ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

BỘ MÔN LỌC HÓA DẦU

ĐỀ TÀI

TÌM HIỂU VỀ CÁCH PHỐI TRỘN XĂNG

SVTHTrần Đình Linh

GVHDTS Vũ Văn Toàn

I. Sản xuất xăng• Xăng là gì? Xăng thương phẩm là gì ?

• Những yêu cầu chung của xăng thương phẩm:

- Bật máy tốt

- Động cơ hoạt động không bị kích nổ

- Khởi động nhanh và không gặp khó khăn- Khởi động nhanh và không gặp khó khăn

- Không tạo kết tủa và tạo băng trong bộ chếhòa khí

- Không có nút hơi trong hệ thống dẫn của xe

- Trị số ON được phân bố tốt trong khoảng Ts

PHỤ GIA CHỐNG OXY HÓA

CHẤTTẨY RỬA

PHỤ GIA TĂNG

TRỊ SỐ ON

XĂNG GỐC

CHẤT CHỐNG RỈ

I. Sản xuất xăng

PHỐI

XĂNG GỐC

XĂNG THƯƠNG PHẨM

PHỐI TRỘN XĂNG

I. Sản xuất xăng* Xăng gốc

I. Sản xuất xăng

1. Xăng chưng cất-Xăng gốc

- Đây là lượng xăng chủ yếu thu đượctrong quá trình chếbiến dầu mỏ

- Xăng chưng cất chiếm từ 20 – 50% tổngcác sản phẩm dầu mỏ và từ 50- 80%

- Các loại xăng gốc có 2 loại với thànhphần hydrocacbon chủ yếu là: Phần xăng nhẹ: C5– C6.

Phần xăng nặng : C7-C11

- ON = 68-80

I. Sản xuất xăng2. Xăng isomerisat

- Thu được từ quá trình đồng phân hóa phânđoạn xăng chưng cất nhẹ và condensat

- ON=83-88, RVP cao, tỷ trọng thấp

I. Sản xuất xăng

3. Xăng reformat- Thu được từ quá trình reforming xúc tác ở phân đoạn

xăng chưng cất nặng

- Có hàm lượng aromatic cao (70%A+20%P+5%O...) → Cháy tạo cặn muội và gây độc

- ON =95-102; RVP:bé, d: lớn và ΔQ: lớn

I. Sản xuất xăng3. Xăng cracking

- Thu được từ quá trình cracking xúc tác,cracking nhiệt ở phân đoạn cặn sạch củatháp chưng cất khí quyển

- Là nguồn cho xăng lớn nhất trong nhà máyLọc dầuLọc dầu

- ON= 87- 92

- Có chứa tới 9 -13%O, 20-30% naphten, iso-parafin

→ Làm cho xăng mất tính ổn định do xăngkhông bền oxy hóa

I. Sản xuất xăng

4. Xăng ankyl hóa

- Thu được từ quá trình ankylation

- Là một trong những loại xăng tốt nhất

- ON= 90 -100 và độ nhạy bé, RVP thấp

→ Cho phép chế tạo được xăng với mọi tỷ lệ→ Cho phép chế tạo được xăng với mọi tỷ lệpha trộn

Metallic

• TML;TEL;Mn;…• Trị sô octan tăng: 3 - 6

• Etanol;Metanol;Butanol;…

2. Các Phụ Gia tăng trị số ON

Oxygen

• Etanol;Metanol;Butanol;…• Trị sô otan tang: 3 - 5

Aromatic amines

• n-Methyl anilin;n,n- dimethyl aniline;aniline

• Trị sô octan tăng: 18

PbO2

C2H5Br → C2H4 + HBr

2HBr + PbO →

Pb(CH3)4 → Pb + 4CH3 Pb + O2 → PbO2

R-CH3 + O2 → R-CH2OOH (chất hoạt động)R-CH2OOH + PbO2 → RCHO (chất không hoạtR-CHO +

2.1 Metallic

-Chống kích nổ

- Tăng chỉ số ON

2HBr + PbO → PbBr2 + H2O

R-CH2OOH + PbO2 → RCHO (chất không hoạtđộng) + PbO + H2O + ½ O2

R-CHO + PbO

2.2 Phụ Gia Oxygen2.2.1 Etanol

Chât lỏng không màu;hòa tan nươc, axeton,bezen và các dung môi hưã cơ.

-Có tỷ trọng và nhiêt đô sôi tương tưxăng.-Có chỉ sô octan cao nên thích hơp làmphụ gia tăng ON trong xăng.

Hiêụ quả và ảnh hương của phụ giaetanol:

-ON tăng.(2-10%V etanol làm tăng 2-3 ON)-RVP tăng làm mât phân nhẹ khi vânchuyên,tôn chưá và giảm chât lương xăng.-Ảnh hương tơí hàm lương nươc trongxăng: Hút nươc;hòa tan 1 lương etanol phatrôn=>V etanol giảm=>Chỉ sô octangiảm;phân tách pha;làm giảm chât lươnggiảm;phân tách pha;làm giảm chât lươngxăng;khó khăn trong viêc vân chuyên vàpha chê=>gây khó khănn trong viêc phânphôí và sư dụng rông rãi xăng pha etanol;ítđươc pha phạm vi nhà máy lọc dâù.-Nhiêt trị và nhiêt cháy:Giảm do etanol cónhiêt trị,nhiêt cháy thâp=>giảm công suâtcủa đông cơ.-ảnh hương tơí khí thải và an toàn sưc khỏe:là nhiên liêụ sạch;hàm lương khí thảiCO và H.C ít hơn xăng thông thương.

-Hương phát triên:+Tại Mỹ sư dụng 10%V;Brasil 20%V.+Viêt Nam: Còn tương đôí mơí;nguyênliêụ SX là rỉ đương;bôt ngũ côc.>Nhà nươc ta đã và đang có các đê ánxây dưng và phát triên theo hương nhiênliêụ phụ gia etanol.

2.2.2 Butanol

-Khi pha trộn với tỷ lệ 5% thì RON của xăng pha trộn tăng khoảng 6-9 đơn vị. Xăng gốc có RON càng cao thì hiệu quả tăng RON càng giảm.- Nhiệt cháy của butanol cao hơn so với etanol.- Ít gây ăn mòn và bay hơi thấp hơn etanol- Ít tách lớp nước hơn so với etanol nên dễ dàng trong phân phối-Nhiệt hóa hơi của butanol thấp hơn một nửa so với etanol nên động cơsử dụng nhiên liệu pha butanol dễ khởi động hơn so với pha etanol-Sư dụng xng pha butanol cũng làm giảm phát thải CO và HC tương tưnhư Etanol.

2.2.3 Metanol

• Ưu Điêm: Có trị sô octan cao.• Nhươc điêm:- Giá của metanol rất cao và độc hại.- Có nhiệt trị rất thấp, áp suất hơi bão hòa

thấp.- Tan vô hạn trong nước,có khả năng hấp thụ

nước lớn.

2.3.4.MTBE

-Chất lỏng không màu, linh động, độ nhớt thấp, dễ cháy, tan vô hạn trong các dung môi hữu cơvà hydrocacbon. • Được pha vào xăng với tỷ lệ 5-

15%V. =>trị số octan tăng đượctừ 2-5 đơn vị, tương đương vớihàm lượng chì từ 0,1-0,15 g/l.

• Hàm lượng MTBE pha trộn vàoxăng thường không quá 15%.xăng thường không quá 15%.

• Ưu điểm:độ bay hơi thấp, cókhả năng pha trộn với xăng tốt, giảm hàm lượng khí thải vàcháy hết hidrocacbon

• Nhược điểm: MTBE khi bị rò rỉtrong quá trình sử dụng và tồnchứa sẽ gây ô nhiễm môitrường nước,

H.C chưá–NH2 có khả

năng ức chế qttạo gốc tự do =>

Tăng ON

2.4. Phụ gia aminthơm

Nó được nghiêncứu

năm 1950 N-methylaniline (NMA); N,N-dimethylaniline (NNDMA);

aniline.....

- Là chất lỏng màu vàngxanh đến nâu tía khi tiếp xúcvới không khí.

- Điểm sôi : 1960C-CTCT: N-

Tăng trị số octan của tất cảcác loại xăng.

Ảnh hưởngTínhchất

Thành phần

- Điểm sôi : 1960C- Điểm chảy : -570C- Điểm chớp cháy cốc

kín : 790C- Tỉ trọng : 0,989- Khả năng tăng RON:

khoảng 20 điểm, tùy vàothành phần và vị trí octan củaxăng gốc.

- Nồng độ tối đa sửdụng 6% thể tích. Được cơquan bảo vệ mỹ EPA chophép sử dụng ở Mỹ

-CTCT: N-methyl aniline(C6H5-NH-CH3).- Là xúc tác độc quyền giúp đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu

các loại xăng.- Tạo độ ổn định cho xăng.- Làm giảm bớt hoặc loại trừcác tạp chất trong xăng.- Có thể sử dụng thay thế chì.- Cải thiện độ cháy.- Loại trừ và ngăn chặn cácloại cặn carbon- Giảm hoặc hạn chế lượnghidrocacbon thải ra

3. Các phụ gia khác

3.1 Phụ gia chống oxy hóa- Trong xăng có chứa nhiều Olefin→Có xu

hướng bị oxy hóa và tạo nhựa sau đólắng đọng trong các bể chứa

- Các chất thường là: Phenol, hợp chấtamine/lượng rất ítamine/lượng rất ít

3.2 Chất tẩy rửa- Trong carburator, trong các hệ thống

bơm nhiên liệu của động cơ, sau thờigian có lượng nhựa, cặn muội bám vàovan tiết lưu

- Vì đó mà ta thêm chất tẩy rửa để loạibẩn

3. Các phụ gia khác

3.3 Các chất chống gỉ

- Trong xăng luôn có S → Tạo thành axit yếu→ Gây ăn mòn thiết bị động cơ, bể chứa

- Các chất chống gỉ thường dùng là: ammon hoặc amine của các acid phosphoric, sulphonic, carbocilic

II Pha trộn xăng- Tối ưu hóa việc sử dụng nhiều nguồn

nguyên và nhiên liệu dạng bán thành phẩmkhác nhau nhưng vẫn đảm bảo chất lượngvà kinh tế

- Việc pha trộn xăng đơn thuần là quátrình vật lý: khấy trộn, pha trộn liên tụctrên đường ống… Tuy thế nhưng nó rấttrên đường ống… Tuy thế nhưng nó rấtphức tạp và được tính toán kỹ lưỡng.

Đại lượng cộng tính: Hàm lượng O, A,BTX, Nước, Sulfur

Đại lượng không cộng tính: ON, RVP,Độ nhớt, Điểm đông đặc

II Pha trộn xăng

• Tính toán các chỉ tiêu không tuyến tínhgồm 4 bước:

1. Thu thập và xây dựng cơ sở dữ liệu phachế

2. Mô hình hóa các dữ liệu đã có2. Mô hình hóa các dữ liệu đã có

3. Tính toán, điều chỉnh các hệ số hiệuchỉnh

4. Kiểm tra, thử nghiệm các mô hình đãxây dựng