chuong 6. do student

Các sản phẩm dầu khí1

DẦU DIESEL (DO)

Chương 6:


Giúp sinh viên nắm bắt được các đặc trưng của phân đoạn diesel và các ứng dụng

Các yêu cầu kỹ thuật, và các chỉ tiêu đánh giá đối với Diesel

Thị trường sản phẩm DO

Mục tiêu


6.1. Khái niệm về DO

6.2. Nguyên lý hoạt động của động cơ diesel

6.3. Đặc trưng DO

6.4. Thành phần – Phân loại

6.5. Chất nền và phụ gia cho DO

6.6. Các chỉ tiêu đánh giá DO

6.7. Thị trường

Nội dung


6.1 Khái niệm về DO

Các linh vưc sư dung DO

Giao thông vận tải

2 Công nghiệp (máy phát điện)

3. Hàng hải, nông nghiệp, lâm nghiệp

6.1 Khái niệm về DO6.1.1. Pham vi sư dung DO

Trong một chuẩn mưc nào đó, mức tiêu thu nhiên liệu Diesel nói lên sư phát triển của kinh tế 1 nước?


Dầu Diesel (DO) hay còn gọi là dầu gasoil, được dùng làm nhiên liệu động cơ diesel, đây là động cơ hoạt động ở tỷ số nén cao và tự bốc cháy

Dầu diesel đi từ các phân đoạn trung bình có nhiệt độ sôi từ 180 - 350C, các hydrocacbon C14 – C20

6.1 Khái niệm về DO


6.2.1 Động cơ 4 kỳ

6.2 Nguyên lý động cơ diesel

Hút: valve nạp liệu mở, piston di chuyển xuống điểm chết dưới và hút không khí vào xylanh.

1

Nén: valve hút đóng và piston bắt đầu di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, k khí bị nén tạo áp suất và nhiệt độ rất cao (khoảng 540oC).

2

Nổ: cuối kỳ nén, nhiên liệu được bơm cao áp phun vào buồng đốt, nhiên liệu hóa hơi và tự bốc cháy. Áp lực do cháy nổ gây ra sẽ đẩy piston di chuyển xuống.

3

Nguyên lí hoat động động cơ Diesel

6.2 Nguyên lý động cơ diesel6.2.1 Động cơ 4 kỳ

Xả: theo quán tính của bánh đà, piston sẽ di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trênValve xả mở ra và đẩy hỗn hợp khí thải ra ngoài. 4


6.2.1 Động cơ 2 kỳ

6.2 Nguyên lý động cơ diesel

Đặc trưng của DO

Nhiên liệu DO tự bốc cháy trong buồng đốt ở áp suất cao

2. Động cơ diesel không có bộ đánh lửa, không khí và dầu D.O được trộn trong buồng đốt

3. Động cơ diesel có công suất lớn hơn động cơ xăng

6.3. Đặc trưng của DO


6.4 Thành phần - phân loại6.4.2 Phân loại

Phân loại Tốc độ

(vòng/phút)

Điều kiện Sử dụng

Tốc độ cao Trên 1000

Tải trọng và tốc độ thay

đổi thường xuyên trong

khỏang rộng

Xe hơi, tải, xe

khách

Tốc độ trung

bình300-1000

Tải trọng cao, tốc độ ít

thay đổi

Động cơ cho các

tàu nhỏ

Tốc độ thấp Dưới 300Tải trọng lớn tốc độ không

thay đổi

Máy phát điện,

máy tàu lớn

LOGO6.5 Chất nền và phu gia6.5.1. Chất nền

DOGasoil từ FCCGasoil chưng cất trực tiếp.

Đây là chất nền chủ yếu để pha chế DO

Gasoil từ hydro cracking

gasoil từ cracking nhiệt


Chất làm giảm điểm chảy Chất làm giảm điểm vẫn đục Phụ gia làm tăng chỉ số cetan: dùng hợp chất nitrat alkyl Hợp chất chống oxi hóa Chất khử hoạt tính kim loại Chất chống ăn mòn Màu:

• vàng màu tự nhiên• Xanh lam dầu miễn thuế

6.5 Chất nền và phụ gia6.5.2 Phụ gia

Các tính chất hóa lý đặc trưng của DO

Khả năng cháy1.Chỉ số Cetan2.Áp suất hơi3. Đươngcong chưng cất4. C.C cốc kín5.Điểm aniline6.Căn cacbon,7.Hàm lương tro

Tính lưu chuyển

1. Độ nhớt2. Điểm vẩnđuc,điểm

chảy3. Tạp chất

cơ hoc

Độ bền hóa học1. HàmLươngnhưa2. Độ bềnoxi hóa

Ô nhiêm môi trương, ăn mon1. Hàm lượng lưu huỳnh tổng2. Độ ăn mon Cu3. Hàm lương nước

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đăc trưng của DO

Định nghĩa trị số cetan: xác định bằng cách so sánh thơi gian đốt cháy của dầu DO trong 1 động cơ tiêu chuẩn CFR với 2 chất chuẩn.

Dãy tăng dần của chỉ số cetan: Aromatic < olefin iso-parafin < naphten < n-parafin

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đăc trưng của DO6.6.1. Khả năng cháy

Tri số cetan

1. Metyl naphtalen gán cho chỉ số cetan = 02. n-cetan (C16H34) chỉ số cetan = 100.

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đăc trưng của DO6.6.1. Khả năng cháy

Tri số cetan - Xác đinh tri số cetan

Tỷ trong API và T50% Chỉ số diesel

Tri số cetan

Chỉ số cetan= 0.77 x chỉ số Diesel + 10

Yêu cầu chỉ số cetan > 45 Hoặc => 50

100

APItytrongFĐiemAnilin Chỉ số Diesel =


6.6. Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.1. Khả năng cháy- Trị số cetan - Xác định trị số cetan

Nếu biết tỷ trong API và T50% thì có thể xác định chỉ số cetan trên các toán đồ

(1) - Núm điều chỉnh độ sáng của đèn. (2) - Núm điều chỉnh nhiệt độ.(3) - Núm điều chỉnh tốc độ khuấy. (4) - Mâm giữ thiết bị. (5) - Motor khuấy. (6) - Giá đỡ giữ motor khuấy.(7) - Nút POWER. (8) - Cầu chì. (9) - Thiết bị gia nhiệt. (10) - Hai đầu cắm của đèn và motor

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.1. Khả năng cháyĐiểm Anilin (ASTM-D611-82)

1

2

3

5

6

7

8

A

4

9

10

Một hỗn hợp gồm 2 thành phần là hỗn hợp H.C và anilin không tan trong nhau chia thành 2 lớp•Khi tăng nhiệt độ lên thì hỗn hợp trở thành đồng nhất. •Khi làm nguội từ từ, đến một nhiệt độ xác định, hỗn hợp lại bắt đầu phân lớp, biểu hiện bằng hiện tượng hóa đuc của dung dịch.• Nhiệt độ ứng với thơi điểm xuất hiện hiện tượng đuc goi là điểm anilin.

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.1. Khả năng cháyCăn Cacbon conradson (ASTM 189)

(1) - Núm điều chỉnh độ cao của giá đỡ (2) - Công tắc chính, (3) - Công tắc quạt làm mát

(5) - Núm điều chỉnh nhiệt độ, (6) - Cầu chì (7) - Đèn báo hiệu khi gia nhiệt

6.6. Một số tính chất đặc trưng của DO6.6.1. Khả năng cháyĐương chưng cất (ASTM-D86)

Khi giot lỏng đầu tiên xuất hiện ta ghi nhiệt độ trên nhiệt kế điểm sôi đầu.Sau đó 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70,80, 90, 95 ml ứng với mỗi thể tích này ta đều đoc nhiệt độ. Sau đó quan sát nhiệt kế, lúc đó nhiệt độ đang tăng đều khi nào nó dừng lại rồi tut xuống thì ta ghi nhiệt độ cực đại, nhiệt độ cực đại đó goi là điểm sôi cuối.

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.1. Khả năng phun sương, lưu chuyểnĐộ nhớt (ASTM-D445)

Đo thơi gian, tính bằng giây, một thể tích xác định của chất lỏng chảy qua mao quản của nhớt kế chuẩn, dưới tác dung của một trong lực ở một nhiệt độ được kiểm tra chặt chẽ.

Ty trọng

1. Tiêu chuẩn VN < 860

2. Tiêu chuẩn Châu âu: (trước

01/01/2000: 820 – 860 (tai 15,50C)

3. Tiêu chuẩn Châu âu:(tư

01/01/2000: 820 – 845 (tai 15,50C)

Phương pháp xác đinh:

1. Picnomet

2. Phu kế

3. Cân thủy tinh

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.1. Khả năng phun sương, lưu chuyểnTỷ trong ASTM D1298

6.6. Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.1. Khả năng phun sương, lưu chuyển

Tỷ trong ASTM D1298

Nguyên tắc hoạt động của động cơ Diesel cho thấy các QT đều liên quan đến tỷ trong

Nhiên liệu tạo sương qua kim phun cao áp

Hóa hơi để trộn lân với K.K

Biến đổi để tự bốc cháy

1. Ty trọng cao

2. Ty trọng cao

Nhiều aromatic (năng suất cao)

Nhiều parafinic (năng suất thấp)

Không đánh giá trực tiếp về mặt chất lượng nhưng thông qua đó nó cho chúng ta dự đoán về thành phần và công suất tiêu thụ của động cơ.

Tỷ trong

Công suất

động cơ

Mức tiêu thu

nhiên liệu

Thành phần khói

thải

Ty trọng của DO ảnh hương đến quá trinh sư dung DO và thông qua các thông số đươc mô tả như sau:


Tỷ trong ASTM D1298


Điểm vẩn đuc - ASTM D2500

Mâu thử nghiệm được làm lạnh với tốc độ quy định và được kiểm tra định kỳ. Nhiệt độ mà tại đó bắt đầu xuất hiện đám mây (vẩn đuc) ở đáy ống thử nghiệm được ghi nhận là điểm vẩn đuc (cloud point).

5

30

14

0

15

0

Ø 40

Ø 34

Nhiệt kế

Nút cao su

Mực chất làm lạnh

Ống bao

Ống nghiệm

Bể làm lạnh

Đĩa cao su

6.6 Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.2. Độ bền oxi hóa - ASTM D1774

Liên quan đến khả năng tạo nhựa của nhiên liệu (ASTM D1774).

Nguyên tắc xác định: Nhiên liệu được gia nhiệt ở 95C trong vòng 16h dưới dòng khí O2 với lưu lượng 3 l/h. Tính khối lượng sản phẩm tạo nhựa khi kết thúc thử nghiệm

Lượng nhựa hình thành sau quá trình này được dùng để đánh giá độ bền oxy hóa của nhiên liệu.

6.6 Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.3. Tính ăn mòn, ô nhiêm MTHàm lượng lưu huỳnh tổng: ASTM D1266-91

Nguyên tắc: 1 lượng xác định mâu được đốt nóng trong hệ thống kín, các oxit lưu huỳnh (SO2, SO3) hình thành trong quá trình đốt cháy sẽ được hấp thu trong 1 dung môi chon loc rồi đem chuẩn độ quy ra hàm lượng S, và tính ra % khối lượng.

Hàm lượng lưu huỳnh liên quan đến:• Ô nhiễm môi trường•Ăn mòn•Tạo cặn

6.6 Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.3. Tính ăn mòn, ô nhiêm MTHàm lượng Mecaptan: ASTM D3227- 89

Định tính (Doctor Test): ASTM D235

Định lượng ASTM D3227: Dùng phương pháp chuẩn độ điện thế

Xác đinh hàm lương Mercaptan

Ag2NO3 + RSH RSAg + HNO3

PbO

Có thể xác định hàm lượng mercaptan từ 0.0003 - 0.01% khối lượng.

Na2PbO + RSH (màu đen)

Mẫu:Không đổi màu: âm tính < 5g/tấnChuyển sang màu sẫm: dương tính

6.6 Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của DO6.6.3. Tính ăn mòn, ô nhiêm MTĐộ ăn mòn Cu- ASTM D 130

Tấm đồng đã được đánh bóng và làm sạch theo tiêu chuẩn, ngâm trong mâu cần thử ở nhiệt độ và thơi gian đặc trưng cho mâu thử. Sau đó lấy ra lau sạch và so sánh với bảng màu chuẩn theo ASTM.

Các hợp chất của lưu huỳnh như RSH, RSSR, S …có trong nhiên liệu thải qua khí cháy gây ô nhiêm môi trương và ăn mòn chi tiết máy, đương ống…

6.6 Một số tính chất đặc trưng của DO6.6.4. an toàn tồn trữ – Điểm chớp cháy cốc kín – ASTM D56

Mâu trong cốc thử được gia nhiệt ở tốc độ quy định. Đưa ngon lửa mồi tiêu chuẩn trực tiếp vào bề mặt mâu ở các khoảng thơi gian đều đặn.Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hơi của mâu trên bề mặt cốc thử chớp cháy khi có mồi lửa tiêu chuẩn đưa vào.

(1) - Ngon lửa mồi, (2) - Lỗ cắm nhiệt kế, (3) - Ống dân nước(4) - Nắp đậy, (5) - Bình điều nhiệt, (6) - Đĩa gia nhiệt, (7) - Công tắc gia nhiệt, (8) - Ống dân gas, (9) - Nút điều khiển ngon lửa mồi, (10) - Nút gia nhiệt

6.6 Một số tính chất đặc trưng của DO6.6.4. an toàn tồn trữ – Điểm chớp cháy cốc hở – ASTM D56

Rót khoảng 70ml mâu vào cốc thử nghiệm đến vạch mức, gia nhiệt với tốc độ nhanh ban đầu và chậm hơn khi sắp tới điểm chớp cháy.

1- Công tắc chính, 2- Công tắc cò khóa, 3- Núm điều chỉnh tốc độ gia nhiệt, 4- Bề mặt gia nhiệt, 5- Giá đỡ nhiệt kế, 6- Nhiệt kế, 7- Cốc chứa mâu, 8- Cần đánh lửa, 9- Đèn báo gia nhiệt

Cứ mỗi khoảng nhiệt độ nhất định, đưa ngon lửa qua bề mặt của mâu. Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất tại đó hơi của mâu trên bề mặt cốc thử bắt cháy.


Thị trường

6.7 Thị trường

Nhu cầu tiêu thu Diesel

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

2001 2002 2003 2004 2005 2006

Ngà

n tấ

n/nă

m

DO cao cấp

DO thường


Thị trường

6.7 Thị trường


Thị trường (1983)

Quốc gia Nhu cầu (tấn)

Pháp 33.600.000

Đức 48.000.000

Anh 16.700.000

Canada 19.000.000

Mỹ 126.500.000

Braxin 16.000.000

Úc 6.500.000

Nhật 35.800.000

6.7 Thị trường


6.7 Thị trường

chuong 6. do student

Documents