TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ HÓA

ĐỀ TÀI:

DANH SÁCH NHÓM 2 MSSV1. Lê Thị Minh Nhựt 07732072. Nguyễn Thị Thúy Nga 07731083. Trần Thị Trà Tân 07733844. Trần Cẩm Ba 07724915. Võ Văn Tú 07730436. Phùng Văn Tiến 07730887. Phan Thanh Tâm 07724398. Nguyễn Bảo Hưng 07727979. Nguyễn Mạnh Tuấn 0772601

TP.HCM, tháng 3 năm 2009

KHẢO SÁT TÌNH CHẤT HÓA HỌC CỦA

NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC VÀ DẦU HỎA

A . NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC (XĂNG MÁY BAY):

I . KHÁI NIỆM :

Nhiên liệu phản lực chủ yếu được pha chế từ những thành phần cất trực tiếp

nên chúng không chứa olefin (hợp chất không no) lượng hydrocacbon cũng bị hạn

chế vì chúng cháy không sạch, gây khói và tạo cặn cacbon trong động cơ.

Nhiên liệu phản lực là một loại sản phẩm được chưng cất từ dầu mỏ và

được dùng cho các loại máy bay, tên lửa, phi thuyền, có sử dụng động cơ phản lực

kiểu tuabin khí..

II . YÊU CẦU :

Yêu cầu quan trọng của nhiên liệu phản lực là cần phải có tốc độ cháy cao,

dễ dàng tự bốc cháy, có nhiệt năng lớn, cháy điều hòa, có ngọn lửa ổn định không

bị tắt trong dòng không khí có tốc độ xoáy lớn.

Ngoài yêu cầu về nhiệt cháy, một yêu cầu khác không kém phần quan trọng

là trong thành phần nhiên liệu phải đảm bảo sao cho khi cháy hoàn toàn không tạo

cặn cốc bám trong buồng đốt. Về mặt này sự có mặt của các hydrocacbon

aromatic gây ra sự tạo cốc dễ nhất, vì vậy trong thành phần nhiên liệu động cơ

phản lực phải hạn chế hàm lượng hydrocacbon aromatic ở mức dưới 20%.

Trị số octan bằng hoặc lớn hơn 100, ngoài ra phải đảm bảo trị số octan khi

hỗn hợp cháy thiếu xăng, thừa không khí và hỗn hợp cháy thừa xăng, thiếu không

khí.

Nhiên liệu tiêu chuẩn để xác định chỉ số octan bao gồm hai hợp phần :

- Hợp phần n-heptan (n-C7H14) : có tính chống kích nổ kém, quy ước trị số

octan bằng 0.

- Hợp phần iso-octan (2,2,4 tri metyl pentan) : có tính chống kích nổ tốt, quy

ước trị số octan bằng 100.

Động cơ máy bay khi làm việc có hai quá trình : quá trình cất cánh bao giờ

cũng sử dụng công suất tối đa, lượng xăng trong hỗn hợp phải được tăng tối đa

(gọi là hỗn hợp giàu).

Thành phần chưng cất phân đoạn của xăng máy bay phải lấy hẹp (từ 40 cho

đến 180oC) để tránh có nhiều cấu tử nhẹ tạo nút hơi trong hệ thống cấp liệu, và có

nhiều cấu tử nặng, vì khi cháy sẽ cháy không hoàn toàn tạo cặn.

Hàm lượng olefin phải thấp (<3%) để tránh sự trùng hợp tạo nhựa, làm cho

xăng bị biến màu và không bảo quản được lâu.

III . MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CỦA NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC :

Vì các máy bay phản lực đều hoạt động trên cao, áp suất khí quyển giảm

mạnh, để tránh tạo nút hơi do sự bốc hơi quá nhanh trong ống dẫn, nhiên liệu phải

có áp suất hơi nằm giữa 140 – 219g/cm2.

Lưu tính của nhiên liệu phản lực có ý nghĩa quan trọng hơn ở xăng, vì độ an

toàn của máy bay ở trong không trung, vì máy bay thường bay ở độ cao khoảng

10km với nhiệt độ âm bốn năm mươi độ bách phân, thậm chí ở -60oC, nghĩa là

thùng đựng xăng của máy bay phản lực không siêu âm có thể lạnh đến -30 đến -

40oC. Nhiên liệu phản lực phải giữ được lưu tính cần thiết ở nhiệt độ thấp đó, cụ

thể phải có nhiệt độ hoá đục rất thấp, có độ nhớt nhỏ; muốn thế phải có tỷ khối

không quá cao, chứa rất ít parafin nặng, gần như không chứa nước, vì độ hoà tan

của nước giảm nhanh khi hạ nhiệt độ.

Bảng tóm tắt một số chỉ tiêu của nhiên liệu phản lực :

Đại lượng (phương pháp xác định) Giá trị

vẻ dáng Trong suốt, sáng

Trị số axit (ASTM D3242) ≤0,015 mgKOH/g

Olefin (ASTM D1319) ≥ 5%V

Aromatic (ASTM D1319) ≤ 20%V

Lưu huỳnh tổng (ASTM D 1266) ≤ 0,30%

Lưu huỳnh mercaptan (ASTM D 3227) ≤ 0,002%

Doctor test (ASTM D 235) Không

Đường chưng cất (ASTM D 86) T10 ≤204 độ C; T100 ≤ 300 độ C

Nhiệt độ chớp lửa (ASTM D 3828) ≥ 38 độ C

Khối lượng riêng ở 15 độ C (ASTM D1298) 0,775 – 0,840 g/ml

Nhiệt độ chảy (ASTM D 2386) ≤ -47 độ C

Độ nhớt ở -20 độ C (ASTM D 445) ≤ 8cSt

Nhiệt cháy dưới (ASTM D 2382) ≤ 42,8kJ/g

Điểm khói (ASTM D 1322) ≥ 25mm

Trị số phát sáng (ASTM D 1740) ≥ 45

Độ ăn mòn tấm đồng (ASTM D 130) 2 giờ ở 100 độ C, ≤ 1

Độ bền oxy hoá nhiệt (ASTM D 3214) ∆P ≤ 25,0mmHg

Gôm thực tế (ASTM D 381) ≤ 7mg/100ml

Lượng nước cho phép (ASTM D 1094) ≤ 1b

Độ dẫn điện (ASTM D 2624) 50-450 pS/m

1 . Nhiệt độ (điểm) vẩn đục, đông đặc, kết tinh.

a) Nhiệt độ (điểm) vẩn đục - ASTM D 2500 : là nhiệt độ mà tại đó nhiên

liệu bắt đầu vẩn đục do tạo thành những hạt nước, những tinh thể nước đá, benzen

hay parafin nhỏ li ti. Khi hiện tượng này xảy ra nhiên liệu đang từ chỗ trong suốt

trở thành mờ đục.

Phạm vi áp dụng :

Phương pháp này chỉ được áp dụng cho các sản phẩm dầu mỏ sáng màu (có

chỉ số màu nhỏ hơn 3,5 theo ASTM D1500) và có điểm vẫn đục dưới 49oC.

Mục đích và ý nghĩa :

Nhằm xác định nhiệt độ vẫn đục của các sản phẩm dầu mỏ sáng màu. Điểm

vẩn đục của sản phẩm dầu mỏ là nhiệt độ thấp nhất mà sản phẩm vẫn còn được sử

dụng.

Tóm tắt phương pháp :

Mẫu thử nghiệm được làm lạnh với tốc độ quy định và được kiểm tra định

kỳ. Nhiệt độ mà tại đó bắt đầu xuất hiện đám mây (vẩn đục) ở đáy ống thử nghiệm

được ghi nhận là điểm vẩn đục (cluod point).

Báo cáo kết quả :

Báo cáo nhiệt độ vẩn đục đã xác định ở trên chính xác đến 1oC.

b) Nhiệt độ đông đặc hay điểm chảy – ATSM D 97/TCVN 3753 : là nhiệt

độ mà tại đó sản phẩm dầu lỏng mất tính linh động trong điều kiện xác định và trở

nên đông cứng lại.

Phạm vi ứng dụng :

Phương pháp này được áp dụng đo điểm chảy cho mọi sản phẩm dầu mỏ.

Mục đích và ý nghĩa :

Điểm đông đặc là nhiệt độ mà tại đó mẫu nhiên liệu mất đi tính linh động,

dựa vào điểm đông đặc có thể dự đoán được thành phần các parafin có trong mẫu

nhiên liệu nhiều hay ít.

Điểm đông đặc có ý nghĩa rất quan trọng trong vận chuyển, tồn trữ sản phẩm.

Điểm đông đặc có giá trị càng cao thì có nguy cơ gây nghẹt lọc, hư hỏng bơm…

Tóm tắt phương pháp :

Trước khi xác định, mẫu được gia nhiệt trước và sau đó mẫu được làm lạnh

với tốc độ được quy định và kiểm tra đặc tính chảy của mẫu thử (cứ giảm 3oC

kiểm tra 1 lần). Điểm chảy là nhiệt độ thấp nhất mà ở nhiệt đó vẫn quan sát thấy

mẫu linh động.

Báo cáo kết quả :

Điểm chảy báo cáo là nhiệt độ quan sát được trong phép thử cộng thêm 3oC.

c) Nhiệt độ kết tinh – ASTM D 2386/TCVN 7170 : để đảm bảo tính lưu

chuyển tốt, yêu cầu nhiên liệu phản lực đặc biệt phải có độ kết tinh tùy từng loại là

từ -40oC hoặc -47oC trở xuống.

Ở nhiệt độ âm, nước hoà tan có thể kết tinh. Những tinh thể nước đá có thể

làm tắc bộ lọc ở máy bay. Việc hạn chế lượng nước có trong nhiên liệu khó hơn

việc làm tăng độ tan của nước, do làm giảm nhiệt độ kết tinh nước. Có thể tránh

bớt sự kết tinh nước bằng cách dùng chất phụ gia chống nước kết tinh. Chúng

thường là các chất lưỡng chức ête-rượu dùng ở hàm lượng nhỏ hơn 1500ppm như

tetrahydrfurfurol.

Đồng thời yêu cầu nghiêm ngặt không để lẫn nước trong nhiên liệu. Tạp

chất nước được xác định theo các chỉ tiêu: phản ứng nước và trị số tách nước.

Phạm vi ứng dụng :

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định nhiệt độ mà khi thấp hơn

nhiệt độ này trong nhiên liệu tuốc bin hàng không và xăng máy bay các tinh thể

hydrocacbon rắn có thể hình thành.

Mục đích và ý nghĩa :

Điểm kết tinh của nhiên liệu hàng không là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó vẫn

chưa xuất hiện các tinh thể hydrocacbon trong nhiên liệu.

Các tinh thể hydrocacbon có khả năng làm nghẹt hệ thống lọc trên máy bay,

vì thế nhiệt độ kết tinh phải luôn thấp hơn nhiệt độ hoạt động của buồng chứa

nhiên liệu trên máy bay trong suốt quá trình hoạt động.

Tóm tắt phương pháp :

Mẫu được làm lạnh và khuấy với tốc độ được quy định và theo dõi hiện

tượng kết tinh của các tinh thể hydrocacbon, khi quan sát thấy hiện tượng kết tinh

xảy ra (xuất hiện hiện tượng đục) thì lấy mẫu ra khỏi bể làm lạnh để nhiệt độ tăng

trỏ lại. Nhiệt độ mà tại đó các tinh thể biến mất (mẫu trong trở lại) gọi là điểm kết

tinh (cao hơn nhiệt độ đầu 3oC).

Báo cáo kết quả :

Điểm kết tinh báo cáo là nhiệt độ quan sát được chính xác đến 0,5oC.

2 . Hàm lượng nhựa thực tế - ASTM D381/TCVN 6593.

Hàm lượng nhựa là lượng nhựa tạo thành trong nhiên liệu do quá trình oxy

hóa dưới tác dụng của khí oxy ở áp suất và nhiệt độ cao, trong dụng cụ thí nghiệm

chuyên dụng. Theo tiêu chuẩn sự oxy hóa ở 100oC và áp suất khí oxy là 7kg/cm2

trong một khoảng thời gian xác định.

Hàm lượng nhựa đo bằng mg/100ml là chỉ tiêu gián tiếp đánh giá tính ổn

định của xăng máy bay và nhiên liệu phản lực khi bảo quản lâu trong bồn chứa.

Hàm lượng nhựa càng cao thì tính ổn định của nhiên liệu càng kém. Quy định hàm

lượng nhựa không được vượt quá một giới hạn cho phép. Nếu vượt quá giới hạn

này chứng tỏ tính ổn định của nhiên liệu quá kém không thể tiếp tục dùng làm

nhiên liệu cho máy bay.

Phạm vi áp dụng :

Phương pháp này được sử dụng để xác định hàm lượng nhựa có trong xăng

ôtô và nhiên liệu hàng không.

Nó cung cấp cho ta phương thức xác định hàm lượng nhựa có trong xăng

ôtô.

Mục đích ý nghĩa :

Ý nghĩa thật sự của phương pháp này cho việc xác định hàm lượng nhựa có

trong xăng ôtô thì không được thiết lập một cách vững chắc. Nó chứng minh rằng

hàm lượng nhựa cao là nguyên nhân gây nên hiện tượng lắng đọng trên hệ thống

cảm ứng và làm nghẹt van. Và trong hầu hết các trường hợp, hàm lượng nhựa thấp

cũng gây khó khăn cho hệ thống cảm ứng.

Mục đích chính của phương pháp là đo đạc khả năng bị oxi hóa của mẫu

sản phẩm trong điều kiện thông thường trong một chu kỳ.

Nhiều chủng loại xăng được pha trộn từ dầu khó bay hơi và phụ gia, việc

trích ly từng bước bằng n-heptan là cần thiết để loại bỏ hết những phần có thể bay

hơi, phần còn lại được xem như là hàm lượng nhựa.

Tóm tắt phương pháp :

Đo lượng nhiên liệu còn lại sau khi đã làm bay hơi bằng việc điều khiển

nhiệt độ và dòng không khí hoặc hơi. Đối với xăng máy bay thì kết quả báo cáo là

lượng mẫu (mg) còn lại trên 100ml mẫu, còn đối với xăng ôtô thì kết quả báo cáo

là phần còn lại sau khi đã trích bằng n-heptan với đơn vị là mg/100ml.

Báo cáo kết quả :

Tính toán hàm lượng nhựa thực tế có trong nhiên liệu tuabin

Trọng lượng được cân với hai đĩa (double-pan) cân:

A = 2000(B – D)

Khối lượng được cân với 1 đĩa (singble-pan) cân:

A = 2000(B – D + X – Y)

3 . Nhiệt độ chớp cháy cốc kín – ASTM D 93/TCVN 2693.

Bình nhiên liệu máy bay phản lực không siêu âm có thể thiết kế với thể tích

không quá hạn chế, nên nhiệt cháy khối lượng là đặc trưng được chú ý, trong khi

đó người ta phải quan tâm nhiều hơn đến nhiệt cháy thể tích ở các máy bay phản

lực siêu âm, vì ở đây thể tích bình nhiên liệu phải càng nhỏ càng tốt. Nhiệt cháy

thể tích càng lớn, máy bay có khả năng bay càng xa.

Phạm vi áp dụng :

Phương pháp xác định điểm bắt cháy cốc kín của sản phẩm dầu mỏ bằng

thiết bị cốc kín Pensky-Martens, áp dụng cho khoảng nhiệt độ 40-360oC.

Quy trình này áp dụng cho nhiên liệu chưng cất: diesel, dầu hỏa, nhiên liệu

turbin, dầu nhờn mới và các chất lỏng dầu mỏ đồng nhất.

Mục đích ý nghĩa :

Dùng để phát hiện các chất dễ bay hơi và dễ cháy nhiễm trong các sản

phẩm dầu mỏ. Nó đánh giá hàm lượng các cấu tử nhẹ có trong các mẫu sản phẩm,

từ đó áp dụng vào vấn đề bảo quản, vận chuyển và đảm bảo an toàn.

Tóm tắt phương pháp :

Mẫu trong cốc thử được gia nhiệt ở tốc độ quy định. Khi đưa ngọn lửa mồi

tiêu chuẩn trực tiếp vào bề mặt cốc mẫu ở các khoảng thời gian đều đặn.

Điểm độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hơi của mẫu trên bề mặt

cốc thử chớp cháy khi có mồi lửa tiêu chuẩn được đưa vào.

Báo cáo kết quả :

Kết quả báo cáo là nhiệt độ chớp cháy được làm tròn số đến 0,5oC và theo

công thức hiệu chỉnh sau:

T = C + 0,25(101,3 – K)

T: là nhiệt độ bắt cháy sau khi đã hiệu chỉnh.

C: là nhiệt độ bắt cháy của mẫu quan sát được.

K: là áp suất của môi trường thử kPa.

4 . ASTM D.86 (thành phần chưng cất phân đoạn):

Thành phần cất là một trong những chỉ tiêu quan trọng cần phải xác định

đối với các sản phẩm trắng như xăng, kerosen, diezen. Theo thành phần cất phân

đoạn có thể biết được các loại sản phẩm thu và khối lượng của chúng. Các phân

đoạn dầu bao giờ cũng gồm rất nhiều các đơn chất khác nhau với nhiệt độ sôi thay

đổi. Do vậy đặc trưng cho tính chất bay hơi của một số phân đoạn là nhiệt độ sôi

đầu và nhiệt độ sôi cuối.

Nhiệt độ sôi đầu : là nhiệt độ tại đó giọt lỏng đầu tiên ngưng tụ rơi từ hệ

thống sinh hàn xuống ống đong hứng mẫu.

Nhiệt độ sôi cuối : là nhiệt độ cao nhất đọc trên nhiệt kế.

Tính chất bay hơi của hydrocacbon có ý nghĩa quan trọng trong việc giữ an

toàn và sử dụng, đặc biệt trong lĩnh vực sử dụng nhiên liệu và dung môi. Là đặc

tính tối quan trọng để đánh giá chất lượng cho xăng máy bay, khả năng khởi động,

khả năng đốt nóng, và khả năng tạo hơi khi vận hành ở nhiệt độ cao hay ở độ cao.

Sự hiện diện của cấu tử có giới hạn sôi cao trong nhiên liệu dẫn đến mức độ hình

thành muội than rắn cao.

Phạm vi ứng dụng :

Phương pháp này áp dụng cho chưng cất khí quyển các sản phẩm dầu mỏ

được sử dụng trong phòng thí nghiệm để định lượng đặc tính giới hạn sôi của các

sản phẩm dầu như: xăng, nhiên phân đoạn cất nhẹ và trung bình, nhiên liệu động

cơ đốt trong ôtô, nhiên liệu diesel có hàm lượng sunfur thấp, kerosene…

Mục đích và ý nghĩa :

Phương pháp chưng cất là cơ sở xác định khoảng sôi của sản phẩm dầu mỏ

bằng chưng cất mẻ đơn giản.

Tính chất bay hơi của hydrocacbon có ý nghĩa quan trọng trong việc giữ an

toàn và sử dụng, đặc biệt trong lĩnh vực sử dụng nhiên liệu và dung môi. Giới hạn

sôi cho biết thông tin về thành phần và sự thay đổi nhiên liệu trong lưu trữ, bảo

quản và sử dụng. Khả năng bay hơi của các hydrocacbon xác định khuynh hướng

tạo hỗn hợp nổ tiềm ẩn.

Tính chất bay hơi là đặc tính tối quan trọng để đánh giá chất lượng cho cả

xăng máy bay và xăng ôtô, khả năng khởi động, khả năng đốt nóng, và khả năng

tạo hơi khi vận hành ở nhiệt độ cao hay ở độ cao. Sự hiện diện của cấu tử có giới

hạn sôi cao trong nhiên liệu dẫn đến mức độ hình thành muội than rắn cao.

Tính chất dễ bay hơi, nó tác động đến tốc độ bay hơi, là chỉ tiêu và yếu tố

quan trọng được dùng rất nhiều trong dung môi, đặc biệt là trong ngành sơn.

Giới hạn chưng cất thường được đưa vào trong các yêu cầu chất lượng sản

phẩm dầu mỏ thương mại, ứng dụng điều khiển quá trình lọc dầu.

Tóm tắt phương pháp :

Tiến hành chưng cất 100ml mẫu dưới điều kiện tương ứng mà mẫu thuộc

nhóm đó. Quá trình chưng cất được thực hiện bằng dụng cụ chưng cất trong phòng

thí nghiệm, ở áp suất khí quyển và tương ứng như chưng cất một đĩa lý thuyết.

Các số liệu về nhiệt độ theo thể tích chưng cất được ghi chép lại một cách hệ

thống và tùy theo yêu cầu của người sử dụng số liệu, mà các kết quả ghi nhận

được về nhiệt độ, thể tích, cặn, mất mát được báo cáo.

Sau khi chưng cất xong, nhiệt độ sôi có thể được hiệu chỉnh theo khí áp kế

và các số liệu được xem xét về sự phù hợp theo yêu cầu đặt ra, ví dụ như tốc độ

chưng cất…Thí nghiệm được lặp lại cho đến khi thỏa mãn những yêu cầu đặc biệt.

Kết quả thường được báo cáo theo phần trăm bay hơi (percent evaporated)

hay phần trăm thu hồi (percent recovered) theo nhiệt độ tương ứng, kể cả bảng hay

đồ thị của đường chưng cất.

Báo cáo kết quả :

Kết quả giữa hai lần chưng song song cho phép sai số sau:

- Nhiệt độ sôi đầu: 4oC

- Nhiệt độ sôi cuối và các điểm trung gian: 2oC

- Cặn : 0,2 ml

5 . Độ nhớt động học – ASTM D445.

Theo tiêu chuẩn ASTM D.445/IP.71 của nhiên liệu ở nhiệt độ thấp (-20oC)

là giới hạn đảm bảo rằng dòng nhiên liệu và áp suất đủ duy trì ở điều kiện vận

hành. Độ nhớt có thể ảnh hưởng nhiều đến đặc tính bôi trơn của nhiên liệu và tuổi

thọ của máy bơm nhiên liệu.

Phạm vi áp dụng :

Phương pháp này dùng để đo độ nhớt của các sản phẩm dầu lỏng sáng và

tối màu đồng nhất có tính chất như chất lỏng Niuton. Bằng cách đo thời gian chảy

của một thể tích chất lỏng qua nhớt kế mao quản thủy tinnh đã chuẩn hóa dưới tác

dụng của trọng lực. Độ nhớt động lực học được tính bằng cách nhân độ nhớt động

học với tỷ trọng mẫu.

Khi đo cho dầu cặn F.O trong một vài điều kiện dầu là chất lỏng phi Niuton

cũng được áp dụng phương pháp này.

Khoảng độ nhớt động học áp dụng cho phương pháp này từ 0,2 – 300.000

cSt (mm2/s) ở tất cả các nhiệt độ.

Mục đích và ý nghĩa :

Trong sử dụng dầu bôi trơn, việc vận chuyển, bơm rót, sử dụng nhiên liệu,

vận hành đúng thiết bị phụ thuộc đáng kể vào việc xác định được độ nhớt phù hợp

của chất lỏng sử dụng.

Tóm tắt phương pháp :

Đo thời gian chảy của một thể tích cố định chất lỏng qua mao quản của

nhớt kế đã chuẩn hóa dưới tác dụng của trọng lực ở nhiệt độ cho trước. Độ nhớt

động học là kết quả của thời gian chảy đo được và hệ số nhớt kế.

Báo cáo kết quả :

Độ nhớt động học: m = C x t (mm2/s)

Trong đó: C : là hằng số nhớt kế (mm2/s2)

t : là thời gian chảy (s)

Độ nhớt động lực học : p = m x d x 10-3 (mPa.s)

Trong đó : m : là độ nhớt động học (mm2/s)

d :là khối lượng riêng mẫu ở nhiệt độ xác định độ nhớt (kg/m3)

6 . Tỷ trọng – ASTM D1298/TCVN 6594.

Tỷ trọng biểu hiện tính bay hơi của một sản phẩm dầu mỏ. Tỷ trọng càng

thấp chứng tỏ sản phẩm càng nhẹ, càng dễ bay hơi.

Trên thực tế, các loại sản phẩm dầu mỏ có tỷ trọng trong một phạm vi nào

đó là hợp lý, nếu vượt khỏi phạm vi đó chứng tỏ tính bay hơi của sản phẩm đó

không phù hợp. Việc xác định tỷ trọng hay khối lượng riêng của các sản phẩm dầu

mỏ mang ý nghĩa thương mại nhiều hơn ý nghĩa kiểm định chất lượng.

Tỷ trọng phù hợp với nhiên liệu phản lực là vào khoảng 0,775 tới 0,840.

Phạm vi áp dụng :

Phương pháp áp dụng cho dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ lỏng, đồng

nhất. Có áp suất hơi bão hòa 14,696 spi hoặc thấp hơn.

Mục đích và ý nghĩa :

Phương pháp này dùng một phù kế thủy tinh để đo khối lượng riêng

(Density). Tỷ trọng (Specific Gravity) hay oAPI của dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ

để tính toán chuyển đổi thể tích ra khối lượng hoặc khối lượng ra thể tích và tỷ

trọng ở nhiệt độ khác.

Tóm tắt phương pháp :

Cho phù kế và nhiệt kế vào mẫu và được giữ ở nhiệt độ quy định trong ống

đong có kích thướt thích hợp. Khi hệ thống đạt cân bằng, đọc giá trị đo được trên

phù kế và nhiệt kế. Dùng bảng chuyển đổi để chuyển đổi về nhiệt độ yêu cầu và

loại tỷ trọng yêu cầu.

Khối lượng riêng (Density): là khối lượng của chất lỏng trên một đơn vị thể

tích ở 15oC và 101,325 kPa có đơn vị đo là kg/m3

(Ở nhiệt độ khác như là đo ở 20oC và các đơn vị đo có thể được sử dụng

như kg/l hoặc g/ml).

Tỷ trọng (Specific gravity – spgr): là tỷ số khối lượng của một thể tích chất

lỏng ở nhiệt độ quy định với khối lượng của cùng thể tích nước tinh khiết ở cùng

nhiệt độ hoặc nhiệt độ khác. Cả hai nhiệt độ được ghi rõ.

Ví dụ: d204 là tỷ trọng tương đối của sản phẩm ở 20oC (sử dụng ở Việt

Nam).

d20: khối lượng riêng của sản phẩm ở 20oC

d4: khối lượng riêng của nước ở 4oC

Tùy từng quốc gia, tỷ trọng tiêu chuẩn còn có thể là d154, spgr 60oF/60oF.

oAPI: có liên hệ với tỷ trọng tương đối spgr 60oF/60oF.oAPI:[141,5/(spgr 60oF/60oF)] – 131,5

Giá trị đọc được là giá trị quan sát được ở nhiệt độ khác với nhiệt độ quy

định. Giá trị này chỉ là số đo phù kế mà không phải là khối lượng riêng, tỷ trọng

tương đối hay tỷ trọng API ở nhiệt độ đó.

Báo cáo kết quả :

Kết quả báo cáo cuối cùng là giá trị khối lượng riêng (kg/m3) tại nhiệt độ

chuẩn thì phải chính xác đến 0,1 kg/m3.

Kết quả báo cáo cuối cùng là giá trị khối lượng riêng (kg/l) tại nhiệt độ

chuẩn thì phải chính xác đến 0,0001 kg/l.

Báo cáo kết quả cuối cùng là tỷ trọng tương đối tại nhiệt độ thử, tỷ trọng

tương đối ở điều kiện chuẩn, tỷ trọng API chính xác gần 0,1 đơn vị.

B . DẦU HỎA (KEROSEN)

I . KHÁI NIỆM:

Là hỗn hợp của các hiđrôcacbon lỏng không màu, dễ bắt cháy. Nó thu được

từ chưng cất phân đoạn dầu mỏ ở nhiệt độ 150 °C đến 275 °C (các chuỗi cacbon từ

C12 đến C15).

Đã có thời, nó được sử dụng như nhiên liệu cho các đèn dầu hỏa, hiện nay

nó được sử dụng chủ yếu làm nhiên liệu cho máy bay phản lực (nói một cách kỹ

thuật hơn là Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 hay JP-8). Một dạng của dầu hỏa là RP-1

cháy trong ôxy lỏng, được sử dụng làm nhiên liệu cho tên lửa.

Thông thường, dầu hỏa được chưng cất trực tiếp từ dầu thô phải được xử lý

tiếp, hoặc là trong các khối Merox hay trong các lò xử lý nước để giảm thành phần

của lưu huỳnh cũng như tính ăn mòn của nó.

Dầu hỏa cũng có thể được sản xuất bằng crackinh dầu mỏ.Nó cũng được sử

dụng như là nhiên liệu cho các bếp dầu để nấu ăn ở các nước chậm phát triển,

thông thường ở đó dầu hỏa không được làm tinh khiết tốt và còn nhiều tạp chất

hay thậm chí còn cả những mảnh vụn.

Thành phần chủ yếu của dầu hỏa là các nhóm hydrocacbon có trong dầu

thô. Dầu hỏa thu được từ dầu mỏ gốc parafin có độ nhớt thấp và tính cháy tốt,

sáng và tỏa nhiều nhiệt so với dầu hỏa gốc hydrocacbon naphten hoặc

hydrocacbon thơm.

II . YÊU CẦU:

Yêu cầu kỹ thuật chủ yếu của dầu hỏa dân dụng là nhiệt năng. Để đánh giá

khả năng phát thắp sáng và tỏa nhiệt của dầu hỏa dân dụng người ta sử dụng chỉ

tiêu chiều cao ngọn lửa không khói hay đểm khói.

III . MỘT SỐ TIÊU CHUẨN CỦA DẦU HỎA (KEROSEN) :

Dầu hỏa dân dụng phải đáp ứng được những tiêu chuẩn quy định như thành

phần cất, thành phần hóa học, màu sắc, chiều cao ngọn lửa không khói, nhiệt độ

bắt cháy, điểm đông đặc, hàm lượng lưu huỳnh…

Một số chỉ tiêu tham khảo

Dầu hỏa dân dụng - Quy cách sản phẩm

SỐ THỨ TỰ

TÊN CHỈ TIÊU MỨC PHƯƠNG PHÁP THỬ

1 Điểm chớp cháy cốc kín, oC, không nhỏ hơn 38 ASTM D 56

2 Nhiệt độ cất, oC: TCVN 2698: 2002

- 10% thể tích, không lớn hơn 205 (ASTM D 86)

- Điểm sôi cuối, oC không lớn hơn 300

3 Hàm lượng lưu huỳnh, %khối lượng, không lớn hơn

0,30 TCVN 2708: 2002 (ASTM D 1266)/ TCVN 6701: 2000 (ASTM D 2622)/ ASTM D 4294/ ASTM D 129

4 Chiều cao ngọn lửa không khói, mm, không nhỏ hơn

19ASTM D 1322

5 Ăn mòn đồng ở 100oC, 3 giờ, không lớn hơn 3 TCVN 2694: 2000/ (ASTM D 130)

6 Độ nhớt động học ở 40oC, cSt 1,0 - 1,9 ASTM D 445

7 Lưu huỳnh mercaptan, định tính Âm tính ASTM D 4952

8 Khối lượng riêng ở 15oC, kg/ l Báo cáo TCVN 6594: 2000 (ASTM D 1298)

Sau đây là một số chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng, ý nghĩa của nó và các phương

pháp xác định các chỉ tiêu ấy:

1 . Thành phần cất :

Phản ánh độ hóa hơi của các loại hydrocacbon có trong dầu hỏa. Thành

phần cất của dầu hỏa được kiểm tra, đánh giá bằng phương pháp tiêu chuẩn

ASTM D.86 và thường được quy định nhiệt độ sôi ở 10% và nhiệt độ cuối.

2 . Màu sắc :

Cho chúng ta biết độ sạch của sản phẩm. Để xác định màu sắc của dầu hỏa

cần dùng phương pháp thử đo màu Saybolt. Đây là một trong những đặc tính quan

trọng của dầu hỏa. Việc đo màu saybolt được tiến hành theo tiêu chuẩn ASTM

D.156.

3 . Hàm lượng lưu huỳnh :

Lưu huỳnh là một chất gây ăn mòn phá hỏng các bể chứa và dụng cụ đốt

đèn. Do dầu hỏa được sử dụng trực tiếp để thắp đèn, lưu huỳnh khi cháy bốc hơi

sẽ trực tiếp gây hại đến sức khỏe con người. Để đảm bảo khi thắp sáng đèn lưu

huỳnh cháy không có hại, lượng lưu huỳnh trong dầu hỏa phải thấp hơn 0,3%.

Phương pháp xác định hàm lương lưu huỳnh thường được tiến hành theo

tiêu chuẩn ASTM D.1266.

4 . Chỉ tiêu kỹ thuật về định tính đối với lưu huỳnh mercaptan :

Chỉ tiêu này được đưa ra nhằm loại bỏ những phản ứng phụ không mong

muốn và giảm mức tối đa mùi hôi không dễ chịu.

Chỉ tiêu này được xác định bằng phương pháp thử ASTM D.4952.

5 . Chiều cao ngọn lửa không khói :

Đặc tính này cho biết khả năng cháy đều, sáng trắng, không muội của dầu

hỏa. Chiều cao ngọn lửa không khói thường quy định không thấp hơn 20cm.

Chiều cao ngọn lửa không khói được xác định bằng phương pháp thử

ASTM D.1322.

6 . Độ nhớt động học :

Chỉ tiêu kỹ thuật này cho biết khả năng chảy và bôi trơn của dầu hoả. Độ

nhớt động học được xác định ở nhiệt độ 40oC và theo phương pháp thử ASTM

D.455.

7 . Điểm chớp cháy :

Chỉ tiêu kỹ thuật này cho biết về hiểm họa cháy và là cơ sở về mức độ để

bảo quản, tồn chứa và sử dụng dầu hỏa. Điểm chớp cháy được xác định bằng

phương pháp thử ASTM D.93.