BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT -  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài : “Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tăng RON họ amin thơm đến tính chất của nhiên liệu quá trình bảo quản và sư dụng” Sinh viên thực hiện: Lê Thành Cơng Lớp: Lọc hóa dầu A – K53 – Hà Nội HÀ NỘI, 06/2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT -  - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài : “Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tăng RON họ amin thơm đến tính chất của nhiên liệu quá trình bảo quản và sư dụng” Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Thạc sĩ Nguyễn Văn Chúc Thạc sĩ Phạm Trung Kiên Giáo viên hướng dẫn Thạc sĩ Đoàn Văn Huấn HÀ NỘI, 06/2013 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đồ án tớt nghiệp này, sự hướng dẫn tận tình cán hướng dẫn phía nhà trường, quan thực tập tạo điều kiện thuận lợi, có quá trình nghiên cứu, tìm hiểu học tập nghiêm túc để hồn thành đờ án Kết thu không nỗ lực cá nhân mà cịn có sự giúp đỡ q thầy cơ, gia đình các bạn Tơi xin chân thành cảm ơn:  Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Dầu khí, Bộ mơn Lọc hóa dầu - Trường Đại học Mỏ-Địa Chất, giảng viên Th.S Đoàn Văn H́n tạo điều kiện giúp tơi hồn thành đờ án tốt nghiệp  PGS.TS Vũ Thị Thu Hà - Giám đớc Phịng thí nghiệm trọng điểm Cơng nghệ lọc hóa dầu-Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam, Th.S Nguyễn Văn Chúc cùng các anh chị viện hướng dẫn, hỗ trợ mặt phương pháp, lý luận nội dung… suốt thời gian thực hiện đồ án  Gia đình tạo điều kiện tinh thần vật chất để học tập tốt nhất  Các bạn giúp đỡ, trao đổi thông tin quá trình thực hiện đờ án tớt nghiệp Trong quá trình thực hiện trình bày đờ án khơng thể tránh khỏi sai sót hạn chế, tơi rất mong sự góp ý, nhận xét, phê bình q thầy các bạn Sinh viên Lê Thành Cơng SV:Lê Thành Cơng Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỜ ÁN TT Sớ hình ve Tên hình ve Hình 1.1 Cơng thức cấu tạo MMT Hình 1.2 Công thức cấu tạo anhydrit polyisobutensuccinic polypropyl-phenol Hình 1.3 Đờ thị đánh giá hiệu tương hỗ hỗn hợp phụ gia NMA MMT Hình 2.1 Bảng màu đánh giá độ ăn mịn tấm đờng Hình 2.2 Ngun lý chung phương pháp kính hiển vi điện tư Hình 2.3 Sơ đờ băng thư động Hình 2.4 Phanh điện APA 100 Hình 2.5 Thiết bị điều chỉnh tay ga THA 100 hộp tín hiệu Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý đo AVL Fuel balance 733S 10 Hình 2.7 Sơ đờ ngun lý thiết bị làm mát nước AVL533 11 Hình 2.8 Tủ phân tích khí thải CEBII 12 Hình 2.9 Sơ đờ cấu tạo phân tích CO 13 Hình 2.10 Sơ đờ cấu tạo phân tích NO NOx 14 Hình 2.11 Sơ đồ cấu tạo hệ thống đo HC SV:Lê Thành Công Trang 12 27 31 37 42 43 44 44 45 45 45 46 47 48 Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất 15 Hình 3.1 16 Hình 3.2 17 Hình 3.3 18 Hình 3.4 19 Hình 3.5 20 Hình 3.6 21 Hình 3.7 22 Hình 3.8 23 Hình 3.9 24 Hình 3.10 25 Hình 3.11 SV:Lê Thành Công Đồ án tốt nghiệp Đồ thị biểu diễn khả tăng trị số octan phụ gia loại 1a (NMA+MMT) Đồ thị biểu diễn khả RON hệ phụ gia (NMA+NNDMA+MMT) Đồ thị biểu diễn khả tăng RON hệ phụ gia (NMA+NNDMA+Aniline) Kết ngoại quan mẫu A92-DQ-DC các mẫu PG-12a, PG-23, PG-32 sau pha phụ gia Đồ thị so sánh khả tăng trị số octan loại phụ gia hệ (NMA+MMT) Hình ảnh ngoại quan các mẫu xăng quá trình bảo quản 50 Hình ảnh ngoại quan các mẫu nhiên liệu quá trình ngâm vật liệu Kết SEM các ớng cao su chụp với độ phóng đại 30 lần Kết SEM các ống cao su chụp với độ phóng đại 100 nghìn lần Kết SEM các đệm cao su chụp với độ phóng đại 30 lần Kết SEM các đệm cao su chụp với độ phóng đại 1000 lần 63 51 52 53 55 61 63 64 64 64 Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN TT 10 11 12 13 14 Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các họ phụ gia tăng trị số octan 10 Bảng 1.2 Khả tương thích các hợp chất tăng trị 10 số octan Bảng 1.3 Thành phần tính chất MMT 12 Bảng 1.4 Khả tăng RON MMT pha vào 12 xăng Bảng 1.5 Khả tăng RON hỗn hơp MMT các 13 hợp chất oxygenat pha vào xăng Bảng 1.6 Những ảnh hưởng MMT đến tích chất 13 xăng Bảng 1.7 Khả tăng trị số octan phụ gia MMT 14 đới với xăng gớc có trị số octan từ 86 đến 88 Bảng 1.8 Khả tăng trị số octan phụ gia MMT 14 đới với xăng gớc có trị sớ octan 92 đến 94 Bảng 1.9 Đặc tính kĩ thuật phụ gia thương mại 15 Sunazocene Bảng 1.10 Kết pha chế phụ gia plutocen vào các loại 16 xăng khác Bảng 1.11 Khả tăng số octan sư dụng 16 Sunazocene MTBE Bảng 1.12 Tính chất hóa lý Etanol 17 Bảng 1.13 Khả tăng RON xăng với thể tích cờn 18 95 khác Bảng 1.14 Tính chất hóa lý butanol 18 SV:Lê Thành Cơng Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất 15 Bảng 1.15 16 17 Bảng 1.16 Bảng 1.17 18 Bảng 1.18 19 Bảng 1.19 20 Bảng 1.20 21 Bảng 1.21 22 23 Bảng 1.22 Bảng 1.23 24 Bảng 1.24 25 Bảng 1.25 26 Bảng 1.26 27 Bảng 1.27 28 Bảng 1.28 29 Bảng 1.29 30 Bảng 1.30 31 Bảng 2.1 32 Bảng 3.1 33 Bảng 3.2 SV:Lê Thành Công Đồ án tốt nghiệp Khả tăng RON xăng với các thể metanol khác Tính chất hóa lý MTBE Khả tăng RON xăng với các thể MTBE khác Tính chất vật lý trị số octan số gia amin thơm Khả RON N-methylaniline vào xăng Một sớ thư nghiệm với phụ gia PT-10515G tích 20 tích 20 21 phụ 22 pha 23 Thư nghiệm khả tăng số octan phụ gia PT-10515G đối với xăng từ dầu mỏ Bạch Hổ Khả tăng trị số octan phụ gia A-819 Khả tăng RON các loại phụ gia khác KRATA Khả tăng trị số octan phụ gia ADAKRATA so với MTBE Khả tăng RON hỗn hợp NMA, mToludine, p-Toludine pha vào loại xăng có RON=91,8 Khả tăng RON hỗn hợp NNDMA, aniline pha vào loại xăng có RON=91,8 Khả tăng RON hỗn hợp NMA,NNDMA, aniline pha vào loại xăng có RON=91,8 Khả tăng RON hỗn hợp 97% kl NMA 3% kl NNDMA pha vào loại xăng có RON=91,6 Khả tăng RON hỗn hợp MMT NMA pha vào loại xăng có RON=91,6 Khả tăng RON hỗn hợp 97%NMA3%NNDMA 0,65 mg Mn(MMT)/g amine pha vào loại xăng có RON=91,6 Một sớ thơng sớ động Toyota Vios 1NZ-FE Kết đo RON khả tăng RON các mẫu nhiên liệu pha phụ gia loại 1a Kết đo RON khả tăng RON 24 24 24 25 26 29 29 29 30 30 31 48 50 51 Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đồ án tốt nghiệp các mẫu nhiên liệu pha hệ phụ gia Kết đo RON khả tăng RON các mẫu nhiên liệu pha hệ phụ gia 34 Bảng 3.3 35 Bảng 3.4 Kết đo hàm lượng nhựa các mẫu sau pha phụ gia 53 36 Bảng 3.5 54 37 Bảng 3.6 38 Bảng 3.7 39 Bảng 3.8 40 Bảng 3.9 41 Bảng 3.10 42 Bảng 3.11 43 Bảng 3.12 44 Bảng 3.13 45 46 Bảng 3.14 Bảng 3.15 Kết đo RON khả tăng RON các mẫu nhiên liệu pha phụ gia loại 1b Kết đo RON khả tăng RON các mẫu nhiên liệu pha phụ gia loại 1c Kết đánh giá chất lượng mẫu xăng PG12a Kết đo công suất động thư nghiệm mẫu xăng A92-DQ-DC PG-12a Kết đo suất tiêu thụ nhiên liệu động thư nghiệm mẫu xăng A92-DQ-DC PG-12a Kết đo phát thải CO động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Kết đo phát thải HC động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Kết đo phát thải CO2 động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Kết đo phát thải NOx động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Hàm lượng nhựa các mẫu nhiên liệu Kết đánh giá chất lượng mẫu PG-12a sau tháng bảo quản SV:Lê Thành Công 52 54 56 57 57 58 59 59 60 61 62 Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT RON MON ON %V TML TEL MMT MTBE ETBE NMA NNDMA HC SEM Reseach Octane Number (Trị số octan theo phương pháp nghiên cứu) Motor Octane Number (Trị số octan theo phương pháp môtơ) Octane Number (Trị sớ octan ) Phần trăm thể tích Tetra-metyl Lead (Tetrametyl chì) Tetra-etyl Lead (Tetraetyl chì) Methyl Cyclopentadienyl Manganese Tricarbonyl Methyl-tert-butyl-ether Etyl-tert-butyl-ether N-Methylaniline N,N-Dimethylaniline Hidrocarbon Scanning Electron Microscopy (Hiển vi điện tư qt ) SV:Lê Thành Cơng Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đồ án tốt nghiệp 3.2.2 Đánh giá phát thải động thử nghiệm mẫu nhiên liệu xăng Phát thải CO  Kết đo phát thải CO động sư dụng mẫu xăng A92-DQ-DC PG-12a thể hiện bảng 3.10 Bảng 3.10 Kết quả đo phát thải CO của động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Tớc độ (vịng/phút) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 Trung bình Mẫu A92-DQ-DC Hàm lượng CO (ppm) 61047 45844 32768 27257 32393 33895 Mẫu PG-12a Hàm lượng CO (ppm) 60543 46052 30535 27942 32014 35577 Thay đổi (%) -0,83 0,45 -6,81 2,51 -1,17 4,96 -0,15 Kết thư nghiệm cho thấy phát thải CO động thư nghiệm với mẫu nhiên liệu xăng có thay đổi khơng đáng kể So với mẫu xăng A92-DQDC, phát thải CO trung bình tồn dải tốc độ thư nghiệm mẫu xăng PG-12a giảm 0,15% Phát thải HC  Kết đo phát thải HC động sư dụng mẫu xăng A92-DQ-DC PG-12a thể hiện bảng 3.11 Bảng 3.11 Kết quả đo phát thải HC của động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Tốc độ (vòng/phút) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 SV:Lê Thành Công Mẫu A92-DQ-DC Hàm lượng HC (ppm) 3684 4057 4952 5446 4505 9166 Mẫu PG-12a Hàm lượng HC (ppm) 4173 3376 3684 4627 7152 8490 59 Thay đổi (%) 13,27 -16,79 -25,61 -15,04 58,76 -7,38 Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đồ án tốt nghiệp Trung bình 1,20 Kết thư nghiệm cho thấy phát thải HC động thư nghiệm với hai mẫu nhiên liệu xăng thay đổi lớn tại các tốc độ khác (có thời điểm phát thải HC mẫu PG-12a giảm đến 25,61% so với mẫu đối chứng, có thời điểm lại tăng rất lớn đến 58,76%) Tuy nhiên trung bình tồn dải thư nghiệm sự thay đổi không đáng kể So với mẫu A92-DQ-DC, phát thải HC trung bình tồn dải tớc độ thư nghiệm mẫu xăng PG-12a tăng 1,2% Sự gia tăng khí thải HC mẫu phụ gia chứa amin thơm lý giải sự cháy không triệt để loại nhiên liệu gây Phát thải CO2  Kết đo phát thải CO2 động sư dụng mẫu xăng A92-DQ-DC PG-12a thể hiện bảng 3.12 Bảng 3.12 Kết quả đo phát thải CO2 của động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Tốc độ (vòng/phút) Mẫu A92-DQ-DC Hàm lượng CO2 (ppm) 70798 99271 108689 101345 109374 106355 Mẫu PG-12a Hàm lượng CO2 (ppm) 71182 100120 109882 104559 109847 108956 Thay đổi (%) 1000 0,54 1500 0,86 2000 1,10 2500 3,17 3000 0,43 3500 2,45 Trung bình 1,43 Kết thư nghiệm cho thấy phát thải CO2 động thư nghiệm với mẫu nhiên liệu xăng có thay đổi khơng đáng kể So với mẫu xăng A92-DQDC, phát thải CO2 trung bình tồn dải tớc độ thư nghiệm mẫu xăng PG-12a tăng 1,43% Phát thải NOx  Kết đo phát thải NOx động sư dụng mẫu xăng A92-DQ-DC PG-12a thể hiện bảng 3.13 Bảng 3.13 Kết quả đo phát thải NOx của động sư dụng mẫu nhiên liệu thư nghiệm Mẫu A92-DQ-DC Mẫu PG-12a Tốc độ Hàm lượng NOx Hàm lượng NOx Thay đổi (%) (vòng/phút) (ppm) (ppm) 1000 334 301 -9,89 1500 1049 1040 -0,86 2000 2265 2181 -3,71 2500 2198 2281 3,78 SV:Lê Thành Công 60 Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất 3000 3500 Trung bình Đờ án tớt nghiệp 2232 1622 2275 1531 1,93 -5,61 -2,39 Kết thư nghiệm cho thấy phát thải NOx động thư nghiệm với mẫu nhiên liệu xăng có thay đổi không đáng kể So với mẫu xăng A92DQ-DC, phát thải NOx trung bình tồn dải tớc độ thư nghiệm mẫu xăng PG-12a giảm 2,39% Sở dĩ có sự giảm lượng NOx khí thải tỷ lệ thuận với nhiệt độ buồng đốt, mà khả cháy mẫu xăng PG-12a so với mẫu đối chứng nên nhiệt độ buồng đốt động sư dụng mẫu xăng PG-12a thấp dẫn đến sự giảm khí NOx Tóm lại, nhìn chung sự phát thải động sư dụng mẫu nhiên liệu xăng PG-12a thay đổi không đáng kể so với mẫu A92-DQ-DC Có loại khí thải tăng CO2, HC có loại khí thải giảm CO, NOx nhiên sự tăng giảm tương đới 3.3 Kết quả quy trình đánh giá tính chất xăng pha phụ gia amin thơm trình bảo quản 3.3.1 Kết quả ngoại quan Kết ngoại quan các mẫu xăng PG-12a, PG-23, PG-32 (Tương ứng với các mẫu có nhãn ghi PG-01, PG-02, PG-03 hình ảnh) quá trình bảo quản hình 3.6 (a) (b) Hình 3.6 Hình ảnh ngoại quan của các mẫu xăng quá trình bảo quản (a) Màu sắc mẫu sau pha phụ gia (b) Màu sắc mẫu sau tháng bảo quản Qua hình ảnh quan sát ngoại quan các mẫu xăng quá trình bảo quản thấy màu sắc các mẫu không thay đổi theo thời gian Như vậy, mặt cảm quan, các mẫu nhiên liệu khơng có sự thay đổi nhiều 3.3.2 Kết quả đo hàm lượng nhựa mẫu xăng sau tháng bảo quản SV:Lê Thành Công 61 Lớp: Lọc hóa dầu A-K53 Trường Đại học Mỏ-Địa chất Đờ án tốt nghiệp Kết đo hàm lượng nhựa các mẫu PG-12a, PG-23, PG-32 (tương ứng với các mẫu PG-01, PG-02, PG-03 phần phụ lục) sau quá trình bảo quản bảng 3.14 Bảng 3.14 Hàm lượng nhựa của các mẫu nhiên liệu Mẫu A92-DQ-DC PG-12a PG-23 PG-32 Hàm lượng nhựa sau pha phụ gia (mg/100ml)