TR NG ĐI H C S PH M K THU T TP. H CHÍƯỜ Ạ Ọ Ư Ạ Ỹ Ậ Ồ
MINH
KHOA C KHÍ ĐNG L CƠ Ộ Ự
BÁO CÁO Đ TÀIỀ
NHIÊN LI UỆ XĂNG D U VÀ PH NG PHÁP NG D NGẦ ƯƠ Ứ Ụ
GVHD: VÕ XUÂN THÀNH
Nhóm 4: Nông Đc Côngắ 12145016
D ng Xuân Tríươ 12145191
Đoàn Sĩ 12145145
Đinh Duy Tu nấ 12145208
Nguy n Tr ng Th nhễ ườ ị 12145304
Nguy n Văn Minhễ 12145346
TP. H CHÍ MINH – 10/2015Ồ
M C L CỤ Ụ
2
1. Nhiên li u xăng d u:ệ ầ
1.1. Nhiên li u xăng:ệ
1.1.1. Đnh nghĩa và l ch s phát tri n:ị ị ử ể
- Đnh nghĩa: Xăng ịhay còn g i là ọét-xăng (phiên âm t ừti ng Phápế: essence), là m t lo i dung ộ ạ
d ch nh ch a ị ẹ ứ hyđrocacbon, d bay h i, d b c cháy, đc ch ng c t t d u mễ ơ ễ ố ượ ư ấ ừ ầ ỏ.
- Công d ng: ụXăng đc s d ng nh m t lo i ượ ử ụ ư ộ ạ nhiên li uệ, dùng đ làm ểch t đtấ ố cho các lo i ạ
đng c đt trong s d ng xăng, ch t đt dùng trong tiêu dùng, sinh ho t hàng ngày nh đun ộ ơ ố ử ụ ấ ố ạ ư
n u, m t s lò s i, trong m t s lo i b t l a,.... Làm dung môi hòa tan m t s ch t, ấ ộ ố ưở ộ ố ạ ậ ử ộ ố ấ dùng đ ể
t y m t s v t b n bám trên v i, kim lo i, kính, nh aẩ ộ ố ế ẩ ả ạ ự ...
- L ch s phát tri n: ị ử ể Năm 1860, Nhà máy l c d u đu tiên xây d ng Pennsylvanie - M . Năm ọ ầ ầ ự ở ỹ
1864, xăng l n đu tiên đc chi t xu t t d u h a ầ ầ ượ ế ấ ừ ầ ỏ ở m tộ nhà máy l c d u M . Năm 1883, ọ ầ ở ỹ
đông cơ đt trong đu tiên đc ch t o vàố ầ ượ ế ạ s d ngử ụ nhiên li uệ xăng đc ch t oượ ế ạ thành công
và ti p t c phát tri n đn ngày nay,có m t th i gian t năm 1930 t i năm 1980 xăng pha chì ế ụ ể ế ộ ờ ừ ớ
đc s d ng r ng rãi nh ng do nhi u yêu c u đc ra kèm theo đó là các tiêu chu n v môi ượ ử ụ ộ ư ề ầ ặ ẩ ề
tr ng nên nhiên li u xăng cũng ph i đáp ng vi c không gây ô nhi m môi tr ng,giá xăng d uườ ệ ả ứ ệ ễ ườ ầ
th gi i ngày càng tăng cao và nhiên li u hóa th ch cũng ngày càng c n ki t nên vào cu i th k ế ớ ệ ạ ạ ệ ố ế ỉ
20 các gi i pháp m i đc đa ra đ tìm nhiên li u thay th cho xăng.Theo yêu c u đó xăng sinhả ớ ượ ư ể ệ ế ầ
h c đã ra đi và đc s d ng khá nhi u trên đng c đt trong ngày nay.Đn năm 2012 xăng ọ ờ ượ ử ụ ề ộ ơ ố ế
đc ch t o t không khí(Cacbon dioxit trong không khí v i Hydro trong h i n c) đã đc ượ ế ạ ừ ớ ơ ướ ượ
ch t o th nghi m thành công b i công ty ế ạ ử ệ ở Air Fuel Synthesis Anh.ở
1.1.2. Phân lo i và ph ng pháp ch t o:ạ ươ ế ạ
-Phân lo i: Các lo i xăng đc s d ng Vi t Namạ ạ ượ ử ụ ở ệ
+ Xăng Mogas 95(M95): Có mùi,màu vàng đc s d ng cho các ph ng ti n có t s nén trên ượ ử ụ ươ ệ ỉ ố
9,5/1 nh các xe h i đi m i,xe đua...có tr s octan là 95.ư ơ ờ ớ ị ố
+ Xăng Mogas 92(M92): Có mùi đc tr ng,màu xanh lá đc dùng cho các ph ng ti n có t s ặ ư ượ ươ ệ ỉ ố
nén d i 9,5/1 và có tr s octan là 92.ướ ị ố
+ Xăng Mogas 83(M83): Có mùi đc tr ng, màu vàng, đc s d ng cho ph ng ti n có t s ặ ư ượ ử ụ ươ ệ ỉ ố
nén 8/1, có tr s octan là 83. Hị ố i nệ xăng này không đc s d ng trên th tr ng Vi t Nam.ượ ử ụ ị ườ ệ
+ Xăng sinh h c E5: ọXăng sinh h c s d ng ọ ử ụ Êtanol nh là m t lo i ph gia nhiên li u pha tr n ư ộ ạ ụ ệ ộ
vào xăng thay ph gia chì. Xăng sinh h c là h n h p c a xăng A92 pha 5% ethanolụ ọ ỗ ợ ủ .T ngày ừ
1/1/2015, xăng E5 đc bán r ng rãi trên c n c.ượ ộ ả ướ Tuy nhiên xăng E5 không thích h p v i các ợ ớ
lo i xe tăng ga,ạ
3
xe mô tô có t s nén cao. n c ngoài ng i ta l p thêm thi t b vào xe đ s d ng xăng ỉ ố Ở ướ ườ ắ ế ị ể ử ụ
E5,chính vì v y tâm lý lo ng i khi s d ng xăng E5 Vi t Nam v n còn t n t i.ậ ạ ử ụ ở ệ ẫ ồ ạ
- Ph ng pháp ch t o: ươ ế ạ Xăng đu tiên đc s n xu t b ng cách ch ng c tầ ượ ả ấ ằ ư ấ ,đn gi n là tách t p ơ ả ạ
ch tấ,nh m m c đích tăng hi u su t s n xu t xăng t d u m , ng i ta chia nh ằ ụ ệ ấ ả ấ ừ ầ ỏ ườ ỏ thành nhi uề
quá trình đc bi t đn v i tên g i quá trình phân tách (ượ ế ế ớ ọ cracking). Phân tách nhi t (ệthermal
cracking), s d ng nhi t và áp su t cao, đc gi i thi u vào năm 1913 và đc thay th vào nămử ụ ệ ấ ượ ớ ệ ượ ế
1937 b i ph ng pháp phân tách s d ng xúc tác (ở ươ ử ụ catalytic cracking) đ làm tăng hi u su t c a ể ệ ấ ủ
các ph n ng hóa h c và s n xu t đc nhi u xăng h n. Các ph ng pháp khác s d ng đ ả ứ ọ ả ấ ượ ề ơ ươ ử ụ ể
tăng ch t l ng xăng và tăng ngu n cung g m có ph ng pháp trùng h p, chuy n t th khí ấ ượ ồ ồ ươ ợ ể ừ ể
thành các olefin.
Ví d :ụ T propylene và butylene thành các phân t l n h n trong xăng; ankyl hóa, m t quá trình ừ ử ớ ơ ộ
liên k t m t olefin v i m t paraffin ví d nh isobutane; ph ng pháp đng phân hóa, bi n đi ế ộ ớ ộ ụ ư ươ ồ ế ổ
t hydro các bon m ch th ng sang hydro cừ ạ ẳ acbon phân nhánh; và tái c u trúc, s d ng nhi t ho c ấ ử ụ ệ ặ
ch t xúc tác đ s p x p l i c u trúc phân tấ ể ắ ế ạ ấ ử.
1.2. Nhiên li u diesel:ệ
1.2.1. Đnh nghĩa và l ch s v nhiên li u diesel:ị ị ử ề ệ
- Đnh nghĩa: Diesel là ịm t lo i nhiên li u l ng, là s n ph m tinh ch t d u mộ ạ ệ ỏ ả ẩ ế ừ ầ ỏ,có thành ph n ầ
ch ng c t n m gi a d u ho (kesosene) và d u bôi tr n (lubricatingoil), n ng h n d u l a và ư ấ ằ ữ ầ ả ầ ơ ặ ơ ầ ử
xăng.- - L ch s v nhiên li u diesel: D u diesel đc đt theo tên c a nhà sáng ch Rudolf ị ử ề ệ ầ ượ ặ ủ ế
Diesel và đc dùng trong đng c đt trong cùng tên là đng c diesel.Chi c xe du l ch đu tiênượ ộ ơ ố ộ ơ ế ị ầ
đc trang b đng c diesel đc gi i thi u b i hãng mercedes vào năm 1963 (260D) nh ng ượ ị ộ ơ ượ ớ ệ ở ư
thành công h n là chi c xe c a hãng peugoet (Diesel 402) xu t x ng năm 1938. Đn năm 1970 ơ ế ủ ấ ưở ế
thì diesel đc dùng làm nhiên li u cho đng c đt trong m t cách m nh m .ượ ệ ộ ơ ố ộ ạ ẽ
1.2.2. Phân lo i và ph ng pháp ch t o d u diesel:ạ ươ ế ạ ầ
-Phân lo i: Vi t Nam hi n nay đang đc l u hành 2 lo i d u diesel ạ Ở ệ ệ ượ ư ạ ầ
+ D u DO 0,05S ầcó hàm l ng l u hu nh không l n h n 500 mg/kg áp d ng cho ph ng ti n ượ ư ỳ ớ ơ ụ ươ ệ
giao thông c gi i đng b .ơ ớ ườ ộ
+ D u DO 0,25S có hàm l ng l u hu nh không l n h n 250 mg/kg dùng cho ph ng ti n giao ầ ượ ư ỳ ớ ơ ươ ệ
thông đng th y, đc khuy n cáo không dùng cho các ph ng ti n giao thông c gi i đng ườ ủ ượ ế ươ ệ ơ ớ ườ
b .ộ
- Ph ng pháp ch t o diesel: Trong nhà máy l c d u thì diesel đc thu nh n t các quá trình ươ ế ạ ọ ầ ượ ậ ừ
sau: phân đo n gasoil c a tháp ch ng c t khí quy n(đây là công đo n chính đ ph i tr n),t ạ ủ ư ấ ể ạ ể ố ộ ừ
phân x ng crackinh xúc tác,t phân x ng hydrocrackinh,t phân x ng gi m nh t,t phân ưở ừ ưở ừ ưở ả ớ ừ
4
x ng c c hóa,t phân x ng tách lo i l u hu nh kèm theo quá trình chuy n hóa,t các quá ưở ố ừ ưở ạ ư ỳ ể ừ
trình t ng h p nh oligome hóa.ổ ợ ư
1.2.2. Các ch tiêu đánh giá ch t l ng d u diesel:ỉ ấ ượ ầ
- Ch s xê tan là đi l ng quy c đc tr ng cho kh năng t b c cháy c a đng c diesel và ỉ ố ạ ượ ướ ặ ư ả ự ố ủ ộ ơ
đc tính b ng % c a n-xê tan trong h n h p c a nó v i ượ ằ ủ ỗ ợ ủ ớ -meltynaphtalen khi h n h p này có ỗ ợ
kh năng t b c cháy t ng đng v i l ng nhiên li u diesel đang kh o sát.Ch s xê tan quá ả ự ố ươ ươ ớ ượ ệ ả ỉ ố
nh th i gian c m ng l n khi nó có th t b c cháy thì kh i l ng nhiên li u trong bu ng cháyỏ ờ ả ứ ớ ể ự ố ố ượ ệ ồ
quá l n nên quá trình cháy s x y ra v i t c đ l n,làm cho áp su t trong bu ng đt tăng cao ớ ẽ ả ớ ố ộ ớ ấ ố ố
m t cách đt ng t và đi u này là không t t cho đng c .ộ ộ ộ ề ố ộ ơ
Khi ch s xê tan quá l n thì th i gian c m ng nh quá trình t b c cháy quá s m,nhiên li u ỉ ố ớ ờ ả ứ ỏ ự ố ớ ệ
phun vào ch a k p bay h i đã nh n đc m t năng l ng quá l n khi ch a k p bay h i đã t b cư ị ơ ậ ượ ộ ượ ớ ư ị ơ ự ố
cháy nên công su t đng c cũng b gi m theo khói th i ra ch a nhi u ch t đc h i cho con ấ ộ ơ ị ả ả ứ ề ấ ộ ạ
ng i và môi tr ng s ng.ườ ườ ố
- Có kh năng t o h n h p cháy t t: ả ạ ỗ ợ ố Kh năng bay h i t t và phun tr n t t đánh giá qua thành ả ơ ố ộ ố
ph n phân đo n, t tr ng, đ nh t và s c căng b m tầ ạ ỷ ọ ộ ớ ứ ề ặ .
+ Thành ph n ch ng c t phân đo n: ầ ư ấ ạ Nhi t đ sôi 10% đc tr ng cho ph n nh d bay h i c a ệ ộ ặ ư ầ ẹ ễ ơ ủ
nhiên li u. Nhi t đ này cao qua s làm cho đng c khó kh i đng. Nhi t đ sôi 50%ệ ệ ộ ẽ ộ ơ ở ộ ệ ộ thì ch ỉ
tiêu hay dùng nh t đ đánh giá nhiên li u diesel, nó đc tr ng cho kh năng thay đi t c đ c a ấ ể ệ ặ ư ả ổ ố ộ ủ
đng c . Nhi t đ sôi 90%ộ ơ ệ ộ và nhi t đ sôi cu i đc tr ng cho kh năng cháy hoàn toàn c a ệ ộ ố ặ ư ả ủ
nhiên li u.ệ
+ T tr ng: ỷ ọ Là đi l ng đc tr ng cho đ n ng hay nh c a nhiên li u, là t s gi a tr ng ạ ượ ặ ư ộ ặ ẹ ủ ệ ỷ ố ữ ọ
l ng riêng c a m t v t m t nhi t đ nh t đnh và tr ng l ng riêng c a v t khác đc ch nượ ủ ộ ậ ở ộ ệ ộ ấ ị ọ ượ ủ ậ ượ ọ
làm chu n xác đnh cùng v tríẩ ị ở ị .
+ Đ nh t đng h c: ộ ớ ộ ọ Là thông s r t quan tr ng vì nó cho bi t kh năng phun tr n nhiên li u ố ấ ọ ế ả ộ ệ
vào bu ng đt. Đ nh t c a nhiên li u có nh h ng đn kích th t và hình d ng c a kim ồ ố ộ ớ ủ ệ ả ưở ế ướ ạ ủ
phun.
- Ít t o c n: ạ ặ Yêu c u này ph thu c vào thành ph n phân đo n, đ axit, hàm l ng l u hu nh, ầ ụ ộ ầ ạ ộ ượ ư ỳ
đ ăn mòn lá đng và hàm l ng mercaptanộ ộ ượ .
+ Hàm l ng l u hu nh: ượ ư ỳ Trong nhiên li u diesel, l u hu nh t n t i nhi u d ng khác nhau nhệ ư ỳ ồ ạ ở ề ạ ư
mercapta, sulphat, thiophen…Các h p ch t c a l u hu nh trong diesel đu là nh ng ch t đc ợ ấ ủ ư ỳ ề ữ ấ ộ
h i. Kh ng ch hàm l ng l u hu nh càng th p thì càng t tạ ố ế ượ ư ỳ ấ ố .
5