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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 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 S

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

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: Nguyễ n Thị Hiếu

Lớp : 19H5CLC

KHOA HÓA

NGÀNH CÔNG NGHỆ DẦU KHÍ VÀ KHAI THÁC DẦU

GIỚI THIỆU

 Xăng là hỗn h ợp c ủa ankan, xicloan, anken và chất thơm Xăng được tách t ừ dầu thô bằ

ng cách chưng cất,xăng chưng cất trực tiếp Xăng này không đáp ứng đặc điểm kỹ thuật củ

a độ ng cơ, chủ yếu là xếp hạng octan Xăng cuối cùng được tạo ra bằng cách trộn các dòng lọc khác nhau đến từ nhiều quy trình sản xuất để nâng cao chỉ số octan

mòn của nó giúp tăng chỉ số octan và cải thiện hiệu quả sử dụng nhiên liệu

 Ethanol đã được giới thiệu như một chất tăng trị số octan cho xăng thay vì chì tetraethyl (TEL) của khí thải độc hại và MTBE tác động nguy hiểm đến đất và nước ngầm Hỗn hợp xăng-ethanol được nghiên cứu và được coi là tiềm năng nhiên liệu thay thế cho động cơ xăng Tuy nhiên etanol tăng chỉ số octan của hỗn hợp và cải thiện khí thải phát xạ, nó là một hợp chất rất ưa nước, hút nước từ môi trường Khi hàm lượng nước vượt quá một mức xác định ở một nhiệt độ nhất định, hỗn hợp tách ra thành hai giai đoạn Tỷ lệ riêng của lớp hydrocacbon có trị số octan thấp hơn ở đầu hỗn hợp và pha nước-rượu phân tách ở dưới cùng góp phần gây ra các vấn đề ăn mòn khi lưu trữ bể và hư hỏng các bộ phận kim loại của động cơ

Mục đích

hỗ n hợp etanol-xăng bằng cách bổ sung etylic axetat và cũng để khả o sát ảnh hưởng của nó đối với các đặc tính và đặc tính của

hỗ n hợ p etanol-xăng, đặc biệt là tính dễ bay hơi của chúng.

vì nó làm tăng số octan và không có tác động tiêu cực đến sự bay hơi tiêu chí của xăng và cũng cải thiện khí thải vì nó làm giảm khí CO độc hại

1.Vật liệu

 Xăng gốc HC (E0)

 Ethyl acetat

 Ethanol

Ethanol thay đổi 5-20%V, ethyl acetat thay đổi 3-12%V

 Các mẫu đố i chứng: trộn xăng (E0) với ethanol (5%, 10%,15%, 20%) tạo xăng E5,E10,E15,E20

 Trộ n xăng E0 với cùng một tỷ lệ % athanol trước khi trộn với 10% ethyl acetat

 Trộ n xăng E0 trộn với 15%V ethanol và khác nồng độ ethyl acetat để nghiên cứ u ảnh hưởng khi tăng ethyl acetat

Kết quả và thảo luận

Khả năng chịu nước Nhiệ t độ tách pha

03 Ảnh hưởng của chỉ

số octan đến sư pha trộn xăng etanol

Ả nh hưở ng của etyl

axetat đến đường cong

chưng cất

KHẢ NĂNG CHỊU

NƯỚC

Khả năng ch ịu nước (WT): phần trăm thể tích của nước mà nhiên liệu có thể cho phép mà không có bất kì sự tách pha nào ở một nhiệ t độ nhấ t định.

Độ hòa tan của nước trong hỗn hợp xăng-ethanol phụ thuộc vào:

 Nhiệ t độ

 Hàm lượng etanol

 Thành phần HC xăng gốc(hàm lượng chấ t thơm hoặc anken)

 Hàm lượng các chất oxy hóa khác

 Etyl axetat đã được nghiên cứu như một dung môi có trong hỗn hợp xăng-etanol để tăng cường khả năng chịu nước của hỗn hợp nhiên liệu

Bả ng 1:Thành phần và tính chất của hỗn

hợp xăng-etanol chưa qua xử lý

Bả ng 2: Thành phần và tính chất của hỗn hợp etanol-xăng được ổn định bằng 10% thể tích etyl axetat

Bả ng 3: Ả nh hưởng của hàm lượng etyl axetat đến

tính chất của

hỗ n hợp nhiên liệu chứa 15% thể tích

etanol

Hình 1 Ảnh hưởng của việc bổ sung etyl

axetat 10% thể tích đến khả năng hòa tan

củ a nướ c trong hỗn hợp xăng etanol.

Hình 2 Ảnh hưởng của etyl axetat đến độ hòa tan của nước trong nhiên liệu có hàm

lượng etanol 15%.

Nhiệt độ tách pha

 Nhiệt độ môi trường là rất quan trọng đối với sự ổn định của hỗn hợp xăng-ethanol.

 Sự tách pha của hỗn hợp Xăng-ethanol phụ thuộc vào:

o nồ ng độ etanol

o thành phần xăng gốc hydrocacbon (đặc biệt hàm lượng chất thơm),

 Giai đoạn nhiệt độ phân tách (PST) là nhiệt độ tại đó hỗn hợp etanol-xăng được chia thành hai giai đoạn.

o giai đoạn nhi ệt độ phân tách được đo cho một số công thức chứa mộ t lượng nước không đ ổi (0,5 thể tích%).

o Sự hình thành của điểm sương, lúc đầu, và sau đó hình thành hai giai đoạn bất kh ả chiến bại sau đó hạ nhiệt là một sự xuất hiện điển hình của sự tách pha đối với hỗn hợp xăng-etanol.

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

 Xếp hạng Octan là thước đo độ bền của xăng, là khả năng của xăng chống lại

sự kích nổ khi nó cháy trong buồng đốt Nghiên cứu và số Octan của động cơ (RON, MON) tượng trưng cho các đặc tính chất lượng chính của xăng

 Chỉ số octan càng cao càng tốt xăng chống kích nổ và động cơ chạy càng êm hơn Kết hợp etanol trong xăng làm tăng chỉ số octan của hỗn hợp nhiên như RON của etanol nói chung là được báo cáo là khoảng 109 và MON khoảng 90

Hình 3 Ảnh hưở ng của việc thêm etyl axetat 10% lên

RON củ a hỗ n hợp xăng-etanol.

Hình 4 Ả nh h ưở ng của việc thêm etyl axetat lên RON và MON củ a hỗ n hợ p xăng + etanol 15% thể tích.

Ảnh hưởng đến đường cong chưng cất

 Từ đườ ng cong chưng cất, các đặc

tính củ a nhiên liệu có thể được

xác định Đường cong ch ưng cất

minh họa vị trí của một bộ điểm

T:T10, T50 hoặ c T90, là nhiệt

độ tại đó 10%, 50% hoặ c 90% thể

tích nhiên liệu chưng cất

 Hạn chế phổ bi ến nhất của việc sử

dụng etanol dạng azeotrope là hỗn

hợp có dải sôi thấp hơn xăng liên

tục ph ản ánh mức độ biến động cao

hơn củ a hỗn hợp xăng-etanol

Hình 5 Minh họ a ả nh hưở ng của việc tăng hàm lượng etanol trong nhiên liệu xăng-etanol trên

đường cong chưng cất của E0.

Hình 6 Minh họa ả nh hưởng củ a việc tăng hàm lượng etyl

axetat trong nhiên liệu xăng-etanol trên đườ ng cong chưng cất

của E0

Ảnh hưởng đến áp suất hơi

 Áp suấ t hóa hơ i (VP) là đ ặc tính quan trọng nhất đối với khả năng khở i động lạnh và kh ở i động.

 Khi áp suất hơ i xăng thấp, động cơ có thể phải quay

trong một thờ i gian dài trướ c khi khởi động Khi áp suất hơi rất thấp, động cơ có thể không khở i động được.

 Áp suất hơ i thay đổi theo mùa; phạm vi bình thường là 7 psi đế n

15 psi theo tiêu chuẩn ASTM-d4814 Giá trị cao của áp suất hơi thườ ng dẫ n đế n hiệ u suấ t khở i độ ng lạ nh tốt hơn,

 giá trị thấp là tốt hơn để tránh khóa hơi và các vấn

đề xử lý nhiên liệu nóng khác

Hình 8 Ảnh hưở ng của nồ ng độ etyl axetat đến áp suấ t hơ i của hỗn hợp xăng etanol có hàm lượng

etanol 15%

Hình 7 Ả nh hưở ng củ a việc thêm etyl axetat

10% đến áp suất hơ i củ a hỗn hợp xăng-etanol.

Hình 8 Ả nh hưở ng của nồ ng độ etyl axetat đến áp suất hơi của hỗn hợp xăng etanol 15% etanol

Ảnh hưởng đến chỉ số khóa hơi

(VLI)

Hình 9 Ảnh hưởng của việc tăng hàm

lượ ng etanol đến chỉ số

15% thể tích etanol.

• Tăng khả năng chị u nước

TỔN

G

KẾT

• Giả m giá trị chỉ số khóa hơi