Ảnh hưởng của việc bổ sung etyl axetat đến độ ổn định pha, chỉ số octan và chỉ tiêu độ bay hơi của hỗn hợp xăng etanol

BÁO CÁO TIỂU LUẬNĐề tài: Ảnh hưởng của việc bổ sung etyl axetat đến độ ổn định pha, chỉ số octan và chỉ tiêu độ bay hơi của hỗn hợp xăng_etanol SVTH: Nguy n Th Hi u ễ ị ế L p : 19H5CL

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

Đề tài:

Ảnh hưởng của việc bổ sung etyl axetat đến

độ ổn định pha, chỉ số octan và chỉ tiêu độ bay

hơi của hỗn hợp xăng_etanol

SVTH: Nguy n Th Hi u ễ ị ế

L p : 19H5CLC ớ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA HÓA NGÀNH CÔNG NGHỆ DẦU KHÍ VÀ KHAI THÁC DẦU

GIỚI THIỆU

 Xăng là h n h p c a ankan, xicloan, anken và ch t th m Xăng đ c tách t d u thô ỗ ợ ủ ấ ơ ượ ừ ầ

b ng cách ch ng c t,xăng ch ng c t tr c ti p Xăng này không đáp ng đ c đi m k thu t ằ ư ấ ư ấ ự ế ứ ặ ể ỹ ậ

c a đ ng c , ch y u là x p h ng octan Xăng cu i cùng đủ ộ ơ ủ ế ế ạ ố ược t o ra b ng cách tr n các ạ ằ ộ dòng l c khác nhau đ n t nhi u quy trình s n xu t đ nâng cao ch s octan.ọ ế ừ ề ả ấ ể ỉ ố

 Tetra ethyl chì (TEL), được gi i thi u là ph gia xăng vì đ c tính ch ng ăn mòn c a ớ ệ ụ ặ ố ủ

nó giúp tăng ch s octan và c i thi n hi u qu s d ng nhiên li uỉ ố ả ệ ệ ả ử ụ ệ

 Ethanol đã đ c gi i thi u nh m t ch t tăng tr s octan cho xăng thay vì chì ượ ớ ệ ư ộ ấ ị ố tetraethyl (TEL) c a khí th i đ c h i và MTBE tác đ ng nguy hi m đ n đ t và nủ ả ộ ạ ộ ể ế ấ ước ng m ầ

H n h p xăng-ethanol đỗ ợ ược nghiên c u và đứ ược coi là ti m năng nhiên li u thay th cho ề ệ ế

đ ng c xăng Tuy nhiên etanol tăng ch s octan c a h n h p và c i thi n khí th i phát ộ ơ ỉ ố ủ ỗ ợ ả ệ ả

x , nó là m t h p ch t r t a nạ ộ ợ ấ ấ ư ước, hút nước t môi trừ ường Khi hàm lượng nước vượt quá m t m c xác đ nh m t nhi t đ nh t đ nh, h n h p tách ra thành hai giai đo n T ộ ứ ị ở ộ ệ ộ ấ ị ỗ ợ ạ ỷ

l riêng c a l p hydrocacbon có tr s octan th p h n đ u h n h p và pha nệ ủ ớ ị ố ấ ơ ở ầ ỗ ợ ước-rượu phân tách dở ưới cùng góp ph n gây ra các v n đ ăn mòn khi l u tr b và h h ng các ầ ấ ề ư ữ ể ư ỏ

b ph n kim lo i c a đ ng c ộ ậ ạ ủ ộ ơ

Mục đích

 Nh m cung c p m t quy trình đ nâng cao kh năng ch u n c c a ằ ấ ộ ể ả ị ướ ủ

h n h p etanol-xăng b ng cách b sung etylic axetat và c ng đ ỗ ợ ằ ổ ũ ể

kh o sát nh h ả ả ưở ng c a nó đ i v i các đ c tính và đ c tính c a ủ ố ớ ặ ặ ủ

h n h p etanol-xăng, đ c bi t là tính d bay h i c a chúng ỗ ợ ặ ệ ễ ơ ủ

 Etyl axetat có th là m t ch t m r ng xăng ti m năng vì nó ể ộ ấ ở ộ ề làm tăng s octan và không có tác đ ng tiêu c c đ n s bay ố ộ ự ế ự

h i tiêu chí c a xăng và c ng c i thi n khí th i vì nó làm ơ ủ ũ ả ệ ả

gi m khí CO đ c h i ả ộ ạ

Thực nghiệm

 Kh năng ch u n c: Ince và Kirlsbar ả ị ướ

 Nhi t đ tách pha c a h n h p: ASTM 6422 ệ ộ ủ ỗ ợ

 Áp su t h i c a h n h p nhiên li u: ASTM-ấ ơ ủ ỗ ợ ệ D5191

 Đ ng cong ch ng c t: ASTM-D86 ườ ư ấ

 Ch s khóa h i(VLI)=10(VP)+7(70) ỉ ố ơ

 Đ n đ nh oxy hóa c a h n h p: ASTM D7525 ộ ổ ị ủ ổ ợ

 S octan và tr s octan c a đ ng c : ZX-ố ị ố ủ ộ ơ 101XL

1.Vật liệu

 Xăng g c HC (E0)ố

 Ethyl acetat

 Ethanol

3.Công thức nhiên liệu

 Ethanol thay đ i 5-20%V, ethyl acetat thay đ i 3-12%Vổ ổ

 Các m u đ i ch ng: tr n xăng (E0) v i ethanol (5%, 10%,15%, 20%) t o xăng ẫ ố ứ ộ ớ ạ E5,E10,E15,E20

 Tr n xăng E0 v i cùng m t t l % athanol tr c khi tr n v i 10% ethyl ộ ớ ộ ỷ ệ ướ ộ ớ acetat

 Tr n xăng E0 tr n v i 15%V ethanol và khác n ng đ ethyl acetat đ nghiên ộ ộ ớ ồ ộ ể

c u nh hứ ả ưởng khi tăng ethyl acetat

2.Phương pháp

Kết quả và thảo luận

Kh năng ch u nả ị ước Nhi t đ tách phaệ ộ

axetat đ n đế ường cong

ch ng c tư ấ

axetat đ n áp su t h iế ấ ơ

octan đ n s pha tr n ế ư ộ xăng etanol

axetat đ n ch sô khóa ế ỉ

h iơ

KHẢ NĂNG CHỊU

NƯỚC

Kh năng ch u n ả ị ướ c (WT): ph n trăm th tích c a n ầ ể ủ ướ c mà nhiên

li u có th cho phép mà không có b t kì s tách pha nào m t ệ ể ấ ự ở ộ nhi t đ nh t đ nh ệ ộ ấ ị

Đ hòa tan c a n ộ ủ ướ c trong h n h p xăng-ethanol ph thu c vào: ỗ ợ ụ ộ

 Nhi t đ ệ ộ

 Thành ph n HC xăng g c(hàm l ầ ố ượ ng ch t th m ho c anken) ấ ơ ặ

h p xăng-etanol đ tăng c ợ ể ườ ng kh năng ch u n ả ị ướ c c a h n h p ủ ỗ ợ nhiên li u ệ

B ng 1:Thành ph n và tính ch t c a h n h p xăng-ả ầ ấ ủ ỗ ợ

etanol ch a qua x lýư ử

B ng 2: Thành ph n và tính ch t c a h n h p etanol-ả ầ ấ ủ ỗ ợ

xăng đượ ổc n đ nh b ng 10% th tích etyl axetatị ằ ể

B ng 3: nh hả Ả ưởng c a hàm lủ ượng etyl axetat đ n tính ch t c a ế ấ ủ

h n h p nhiên li u ch a 15% th tích etanolỗ ợ ệ ứ ể

Hình 1 nh hẢ ưởng c a vi c b sung etyl ủ ệ ổ

axetat 10% th tích đ n kh năng hòa tan ể ế ả

c a nủ ước trong h n h p xăng etanol.ỗ ợ

Hình 2 nh hẢ ưởng c a etyl axetat đ n ủ ế

đ hòa tan c a nộ ủ ước trong nhiên li u có ệ

hàm lượng etanol 15%

Nhiệt độ tách pha

 Nhi t đ môi tr ệ ộ ườ ng là r t quan tr ng đ i v i s n đ nh c a h n ấ ọ ố ớ ự ổ ị ủ ỗ

h p xăng-ethanol ợ

 S tách pha c a h n h p Xăng-ethanol ph thu c vào: ự ủ ỗ ợ ụ ộ

o n ng đ etanol ồ ộ

o thành ph n xăng g c hydrocacbon (đ c bi t hàm l ầ ố ặ ệ ượ ng ch t th m), ấ ơ

 Giai đo n nhi t đ phân tách (PST) là nhi t đ t i đó h n h p ạ ệ ộ ệ ộ ạ ỗ ợ etanol-xăng đ ượ c chia thành hai giai đo n ạ

o giai đo n nhi t đ phân tách đ ạ ệ ộ ượ c đo cho m t s công th c ch a ộ ố ứ ứ

m t l ộ ượ ng n ướ c không đ i (0,5 th tích%) ổ ể

o S hình thành c a đi m s ự ủ ể ươ ng, lúc đ u, và sau đó hình thành hai ầ giai đo n b t kh chi n b i sau đó h nhi t là m t s xu t hi n ạ ấ ả ế ạ ạ ệ ộ ự ấ ệ

đi n hình c a s tách pha đ i v i h n h p xăng-etanol ể ủ ự ố ớ ỗ ợ

Ảnh hưởng đến chỉ số octan của sự pha trộn xăng-ethanol

 X p h ng Octan là th c đo đ b n c a xăng, là kh năng c a xăng ch ng l i s ế ạ ướ ộ ề ủ ả ủ ố ạ ự kích n khi nó cháy trong bu ng đ t Nghiên c u và s Octan c a đ ng c (RON, ổ ồ ố ứ ố ủ ộ ơ MON) tượng tr ng cho các đ c tính ch t lư ặ ấ ượng chính c a xăngủ

 Ch s octan càng cao càng t t xăng ch ng kích n và đ ng c ch y càng êm ỉ ố ố ố ổ ộ ơ ạ

h n K t h p etanol trong xăng làm tăng ch s octan c a h n h p nhiên nh ơ ế ợ ỉ ố ủ ỗ ợ ư RON c a etanol nói chung là đủ ược báo cáo là kho ng 109 và MON kho ng 90 ả ả

Hình 3 nh hẢ ưởng c a vi c thêm etyl axetat 10% lên ủ ệ

RON c a h n h p xăng-etanol.ủ ỗ ợ

Hình 4 nh hẢ ưởng c a vi c thêm etyl axetat lên ủ ệ

RON và MON c a h n h p xăng + etanol 15% th ủ ỗ ợ ể

tích.

Ảnh hưởng đến đường cong chưng cất

 T đ ng cong ch ng c t, các đ c ừ ườ ư ấ ặ

tính c a nhiên li u có th đủ ệ ể ược xác

đ nh Đị ường cong ch ng c t minh h a ư ấ ọ

v trí c a m t b đi m T:T10, T50 ị ủ ộ ộ ể

ho c T90, là nhi t đ t i đó 10%, ặ ệ ộ ạ

50% ho c 90% th tích nhiên li u ặ ể ệ

ch ng c t ư ấ

 H n ch ph bi n nh t c a vi c s ạ ế ổ ế ấ ủ ệ ử

d ng etanol d ng azeotrope là h n ụ ạ ỗ

h p có d i sôi th p h n xăng liên ợ ả ấ ơ

t c ph n ánh m c đ bi n đ ng cao ụ ả ứ ộ ế ộ

h n c a h n h p xăng-etanolơ ủ ỗ ợ

Hình 5 Minh h a nh họ ả ưởng c a vi c tăng hàm lủ ệ ượng etanol trong nhiên li u xăng-etanol trên đệ ường cong ch ng c t c a ư ấ ủ

E0.

Hình 6 Minh h a nh họ ả ưởng c a vi c tăng hàm lủ ệ ượng etyl axetat trong nhiên li u xăng-etanol trên đệ ường cong ch ng c t ư ấ

c a E0ủ

Ảnh hưởng đến áp suất hơi

 Áp su t hóa h i (VP) là đ c tính quan tr ng nh t đ i v i kh ấ ơ ặ ọ ấ ố ớ ả năng kh i đ ng l nh và kh i đ ng ở ộ ạ ở ộ

 Khi áp su t h i xăng th p, đ ng c có th ph i quay trong m t ấ ơ ấ ộ ơ ể ả ộ

th i gian dài tr ờ ướ c khi kh i đ ng Khi áp su t h i r t th p, ở ộ ấ ơ ấ ấ

đ ng c có th không kh i đ ng đ ộ ơ ể ở ộ ượ c.

 Áp su t h i thay đ i theo mùa; ph m vi bình th ng là 7 psi ấ ơ ổ ạ ườ

đ n 15 psi theo tiêu chu n ASTM-d4814 Giá tr cao c a áp su t ế ẩ ị ủ ấ

h i th ơ ườ ng d n đ n hi u su t kh i đ ng l nh t t h n, ẫ ế ệ ấ ở ộ ạ ố ơ

 giá tr th p là t t h n đ tránh khóa h i và các v n đ x lý ị ấ ố ơ ể ơ ấ ề ử nhiên li u nóng khác ệ

Hình 7 nh hẢ ưởng c a vi c thêm etyl axetat 10% đ n áp ủ ệ ế

su t h i c a h n h p xăng-etanol.ấ ơ ủ ỗ ợ

Hình 8 nh hẢ ưởng c a n ng đ etyl axetat đ n áp su t h i c a h n h p xăng etanol 15% etanolủ ồ ộ ế ấ ơ ủ ỗ ợ

Hình 8 nh hẢ ưởng c a n ng đ etyl axetat đ n áp ủ ồ ộ ế

su t h i c a h n h p xăng etanol có hàm lấ ơ ủ ỗ ợ ượng etanol

15%

Ảnh hưởng đến chỉ số khóa hơi

(VLI)

Hình 9 nh hẢ ưởng c a vi c tăng hàm ủ ệ

lượng etanol đ n ch s khóa h iế ỉ ố ơ

Hình 10 nh hẢ ưởng c a vi c b ủ ệ ổ

sung etyl axetat đ n ch s khóa ế ỉ ố

h i c a h n h p nhiên li u ch a ơ ủ ỗ ợ ệ ứ

15% th tích etanol.ể

• Tăng kh năng ch u n ả ị ướ c

• Ngăn s phân h y pha ự ủ

• Tăng ch s octan ỉ ố

• Gi m áp su t h i ả ấ ơ

• Gi m giá tr ch s khóa h i ả ị ỉ ố ơ

TỔN

G

KẾT