Phần mở đầu Nhiên liệu sử dụng cho động đợc sản xuất từ dầu mỏ; số nhiên liệu quan trọng trở nên quen thuộc với ngời xăng Trên giới, quốc gia nào, xăng dầu đợc coi hàng hoá đặc biệt quan trọng, máu huyết kinh tế quốc dân quốc phòng Chính dầu mỏ nói chung đặc biệt xăng nói riêng có ý nghĩa to lớn nh mà cạnh tranh giành giật nguồn tài nguyên quí giá kéo dài dai dẳng nh chiến Trung Đông, vùng vình diễn nóng bỏng chiến chống Iraq liên quân Mĩ - Anh Mặc dù quen thuộc với sống ngời, xong hiểu đợc thật đầy đủ xăng động cơ, bao gồm chất hoá học, phẩm chất, đối tợng sử dụng lịch sử phạm vi lãnh thổ chẳng hạn nh Việt Nam Trớc đây, không riêng Việt Nam mà giới sử dụng xăng chì, u điểm làm tăng số octan hiệu làm động thực trình tốt Ngày nay, hiểu biết tác hại chì sức khoẻ ngời môi trờng ngày rõ ràng, nên tình loại bỏ việc sử dụng xăng pha chì ngày đợc quốc gia giới quan tâm thực Trong bối cảnh đó, Việt Nam tích cực đặt giải pháp thực loại bỏ xăng pha chì Ngày 23/11/2002, Chính phủ Việt Nam có thị số 24/2000CT-TTg việc "Triển khai sử dụng xăng không pha chì Việt Nam" kể từ ngày 01/07/2000 Cho tới nay, thị trờng Việt Nam thực không sử dụng, tiêu thụ xăng pha chì, loại bỏ hoàn toàn xăng pha chì khỏi thị trờng nhêin liệu cho động Trên thị trờng Việt Nam nay, loại xăng không chì thông dụng gồm: RON90, RON92 RON95 Với mục đích tăng thêm hiểu biết xăng thông dụng tiêu thụ thị trờng quốc gia cở sở sử dụng hiệu cho động mình, "Tổng quan loại xăng thông dụng thị trờng Việt Nam" đời nhằm đóng vai trò nh tài liệu tham khảo cho quan tâm, đồng thời phần thu hoạch kiến thức, hoàn thành tiểu luận nhỏ trình đào tạo kỹ s chuyên ngành công nghệ Hữu - Hoá dầu trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Em xin bày tỏ lỏng biết ơn tới cô Đinh Thị Ngọ, ngời hớng dẫn tận tình trình thu hoạch Sinh viên Trần Bằng Giang Chơng 1: Giới thiệu xăng động xăng I Giới thiệu xăng Xăng sản phẩm quan trọng công nghiệp chế biến dầu mỏ Nhìn mắt thờng, xăng chất lỏng suốt, gần nh không màu, nhng thực chất đơn chất, mà hỗn hợp phức tạp nhiều hydrocacbon, khác Xăng động đơn hcỉ sản phẩm trình chng cất từ phân đoạn dầu mỏ hay trình chng cất đặc biệt khác Nó sản phẩm hỗn hợp đợc lựa chọn cẩn thận từ số thành phần, kết hợp với số phụ gia nhằm đảm bảo yêu cầu hoạt động động điều kiện vận hành thực tế điều kiện tồn chứa dự trữ khác Xăng động đợc sản xuất từ dầu thô nhiều giải pháp công nghệ khác nhau: chng cất trực tiếp, thu hồi xăng từ khí tự nhiên, cracking, hyđro cracking, alkyl hoá, polime hoá, isome hoá Có ba dạng hydrocacbon thờng đợc dùng để pha chế xăng thơng phẩm là: parafin, aromatic, olefin thành phần hoá học xăng Các thành phần để pha chế xăng đợc sản xuất, chế biến thông qua trình công nghệ hoá học chủ yếu sau: - Chng cất trực tiếp dầu thô - Cracking xúc tác (thực trình bẻ gãy mạch) - Refoming xúc tác (thực cải tạo mạch) - Isome hoá (đồng phân hoá) - Alkyl hoá từ phân đoạn dầu mỏ Hiện xăng loại nhiên liệu đợc sử dụng rộng rãi nhất, phần ba lợng dầu mỏ khai thác đợc toàn giới đợc dùng để chế biến thành xăng nhiên liệu, công nghệ sản xuất nhiên liệu xăng gắn liền với phát triển ngành công nghiệp sản xuất ôtô Hiện toàn giới có khoảng 300 triệu xe ôtô với số lợng lớn môtô xe máy phơng tiện máy móc sử dụng động xăng với nhu cầu lớn nh vậy, lợng xăng tiêu thụ giới ớc tính 2000 triệu lít/ngày Đất nớc ta giai đoạn công nghiệp hoá, đại hoá, nhu cầu xăng lớn Sự tiêu thụ xăng qua năm dự báo nhu cầu tiêu thụ xăng năm tới nh sau: Năm Lợng tiêu thụ (triệu tấn/năm) 1995 1,3 2000 1,6 2005 1,8 Qua số liệu này, ta thấy nhu cầu xăng thị trờng Việt Nam tiếp tục tăng năm Mặc dù so với nhiệu liệu xăng nhiên liệu Diezen có tính u việt nh giá thành rẻ, tiêu hao nhiên liệu hơn, công suất động lớn hơn, ng ời ta dự đoán tơng lại nhiên liệu diezen phát triển mạnh nhiên liệu xăng; nhiên với số lợng lớn phơng tiện giao thông, máy móc sử dụng động xăng nh nay, vị trí quan trọng xăng nhiên liệu nh nay, vị trí quan trọng xăng nhiên liệu đợc giữ vững tơng lại gần Đặc biệt nớc phát triển nh Việt Nam, thu nhập thấp môtô, xe máy phơng tiện lại chủ yếu ngời dân, đồng thời gia tăng nhu cầu sử dụng xe khẳng định vai trò quan trọng xăng công nghiệp đời sống xã hội II Động xăng Để sử dụng nhiên liệu xăng cách hiệu ta phải nắm vững nguyên lý làm việc động xăng Động xăng kiểu động đốt trong, nhằm thực sựchuyển hoá lợng hoá học dự trữ nhiên liệu, thành lợng học dới dạng chuyển động quay trình đốt cháy nhiên liệu bên xi lanh Động xăng bao gồm động kỳ động kỳ, đố phổ biến động kỳ Động kỳ Động kỳ loại động đốt có sử dụng đợc bơm chuyển đến chế hoà khí, đợc hoá mù phối trộn với không khí tạo thành hỗn hợp cháy Sau đó, hỗn hợp cháy đợc đa vào xi lanh động thông qua ống góp đầu vào van hút Chu trình kín kỳ xảy xy lanh nh sau: Kỳ hút: Piston từ điểm chết (ĐCT) xuống điểm chết dới (ĐCD), van hút mửo để hút hỗn hợp công tác vào xy lanh lúc van thải đóng Kỳ nén: Piston từ ĐCD đến ĐCT, nén hỗn hợp công tác; bị nén, áp suất tăng dẫn đến nhiệt độ tăng, chuẩn bị cho trình cháy Kỳ cháy: Khi nén đến điểm lửa, đốt cháy hỗn hợp xăng không khí Khi cháy, nhiệt biến thành đẩy piston xuống điểm chết dới, đồng thời chuyển động qua truyền làm chạy máy Kỳ xả: Piston lại từ điểm chết dới lên điểm chết trên, đẩy sản phẩm cháy qua van thải động lại bắt đầu hành trình Cấu tạo xy lanh cho hình I.1 Hỗn hợp nhiên liệu không kêis Sản phẩm cháy Van nạp Nến điện Van thải Xylanh Piston Thanh truyền Dầu nhờn Điểm chết Điểm chết Hình I.1: Chu trình làm việc động kỳ Sự cháy xăng động cơ: Nhiệt sinh nhiên liệu cháy xylanh không hoàn toàn dùng vào việc sinh công hữu ích cho động mà phần bị mát cùgn với khí thải nóng phần dùng để thắng lực ma sát cấu truyền động, mà chất lợng nhiên liệu sử dụng đóng vai trò quan trọng việc tăng hiệu suất hoạt động động Nhiên liệu cháy động với thời gian ngắn khoảng 0,001 đến 0,01 giây, có cháy cháy hoàn toàn hay không tuỳ thuộc vào tính chất nhiên liệu Quá trình cháy nhiên liệu phản ứng hyđrocacbon nhiên liệu với oxy không khí Muốn xăng cháy hoàn toàn cần phải có lợng oxy định Do ta phải cung cấp cho động một hỗn hợp công tác có tỉ lệ nhiên liệu: oxy xác định Trong điều kiện làm việc khác động cơ, thành phần hỗn hợp cháy vào động khác nhiều so với thành phần cần thiết theo lý thuyết Có thể đoán nhậnt hành phần hỗn hợp dùng cho động vào số biểu bên nh màu khói xả, tính tăng tốc động cơ, tiếng kêu ống giảm chế hoà khí Khi động chạy hỗn hợp nghèop (thiếu oxy hỗn hợp cháy) xuất khói đen từ ống giảm thanh, nhiên liệu cha bị oxy hoá hoàn toàn Trong thực tế ta biến đổi thành phần hỗn hợp cháy giới hạn định, hỗn hợp nhiên liệu không khí bén lửa cháy đợc động Có giới hạn bén lửa cao thấp hỗn hợp nhiên liệu không khí - Giới hạn bén lửa cao nhất: Khi có lợng nhiên liệu thừa hỗn hợp, ta thêm lợng nhiên liệu hỗn hợp không bén - Giới hạn bén lửa thấp nhất: Khi thiếu nhiên liệu hỗn hợp mà ta tiếp tục giảm lợng nhiên liệu hỗn hợp không bén lửa Đối với động quay nhanh nh trình cháy xảy phần nghìn giây Hỗn hợp công tác bắt đầu cháy cuối kỳ nén, sau bật tia lửa điện, lúc áp suất buồng đốt không tăng lên đột ngột, mà tăng trình biến đổi hỗn hợp tiếp diễn, thời kỳ gọi thời kỳ cháy trễ hay thời kỳ cảm ứng Trong thời kỳ hỗn hợp cháy có chuẩn bị mạnhmẽ đồng thời kèm theo oxy hoá mãnh liệt hydrocacbon nhiên liệu Thời gian cháy cảm ứng chiếm khoảng 12 đến 15% tổng thời gian cháy nhiên liệu Sau thời kỳ cháy trễ, áp suất xy lanh bắt đầu tăng mạnh, đạt tới giá trị cực đại đó, lại giảm xuống sản phẩm cháy nở lúc piston xuống Trong điều kiện xác định, trình cháy bình thờng hỗn hợp bị phá huỷ xuất nổ Khi tốc độ lan truyền mặt lửa lớn, sựcháy xảy gần nh lúc xy lanh sau điểm lửa cháy không bình thờng hay gọi cháy kích nổ Lúc áp suất nhiệt độ tăng cao, hydrocabon dễ bị phân huỷ dễ bị oxy hoá tạo hợp chất chứa oxy không bền Trong hợp chất không bền, đáng ý penoxit, chúng gây phản ứng chuỗi dẫn đến tự oxy hoá tự bốc cháy không gian trớc mặt lửa, mặt lửa cha lan truyền đến Khi bị cháy kích nổ, tốc độ lan truyền mặt lửa lớn (có đến 300m/s), nhiệt độ áp suất tăng vọt kèm theo nổ tạo thành sóng xung kích đập vào xy lanh gây nên tiếng gõ kim loại khác thờng, làm động nóng, công suất hao tổn, giảm tuổi thọ động Các hợp chất parfin mạch thẳng có khả chống kích nổ kém, hợp chất thơm hợp chất paratin mạch nhánh có khả chống kích nổ cao Vì phối trộn thành phần xăng cách cẩn thận để đạt đợc tính chống kích nổ cần thiết điều quan trọng Chơng 2: Các tiêu chất lợng xăng động Các tiêu chất lợng khác xăng đặt để nhằm thoả mãn yêu cầu trớc nhất, yêu cầu ngời sử dụng Từ đặt yêu cầu khác nh yêu cầu phái hãng thiết kế động cơ, từ định dến yêu cầu phơng diện chất lợng sản phẩm, chế biến xăng động I Các yêu cầu từ khía cạnh thiết kế động ngời sử dụng Những yêu cầu tóm tắt yếu tố sau: - Bật máy tốt - Động hoạt động không bị kích nổ - Khởi động nhanh không gặp khó khăn - Không kết tủa, tạo băng chế hoà khí - Không có nút hệ thống nhiên liệu - Dầu bôi trơn bị pha loãng xăng - Trị số octan đợc phân bố khoảng nhiệt độ sôi - Hệ thống đầu vào động phải II Các yêu cầu từ khía cạnh chất lợng sản phẩm, chế biến xăng động Xăng phải đợc tiến hành kiểm nghiệm cá cphòng hoá nghiệm để xác định tiêu quan trọng liên quan đến chất lợng sản phẩm Thông thờng phải xác định khoảng 10 đến 15 tiêu hoá lý đánh giá đợc tơng đối đầy đủ chất lợng loại xăng động Sau số tiêu kỹ thuật chất lợng xăng II.1 Trị số octan Đối với động kỳ cuối kỳ nén, hỗn hợp nhiên liệu không khí xy lanh đợc bugi phóng tia lửa điện để đốt cháy Quá trình cháy xảy nhanh (bình thờng từ 15 đến 40m/s) nhng không đồng thời toàn xylanh, mà cháy lan truyền hết lớp đến lớp khác, phân chia không gian xylanh thành hai phần: phía lửa bao gồm sản phẩm cháy, phía lửa bao gồm loại hydrocacbon (H-C) bị oxi hoá sâu sắc, nhiệt độ áp suất cao, H-C bị oxi hoá tạo thành hợp chất trung gian không bền, có khả tự bốc cháy gây phản ứng chuỗi, làm cho nhiệt độ áp suất tăng cao, gây tợng nổ Nh vậy, mặt lửa cha lan truyền tới khì HC bị cháy tợng gọi sựcháy kích nổ Khi xảy cháy kích nổ tốc độ lan truyền mặt lửa lớn (6300m/s), trình cháy xảy gần nh đồng thời, ttạo tiếng nổ sóng xung kích va đập vào xi lanh, piston gây nên tiếng gõ kim loại khác thờng, làm động bị đốt nóng, nhanh bị h hỏng làm việc không hiệu hao tổn công suất, tiêu hao nhêin liệu lãng phí Do tính chống kích nổ nhiên liệu đợc xem tiêu quan trọng nên định hoạt động động Để đặc trng cho khả chống kích nổ xăng ngời ta đa tiêu gọi trị số octan, đợc định nghĩa nh sau: Trị số octan đơn vị đo quy ớc dùng để đặc trng cho khả chống kích nổ nhiên liệu đợc đo phần trăm thể tích isooctan hỗn hợp với n-heptan tơng đơng với khả chống kích nổ nhiên liệu thử nghiệm điều kiện chuẩn (n-heptan có trị số octan qui ớc = 0, isooctan có trị số octan quy ớc 100) Việc xác định trị số octan đợc tiến hành cách cho động (động xi lanh) chạy điều kiện chuẩn với mẫu xăng cần đo Trong chạy, động đợc tăng dần tỉ số nén (tỉ số nén tỉ lệ phần thể tích mà piston Sự cách biệt RON R-1000C gọi RON, phụ thuộc vào thành phần cấu tạo xăng nên dao động từ ữ 12 đơn vị Đối với xăng chất lợng cao RON thờng 10, loại xăng thông dụng có giá trị RON lên tới 15 Tuy nhiên, cháy kích nổ tốc độ thấp không gây nên trờng hợp h hỏng động Bằng chứng cho thực tế cháy kích nổ tốc độ thấp xảy thời gian ngắn điều kiện chuyển tiếp tốc độ động mối nguy hiểm thực tế, nhng chắn điều phiền toái không muôn muốn Vì nguyên nhân mà thơng mại ngời ta thờng định phơng pháp xác định trị số octan RON Tính bay xăng có ảnh hởng quan trọng đến hoạt động động xăng; Nếu nhiên liệu dễ bay gây vấn đề trình vậnc huyển tồn chứa xăng, đặc biệt điều kiện thời tiết nóng làm ngẽn tăng áp, làm tải thùng chứa nhiên liệu Sự nghẽn diễn đợc hình thành nhiều hệ thống cung cấp nhiên liệu làm dòng nhiên liệu xuống động giảm Sựn nghẽn nguyên nhâncủa việc động công suất, hoạt động khó khăn, chí làm ngừng trệ hoạt động động Do đó, để đánh giá tính bay xăng có hai tiêu sau: áp suất bão hoà thành phần cất phân đoạn II.2 áp suất bão hoà áp suất bão hoà áp suất nhiên liệu nằm cân với nhiên liệu lỏng Trong thơng mại, ngời ta đo theo áp suất bão hoà Reid Đó áp suất nhiên liệu nằm cân với nhiên liệu lỏng nhiệt độ không đổi 1000F (37,80C) áp suất bão hoà xăng điểm tới hạn quan tọng ảnh hởng đến đặc tính khởi động động nguyên nhân tạo nút hệ thống cung cấp nhiên liệu động hoạt động nhiệt độ cao cao Xăng có nhiều cấu tử hydrocacbon nhẹ áp suất bão hoà lớn khả gây nút hơi, cháy kích nổ thấp lớn, gây hao hụt tự nhiên tồn hcứa, sang rót gây ô nhiễm môi trờng Vì tiêu kỹ thuật ngời ta thờng giới hạn mức tối đa mà giới hạn mức tối thiểu áp suất bão hoà xăng đợc định không vợt 12 PSI theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5690-92, quy đnhj áp suất bão hoà cho xăng ô tô nh sau: Nhiên liệu áp suất bão hoà (KPa) 37,80C Mogas 83 Max 70 Mogas 92 Max 75 Xăng thờng Max 67 Xăng cao cấp Max 67 Xăng đặc biệt Max 74 Tuy nhiên, áp suất bão hoà thấp ảnh hởng trực tiếp đến khả khởi động động Để khởi đọng tốt, áp suất bão hoà tối thiểu phải đạt 7,0 PSI thực nghiệm cho thấy thấp 250mmHg (4,834 Psi) khả khởi động bắt đầu trở nên xấu nghiêm trọng Song kiểm soát đợc tiêu thànhphần cất phân đoạn áp suất bão hoà không thiết phải qui định mức tối thiểu II.3 Thành phần cất phân đoạn Thành phần cất phân đoạn hay thành phần cất liên quan trực tiếp đến chất lợng xăng Ta biết rằng, xăng đơn chất mà hỗn hợp phức tạp hydrocacbon khác nhau, chứa lợng nhỏ chất phụ gia khác Mỗi loại hydrocacbon có đặc tính lý hoá riêng, ta quan tâm tới nhiệt độ sôi chúng, thông số quan trọng trình hoá Bởi hydrocacbon có nhiệt độ sôi khác nhau, cấu tử có nhiệt độ sôi thấp bay trớc, cấu tử có nhiệt độ sôi cao bay sau gia nhiệt Tỏng quy trình đánh giá, ngời ta dùng nhiệt độ sôi đầu, nhiệt độ sôi cuối nhiệt độ sôi tơng ứng với phần trăm thể tích chng cất đợc xăng ngng tụ, thiết bị chng cất tiêu chuẩn - chng cất tiêu chuẩn Engler Phơng pháp xác định thành phần cất đợc quy định chi tiết tiêu chuẩn ASTM-D.86 Có thể mô tả trình chng cất qua sơ đồ hình II.1 1 Đ?n đốt Bình chưng tiêu chuẩn Chụp bảo ôn Nhiệt kế Sinh hàn làm lạnh Hộp bình làm lạnh Bình hứng Hình II.1: Sơ đồ chưng cất để xác định thành phần phân đoạn Cho 100ml mẫu xăng vào bình (2) Gia nhiệt từ từ (tốc độ gia nhiệt phụ thuộc loại sản phẩm cần chng, thông thờng khoảng đến 5ml sản phẩm phút) Khi có giọt lỏng rơi xuống bình hứng nhiệt độ sôi lúc T0 sôi đầu, ghi lại nhiệt độ sôi ứng với 10, 20, 30 90% thể thích chất lỏgn thu đợc Đến cột thủy ngân nhiệt kế từ cực đại tụt xuống đột ngột T0 sôi cuối Các yêu cầu xăng động nói định nh sau: T0sôi đầu không dới 350C T0sôi (10%V) không dới 700C T0sôi (50%V) không dới 1400C T0sôi (950%V) không dới 1950C T0sôi cuối không dới 2050C Thành phần cất phân đoạn nhiên liệu xăng có ý nghĩa quan trọng, ảnh hởng đến trình hoạt động đọng cơ: từ nhiệt độ sôi đầu ta biết đợc có mặt cấu tử nhẹ xăng, T sôi đầu thấp gây mát bay hơi, dễ gây cháy nổ dẫn đến an toàn, dẫn đến chất lợng xăng bị suy giảm nhanh chóng Nhiệt độ sôi đầu đợc khống chế tối thiểu mà không khống chế tối đa Theo lý thuyết, nhiệt độ sôi đầu không nên thấp dới 350C Trong tiêu thành phần cất ý nghĩa sử dụng xăng chủ yếu đợc định nhiệt độ cất 10%, 50%, 90% nhiệt độ sôi đầu thờng khôngbắt buộc định mà theo kết kiểm tra thực tế Nhiệt độ cất từ 10 ữ 30%, có ý nghĩa định khả khởi động động Khoảng nhiệt độ thấp, động dễ khởi động máy nguội Tuy nhiên thấp dễ tạo nút hệ thống cung cấp nhiên liệu, gây hao tổn nhiên liệu Do nhiệt độ sôi 10% không nênvợt 700C Nhiệt độ cất 50%: có ý nghĩa định khả tăng tốc động (tức khả nhanh chóng đạt đợc tốc độ cần thiết mở van tiết lu) trình đốt nóng động Nếu nhiệt độ cất 50% cao (ít hydrocacbon nhẹ) thay đổi tốc độ lợng nhiên liệu máy ít, công suất giảm, điều khiển xe khó khăn Do nhiệt độ cất 50% (40 ữ70%) cang thấp tốt dễ tăng số vòng quay động lên mức tối đa thời gian ngắn Tuy thấp thời gian ngắn Tuy thấp dễ tạo nút gây thất thoát nhiên liệu Vì vậy, không nên vợt qúa 1400C Nhiệt độ cất 90%: Có ý nghĩa mặt kinh tế, nhiệt độ cất 90% cao xăng bốc không hoàn toàn buồng đốt Xăng trạng thái lỏng theo xi lanh lọtu qua séc măng vào cacte chứa dầu, làm loãng dầu nhờn, giảm khả bôi trơn, gây mài mòn động Nhiệt độ cấtcuối (cặn cất) đánh giá mức độ bay hoàn toàn làm loãng dầu nhờn Nếu nhiệt độ sôi cuối cao quá, dầu nhờn bị rửa trôi thành xylanh, gâymàimòn piston, nhiệt độ sôi cuối không nên vợt 2050C, thực tế cho phép tối đa 2250C Các tiêu thành phần cất xăng đợc quản lý cách qui định giới hạn cho nhiệt độ cất tơng ứng với % thể tích sản phẩm cố định, giới hạn cho % thể tích chng cất đợc nhiệt độ cố định (xem bảng 2.2) Bảng II.2 Phơng pháp quy định độ bay xăng Nhiệt độ cất Phơng pháp thử xăng % hoá Xăng chất lợng cao Xăng thông dụng 700C DIN.51751 15 ữ 20 20 ữ 70 1000C DIN.51751 40 ữ 65 42 ữ 70 1800C DIN.51751 Min 85 Min 85 Hoặc Nhiệt độ cất xăng Phơng pháp thử Mùa hè Mùa đông 10% ASTM.D86 700C max 500C max 50% ASTM.D86 1100C max 85 ữ 105 90% ASTM.D86 1800C max 1800C max FBP ASTM.D86 C max 2150 2100C max 2.4 Hàm lợng chì MTBE Có thể tăng trị số octan xăng hai phơng pháp Phơng pháp hoá học: Nhằm chế biến xăng có trị số octan thấp thành xăng có trị số octan cao, cách biến đổi hoá học cấu tạo cấu tử xăng Các trình công nghệ đợc sử dụng trình cracking nhiệt, cracking xúc tác, (bẻ gãy mạch C, tạo mạch ngắn hơn), reforming xúc tác (cải tạo mạch nh vòng hoá parafin khử hydro cac naphten tạo vòng thơm), alkyl hoá (kết hợp olefin với iso-panafin thành iso panafin cao hơn), oligome hoá Những loại xăng có trị số octan cao nhiều so với xăng chng cất trực tiếp, song độ hoá kém, vậy, cần phải pha trộn cấu tử nhẹ vào để đạt đợc loại xăng mong muốn Phơng pháp dùng phụ gia: Bản chất phơng pháp dùng số hoá chất pha vào xăng, nhằm hạn chế trình oxy hoá hydrocacbon không gian trớc lửa kỳ nổ động Các loại phụ gia đợc chia làm hai nhóm: phụ gia chì phụ gia không chì Phụ gia chì hợp chất hữu chì nh tetrametyl chì (TML), tetraetyl chì (TEL), có tác dụng phá huỷ hợp chất trung gian hoạt động (nh hydro peroxit, peroxit) thành sản phẩm bền, làm giảm khả bị cháy kích nổ, trị số octan xăng thực tế đợc tăng lên Cơ chế dùng phụ gia chì nh sau: - Phân huỷ TML động t Pb (CH3)4= Pb + 4CH3 0 t Pb + O2 PbO2 - Tạo chất không hoạt động: R - CH3 + CO2 R - CH2OOH (chất hoạt động) R - CH2OOH + PbO2 RCHO + PbO + H2O + Chất không hoạt động O2 Kết biến peroxit hoạt động thành chất aldehit (RCHO) bền vững, làm giảm khả cháy kích nổ Nhng đồng thời PbO kết tủa bám thành xylanh, ống dẫn, làm tắc đờng nhiên liệu tăng độ mài mòn Do vậy, ngời ta dùng chất mang để đa PbO Các chất mang hay dùng C2H5Br C2H5Cl, chế tác dụng nh sau: t C2H5Br C2H4 + HBr 2HBr + PbO PbBr2 + H2O Các sản phẩm PbBr2, H2O chất lỏng, có nhiệt độ sôi thấp rễ bốc đợc khí thải đa Hỗn hợp phụ gia chì chất mang gọi nớc chì, độc nên phải nhuộm màu để phân biệt Hàm lợng chì xăng nguyên nhân gây ô nhiễm môi trờng, nhng lại tiêu kỹ thuật quan trọng loại động hệ trớc năm 1990, tác dụng bảo vệ động chì Xăng ôtô, xe máy có hàm lợng chì cao (0,8g/l) đa phần đợc sử dụng nớc phát triển nh nớc Châu phi vài nớc Trung Mỹ Châu thời kỳ phát triển mạnh, giao thời hệ công nghệ, thiết bị lạc hậu đại đợc thể rõ việc sử dụng xăng chì có hàm lợng trung bình số quốc gia, lợng chì tối đa bổ sung vào xăng đợc qui định giới hạn 0,15g/l loại xăng chì chì chất độc, tích tụ tự nhiên Một lý khác để loại bỏ xăng pha chì việc đa vào chuyển đổi xúc tác có điều khiển hệ thống cung cấp nhiên liệu điện tử động xăng Việc sử dụng xăng chì làm ngộ độc xúc tác chuyển đổi làm giảm mạnh hiệu làm khí thải Ngày nay, điều kiện quốc gia, việc sử dụng xăng chì hay xăng không chì đợc đánh giá lựa chọn cho phù hợp Xu hớng chung giảm tối đa mức qui định hàm lợng chì xăng nớc ta từ 1/7/2001 đa vào sử dụng xăng không pha chì hoà toàn không sử dụng xăng pha chì Hàm lợng chì có xăng không chì lợng hcì khoáng khai thác; mức quy định tối đa 0,013 g/l; tuỳ thuộc vào công nghệ lọc dầu nơi mà hàm lợng đợc laọi bỏ mức thấp Ta tham khảo quy định hàm lợng chì xăng số nớc bảng II.3, II.4 II.5 sau: Bảng II.3: Quy định hàm lợng chì xăng Việt Nam (TCVN5690-97) TT Phân loại Hàm lợng chì, g/l Xăng chì thông dụng Max 0,15 Xăng chì chất lợng cao Max 0,15 Xăng không chì chất lợng cao Max 0,015 Xăng không chì đặc biệt Max 0,01 Bảng II.4: Qui định hàm lợng chì xăng Mỹ Các tiêu đặc trng TT Phân loại Trị số octan MON RON Hàm lợng Xăng chì thông dụng 82ữ87 90ữ97 chì, g/l Max 0,03 Xăng không chì thông dụng 82ữ84 89ữ95 Max 0,01 Xăng không chì chất lợng trung bình 82ữ86 92ữ96 Max 0,01 Xăng không chì chất lợng cao 85ữ90 94ữ100 Max 0,01 Xăng cải htiện thông dụng 81ữ84 89ữ95 Max 0,01 Xăng cải thiện chất lợng trung bình 82ữ86 92ữ96 Max 0,01 Xăng cải thiện chất lợng cao 85ữ90 94ữ100 Max 0,01 Xăng oxy hoá thông dụng 81ữ84 89ữ95 Max 0,01 Xăng oxy hoá chất lợng trung bình 82ữ86 92ữ96 Max 0,01 85ữ90 94ữ100 Max 0,01 10 Xăng oxy hoá chất lợng cao Bảng II.5: Qui định hàm lợng chì xăng số nớc Các tiêu đặc trng TT Phân loại Trị số octan Hàm lợng chì, MON RON 82,5ữ87 91ữ98 g/l 0,00ữ0,013 áo Đan mạch 83ữ8 95ữ97 0,00ữ0,013 Pháp 85ữ88 92ữ96 0,00ữ0,015 ý 85ữ88 92ữ97 0,00ữ0,015 Hungari 82ữ85 91ữ95 0,00ữ0,015 Đức 82,5ữ88 91ữ98 0,013ữ0,015 Séc 82ữ89 91ữ98 0,00ữ0,015 Bungari 78ữ86 86ữ93 0,013ữ0,15 Nga 76ữ85 92ữ95 0,01ữ0,37 10 Mỹ 81ữ90 89ữ100 0,01ữ0,03 11 Canada 82ữ88 91ữ98 0,01ữ0,01 12 Costaria 80ữ85 88ữ94 0,013ữ0,2 13 Sanvado 77ữ85 87ữ95 0,013ữ0,7 14 Jamaica 85ữ85 95ữ95 0,005ữ0,84 15 Achentina 75ữ86 85ữ96 0,00ữ0,015 16 Chile 81ữ85 81ữ95 0,00ữ0,34 17 Colombia 76ữ81 84ữ93 0,013ữ0,013 18 Peru 82ữ88 84ữ95 0,00ữ0,46 19 Algeria Không QĐ 89ữ96 0,503ữ0,60 20 Benin Không QĐ 83ữ95 Max 0,84 21 Burundi Không QĐ 87ữ95 Max 0,84 22 Gabon 79ữ88 85ữ93 0,15ữ0,37 Không QĐ 83ữ95 Max 0,84 -đến 83 93ữ93 0,25ữ0,04 23 Cộng hoà trung phi 24 Kenia 25 Libya -đến 85 94ữ98 0,40ữ0,80 26 Cộng hoà Nam phi 80ữ87 87ữ97 0,20ữ0,40 - đến 83 83ữ93 Max 0,84 Min70 90ữ97 0,00ữ0,29 29 ấn độ Không QĐ 87ữ93 0,01ữ0,42 30 Indonesia Không QĐ 88ữ95 0,00ữ0,45 31 Nhậtbản 82ữ88 90ữ100 Không chì 32 Malaysia 77ữ88 85ữ97 0,00ữ0,15 33 Đài loan 80ữ86 92ữ97 0,00ữ0,08 34 Hàn quốc 83ữ87 91ữ100 0,00ữ0,013 35 Thái lan 76ữ84 87ữ97 0,00ữ0,15 36 Singapo Không QĐ 92ữ97 0,00ữ0,15 27 Uganda 28 Trung quốc Phụ gia không chì: tính độc hại cho sức khoẻ ngời làm ô nhiễm môi trờng phụ gia chì mà loại phụ gia không chì đợc nghiên cứu thay cho phụ gia chì Đó hợp chất kim P, Mn (metyl xyclopentadien manganat tricacbon CH 3C5H4 Mn (CO)3), alcol (nutand, etanol) loại khác nh MTBE (metyl - tertbytyl ete), TAME (tert-amyl metyl ete) phổ biến MTBE loại r ợu Khi pha phụ gia vào xăng làm cho trị số octan làm xăng tăng lên Ngoài tiêu có thêm tiêu bổ xung để đánh giá đầy đủ chất lợng loại xăng nh sau: ăn mòn mảnh đồng 500C, hàm lợng benzen, hàm lợng lu huỳnh, độ axit, hàm lợng nhựa, độ ổn định oxy hoá, hàm lợng photpho, hàm lợng nớc tạp chất học, khối lợng riêng, phụ gia khác xăng ôtô, cảm quan mầu sắc Tóm lại: khía cạnh ngời sử dụng, tiêu ta quan tâmnhất trị số octan, thành phần cất áp suất bão hoà Các tiêu chất lợng yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩn xăng không chì sử dụng thị trờng Việt Nam đợc cho TCVN 6776:2000 Bảng II.6: Tiêu chuẩn xăng không chì - TCVN6776:2000 Các tiêu chất lợng Trị số octane, RON, min: Hàm lợng chì, g/l, max Thành phần cất phân đoạn, 0C - Điểm sôi đầu - 10% TT max - 50% TT max - 90% TT max - Điểm sôi cuối max - Cặn cuối, % TT max Ăn mòn mảnh 500-C/3h, max Nhựa thực tế (đã rửa dung môi), mg/100ml, max Độ ổn định oxy hoá, phút-min Hàm lợng lu huỳnh tổng, %KL, max áp suất bão hoà 37,80C kPa Hàm lợng Bezen, % KL, max 10 Khối lợng riêng (ở 15C) 11 Ngoại quan Phơng pháp thử ASTM-D2699 TCVN6704:2000/ ASTM D.5059/ ASTN D.3237 ASTM D.86 Mức qui định loại RON 90 RON 92 RON95 90 92 95 0,013 Báo cáo 70 120 190 215 2,0 TCVN 2694:2000/ ASTM D.130 TCVN 6593:2000/ ASTM D.381 TCVN 6778:2000/ ASTM D.525 ASTM-D.1266 TCVN5731-2000 ASTM D 323 ASTM D.3606 CTVN 6703 ASTM-D3606 TCVN6594:2000/ ASTM-D.1298 Trong suốt, tạp chất lơ lửng 240 0,15 43 - 80 Báo cáo Kiểm tra mắt thờng Xăng thông dụng thị trờng Việt Nam Kể từ sâungỳ 1/7/2001, thị trờng Việt Nam, sử dụng xăng không chì,và thực tế loại bỏ hoàn toàn xăng chì Trên thị trờng tồn loại xăng thông dụng sau: Mogas90, Mogas92, A90, A92 Mogas90, Mogas92 loại xăng không chì nhập từ nớc từ bản, kể Trung Quốc A90, A92 loại xăng không chì thông dụng nhập từ Liên Xô cũ, có trị số octan theo RON tơng ứng 90 92 Sự khác hai loại xăng nhập từ hai nguồn khác độ ổn định ôxi hoá cao hơn; đso bảo quản, dự trữ đợc lâu hơn, thờng đợc dùng cho xe quân Kết luận Sau nghiên cứu, tìm hiểu loại xăng thông dụng sử dụng thị trờng Việt Nam rút đợc số kết luận sau: Nhiên liệu xăng sử dụng cho động sản phẩm có tầm quảntọng lớn đời sống kinh tế - xã hội, đặc biệt bối cảnh nớc ta đợc thiên nhiên u đãi cho nguồn tài nguyên dầu mỏ quý giá, tơng lai phát triển ngành dầu khí - hoá dầu đầy triển vọng Thành phần xăng lựa chọn cẩn thận sản phẩm trình chế biến hoá học để phối trộn với nhau, kết hợp thêm số phụ gia nhằm đảm bảo yêu cầu hoạt động động điều kiện vận hành thực tế điều kiện tồn chứa, dự trữ khác Chất lợng xăng thơng phẩm đợc đánh giá thông qua nhiều tiêu kỹ thuật Trong dó, quan trọng phải kể đến trị số octan, thành phần cất phân đoạn áp suất bão hoà Các tiêu đợc quy định cụ thể vùng, quốc gia cho phù hợp với trình độ phát triển hệ máy, phơng tiện, phù hợp với điều kiện khí hậu đảm bảo an toàn không gây ô nhiễm môi trờng Tài liệu tham khảo PGS TS Đinh Thị Ngọ - Hoá học dầu mỏ khí - Khoa học kỹ thuật 2001 Phòng Kỹ thuật xăng dầu - Tổng Công ty Xăng dầu Việt Nam Xăng không chì - Khoa học kỹ thuật - 2001 Phòng Kỹ thuật xăng dầu - Tổng Công ty Xăng dầu Việt Nam Các sản phẩm dầu mỏ hoá dầu - Khoa học kỹ thuật - 2000 Nhiều tác giả Ullmann's encyctopedia of industrial chemisty, Motor tuels A16 P719 ữ P753 - 1996 [...]... thờng 3 Xăng thông dụng trên thị trờng Việt Nam hiện nay Kể từ sâungỳ 1/7/2001, trên thị trờng Việt Nam, chỉ còn sử dụng xăng không chì,và thực tế đã loại bỏ hoàn toàn xăng chì Trên thị trờng hiện nay chỉ tồn tại các loại xăng thông dụng sau: Mogas90, Mogas92, A90, A92 Mogas90, Mogas92 là các loại xăng không chì nhập từ các nớc từ bản, kể cả Trung Quốc A90, A92 là các loại xăng không chì thông dụng nhập... lợng 1 Xăng chì thông dụng 82ữ87 90ữ97 chì, g/l Max 0,03 2 Xăng không chì thông dụng 82ữ84 89ữ95 Max 0,01 3 Xăng không chì chất lợng trung bình 82ữ86 92ữ96 Max 0,01 4 Xăng không chì chất lợng cao 85ữ90 94ữ100 Max 0,01 5 Xăng cải htiện thông dụng 81ữ84 89ữ95 Max 0,01 6 Xăng cải thiện chất lợng trung bình 82ữ86 92ữ96 Max 0,01 7 Xăng cải thiện chất lợng cao 85ữ90 94ữ100 Max 0,01 8 Xăng oxy hoá thông dụng. .. định về hàm lợng chì trong xăng ở một số nớc trong các bảng II.3, II.4 và II.5 sau: Bảng II.3: Quy định hàm lợng chì trong xăng ở Việt Nam (TCVN5690-97) TT Phân loại Hàm lợng chì, g/l 1 Xăng chì thông dụng Max 0,15 2 Xăng chì chất lợng cao Max 0,15 3 Xăng không chì chất lợng cao Max 0,015 4 Xăng không chì đặc biệt Max 0,01 Bảng II.4: Qui định hàm lợng chì trong xăng ở Mỹ Các chỉ tiêu đặc trng TT Phân loại. .. theo RON tơng ứng là 90 và 92 Sự khác nhau giữa hai loại xăng nhập từ hai nguồn khác nhau này là ở độ ổn định ôxi hoá cao hơn; do đso bảo quản, dự trữ đợc lâu hơn, thờng đợc dùng cho xe quân sự Kết luận Sau khi nghiên cứu, tìm hiểu về các loại xăng thông dụng sử dụng trên thị trờng Việt Nam hiện nay rút ra đợc một số kết luận sau: Nhiên liệu xăng sử dụng cho động cơ là một sản phẩm có tầm quảntọng lớn... hiện nay các loại phụ gia không chì đã đợc nghiên cứu và thay thế cho phụ gia chì Đó là các hợp chất cơ kim của P, Mn (metyl xyclopentadien manganat tricacbon CH 3C5H4 Mn (CO)3), các alcol (nutand, etanol) và các loại khác nh MTBE (metyl - tertbytyl ete), TAME (tert-amyl metyl ete) trong đó phổ biến hơn cả là MTBE và các loại r ợu Khi pha các phụ gia này vào xăng có thể làm cho trị số octan làm xăng tăng... tiêu cơ bản trên còn có thêm các chỉ tiêu bổ xung để đánh giá đầy đủ chất lợng của một loại xăng nh sau: ăn mòn mảnh đồng ở 500C, hàm lợng benzen, hàm lợng lu huỳnh, độ axit, hàm lợng nhựa, độ ổn định oxy hoá, hàm lợng photpho, hàm lợng nớc và các tạp chất cơ học, khối lợng riêng, các phụ gia khác trong xăng ôtô, cảm quan và mầu sắc Tóm lại: trên khía cạnh là ngời sử dụng, chỉ tiêu ta quan tâmnhất... hiện khá rõ trong việc sử dụng xăng chì có hàm lợng trung bình ở một số quốc gia, lợng chì tối đa bổ sung vào xăng đợc qui định giới hạn là 0,15g/l đối với loại xăng chì bởi vì chì là chất độc, tích tụ trong tự nhiên Một lý do khác để loại bỏ xăng pha chì là việc đa vào bộ chuyển đổi xúc tác có điều khiển bằng hệ thống cung cấp nhiên liệu điện tử trong động cơ xăng Việc sử dụng xăng chì sẽ làm ngộ độc... khí thải của nó Ngày nay, trong điều kiện của mỗi quốc gia, việc sử dụng xăng chì hay xăng không chì đợc đánh giá lựa chọn cho phù hợp Xu hớng chung là giảm tối đa mức qui định về hàm lợng chì trong xăng ở nớc ta từ 1/7/2001 đã đa vào sử dụng xăng không pha chì và cho đến nay đã hoà toàn không sử dụng xăng pha chì Hàm lợng chì có trong xăng không chì chỉ là lợng hcì khoáng trong khi khai thác; mức quy... 1000C Trị số RON nh vậy gọi là trị số octan theo phân đoạn cất R-1000C của xăng Đối với xăng thơng phẩm R - 1000C luôn nhỏ hơn RON Sự cách biệt RON và R-1000C gọi là RON, nó phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của xăng nên nó có thể dao động từ 4 ữ 12 đơn vị Đối với xăng chất lợng cao thì RON thờng bằng 10, các loại xăng thông dụng có thể có giá trị RON lên tới 15 Tuy nhiên, sự cháy kích nổ ở tốc độ thấp... trong xăng mặc dù là một trong các nguyên nhân gây ô nhiễm môi trờng, nhng lại là một chỉ tiêu kỹ thuật hết sức quan trọng đối với loại động cơ thế hệ trớc những năm 1990, do tác dụng bảo vệ động cơ của chì Xăng ôtô, xe máy có hàm lợng chì cao (0,8g/l) đa phần đợc sử dụng tại các nớc kém phát triển nh các nớc Châu phi và một vài nớc Trung Mỹ Châu á đang trong thời kỳ phát triển mạnh, sự giao thời giữa các