Đang tải... (xem toàn văn)
Mô đun Thí nghiệm chuyên ngành
1 BỘ LAO ĐỘNG–THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ Dự án giáo dục kỹ thuật và dạy nghề (VTEP) Logo Sách hƣớng dẫn giáo viên Mô đun: THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH Mã số: HD H Nghề: SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM LỌC DẦU Trình độ: lành nghề Hà Nội–2004 2 Mã tài liệu:………. Mã quốc tế ISBN:…… Tuyên bố bản quyền: Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình Cho nên các nguồn thông tin có thể đƣợc phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác có ý đồ lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. Tổng cục Dạy nghề sẽ làm mọi cách để bảo vệ bản quyền của mình. Tổng cục Dạy Nghề cám ơn và hoan ngênh các thông tin giúp cho việc tu sửa và hoàn thiện tốt hơn tàI liệu này. Địa chỉ liên hệ: Dự án giáo dục kỹ thuật và nghề nghiệp Tiểu ban Phát triển Chƣơng trình Học liệu ……………………………………………… 3 Lời tựa (Vài nét giới thiệu xuất xứ của chương trình và tài liệu) Tài liệu này là một trong các kết quả của Dự án GDKT-DN … (Tóm tắt nội dung của Dự án) (Vài nét giới thiệu quá trình hình thành tài liệu và các thành phần tham gia) (Lời cảm ơn các cơ quan liên quan, các đơn vị và cá nhân đã tham gia …) (Giới thiệu tài liệu và thực trạng) Sách hƣớng dẫn giáo viên là tàI liệu hƣớng dẫn giảng dạy cho từng mô đun.môn học trong hệ thống mô đun và môn học đào tạo cho nghề …………… ………………………ở cấp độ …… Các thông tin trong tài liệu có giá trị hƣớng dẫn giáo viên thiết kế và tổ chức các bài dạy cho mô đun.môn học một cách hợp lý. Giáo viên vẫn có thể thay đổi hoặc điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện và bối cảnh thực tế trong quá trình đào tạo. Đây là tài liệu thử nghiệm sẽ đƣợc hoàn chỉnh để trở thành Sách hƣớng dẫn giáo viên chính thức trong hệ thống dạy nghề. Hà nội, ngày …. tháng…. năm…. Giám đốc Dự án quốc gia 4 MỤC LỤC Đề mục Trang Lời tựa . 3 MỤC LỤC 4 CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CHÍNH TRONG MÔ ĐUN . 7 YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔ ĐUN 8 LIỆT KÊ CÁC NGUỒN LỰC CẦN THIẾT 9 BÀI 1. LÝ THUYẾT CHƢNG CẤT DẦU THÔ 10 BÀI 2. THÍ NGHIỆM CRACKING DẦU NẶNG . 22 BÀI 3. PHA CHẾ SẢN PHẨM DẦU NHỜN THƢƠNG PHẨM . 27 BÀI 4. ISOME HÓA N-HEXAN 33 BÀI 5. ALKYL HÓA ISOBUTAN . 39 BÀI 6. LÀM SẠCH LƢU HUỲNH TỪ DẦU DIESEl 42 BÀI 7. THÍ NGHIỆM TỔNG HỢP REFORMING . 46 ĐÁP ÁN BÀI KIỂM TRA MẪU 50 ĐÁP ÁN CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 60 NHỮNG GỢI Ý VỀ TÀI LIỆU PHÁT TAY 78 KẾ HOẠCH VÀ CÁCH THỨC ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP MÔĐUN . 79 5 GIỚI THIỆU VỀ MÔ ĐUN Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun Các phòng thí nghiệm luôn có một vai trò quan trọng trong nghiêm cứu và sản xuất thuộc các ngành kinh tế quốc dân. Với tính chất phổ biến và yêu cầu về khoa học cũng nhƣ mức độ an toàn, đặc biệt trong lĩnh vực hoá chất, cho nên những kiến thức và kỹ năng trong phòng thí nghiệm rất cần thiết không những cho những ai hoạt động trong ngành Hoá dầu mà còn cần cho bất kỳ nhân viên thí nghiệm nào để đảm bào kết quả đặt khi thí nghiệm và an toàn lao động. Mục tiêu của mô đun Mô đun nhằm đào tạo cho học viên có đủ kiến thức, kỹ năng và phong cách thực hành các thí nghiệm chuyên ngành của nghề sản xuất dầu mỏ để: 1. Hiểu đƣợc tất cả các thí nghiệm chuyên ngành của nghề sản xuất các sản phẩm dầu mỏ. 2. Thực hiện đƣợc các thí nghiệm chuyên ngành theo tiêu chuẩn ASTM hoặc TCVN. 3. Áp dụng đƣợc kiến thức trong nhà trƣờng để thực hành trong công nghiệp nhằm thực hiện đƣợc các thí nghiệm nhƣ chƣng cất dầu thô, chế biến dầu thô, làm sạch các sản phẩm dầu, kiểm tra chất lƣợng của các sản phẩm dầu mỏ. Mục tiêu thực hiện của mô đun Khi hoàn thành mô đun này, học sinh có khả năng: 1. Chƣng cất dầu thô ở áp suất thƣờng và chân không. 2. Thực hiện đƣợc quá trình cracking xúc tác, reforming xúc tác và các quá trình khác trong điều kiện công nghiệp. 3. Làm sạch dầu thô và các sản phẩm dầu. 4. Thực hiện thí nghiệm tổng hợp. 5. Kiểm tra chất lƣợng các sản phẩm dầu mỏ. 6. Thực hiện các thí nghiệm làm trong PTN hóa dầu. Nội dung chính.các bài của mô đun Bài 1: Thí nghiệm chƣng cất dầu thô ở áp suất thƣờng và chân không. Bài 2: Thí nghiệm cracking xúc tác phân đoạn dầu nặng. Bài 3: Pha chế sản phẩm dầu nhờn thƣơng phẩm. Bài 4: Thí nghiệm isome hóa n-hexan. Bài 5: Thí nghiệm alkyl hóa isobutan bằng isobutylen. 6 Bài 6: Thí nghiệm làm sạch lƣu huỳnh từ dầu diezel. Bài 7: Thí nghiệm tổng hợp reforming. 7 CÁC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CHÍNH TRONG MÔ ĐUN Hoạt động 1: Học trên lớp về: - Thành phần của dầu thô, phƣơng pháp chƣng cất dầu thô và phƣơng pháp xác định tính chất của sản phẩm đã chƣng cất, cách pha chế dầu nhờn thƣơng phẩm. - Bản chất hóa học và cơ chế phản ứng, cách điều chế xúc tác, phƣơng pháp phân tích sản phẩm của các quá trình: cracking xúc tác, isome hóa, alkyl hóa isobutan, khử lƣu huỳnh trong dầu diesel, reforming tổng hợp. Hoạt động 2: Tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến các sơ đồ và quy trình điều chế xúc tác và thí nghiệm do giáo viên hƣớng dẫn. Hoạt động 3: Xem trình diễn và thực hành trên các sơ đồ thí nghiệm. Hoạt động 4: Thực hành tự sơ cứu. sơ cứu với trƣờng hợp nhiễm độc và bỏng hoá thông thƣờng. Hoạt động 5: Tham quan về trang bị, cách bố trí và các chuẩn mực về hành vi trong quá trình thí nghiệm trong một phòng thí nghiệm chuyên ngành Lọc Hóa Dầu hay phòng thí nghiệm ở một Nhà máy Chế biến Dầu khí. 8 U CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠ ĐUN Về kiến thức - Hiểu đƣợc cơ sở lý thuyết và xúc tác (nếu có) của các q trình thí nghiệm. - Thao tác đúng và đầy đủ theo các quy trình thí nghiệm. - Mơ tả chính xác các sơ đồ thí nghiệm. - Giải thích đúng các ngun nhân gây tai nạn trong phòng thí nghiệm. Về kỹ năng - Phân tích chính xác các sản phẩm của các sơ đồ thí nghiệm. - Sử dụng thành thạo và đúng kỹ thuật các dụng cụ và thiết bị cho các sơ đồ thí nghiệm. - Bảo quản và bảo dƣỡng các sơ đồ thí nghiệm. - Sử dụng hóa chất an tồn. - Tính tốn dự trù vật tƣ, ngun liệu cho các sơ đồ thí nghiệm. Về thái độ - Nghiêm túc trong việc sử dụng và bảo dƣỡng các sơ đồ thí nghiệm. - Ln chủ động kiểm tra và đảm bảo về an tồn phòng thí nghiệm. - Chủ động xem xét tình trạng dụng cụ, thiết bị và hóa chất trong phòng thí nghiệm. - Nhắc nhở đồng nghiệp đảm bảo về an tồn phòng thí nghiệm. 9 LIỆT KÊ CÁC NGUỒN LỰC CẦN THIẾT 1. Trang bị, dụng cụ - 1 cân phân tích điện tử(độ chính xác 0.001g), 1 tủ sấy, 1 bình hút ẩm - Bình thủy tinh 20ml(chứa sản phẩm lỏng) - Máy nén khí, - Bộ chƣng cất kiểu D-86 - Thiết bị Microactivity test - Sơ đồ alkyl hóa - Sơ đồ quá trình đồng phân hóa. - Máy phân tích sắc ký khí GC, kim lấy sảm phẩm khí - Máy sắc ký chƣng cất mô phỏng DGC - Thiết bị sinh khí hydro 2. Vật tƣ, hóa chất - Khí Argon, chất lƣợng 99,999 - Khí Nitơ chất lƣợng 99,999 - Khí He chất lƣợng 99,999 - Dung dịch NaCl bão hòa - Aceton tráng rửa hệ thống - Nguyên liệu: 100 ml phân đoạn xăng T sđ -80 o C(isomer). VGO(cracking). phân đoạn xăng 80-180 0 C(reforming). - Bình khí Iso butan công nghiệp. Bình khí butylen công nghiệp. Axít Sunfuric. Oxit nhôm. NaOH(alkyl hóa). - Hạt thạch anh hoặc silion carbide. Bông thạch anh - Xúc tác: 4 g xúc tác Pt.Al 2 O 3 (isomer). Xúc tác FCC. xúc tác reforming 10 GỢI Ý CÁC NỘI DUNG CHO TỪNG BÀI BÀI 1. LÝ THUYẾT CHƢNG CẤT DẦU THÔ Mã bài: HD H1 HOẠT ĐỘNG 1: GIẢNG VỀ CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN CỦA DẦU THÔ - Thành phần của dầu thô - Ảnh hƣởng của bản chất dầu thô đến quá trình chƣng cất Gợi ý các khía cạnh và mức độ 1. Giúp học viên nắm vững những kiến thức cơ bản về thành phần của dầu thô: Thành phần của dầu thô tuy rất phức tạp nhƣng chúng chứa chủ yếu 2 nguyên tố chính là C và H, ngoài ra còn chứa các nguyên tố S, O, N, kim loạ Các nguyên tố này thuộc về hai nhóm hydrocabon và phi hydrocacbon. Hợp chất hydrocacbon trong dầu thô gồm có: parafin (n-parafin và iso- parafin), napthen, aromat. Lƣu ý dầu thô không chứa olefin. Hợp chất phi hydrocacbon trong dầu thô: các hợp chất của lƣu huỳnh, nitơ, oxy. các phức cơ kim của vanadi, niken. hợp chất nhựa và asphalten. 2. Giảng cho học viên hiểu đặc điểm của từng thành phần trong dầu thô Cần lƣu ý một số vấn đề sau: Phân loại dầu thô theo thành phần hydrocacbon. Thành phần của các họ hydrocacbon trong những loại dầu thô khác nhau là khác nhau nhƣng thành phần các nguyên tố C, H là gần nhƣ giống nhau. “Dầu ngọt” là dầu thô có hàm lƣợng lƣu huỳnh nhỏ hơn 0,5% khối lƣợng có giá trị kinh tế cao. Các hợp chất phi hydrocacbon ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng của dầu vì tốn thêm chi phí xử lý do gây ngộ độc xúc tác trong các quá trình chế biến thứ cấp và ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. 3. Giảng cho học viên nắm vững đƣợc ảnh hƣởng của bản chất dầu thô đến quá trình chƣng cất Việc lựa chọn công nghệ cho nhà máy lọc dầu nói chung và phân xƣởng chƣng cất nói riêng phụ thuộc vào hai yếu tố kinh tế kỹ thuật nhƣ vốn đầu tƣ, chi phí vận hành, bảo dƣỡng, bản chất nguyên liệu dầu thô, cơ cấu sản phẩm và công suất chế biến . là những thông số đầu vào quan trọng. [...]... ống nghiệm nằm ngang mà mẫu vẫn chảy thì phải tiến hành thí nghiệm lại từ đầu Đánh giá: so sánh kết quả đo đƣợc với yêu cầu đặt ra Cách thức kiểm tra, đánh giá Kiểm tra đánh giá học viên qua: Giải thích đƣợc cách chọn các chỉ tiêu của một loại dầu nhờn xác định để đo Biết cách đánh giá chất lƣợng dầu nhờn Kỹ năng làm thí nghiệm: an toàn, đúng, chính xác… Thái độ nghiêm túc, ham hiểu biết khi làm thí nghiệm. .. đánh giá Đánh giá sự hiểu biết của học viên qua việc chuẩn bị bài, trả lời các câu hỏi, thao tác thí nghiệm, báo cáo kết quả thí nghiệm HOẠT ĐỘNG IX: TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆ NẶNG THEO TIÊU CHUẨN ASTM D2892 Gợi ý các khía cạnh và mức độ - Phải nhắc nhở học viên thực hiện nội qui an toàn lao động trong phòng thí nghiệm Học viên phải nắm vững những kiến thức tổng quan của phƣơng pháp + Phạm vi áp dụng: + Chƣng... lựa chọn nguyên liệu Các học viên đƣợc quan sát hình dạng ngoài và biết những đặc tính cơ bản của loại xúc tác dùng trong thí nghiệm Cho học viên biết các thông số vận hành trong thí nghiệm Cách thức kiểm tra đánh giá Yêu cầu học viên giải thích sự lựa chọn nguyên liệu cho thí nghiệm Cho học viên trả lời những câu hỏi về loại xúc tác sử dụng và các thông số vận hành của sơ đồ HOẠT ĐỘNG 4: TRÌNH BÀY... khuấy, thời gian khuấy để đảm bảo phối trộn mẫu dầu đƣợc đồng nhất Cách thức kiểm tra, đánh giá Kiểm tra đánh giá học viên qua: Giải thích đƣợc cách lập công thức pha chế Kỹ năng làm thí nghiệm: an toàn, đúng, chính xác… Thái độ nghiêm túc, ham hiểu biết khi làm thí nghiệm Cách trình bày, bảo vệ kết quả thu đƣợc HOẠT ĐỘNG 3: XÁC ĐỊNH CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM PHA CHẾ ĐƢỢC Đo độ nhớt động học ở 400C Đo độ... đoạn 14-18 đĩa lý thuyết, tỷ số hồi lƣu 5:1 14 + Tóm tắt phƣơng pháp + Ý nghĩa và ứng dụng - Học viên phải nắm vững qui trình thí nghiệm trƣớc khi tiến hành thí nghiệm + Chuẩn bị mẫu: mẫu dầu thô phải đƣợc đựng trong bình kín và giữ ở nhiệt độ thấp để tránh bay hơi, sau đó đun nóng đến nhiệt độ lớn hơn điểm chảy 50C và lắc đều Mẫu phải đƣợc loại nƣớc trƣớc (hàm lƣợng nƣớc không quá 0,3% thể tích) +... giải bài tập và trả lời câu hỏi trong giáo trình Có thể hỏi các câu hỏi cụ thể nhƣ sau: HOẠT ĐỘNG 2: GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM ĐỒNG PHÂN HÓA Hỏi kiểm tra kiến thức cơ bản của sinh viên về quá trình thí nghiệm Hƣớng dẫn học viên quan sát trên sơ đồ khối và so sánh trên sơ đồ thực nghiệm Nhận biết đƣợc các bộ phận của thiết bị trên hình vẽ và trên sơ đồ Giảng về chức năng và nguyên lý hoạt động của... trong thí nghiệm chƣng cất dầu thô Cách thức kiểm tra đánh giá Đánh giá sự hiểu biết của học viên qua việc chuẩn bị bài, trả lời các câu hỏ Cần lƣu ý rằng một số thuật ngữ trong bài mà các học viên đã học trong bài giảng lý thuyết chƣng cất HOẠT ĐỘNG VIII: THÍ NGHIỆ THEO TIÊU CHUẨN ASTM D2892 Gợi ý các khía cạnh và mức độ Ỏ - Phải nhắc nhở học viên thực hiện nội qui an toàn lao động trong phòng thí nghiệm. .. NẶNG TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM (THIẾT BỊ MAT) - Tổ chức thảo luận về sơ đồ công nghệ của thiết bị xử lý và nguyên tắc hoạt động từng bộ phận cũng nhƣ tổng thể 22 - Hƣớng dẫn học viên quan sát trên sơ đồ thực tế và nhận biết đƣợc các bộ phận của thiết bị Gợi ý các khía cạnh và mức độ Phải làm cho học viên nắm vững về công nghệ cracking trong công nghiệp cũng nhƣ thiết bị MAT trong phòng thí nghiệm Các học... mạnh, phản ứng đồng phân hóa, chuyển vị hydro, polyme hoa và phản ứng ngƣng tụ là các phản ứng tỏa nhiệt yếu Câu 3 (2 đ) Vì sao phải thải bỏ nguyên liệu trong 20 giây đầu tiên của quá trình thí nghiệm? Đáp án: Trong thí nghiệm này cần đảm bảo chắc chắn là các thời gian bắt đầu phản ứng thì nguyên liệu phải vào lò phản ứng, có nhƣ vậy mới đảm bảo kết quả tính toán hiệu suất chính xác, vì vậy 20 giây đầu... thái độ khi nghe giảng, phát biểu xây dựng bài, trả lời câu hỏ HOẠT ĐỘNG 2: THỰC HÀNH PHA CHẾ DẦU NHỜN TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM Xác lập đơn pha chế mẫu dầu máy nén lạnh Pha chế mẫu Gợi ý các khía cạnh và mức độ 1 Phải nhắc nhở học viên thực hiện nội qui an toàn lao động trong phòng thí nghiệm 2 Chọn mẫu dầu nhờn cần pha chế là dầu máy nén lạnh vì loại dầu này số chỉ tiêu chính cần phân tích đánh giá . n ng trong ph ng th nghi m rất c n thiết kh ng nh ng cho nh ng ai hoạt đ ng trong ng nh Hoá dầu m c n c n cho bất kỳ nh n vi n th nghi m n o. tr nh th nghi m. - M tả ch nh xác các sơ đồ th nghi m. - Giải th ch đ ng các ngun nh n gây tai n n trong ph ng th nghi m. Về kỹ n ng - Phân
