí quyển, gas nặng hơn

so với không khí: Butane 2,07 lần; Propane 1,55 lần) nên khi thoát ra ngoài sẽ

bay là là trên mặt đất, tích tụ ở những nơi kín gió, những nơi trũng, những hanghốc của kho chứa, bếp…thậm chí là mặt nước rất dễ gây cháy nổ.

- Màu sắc: LPG ở trạng thái nguyên chất không màu không có mùi nên khó nhậnbiết sự có mặt của nó (khắc phục nhược điểm này LPG được pha trộn thêmchất tạo mùi Mercaptan với tỉ lệ nhất định để có mùi đặc trưng nên có thể nhậnbiết bằng khứu giác)

- LPG là loại nhiên liệu dễ cháy khi kết hợp với không khí tạo thành hỗn hợpcháy nổ Đạt tới giới hạn nồng độ cháy, dưới tác dụng của nguồn nhiệt hoặcngọn lửa trần sẽ bắt cháy làm phá hủy thiết bị, cơ sở vật chất, công trình

- LPG tồn tại ở nhiệt độ thường với áp suất khá cao nên cần phải được bảo quảnở nơi có áp suất cao Vì vậy đòi hỏi các thiết bị chứa phải có độ bền cao

8 So sánh tính năng của LPG với các loại nhiên liệu khác

Sản lượng khí dầu mỏ hóa lỏng trên thế giới đạt 130 triệu tấn trong năm 1995 vàtrong năm 2000 con số này tăng lên đến trên 200 triệu tấn Khí dầu mỏ hóa lỏng đã đượcphát triển và thương mại hóa từ những năm 1950 Trước đây, chúng được dùng chủ yếucho công nghiệp và sinh nhiệt gia dụng Việc nghiên cứu sử dụng LPG trên phương tiệngiao thông vận tải mới được tiến hành trong những thập niên gần đây Để góp phần làmgiảm ô nhiễm môi trường không khí, một số nước đã áp dụng chính sách thuế đặc biệt đểkhuyến khích người dân sử dụng khí LPG chẳng hạn như Hà lan, Ý, Hàn quốc …Hìnhbên dưới giới thiệu tỉ lệ ôtô sử dụng LPG tại một số quốc gia trên thế giới

Tỷ lệ ôtô sử dụng LPG tại một số nước trên thế giới

Quá trình cháy của LPG diễn ra thuận lợi hơn nhiều so với xăng do hỗn hợp đượchòa trộn tốt Mặt khác LPG ở thể khí trong điều kiện khí trời nên không có lớp nhiên liệulỏng ngưng tụ trên thành xy lanh hay thành đường ống nạp do đó giảm thành phần cácchất khí chưa cháy trong khí thải động cơ Thực nghiệm cho thấy ôtô chạy bằng LPG dễdàng thỏa mãn những tiêu chuẩn khắt khe nhất của luật môi trường hiện nay Trong điềukiện hoạt động bình thường, ôtô LPG có mức độ phát ô nhiễm giảm 80% đối với CO,55% đối với HC và 85% đối với NOx so với động cơ xăng cùng cỡ Ngoài ra sử dụngnhiên liệu LPG cũng góp phần làm đa dạng hóa nguồn năng lượng sử dụng cho giaothông vận tải

Do LPG có các đặc tính kỹ thuật như có tính chống kích nổ cao, không có chì (khi

so với xăng pha chì) nên sản phẩm cháy không có muội than, không có hiện tượng đóngmàng nên động cơ làm việc với LPG ít gây kích nổ hơn, ít gây mài mòn xy lanh, piston,segment, và các chi tiết kim loại khác trong động cơ

So sánh khi thải của các xe chạy bằng xăng, diesel và LPG

Nguồn sản xuất và đặc tính khí thải động cơ sử dụng Propane

Qua các nghiên cứu thực nghiệm quá trình cháy của động cơ sử dụng LPG, từ cáckết quả thực nghiệm các nhà nghiên cứu đã rút ra được những kết luận sau :

Tốc độ cháy của hỗn hợp LPG – không khí lớn hơn tốc độ cháy của hỗn hợp xăng– không khí và phụ thuộc vào tốc độ động cơ Do đó cần điều chỉnh lại góc đánh lửa sớmkhi chuyển động cơ xăng sang LPG

Hỗn hợp LPG – không khí có thể cháy ổn định ở giới hạn dưới của độ đậm đặc.Vì vậy có thể thiết kế động cơ làm việc với hỗn hợp loãng để nâng cao tính kinh tế

và giảm ô nhiễm môi trường

9 Ứng dụng

LPG được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như sau:

- Dân dụng: các hộ gia đình sử dụng LPG làm nhiên liệu, chất đốt trong sinh

hoạt theo hình thức sử dụng bình gas 12kg (tỷ lệ propan :butan = 30 :70 hoặc

40 :60)

- Thương mại: chủ yếu là các khách sạn, nhà hàng, khu vui chơi giải trí… sử

dụng bình gas 45kg (tỷ lệ propan :butan = 30 :70 hoặc 40 :60)

- Tiêu thụ công nghiệp: các nhà máy sử dụng LPG làm nhiên liệu để phục vụ

sản xuất như nhà máy sản xuất gốm, sứ, thủy tinh, gạch men, chế biến thựcphẩm, nông sản, thủy sản… Đây là nguồn tiêu thụ LPG quan trọng ở ViệtNam (LPG có tỉ lệ propan :butan = 50 :50)

- Giao thông vận tải: sử dụng LPG thay thế cho các nhiên liệu truyền thống như

xăng, dầu; và “xanh hóa” nhiên liệu Tuy nhiên đến thời điểm hiện nay việc sửdụng LPG trong giao thông vận tải còn khiêm tốn Đi ngoài đường thỉnhthoảng chúng ta bắt gặp những chiếc taxi “xanh” với nhiên liệu LPG của hãngPetrolimex Kết quả thử nghiệm sử dụng bộ chuyển đổi LPG cho xe taxi sẽ tiếtkiệm được khoảng 25-29% chi phí so với chạy xăng Việt Nam cũng bắt đầuứng dụng LPG làm nhiên liệu thay xăng cho xe gắn máy

10 Thị trường LPG Việt Nam và thế giới

Thị trường LPG Việt Nam

• Nguồn cung LPG

Những năm gần đây chúng ta đã có quá nhiều chuyện để nói về công nghiệp dầukhí Việt Nam Vào những năm 70 của thế kỷ trước, với sự giúp đỡ của các chuyên giaLiên Xô đã bắt đầu có những điều tra cơ bản và quy mô về tiền năng dầu khí ở Việt Nam.Khởi đầu thất bại đã khiến nhiều người cho rằng Việt Nam tuy sở hữu 1 thềm lục địa dài

và rộng nhưng không hề tồn tại các mỏ dầu khí May mắn và 1 chút kiên nhẫn đã phát lộtiềm năng dầu khí Việt Nam Tuy nhiên thực tế rằng những gì ngành dầu khí làm được từđó đến nay vẫn chỉ là việc xuất khẩu dầu thô để thu ngoại tệ và lại đem ngoại tệ đó đểmua các sản phẩm dầu mỏ đã qua chế biến với giá chắc chắn là cao hơn Tất nhiên khôngthể 1 sớm 1 chiều đưa nền CN dầu khí VN lên 1 đẳng cấp mới được, nhưng thật sự việcchờ đợi đã khiến nhiều người mất kiên nhẫn trong vấn đề đảm bảo an ninh năng lượng,phát triển kinh bền vững, ổn định an ninh quốc phòng

LPG do nhà máy xử lý khí Dinh Cố (Bà Rịa-Vũng Tàu) sản xuất đáp ứng khoảng30% nhu cầu thị trường LPG Việt Nam Sản lượng LPG dự kiến năm 2009 sẽ đạt khoảng270.000 tấn Dự kiến sản lượng LPG Dinh Cố sẽ đạt khoảng 230.000 tấn vào năm 2010,giảm dần xuống còn 173.000 tấn vào năm 2015, tăng trở lại mức 279.000 tấn vào năm

2020 và đạt mức 230.000 tấn vào năm 2025 (số liệu báo cáo đầu tư dự án Kho LPG lạnhThị Vải của PVGAS) Sản phẩm LPG của nhà máy Dinh Cố đã được Quatest 3 cấpchứng nhận phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế ASTM D 1835-03

Kể từ năm 2009, thị trường LPG Việt Nam có thêm nguồn cung LPG mới từ nhàmáy lọc dầu Dung Quất Từ tháng 7/2009, nhà máy lọc dầu Dung Quất đã chính thứccung cấp LPG cho thị trường với sản lượng khoảng 130.000 tấn (năm 2009), các năm tiếptheo sẽ cung ứng cho thị trường khoảng 340.000 tấn/năm

Sản lượng LPG sản xuất nội địa trong năm 2009 đạt khoảng 400.000 tấn, đáp ứngkhoảng 42% nhu cầu cả nước

Hàng năm, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu thêm LPG từ các quốc gia lân cận nhưThái Lan, Malaysia, Singapore, Đài Loan, Trung Quốc Tuy nhiên trong những năm gầnđây, nguồn cung LPG cho thị trường Việt Nam từ các nước trong khu vực Đông Nam Ángày càng trở nên khan hiếm và không ổn định Dự kiến trong tương lai, nguồn cungLPG nhập khẩu cho thị trường Việt Nam sẽ chủ yếu từ các nước thuộc khu vực TrungĐông

II Một số tiêu chuẩn chính, phương pháp đánh giá chỉ tiêu chất lượng của LPG

2.1 Áp suất hơi bão hòa Reid

Áp suất hơi là một đặc tính lý học quan trọng đối với các chất lỏng dễ bay hơi Nó là chỉ tiêu dặc biệt quan trọng để đánh giá tốc độ bay hơi của LPG Ở một vàinơi giới hạn áp suất hơi lớn nhất của xăng được quy định mang tính pháp lý như một số

đo kiểm soát sự ô nhiễm của không khí

Tiêu chuẩn ASTM D323 – 99; TCVN 5731 : 2006 áp dụng dể xác định áp suấthơi ở 37,80C (1000F) của sản phẩm dầu mỏ và dầu thô có nhiệt độ sôi đầu lớn hơn 0C0

Hình 2.1 Sơ đồ chuyển mẫu từ hệ thống loại mở sang khoang lỏng

Cách xác định:

Lấy bình mẫu ra khỏi bể làm lạnh, mở nắp và lắp ống truyền mẫu đã được làmlạnh vào (xem hình 2.6) Lấy khoang lỏng ra khỏi bể làm lạnh và đặt ở vị trí lộn ngượctrên đầu ống truyền mẫu Lật ngược thật nhanh toàn bộ hệ thống sao cho khoang lỏngthẳng đứng và đầu ống truyền cách đáy khoang lỏng khoảng 6 mm (0,25 in.) Nạp mẫuđầy tràn khoang lỏng Rút ống truyền mẫu ra khỏi khoang lỏng trong khi mẫu vẫn tiếp tụctràn cho dến khi ống được rút ra hoàn toàn Lấy ngay khoang hơi ra khỏi bể nuớc và nốivới khoang lỏng đầy mẫu càng nhanh càng tốt, không dể tràn Khi khoang hơi đã đưa rakhỏi bể, nối với khoang lỏng sao cho không tạo ra sự trao đổi giữa không khí nhiệt độphòng với không khí có nhiệt độ 37,80C (1000F) trong khoang đó Hoàn tất thao tác lắpthiết bị trong vòng 10 giây Lật úp thiết bị đã lắp ráp và cho toàn bộ mẫu từ khoang lỏngchảy vào khoang hơi, lắc mạnh, lật lên úp xuống 8 lần Ðể dầu áp kế do phía trên, nhúngngập toàn bộ thiết bị trong bể nước được duy trì ở nhiệt dộ 37,80C ± 0,10C (1000F ±0,20F), ở vị trí nghiêng sao cho chỗ nối giữa khoang lỏng và khoang hoi nằm duới mứcnuớc Kiểm tra cẩn thận sự rò rỉ Nếu không có hiện tượng rò rỉ, tiếp tục ngâm thiết bị saocho đỉnh của khoang hơi nằm duới mặt nuớc ít nhất 25 mm (1 inch)