Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất Mục lục Lời cảm ơn Lời mở đầu Chương Tống quan dầu bôi trơn 1.1 Giới thiệu dầu bôi trơn 1.2 Thành phần dầu bôi trơn động 1.2.1 Dầu gốc 1.2.2 Phụ gia Chương Tổng quan trình cracking sản phẩm dầu mỏ 2.1 Tổng quan trình cracking sản phẩm dầu mỏ 2.2 Cracking nhiệt 2.2.1 Nguyên liệu cracking nhiệt 2.2.2 Cơ chế cracking nhiệt 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình cracking nhiệt 2.3 Cracking xúc tác 2.3.1 Nguyên liệu 2.3.2 Cơ sở lý thuyết trình cracking xúc tác 2.3.2.1 Giai đoạn tạo ion cacboni 2.3.2.2 Các phản ứng ion cacboni 2.3.2.3 Giai đoạn dừng phản ứng 2.3.3 Xúc tác Cracking 2.3.3.1 Yêu cầu xúc tác 2.3.3.2 Các hợp phần xúc tác cracking 2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình cracking xúc tác 2.3.5 Một sổ thiết bị, công nghệ cho trình cracking xúc tác Chương Tống quan dầu diesel 3.1 Giới thiệu chung diesel động diesel 3.1.1 Nhiên liệu diesel 3.1.2 Giới thiệu động diesel 3.1.2.1 Động diesel 3.1.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động động diesel 3.2 3.3 Thành phần Một số tiêu hóa lý đặc trưng 3.3.1 Trị số Cetane ( Cetane N) Cấn Ngọc Hoàng Lọc Hóa Dầu - K49 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất 3.3.2 Thành phần chưng cất 3.3.3 Nhiệt độ bắt cháy cốc kín 3.3.4 Hàm lượng lưu huỳnh ( S) 3.3.5 Ăn mòn đồng 3.3.6 Độ nhớt động học 3.3.7 Điểm sương 3.3.8 Điểm đông đặc 3.3.9 Hàm lương tro ( Ash) 3.3.10 Cặn Carbon 3.3.11 Trị số axit 3.3.12 Nhựa thực tế 3.3.13 Nước tạp chất học 3.3.14 Nhiệt trị 3.3.15 Tỉ trọng 3.4 Phân loại diesel 3.4.1 Phân loại số quốc gia 3.4.2 Tiêu chuẩn Việt Nam diesel Chương Quá trình sản xuất dầu Diesel từ dầu nhờn thải 4.1 Tổng quan 4.1.1 Thành phần dầu nhờn thải 4.1.2 Ánh hưởng dầu thải 4.1.3 Tình hình thu gom tái chế dầu nhờn thải 4.2 Xử lý sơ dầu nhờn thải cho trình tái chế thành nhiên liệu diesel 4.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 4.2.2 Loại tạp chất học 4.2.3 Loại nước 4.3 Quá trình cracking dầu thải 4.3.1 Quá trình cracking nhiệt sản xuất Diesel 4.3.2 Quá trình cracking dầu thải dùng xúc tác H2S04 4.3.3 Quá trình cracking dầu thải dùng xúc tác NaOH 4.4 Tinh chế sản phấm Diesel trình cracking dầu thải 4.4.1 Chưng cất phân đoạn thu diesel tinh khiết Cấn Ngọc Hoàng Lọc Hóa Dầu - K49 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất 4.4.2 Phương pháp hấp phụ sét trắng đế khử màu mùi sản phẩm diesel 4.4.3 Tối ưu chất hấp phụ cho trình tinh chế sản phâm 4.5 Khảo sát tiêu dầu diesel thu sau tinh chế 4.5.1 Các phương pháp đo tiêu 5.4.2 Ket phân tích Chương Tổng quan dầu bôi trơn 1.1 Giới thiệu dầu bôi trơn Dầu bôi trơn vật liệu quan trọng kinh tế quốc gia Tất máy móc, thiết bị dạng kích cỡ khác thực chức hiệu loại dầu bôi trơn thích hợp Do có nhiều chủng loại tù’ dầu bôi trơn có cấp chất lượng thấp đến cao dụng nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng từ đặc biệt đến loại dầu đa dụng, dùng rộng rãi nhiều lĩnh vực Trong đó, dầu động nhóm dầu quan trọng dầu bôi trơn Theo thống kê toàn giới chúng chiếm khoảng 40% tống nhu cầu bôi trơn, Việt Nam chúng chiếm khoảng 70% lượng dầu bôi trơn Các phương tiên phục vụ cho việc lại sản xuất liên tục hãng chế tạo đối công nghệ, kiểu dáng thiết kế Từ đến nhu cầu bôi trơn cho động cơ, thiết bị trở nên đa rạng Mồi loại dầu bôi trơn sử dụng cho trình bôi trơn có tính chất hóa lý riêng nói chung chúng phải thể chức mình, là: + Làm giảm ma sát, giảm cường độ mài mòn, ăn mòn bề mặt ma sát nhằm đảm bảo cho động cơ, máy móc đạt công suất tối đa + Làm sạch, chống tất loại mài mòn đế đảm bảo tuổi thọ sử dụng động + Làm mát + Làm kín Các chức có sử dụng thực tốt công dụng hay không phụ thuộc vào nhiều yếu tố Trong đó, việc lựa chọn loại dầu cho phù họp với yêu cầu bôi trơn, điều kiện vận hành động cơ, điều kiện làm việc chế độ bảo dưỡng thay dầu cho động ảnh hưởng nhiều đến khả bôi trơn Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng loại đông dùng nhiên liệu khác như: xăng, diesel mà có yêu cầu đặt với dầu bôi trơn Ngoài yêu cầu chung Cấn Ngọc Hoàng Lọc Hóa Dầu - K49 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất bắt buộc có yêu cầu riêng đổi với tùng loại động sử dụng nhiên liệu khác Ví dụ : Đối với động bốn loại động đốt trong, cháy cưỡng bức, có sử dụng chế hòa khí hệ thống phun nhiên liệu - điện tử Dầu dùng cho động phải đạt yêu cầu sau: -Bảo đảm khởi động máy dễ dàng - Chống mài mòn trục cam, tay biên, pittong, gối đờ - Chổng tạo cặn lắng nhựa điều kiện làm việc tải thấp điều kiện nhiệt độ cao, tốc độ cao - Luân chuyển dầu nhanh nhiệt độ thấp 1.2 Thành phần dầu bôi trơn động Thành phần dầu bôi trơn dầu gốc phụ gia pha trộn đế nâng cao chất lượng dầu bôi trơn 1.2.1.Dầu gốc Dầu gốc dầu thu sau trình chế biến, xử lý tống hợp trình xử lý vật lý hóa học Dầu gốc thông thường gồm có hai loại là: -Dầu khoáng -Dầu tổng hợp Dầu gốc sản xuất từ dầu mỏ thông qua trình chế biến gọi dầu gốc khoáng dầu có nguồn gốc từ thực vật tống họp qua trình tổng họp hóa học gọi dầu gốc tổng hợp Nhưng ngày người ta thường sử dụng dầu khoáng hay dầu tống họp chủ yếu Với tính chất ưu việt giá thành rẻ, sản phẩm đa dạng phong phú, dầu khoáng chiếm vị trí quan trọng lĩnh vục sản xuất dầu nhờn Phần lớn dầu gốc sử dụng dầu gốc khoáng thu từ trình chưng cất chân không sản phẩm đáy tháp chưng cất khí Thành phần dầu gốc khoáng thường chứa hydrocacbon từ C18 - C40, gồm Paraíĩn mạch thẳng mạch nhánh Naphten có cấu trúc vòng xyclohexan gắn với mạch nhánh paraíĩn Aromatic đơn đa vòng có chứa mạch nhánh ankyl Các hợp chất lai hợp phân tử có chứa ba loại hydrocacbon paraíìn, naphten, Cấn Ngọc Hoàng Lọc Hóa Dầu - K49 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất aromatic Các hợp chất hữu phân tủ' có chứa dị nguyên tố o, s, N Tuy nhiên, điều kiện đặc biệt điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt dầu gốc thay phần hay hoàn toàn dầu tổng họp (các hydro, este hữu ) 1.2.2 Phụ gia Phụ gia chất hữu cơ, vô nguyên tố có tác dụng cải thiện hay nhiều tính chất định dầu gốc Phụ gia dùng đế pha chế bôi trơn phải đảm bảo số yêu cầu chung như: tan dầu gốc, bền hóa học, tương hợp với dầu gốc loại phụ gia khác, độ bay thấp, hoạt tính kiểm tra Nồng độ phụ gia nằm khoảng 0,01-5%, trường hợp đặc biệt lên tới 10%.Tuy chiếm tỉ lệ không lớn đóng vai trò sống định tới chất lượng loại dầu nhờn thương phẩm Dầu gốc chứa phân tử hydrocacbon nặng có tính chất hóa lý tương tự dầu thành phẩm Tuy nhiên, người ta sử dụng loại dầu tính chất hóa lý chưa đáp ứng nhu cầu bảo vệ động cơ, sau thời gian sử dụng dễ bị biến chất làm giảm phẩm chất chất lượng không thực hiên tốt vai trò Để cải thiện tính chất đó, người ta pha thêm phụ gia Các chức phụ gia là: - Làm tăng độ bền oxi hoá - Khử hoạt tính xúc tác kim loại - Chống ăn mòn - Chống gỉ - Chống tạo cặn bám cặn bùn -Giữ tạp chất bẩn dạng huyền phù - Tăng số độ nhót - Giảm nhiệt độ đông đặc - Làm dầu trộn lẫn với nước - Chống tạo bọt - Ngăn chặn phát triển vi sinh vật - Làm cho dầu có khả bám dính tốt - Tăng khả làm kín - Làm giảm ma sát - Làm giảm ngăn chặn mài mòn Cấn Ngọc Hoàng Lọc Hóa Dầu - K49 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất - Chống kẹt xước bề mặt kim loại Đối với dầu động có ba loại phụ gia quan trọng là: phụ gia tăng số độ nhớt, phụ gia chống oxi hóa, phụ gia chống ăn mòn Phụ gia tăng số độ nhót Chỉ số độ nhớt tính chất quan trọng dầu, phải phù hợp với điều kiện làm việc nhiệt độ cao động Và điều kiện khởi động, phải có độ nhớt vừa phải Tuy nhiên trình sử dụng dầu bôi trơn bị oxi hóa chịu tác động khác mà làm giảm tính nhớt nhiệt khoảng nhiệt độ làm việc Do phụ gia tăng sổ độ nhớt giúp cho dầu nhờn có độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ nên bảo vệ động nhiều điều kiện khác giúp động khới động dễ dàng Các phụ gia cải thiện số độ nhớt chia thành hai dạng bản: + Dạng hydrocacbon copolymeetylenpropylen, polyizobutylen, copolimestyren butadiene hydro hoá (-Ovavư-CH,-™-,, ÓI, ? L -CH? -CH2 - C- \ L "\ W — C- I n Polyizobutylen + Dạng este polimemetacrylat, polyacrylat copolime este styrenmaleic ! Copolyme cùa etylen - -CH2 ỷ-ệCH - CH->)rô-(CIl2 - CI I-^5 ch3 / c propylen - ankylmetacrylat ch3 Phụ gia chống oxi hóa Các điều kiện xảy phản ứng oxi hóa là: nhiệt độ cao, có mặt không khí kim loại động Kim loại xúc tác cho phản ứng oxi hóa Trong trình oxi hóa tạo chất sau: hydrocacbon dầu mỏ, Cấn Ngọc Hoàng Lọc Hóa Dầu - K49 Đồ án tốt nghiệp Trường đại học Mỏ - Địa chất andehit, axit hữu cơ, nhựa, vani, sơn, cốc Lượng dầu mát trình oxi hóa nhỏ Tuy nhiên, sản phẩm trình oxi hóa làm tính đồng dầu bùn sản phâm không mong muốn phân tán dầu Đó nguyên nhân tạo cặn sinh phần ăn mòn động Vì phụ gia ức chế oxi hóa giúp dầu không bị phân hủy không oxi hóa điều kiện khắc nghiệt như: nhiệt độ cao, áp suất lớn động Các chất ức chế trình oxi hóa chủ yếu gồm loại sau: + Các dẫn xuất phenol: OII ch3 ị ch3 CH 3"í:"(Ồn;CH3 CH 2,6 diter butyl paracresol + Amin thơm: thuộc nhóm chủ yếu diankylphenyl amin H R- -N - - R Diankyl phenylamin ÓI, .6 CH3"í:"(Ồn;CH3 oc .22 CHƯƠNG 36 Phồn tan Phần hoạt động Phần tan dàu bè mặt dầu Phụ gia chống ăn mòn Trong trình hoạt động động không tránh khỏi ăn mòn nhiều nguyên nhân khác tiếp xúc với tác nhân axit, hợp chất hoạt động chứa s Vì vậy, dầu bôi trơn động cần phải pha thêm phụgia chống ăn mòn Nó có tác dụng trung hòa axit sinh ratrong trình động hoạt động bảo vệ bề mặt kim loại Một số phụ gia điển hình như: Cấn Ngọc Hoàng Lọc Hóa Dầu - K49 Benzothiazol H I Limonen sunfua h 3c - c - c h Ngoài ra, tùy thuộc vào điều kiện vận hành làm việc động mà nhà sản xuất pha thêm loại phụ gia khác Còn số phụ gia quan trọng là: Phụ gia phân tán, tay rủa Phụ gia hạ nhiệt độ đông đặc Phụ gia tribology Phụ gia cực áp Chương : Tổng quan trình cracking sản phẩm dầu mỏ 2.1 Tổng quan trình cracking sản phẩm dầu mỏ Cracking sản phâm dầu mở trình bẻ gãy hydrocacbon có mạch dài giá trị kinh tế thành sản phấm nhẹ hơn, có giá trị kinh tế cao Dầu bôi trơn sau thời gian sử dụng, không đáp ứng đủ tiêu cho động bị loại bỏ Dầu bị loại bở hay gọi dầu thải gần giá trị kinh tế, mà làm ô nhiễm môi trường Nhưng thành phần chúng lại chủ yếu hydrocacbon mạch dài, có sổ nguyên tử cacbon từ: C18-C40 thích hợp cho trình cracking để thu sản phấm có giá trị Đe cracking dầu bôi trơn có phương pháp : - Cracking nhiệt - Cracking xúc tác 2.2 Cracking nhiệt Cracking nhiệt trình biến đối nguyên liệu dầu mỏ tác dụng nhiệt độ khoảng 470 -ỉ- 540 oc, áp suất 20 -70 atm tạo thành sản phẩm rắn, lỏng khí Thành phần số lượng chất lượng sản phấm định thông số trình như: nhiệt độ, áp suất, thời gian phản ứng Quá trình biến đối nguyên liệu trình phức tạp, xảy nhiều phản ứng có nối tiếp song song Mục đích trình sử dụng nhiệt nhằm chuyển hóa phân đoạn nặng thành sản phẩm lỏng có giá trị kinh tế cao (xăng, khí ) nhằm thu hồi xăng từ phần nặng, thu so olefin sử dụng công nghiệp tổng hợp hóa dầu 2.2.1 Nguyên liệu cracking nhiệt Nguyên liệu phố biến cracking nhiệt phân đoạn mazút chưng cất trục tiếp, phân đoạn gasoil nặng trinh cracking xúc tác hay cặn trình làm 2.2.2 Cơ chế cracking nhiệt - Sự biến đổi paraffin: CnH2n+2 —► CmH2m + CpH2p+2 Khi n < liên kết c - c bền c - H —> xảy tượng đứt liên kết c - H tạo H2 + Nhiệt độ cao, áp thấp —> nhiều sản phẩm khí + Nhiệt độ vừa phải (450 - 530oC), áp suất cao —> đứt mạch —> nhiều sản phấm lỏng Cơ chế : Theo Rice xảy theo chế gốc tự - Tạo gốc tự do: R - R; —^R' + - Phát triền chuồi: RH + H' R: RXH + R' ->RH + R; - Dìme phản úng : RH Rị + R, —► — R , 2H' -*H : Ví dụ: R - CH - CH - CH, - CH ,0 ~ > R -CH, - CH* + C'H - CHi R - CH2 - ch; -+R'+ ch j = CH , CH, - CH Ị ->H'+ CH : = CH : - CH - CH ì -> ch; + CH, = CH, - CH - CH , -► O/, + R - CH - CH J - c*/í - c//j R - C H , C'H3 CHỳ +R- CH : - CH Ì : C H J - C*// - C H y - t R - C H : + C7/; = C7/ -c//j Như vậy, cracking nhiệt tạo lượng lớn etylen, sản phẩm thu nhánh, không nhiều phản ứng đồng phân hóa, khó thu sản phẩm vòng, mà xăng thu tù' trình cracking nhiệt có trị số octan thấp - Biến đổi oleíìn : Trong dầu thô ban đầu lượng oleíĩn không đáng kế, tác dụng nhiệt độ cao hợp chất oleíìn dần tạo thành Chúng biến đổi đa dạng tùy thuộc vào điều kiện phản ứng + Nhiệt độ thấp, áp suất cao —> oleíìn dễ trùng hợp + Nhiệt độ tăng —► phản ứng phân huỷ tăng + Ngoài ra, oleíìn tham gia phản ứng ngưng tụ, ankyl hoá với naphten tạo thành nhựa cốc - Biến đối naphten : Ưu tiên xảy phản ứng sau : + Khử nhánh ankyl + Khử hydro —► oleíĩn vòng —> Aromatic + Phân huỷ naphten đa vòng —► đơn vòng + Khử naphten đơn vòng —► paraíln + oleíìn / dioleíĩn Tạo nhiều sản phẩm lỏng “no” so với nguyên liệu paraíìn - Biến đổi hydrocacbon thơm : nhiệt độ cao, theo quy luật sau: + Khử nhánh ankyl + Ngưng tụ vòng —> cốc (cacboit) 2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới trình cracking nhiệt Nguyên liệu : Chất lượng nguyên liệu thông số quan trọng xác định chất lượng sản phẩm Khi điều kiện cracking thay không đối, ta dùng nguyên liệu có thành phần cất khác cho kết khác Khi tăng giới hạn nhiệt độ nhiệt độ sôi nguyên liệu, tốc độ phản ứng tăng đọ bắt cháy - Việc thu gom, tồn chứa, vận chuyển bảo quản không tốt Vì tiêu như: hàm lượng tro, hàm lượng nước MDT-01 cao hẳn MDT-02 4.2.2 Loại tạp chất CO’ học Do trình sử dụng dầu thải có sẵn cặn bấn như: cặn cacbon, tạp chất hạt kim loại, cặn nhựa, cặn trình cháy không hết nhiên liệu hay dầu Mặt khác cặn bẩn bị lẫn từ bên ngoại vào dầu nước, bụi bấn Một lý đặc biệt lượng cặn bẩn lẫn vào dầu thải trình thu gom, vận chuyển tồn chứa Các phương pháp sử dụng để loại bỏ tạp chất học bao gồm: • Phưong pháp đông tụ Đây phần họp thành trình công nghệ tái sinh dầu nhờn thải mà sở dựa nguyên lý tự đông tụ hạt nhở thành hạt lớn sau hạt lớn lại đông tụ với tạo thành kết tủa xốp lắng xuống đáy Như nêu phần phụ gia tay rủa - phân tán hạt sinh trình hoạt động động tác dụng phụ gia không kết tụ thành khối xốp mà lơ lửng dầu Vì dùng chất đông tụ có tác dụng đông tụ hạt cặn bấn nhằm tách chúng khởi dầu nhờn thải Các tác nhân gây đông tụ thường chất tẩy rủa tổng hợp, chất hoạt động bề mặt làm đông tụ bao gồm loại sau: + Các chất điện ly như: Na2C03, Na3PƠ4 + Các chất điện ly hữu + Chất hoạt động bề mặt + Các keo hoạt tính bề mặt phản ứng kết hợp phân tử háo nước Khi tái sinh dầu nhờn thải, chất điện ly loại Na2CƠ3, Na3PƠ4, Na2SiƠ3 (thuỷ tinh lỏng) sử dụng rộng rãi làm chất đông tụ Ngoài H2SO4 đậm đặc 93 98 % dùng làm chất đông tụ có hiệu • Phưong pháp lọc tách Cơ sở phương pháp phân chia hệ nhiều pha cách dùng vách ngăn rỗng, xốp Mục đích ứng dụng phương pháp việc tái sinh dầu nhờn thải đế phân riêng vẩn, cặn bẩn hay kết tủa khỏi dầu Thông thường người ta hay lọc dầu nhờn làm bình lọc máy tái sinh dầu nhờn thải thiết bị lọc riêng bơm chất lỏng Các loại vật liệu lọc bao gồm: - Loại vật liệu có mao dẫn nhở đường kính trung bình hạt giữ lại như: cactông, vải dày, - Loại vật liệu có rãnh, có mao dẫn lớn đường kính trung bình hạt giữ lại như: bông, sợi amiăng, len, - Vật liệu mà lúc đầu lọc có rãnh lớn đường kính trung bình hạt tách ra, thời gian lọc sau lớp cặn dày đóng vai trò tách lọc tốt như: lưới kim loại thuỷ tinh xốp Như vậy, trình phức tạp Nhược điếm trình sau thời gian lỗ vách ngăn lọc bị bít kín tạp chất học với sản phấm nhiệt phân dầu trạng thái phân tán làm giảm hiệu suất lọc chí trình không xảy 4.2.3 Loại nước Trong trình sử dụng, thải tồn chứa vận chuyến dầu thải lẫn nước nên cần phải loại bỏ trước đưa vào bình cracking Các mẫu gia nhiệt từ 110 - 130°c, thời gian để đuổi hết lượng nước lẫn dầu 4.3 Quá trình crackỉng dầu thải Dầu nhờn thải sau xử lý sơ sử dụng làm nguyên liệu cho trình cracking dầu nhờn thải nhằm thu sản phẩm diesel Thế tích mẫu MDT-01 MDT02 tiến hành cracking lít Sơ đò trình cracking mẫu dầu thải bố trí hình vẽ 4.2 Hình 4.2: Sơ đồ cracking dầu nhờn thải 1- Van nạp nguyên liệu 2- Đồng hồ đo áp suất nồi chưng 3- Van xả áp suất đạt mức 2atm 4- Sinh hàn 5- Bình đựng sản phâm 6- Giá đở sinh hàn 7- Đai gia nhiệt điện 8- Máy khuấy từ 9- Đồng hồ đo nhiệt độ nồi chưng 10- Nồi chưng cất sản phấm Sau nạp liệu, nồi phản ứng nhiệt nhiệt dòng điện 220 V Quá trình gia nhiệt cho mẫu khống chế khoảng 10°c/phút cho giai đoạn đầu 2°c/phút cho giai đoạn gần với nhiệt độ sôi mẫu dầu thải Trong qua trình gia nhiệt van đóng, áp suất nồi đạt tới atm nhờ quan sát đồng hồ bắt đầu mở van xả Sản phẩm khỏi nồi chưng ngưng tụ qua sinh hàn 4, khí sinh trình cracking thoát bình hứng sản phấm Nhiệt độ craking bình chưng cất khoảng 3 kim loại kiềm, kiềm thố Công thức đất sét thường biếu diễn dạng: xAl2O3.ySiO2.zMe2O.tH2O Me kim loại kiềm Na, K Mặc dù, chất hấp phụ sét trắng dễ tìm giá thành rẻ đế xét hiệu kinh tế trình thi việc tối ưu chất hấp phụ cần thiết Nó làm tiết kiệm chi phí sản xuất mà tận dụng tối đa khả hấp phụ sét trắng Quá trình lọc tiến hành phễu lọc có gắn hút chân không đế tăng khả chảy chất lỏng Đường kính phễu lọc chân không là: 90 mm, chiều cao phễu lọc 100 mm Các thông số trình lọc sử dụng đất sét bảng 4.5 Bảng 4.5: số lần lọc đê đạt yêu cầu màu mủi so với sản phâm diesel thương phâm: Mau Lân lọc MDT-01N MDT-02N MDT-01Na MDT-02Na MDT-01A 3 2 4.5 Khảo sát tiêu dầu diesel thu sau tinh chế : 4.5.1 Các phương pháp đo tiêu : - Độ nhớt động học 40 oc ( cSt) : Phương pháp thử ASTM-D445 Phương pháp dùng đế xác định độ nhót sản phấm dầu mở lỏng loại dầu bôi trơn Phương pháp đo sau:+ Nạp vào nhớt kế lượng dầu thích họp+ Đe ốn định nhiệt nhiệt độ định (ở 40oC lOOoC) bình ốn nhiệt thời gian cho phép (30 phút) + Đo thời gian chảy lượng dầu từ vạch đến vạch khác dụng cụ đo Nhờ có sổ mao quản dụng cụ đo k mà ta đo thời gian tính chuyển đối từ thời gian chảy thành độ nhớt động học mẫu dầu cần đo V — k.t - Khối lượng riêng 150C, Kg/1 : Phương pháp tử ASTM-D1298 Phương pháp đo sau : + Lấy đơn vị tích định cân lấy khối lượng tích + Tỉ số khối lượng tích đơn vị chất lỏng khối lượng riêng - Nhiệt độ chóp cháy cốc kín, oc : Phương pháp thử ASTM-D92 Phương pháp ASTM D92 thực sau: + Cho lượng dầu theo mức cho phép, đặt máy đo nhiệt độ chóp cháy, máy với dòng khí ga, sau chỉnh lửa có đường kính 3,2 - 4,8mmm điều chỉnh nhiệt độ mẫu cho tù’ 140C - 17oC/ phút Khi nhiệt độ mẫu tháp điếm chớp cháy dự đoán khoảng 560C giảm tốc độ xuống - 6oC/phút nhiệt độ dự đoán xuống 28oC giảm xuống 2oC/phút Cứ phát kết thúc điểm chớp cháy Đó kết điểm chớp cháy -Hàm lượng nước, % : Phương pháp thử D95 Phương pháp tiến hành sau: + Lấy lOOml mẫu dầu cho vào bình 500ml đáy tròn, thêm vài viên đá bọt, cho thêm khoảng lOOml dung môi (xăng công nghiệp) +Sau đó, lắp sinh hàn hồi lưu gia nhiệt đáy bình cho tốc độ nhỏ giọt -5 giọt/s, thể tích nước tách không thay đối vòng phút kết thúc + Ket đọc số ml nước tách nhân 100 chia cho sổ ml mẫu ban đầu ta % nước ppm nước mẫu đo - Hàm lượng tro, % : Phương pháp thử ASTM-D482 Phương pháp tiến hành sau : + Lấy lượng mẫu thích họp cho có lượng tro không 20 mg Khối lượng chén nung ml, cho mẫu vào chén nung cân xác tới 0,1 mg đế có khối lượng mẫu w Đun nóng mẫu bếp điện đế mẫu cháy với tốc độ thích hợp, tránh gây tràn mẫu + Sau đó, mẫu lại đem vào lò nung 775 ± 25 oc tất cặn biến Đe nguội mẫu bình hút âm, sau cân xác tới 0,1 mg Tiếp tục nung chén mẫu 20-30 phút 775 ± 25 oc, để nguội cân lại Tiến hành lặp lại tới kết lần đo liên tiếp không sai 0,5 mg ta khối lượng chén tro m2 + Hàm lượng tro ( % ) = 100( m2 - ml )/ w - Hàm lượng lun huỳnh, % : Phương pháp thử ASTM-D129 Phương pháp nói chung áp dụng đế xác định tổng hàm lượng lưu huỳnh loại dầu với điều kiện hàm lượng lưu huỳnh % Nguyên tắc quy trình : bật tia lửa điện đế đốt cháy lượng nhở mẫu môi trường oxy áp suất cao Sản phẩm cháy thu lại, lưu huỳnh dạng kết tủa bari sunfat đem cân - Thành phần cất: Phương pháp thử ASTM-D86 Phương pháp tiến hành sau: Cho mẫu vào bình chưng cất Engler gia nhiệt tù' từ (tốc độ gia nhiệt phụ thuộc vào tòng loại sản phẩm chưng, khoảng đến ml sản phẩm phút) Khi có giọt chất lỏng rơi xuống bình hứng nhiệt độ sôi lúc Tsôi đầu, ghi lại nhiệt độ ứng với: 10, 20, 30, ,90%v Đến cột thuỷ ngân nhiệt kế từ cực đại tụt xuống đột ngột Tsôi cuối - Chỉ số cetan : Phương pháp thử ASTM-D976 Công thức tính số cetan theo phương pháp ASTM-D976 sau : + Công thức : CI = 420,34 + 0,016.G2 + 0,192.G.logM + 65,01(logM)2 - 0,0001809.M2 + Công thức 2: CI = 454,74 - 1641,416.D + 774,74.D2 - 0,554.B + 97,803.(logB2) Trong đó: G : Tỷ trọng Mỹ (được xác định theo ASTM-D1298 ) M : Nhiệt độ sôi trung bình DO, 0F CI: Chỉ số cetan D : Tỷ trọng 15 oc, g/ml ( xác định theo ASTM-D1298 ) B : Điểm cất 50%, oc ( xác định theo ASTM-D86 ) (Nghiên cửu phần đánh dấu đỏ xem có phần chương Diesel chưa, chưa bố sung, có bỏ qua) 4.5.2 Kết phân tích Mầu sau xử lý đạt tiêu chuẩn màu mùi đem phân tích chất lượng Phòng thí nghiệm - Công ty cố phần phát triến phụ gia sản phẩm dầu mỏ APP Bảng 4.6: Chỉ tiêu phân tích mâu diesel thu phương pháp cracking dầu nhờn thải Tên tiêu Phương pháp MDT-02Na MDT-01A - Độ nhớt động học 40°c, cSt - Khối lượng riêng 15°c, Kg/1 ASTM-D445 5.32 7.25 ASTM-D1298 0.8468 0.8513 - Nhiệt độ chớp cháy cốc kín, °c ASTM-D92 42 56 - Hàm lượng nước, % ASTM-D95 vết - Hàm lượng tro, % ASTM-D482 0.135 vết 0.132 - Hàm lượng lưu huỳnh, % ASTM-D129 0.181 0.214 - Chỉ sổ cetan ASTM-D976 42 57 - Thành phần cất: oc ASTM-D86 + 50% V 241 339 + 90% V 389 368 Nhận xét: Dựa vào bảng kết phân tích tiêu hóa lý diesel thu từ việc cracking dầu nhờn thải ta nhận thấy: - Các tiêu hóa lý xấp xỉ đạt tiêu chuân Diesel thương phấm - Đối với mẫu MDT-02Na có số Cetan nhiệt độ bắt cháy thấp so với tiêu chuấn - Đối với mẫu MDT-01A có độ nhớt động học cao so với tiêu chuẩn - Cả hai mẫu có hàm lượng tro cao [...]... D.4176 0,01 200 0,3 CHƯƠNG 4 QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DÀU DIESEL TỪ DÀU NHỜN THẢI 4.1 TỐNG QUAN 4.1.1 Thành phần hóa học cua dầu nhờn thải Dầu thải là dầu bôi trơn đã qua một thời gian sử dụng có thành phần hóa học tương tự dầu nhờn Tuy nhiên, trong thành phần hóa học của dầu nhơn thải xuất hiện nhiều các họp chất là sản phâm của quá trình oxi hóa dầu, quá trình phân hủy dầu ở điều kiện nhiệt độ làm việc, quá... máy lọc dầu thì nhiên liệu Diesel được lấy chủ yếu từ phân đoạn gasoil của quá trình chưng cất dầu mỏ Đây chính là phân đoạn thích hợp nhất đế sản xuất nhiên liệu Diesel mà không cần phải áp dụng những quá trình biến đối hóa học Tuy nhiên, đế đảm bảo về số lượng ngày càng tăng của nhiên liệu Diesel và việc sử dụng một cách có hiệu quả các sản phẩm trong nhà máy lọc dầu thì thực tế nhiên liệu Diesel. .. bày trong hình sau: Bs> phán tach bui Hệ thòĩií xyclon Sãnphằ m KhiUht t xl Ló tái ánh Buòitgdo t Khónik hi Làm lanh xốc tac Ngavèn IKIK Hen áp iiiảt cao Công nghệ RFCC của Shell nir ơc Chương 3 Tổng quan về dầu Diesel 3.1 Giới thiệu chung về diesel và động cơ diesel 3.1.1 Nhiên liệu diesel Dầu Diesel là một loại nhiên liệu lỏng nặng hơn dầu hỏa và xăng, sử dụng cho động cơ Diesel (đường bộ, đường sắt... hóa lý của nhiên liệu diesel Vì vậy vấn đề chất lượng của diesel là rất quan trọng, cần được quy định rất cụ thể thành tiêu chuẩn và theo từng chỉ tiêu chất lượng, sao cho phù họp với yêu cầu của động cơ 3.2 Thành phần Trong quá trình chưng cất dầu mỏ thành các phân đoạn, ta thu được phân đoạn dầu diesel có nhiệt độ sôi 25(H350oC, có chứa hydrrocacbon với số nguyên tử cacbon từ C16C22 Phần lớn trong... hydrocracacking, phân đoạn gasoil từ quá trình FCC, các sản phẩm của quá trình oligome hóa, dime hóa, trime hóa, giảm nhớt, HDS 3.1.2 Giới thiệu động cơ diesel 3.1.2.1 Động cơ diesel Động cơ diesel đã ra đời từ rất lâu và nhờ vào những ưu điếm vượt trội như hiệu suất mômen xoắn cao, bền đặc biệt là tiết kiệm nhiên liệu và khả năng duy trì công suất trong những điều kiện hoạt động rộng, động cơ diesel được sử dụng... máy phát điện, máy móc xây dựng Ngày nay động cơ Diesel đã phát triển mạnh mẽ, đa dạng hoá về chủng loại cũng như kích thước và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống sản xuất và sinh hoạt của con người bởi tính ưu việt của nó so với động cơ xăng Do vậy, nhu cầu về nhiên liệu Diesel ngày càng tăng, điều này đã đặt ra cho các nhà sản xuất nhiên liệu những thách thức mới, và điều này... liệu Có thế xác định lưu huỳnh mercaptan theo phương pháp ASTM-D3227 hoặc ASTMD4952 (TCVN 2685-78) 3.3.5 Ăn mòn đồng Phép thử ăn mòn mảnh đồng nhằm xác định có tính chất định tính độ ăn mòn của nhiên liệu diesel đối với các chi tiết được chế tạo tù’ đồng, họp kim đồng - thiếc và hợp kim đồng kẽm 3.3.6 Độ nhớt động học Độ nhớt là khả năng cản trở chuyến động nội tại của chất lỏng Nó được đo bằng cách... cấp nhiên liệu tăng khi độ nhớt của nhiên liệu giảm Độ nhớt của nhiên liệu diesel dung cho các động cơ cao tốc nằm trong khoảng l,8^5,0cSt ở 37,80C Thường thì các nhà sản xuất hay hạn chế cặn dưới của độ nhớt để tránh các hiện tượng như trên Các loại diesel có độ nhớt cao hơn 5,8cSt thường dùng cho các động cơ tốc độ thấp hơn Diesel có độ nhớt đặc biệt cao được dùng cho các máy tàu thủy và phải có thêm... động cơ diesel Để hiểu được những tác động hóa lý của nhiên liệu diesel lên tính chất sử dụng và vận hành của động cơ diesel, trước hết chúng ta sẽ đi tìm hiếu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của động cớ diesel và những đặc điếm chung nhất của loại động cơ này Đặc điểm dễ nhận ra ở loại động cơ diesel là nhiên liệu được phun trực tiếp vào buồng đốt, và cũng giống như động cơ xăng, động cơ diesel có... bảo dễ mua Phương pháp tính toán thông dụng nhất là dùng công thức xác định chỉ số cetane từ nhiệt độ sôi trung bình và tỉ trọng API Công thức này được cụ thể hoá thành tiêu chuẩn ASTMD976 Để thuận tiện trong quá trình sử dụng, từ công thức này người ta đã tính toán và đưa ra đường đặc tính, tù' đó có thế tra trực tiếp ra chỉ số cetane Cần lưu ý rằng phương pháp tính toán không thế thay thế được phương ... loại diesel 3.4.1 Phân loại số quốc gia 3.4.2 Tiêu chuẩn Việt Nam diesel Chương Quá trình sản xuất dầu Diesel từ dầu nhờn thải 4.1 Tổng quan 4.1.1 Thành phần dầu nhờn thải 4.1.2 Ánh hưởng dầu thải. .. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT DÀU DIESEL TỪ DÀU NHỜN THẢI 4.1 TỐNG QUAN 4.1.1 Thành phần hóa học cua dầu nhờn thải Dầu thải dầu bôi trơn qua thời gian sử dụng có thành phần hóa học tương tự dầu nhờn Tuy... SO’ dầu nhem thải cho trình tái chế thành nhiên liệu dỉesel 4.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu Dầu nhờn thải sử dụng đế sản xuất dầu diesel trình nghiên cứu đồ án lấy tù' hai nguồn là: Dầu nhờn thải