Đang tải... (xem toàn văn)
Khả năng phối trộn ethanol vào các loại xăng nhằm cải thiện chỉ số octan, đáp ứng tiêu chuẩn việt nam của xăng không chì (TCVN 67762005) và giảm ô nhiễm môi trường LỜI MỞ ĐẦUNăng lượng là đầu tàu cho sự phát triển kinh tế và đảm bảo an ninh của mỗi quốc gia. Đây là lý do tại sao luôn xảy ra các cuộc chiến tranh mà mục đích sâu xa là giành quyền kiểm soát năng lượng.Thế giới hiện nay đang sử dụng chủ yếu là nguồn năng lượng hóa thạch. Theo dự báo của các nhà nghiên cứu nhiên liệu, năng lượng hóa thạch sẽ cạn kiệt dần qua thời gian khai thác. Bên cạnh đó những biến động về giá cả luôn tạo sự khủng hoảng kinh tế đối với mỗi quốc gia.Đi đôi với vấn đề kinh tế, sự ô nhiễm môi trường đang là mối quan tâm hàng đầu của toàn cầu. Vì vậy, các nhà khoa học luôn nghiên cứu tìm kiếm các nguồn năng lượng khác nhằm thay thế dần năng lượng hóa thạch trong đó phải kể đến nhiên liệu sinh học.Do những ưu điểm về môi trường của nhiên liệu sinh học ethanol nên người ta sử dụng nó như là phụ gia trong xăng hoặc là nhiên liệu dần thay thế xăng. Ở một số quốc gia như Brazil, Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc…bioethanol được sử dụng rộng rãi. Ở Việt Nam, Công ty Cổ phần Đồng Xanh gần đi vào hoạt động và nhiều dự án xây dựng nhà máy cồn khác đang triển khai (Dự án ethanol Bình phước…), không lâu nữa chúng ta có thể thay thế dần nhiên liệu hóa thạch. Trong đề tài này, nhiệm vụ của chúng em là “Nghiên cứu khả năng phối trộn ethanol vào các loại xăng nhằm cải thiện chỉ số octan, đáp ứng tiêu chẩn Việt nam của xăng không chì (TCVN 6776:2005) và giảm ô nhiễm môi trường”. Qua việc xác định các chỉ tiêu của xăng và xăng pha cồn, sẽ xác định tỷ lệ ethanol tối ưu pha vào xăng. Qua đó ta có thể dự đoán được hàm lượng ethanol pha vào xăng 90 của nhà máy lọc dầu Dung Quất để thành xăng 92. Đây được xem như một đề tài mang tính khả thi nhằm giải đáp các vấn đề cấp bách về nhiên liệu hiện nay.Tuy nhiên, đồ án không tránh khỏi những thiếu sót do hạn hẹp về thời gian nghiên cứu cũng như kinh nghiệm. Mong các thầy cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án hoàn thiện hơn.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 1 LỜI MỞ ĐẦU Năng lượng là đầu tàu cho sự phát triển kinh tế và đảm bảo an ninh của mỗi quốc gia. Đây là lý do tại sao luôn xảy ra các cuộc chiến tranh mà mục đích sâu xa là giành quyền kiểm soát năng lượng. Thế giới hiện nay đang sử dụng chủ yếu là nguồn năng lượng hóa thạch. Theo dự báo của các nhà nghiên cứu nhiên liệu, năng lượng hóa thạch sẽ cạn kiệt dần qua thời gian khai thác. Bên cạnh đó những biến động về giá cả luôn tạo sự khủng hoảng kinh tế đối với mỗi quốc gia. Đi đôi với vấn đề kinh tế, sự ô nhiễm môi trường đang là mối quan tâm hàng đầu của toàn cầu. Vì vậy, các nhà khoa học luôn nghiên cứu tìm kiếm các nguồn năng lượng khác nhằm thay thế dần năng lượng hóa thạch trong đó phải kể đến nhiên liệu sinh học. Do những ưu điểm về môi trường của nhiên liệu sinh học ethanol nên người ta sử dụng nó như là phụ gia trong xăng hoặc là nhiên liệu dần thay thế xăng. Ở một số quốc gia như Brazil, Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc…bio-ethanol được sử dụng rộng rãi. Ở Việt Nam, Công ty Cổ phần Đồng Xanh gần đi vào hoạt động và nhiều dự án xây dựng nhà máy cồn khác đang triển khai (Dự án ethanol Bình phước…), không lâu nữa chúng ta có thể thay thế dần nhiên liệu hóa thạch. Trong đề tài này, nhiệm vụ của chúng em là “Nghiên cứu khả năng phối trộn ethanol vào các loại xăng nhằm cải thiện chỉ số octan, đáp ứng tiêu chẩn Việt nam của xăng không chì (TCVN 6776:2005) và giảm ô nhiễm môi trường”. Qua việc xác định các chỉ tiêu của xăng và xăng pha cồn, sẽ xác định tỷ lệ ethanol tối ưu pha vào xăng. Qua đó ta có thể dự đoán được hàm lượng ethanol pha vào xăng 90 của nhà máy lọc dầu Dung Quất để thành xăng 92. Đây được xem như một đề tài mang tính khả thi nhằm giải đáp các vấn đề cấp bách về nhiên liệu hiện nay. Tuy nhiên, đồ án không tránh khỏi những thiếu sót do hạn hẹp về thời gian nghiên cứu cũng như kinh nghiệm. Mong các thầy cô giáo và các bạn đóng góp ý kiến để đồ án hoàn thiện hơn. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 2 PHẦN 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ XĂNG NHIÊN LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về nhiên liệu dùng cho động cơ xăng Nhiên liệu dùng cho động cơ xăng được gọi là xăng, đây là một hỗn hợp chứa nhiều các hợp chất khác nhau. Khi nghiên cứu về thành phần hóa học của dầu mỏ, phân đoạn dầu mỏ nói chung hay của xăng thương phẩm nói riêng người ta thường chia thành phần của nó thành hai nhóm chất chủ yếu đó là các hợp chất hydrocacbon và các hợp chất phi hydrocacbon. Nhiên liệu cho động cơ xăng là một sản phẩm quan trọng của nhà máy lọc dầu, nó đã trở thành một mặt hàng quen thuộc trong đời sống sinh hoạt hàng ngày của con người và trong một số hoạt động khác. Động cơ xăng ra đời sớm hơn động cơ Diesel (được phát minh ra đồng thời ở Pháp và Đức vào khoảng 1860), nó đã phát triển mạnh mẽ từ sau những năm 50 của thế kỷ trước. Với nền công nghiệp chế tạo ô tô hiện đại như ngày nay đã cho ra đời nhiều chủng loại với công suất khác nhau và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống sản xuất và sinh hoạt của con người [1] . Cùng với sự gia tăng về số lượng động cơ xăng, nhu cầu về xăng nhiên liệu ngày càng tăng nhanh, điều này đã mang đến cho các nhà sản xuất nhiên liệu những cơ hội và cả những thách thức mới, bởi trong thực tế, bên cạnh những lợi ích mà động cơ này mang lại cho con người thì đồng thời nó cũng thải ra môi trường một lượng lớn các chất độc hại làm ảnh hưởng đến sức khỏe và cả môi trường sinh thái. Vì vậy xăng thương phẩm bắt buộc phải bảo đảm được các yêu cầu không những liên quan đến quá trình cháy trong động cơ, hiệu suất nhiệt mà còn phải bảo đảm các yêu cầu về môi trường. Thông thường xăng thương phẩm cần đạt được các yêu cầu cơ bản như sau: • Khởi động tốt khi đang ở nhiệt độ thấp. • Động cơ hoạt động không bị kích nổ. • Không kết tủa, tạo băng trong bình chứa và cả trong bộ chế hòa khí. • Không tạo nút hơi trong hệ thống cung cấp nhiên liệu. • Dầu bôi trơn bị pha loãng bởi xăng là ít nhất. • Trị số octan ít bị thay đổi khi thay đổi tốc độ động cơ. • Các chất độc hại thải ra môi trường càng ít càng tốt. Xăng nhiên liệu thu nhận được trong các nhà máy lọc dầu, ban đầu chỉ từ phân xưởng chưng cất khí quyển, tuy nhiên hiệu suất thu xăng từ quá trình này rất thấp chỉ vào khoảng 15% khối lượng dầu thô ban đầu và chất lượng của loại xăng này không cao. Khi nhu cầu về xăng tăng lên thì phân đoạn này không đủ để cung cấp cho các nhu cầu thực tế, vì vậy bắt buộc con người phải chế biến các phần thu khác nhằm thu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 3 hồi xăng với hiệu suất cao hơn, điều này đã làm xuất hiện các phân xưởng chế biến thứ cấp như phân xưởng cracking, ankyl hoá, reforming, isome hóa . . . Ngoài lý do vừa nêu ở trên thì do yêu cầu về hiệu suất của động cơ ngày càng tăng và chất lượng xăng ngày càng cao nên các nhà sản xuất nhiên liệu phải đưa ra nhiều quá trình sản xuất khác nhằm đảm bảo các yêu cầu của xăng thương phẩm. Thực tế trong các nhà máy lọc dầu hiện nay, xăng thương phẩm được phối trộn từ những nguồn sau: • Xăng của quá trình cracking xúc tác FCC. • Xăng Reforming xúc tác RC. • Xăng chưng cất trực tiếp. • Xăng của quá trình isome hóa. • Xăng của quá trình ankyl hóa. • Xăng của quá trình giảm nhớt, cốc hóa, các quá trình xử lý bằng hydro • Các nguồn tổng hợp như MTBE, Methanol, Ethanol. Trong đó xăng FCC và xăng RC là hai nguồn chính để phối trộn, phần còn lại phụ thuộc vào yêu cầu về chất lượng của xăng và yêu cầu của từng Quốc gia mà nguồn nguyên liệu và hàm lượng của nó được chọn khác nhau. Ví dụ [2] Sau đây là 2 ví dụ điển hình về sự phối trộn xăng thương phẩm của Mỹ và Tây Âu Hình 1.1 - Tỷ lệ các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Mỹ (trước năm 2000). nhẹ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 4 Hình 1.2 - Tỷ lệ các nguồn phối trộn xăng thương phẩm ở Tây Âu (trước năm 2000). Qua hình 1.1 và hình 1.2, nguồn phối trộn chủ yếu là xăng FCC và Reformat. Ở Mỹ tỷ lệ phối trộn xăng FCC và xăng Reformat xấp xỉ nhau nhưng ở Tây Âu thì tỷ lệ xăng Reformat lại cao hơn. Do đó tỷ lệ phối trộn hai loại xăng này vào xăng thương phẩm phụ thuộc vào yêu cầu chất lượng xăng và yêu cầu từng Quốc gia. - Tỷ lệ phối trộn ở Pháp từ năm 2000 như sau: • Reformat 35% ÷ 45% • Butan 5% • Xăng FCC 15% ÷ 25% • Xăng isome hóa 0% ÷ 15% • Ankylat 0% ÷ 20% • MTBE 0% ÷ 5% (trường hợp đặc biệt <15%) 1.2 Thành phần hóa học chung của nhiên liệu xăng 1.2.1 Giới thiệu chung về thành phần hóa học của xăng Như phần trên vừa nêu, xăng thương phẩm không phải là sản phẩm của một quá trình nào đó trong nhà máy lọc dầu mà nó là một hỗn hợp được phối trộn cẩn thận từ một số nguồn khác nhau, kết hợp với một số phụ gia nhằm đảm bảo các yêu cầu hoạt động của động cơ trong những điều kiện vận hành thực tế và cả trong các điều kiện vận chuyển, tồn chứa và bảo quản khác nhau. Thành phần hóa học chính của xăng là các hydrocacbon có số nguyên tử từ C4÷ C10, còn có các hydrocacbon nặng hơn như C11, C12 và cả C13 nhưng với hàm lượng rất nhỏ. Ngoài ra trong thành phần hóa học của xăng còn chứa một hàm lượng nhỏ các hợp chất phi hydrocacbon của lưu huỳnh, nitơ và oxy. Với số nguyên tử cacbon như trên, trong thành phần của xăng chứa đầy đủ cả ba họ hydrocacbon: parafinic, aromatic, naphtenic và hầu như các chất đại diện cho các họ này đều tìm thấy trong xăng. Mặc dù trong thành phần của dầu mỏ ban đầu không có các hợp chất không no như olefin nhưng trong quá trình chế biến đã xảy ra quá trình cắt mạch hình thành nên nhẹ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 5 các hợp chất không no này, do đó trong thành phần hóa học của xăng thương phẩm còn có mặt các hợp chất olefin. 1.2.2 Thành phần hóa học của xăng Khi nghiên cứu về thành phần hóa học của dầu mỏ cũng như các phân đoạn hay sản phẩm của nó thì người ta thường chia thành phần chúng ra làm hai phần chính là hydrocacbon và phi hydrocacbon. 1.2.2.1 Thành phần hydrocacbon của xăng Họ parafinic: Công thức hóa học chung là C n H 2n+2 , bao gồm các chất có số nguyên tử như đã nêu trên, chúng tồn tại dưới 2 dạng: mạch thẳng (n-parafin) và mạch phân nhánh (i- parafin), với các isoparafin thì mạch chính dài, mạch nhánh ngắn, chủ yếu là gốc metyl. Olefin: Các hydrocacbon olefine có công thức chung là C n H 2n , được tạo thành từ các quá trình chuyển hóa, đặc biệt là quá trình cracking, giảm nhớt, cốc hoá,… Các olefin này cũng bao gồm hai loại n-olefin và iso-olefin. Họ naphtenic: Hydrocacbon naphtenic là các hydrocacbon mạch vòng no với công thức chung là: C n H 2n và các vòng này thường 5 hoặc 6 cạnh, các vòng có thể có nhánh hoặc không có nhánh, hàm lượng của họ này chiếm một số lượng tương đối lớn, trong đó các hợp chất đứng đầu dãy thường ít hơn các đồng đẳng của nó, những đồng phân này thường có nhiều nhánh và nhánh lại rất ngắn chủ yếu là gốc metyl (-CH 3 ). Họ aromatic: Các hợp chất này trong xăng thường chiếm một hàm lượng nhỏ nhất trong ba họ và các hợp chất đầu dãy cũng ít hơn các hợp chất đồng đẳng của nó. 1.2.2.2 Thành phần phi hydrocacbon của xăng Trong xăng, ngoài các hợp chất hydrocacbon kể trên còn có các hợp chất phi hydrocacbon như các hợp chất của O, N, S. Trong các hợp chất này thì người ta quan tâm nhiều đến các hợp chất của lưu huỳnh vì tính ăn mòn và gây ô nhiễm môi trường của chúng. Trong xăng, S chủ yếu tồn tại chủ yếu ở dạng mercaptan (RSH), hàm lượng của nó phụ thuộc vào nguồn gốc của dầu thô có chứa ít hay nhiều lưu huỳnh và hiệu quả quá trình xử lý HDS. Đây là các hợp chất gây ăn mòn. Ngoài ra còn có các hợp chất disunfua (RSSR), được tạo thành trong các quá trình chuyển hóa. Các hợp chất này không gây ăn mòn. Các hợp chất của các nguyên tử khác có hàm lượng chủ yếu ở dạng vết, trong đó nitơ tồn tại chủ yếu ở dạng pyridin còn các hợp chất của oxy thì rất ít và chúng thường ở dạng phenol và đồng đẳng. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 6 1.3 Đặc điểm quá trình hoạt động trong động cơ xăng Quá trình cháy của động cơ hoạt động theo nguyên tắc một chu trình gồm bốn giai đoạn: nạp, nén, cháy nổ và giản nở sinh công, thải khí cháy ra ngoài với hai vòng quay của trục khuỷu. Quá trình hoạt động trong động cơ xăng được thể hiện theo hình 1.3 Hình 1.3 - Sơ đồ nguyên lý quá trình hoạt động của động cơ xăng [3] Quá trình hoạt động của động cơ xăng có những đặc điểm như sau: • Nhiên liệu trước khi nạp vào xylanh nó đã được phối trộn với không khí để tạo hỗn hợp cháy, như vậy độ bay hơi của xăng trong buồng cháy không phải là vấn đề lớn ảnh hưởng đến chất lượng của quá trình cháy. • Quá trình cháy của nhiên liệu chỉ được thực hiện khi bugie bật lửa hoặc khi màng lửa lan truyền đến. • Khi bugie bật lửa thì quá trình cháy bắt đầu, lúc này hỗn hợp trong buồng cháy được chia thành hai phần: Phần thứ nhất là khí cháy, phần thứ hai là hỗn hợp của không khí và nhiên liệu chưa cháy (hỗn hợp công tác). Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao với sự có mặt của oxy không khí thì các hydrocacbon của nhiên liệu sẽ bị biến đổi một cách sâu sắc, cụ thể là chúng sẽ bị oxy hoá để tạo thành các hợp chất có khả năng tự bốc cháy khi mặt lửa chưa lan truyền đến (hình 1.4). Trong trường hợp này, nếu như phần nhiên liệu tự bốc cháy nhiều thì nó sẽ làm tăng áp suất trong buồng cháy một cách đột ngột (hình 1.5) và gây ra những sóng xung kích va đập vào piston, xylanh tạo ra những tiếng gõ kim loại. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng cháy kích nổ. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 7 Hình 1.4 – Hình minh họa hiện tượng cháy kích nổ [4] Hình 1. 5 – Hình minh họa sự tăng áp suất đột ngột khi cháy kích nổ [4] • Quá trình cháy trong động cơ xăng là cháy bình thường hay kích nổ phụ thuộc vào bản chất nhiên liệu, kết cấu và điều kiện vận hành của động cơ. Để đặt trưng cho quá trình chống kích nổ trong động cơ xăng người ta đưa ra một đại lượng đó là chỉ số octan (RON), là đại lượng được quy ước để đặc trưng cho khả năng chống kích nổ của xăng. Nếu RON của xăng nhỏ hơn tiêu chuẩn thì sẽ xảy ra hiện tượng cháy kích nổ. Còn RON của xăng lớn hơn thì cũng không ảnh hưởng gì đến động cơ mà chỉ gây ra lãng phí. 1.4 Các nhiên liệu thay thế Theo dự báo của các chuyên gia nhiên liệu (NL) trên thế giới về chiến lược phát triển NL toàn cầu, dự báo NL hoá thạch (than, dầu, khí) vốn được coi là nguồn NL chủ yếu hiện tại cho xã hội sẽ bị cạn dần trong vài thập kỷ tới. Việc khai thác và sử dụng chúng đang gây ra ô nhiễm môi sinh, trong khi dân số thế giới tăng nhanh và đòi hỏi tiêu chuẩn sống cao hơn. Dự báo trong vòng 15 năm tới, tiêu thụ dầu mỏ trên toàn thế giới sẽ đạt mức cao nhất, khoảng 90 - 95 triệu thùng/ngày so với hiện tại là 70 - 77 triệu thùng/ngày. Sau đó sẽ giảm dần vì khai thác giảm đi, giá dầu tăng vọt, các nước có thể rơi vào khủng khoảng NL, biến động về kinh tế. Ngày nay, vấn đề tranh chấp để kiểm soát nguồn dầu mỏ lớn đang là nguyên nhân gây ra xung đột, bất ổn định ở những vùng có trữ lượng dầu mỏ lớn trên thế giới. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 8 Vì thế, đã có nhiều nước trên thế giới, kể cả các nước ASEAN, đang triển khai chương trình quốc gia tìm kiếm các dạng NL mới, sạch và tái tạo được để đảm bảo an ninh NL trước những biến động tăng trên thị trường dầu mỏ, giảm dần sự phụ thuộc vào bên ngoài. Rất nhiều nguồn nhiên liệu mới sạch và tái tạo được như: nhiên liệu sinh học, nhiên liệu sạch từ tảo biển, dimethyl ether (thay thế cho diesel), nhiên liệu hydro,… đã được tìm, nghiên cứu và ứng dụng vào thực tế. Việc nghiên cứu sử dụng nhiên liệu sinh học hiện nay đã trở thành xu thế phát triển tất yếu ở nhiều quốc gia để thay thế xăng dầu trong các thập kỷ tới. Dự báo, cuối thế kỷ 21, năng lượng tái tạo trong đó có nhiên liệu sinh học, sẽ chiếm hơn 50% số năng lượng thương mại [5] . ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 9 CHƯƠNG 2: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA XĂNG KHÔNG CHÌ Bất kỳ một sản phẩm nào cũng có những chỉ tiêu chất lượng riêng. Những tiêu chuẩn này phần lớn là nhằm giảm đến mức tối thiểu những tác hại mà chính sản phẩm đó gây ra trong quá trình sử dụng. Xăng dùng cho động cơ là một ví dụ, trong quá trình sử dụng sẽ xảy ra các nguy cơ như mất mát do bay hơi, gây cháy nổ, giảm tuổi thọ của động cơ, đặc biệt là các chất thải độc hại của động cơ ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và sức khỏe của con người. Vì vậy một loạt các chỉ tiêu đã được đặt ra cho loại nhiên liệu này, mức độ nghiêm ngặt tùy thuộc vào mỗi tiêu chuẩn quy định. Hiện nay một số nước trên thế giới đã sử dụng đến tiêu chuẩn EuroIII, IV,V, trong khi đó Việt Nam chỉ mới áp dụng tiêu chuẩn EuroII cho xăng động cơ. Sau đây là bảng tiêu chuẩn của xăng không chì áp dụng ở Việt Nam hiện nay: Bảng 1.1 - Tiêu chuẩn Việt Nam về xăng không chì – TCVN 6776: 2005 [6] Tên chỉ tiêu Xăng không chì Phương pháp thử 90 92 95 1.Trị số Octan, min. - Theo phương pháp nghiên cứu (RON)* - Theo phương pháp môtơ (MON)** 90 79 92 81 95 84 TCVN 2703 : 2002 (ASTM D 2699) ASTM D2700 2. Hàm lượng chì, g/l, max 0,013 TCVN 7143 : 2002 (ASTM D 3237) 3. Thành phần cất phân đoạn: - điểm sôi đầu, o C - điểm sôi 10% thể tích, o C, max - điểm sôi 50% thể tích, o C, max - điểm sôi 90% thể tích, o C, max - điểm sôi cuối, o C, max - cặn cuối, % thể tích, max Báo cáo 70 120 190 215 2,0 TCVN 2698 : 2002 (ASTM D 86) 4. Ăn mòn mảnh đồng ở 50 o C/3giờ,max Loại 1 TCVN 2694 : 2000 (ASTM D 130) 5. Hàm lượng nhựa thực tế (đã rửa dung môi), mg/100 ml, max 5 TCVN 2693 : 2000 (ASTM D 381) 6. Độ ổn định ôxy hóa, phút, min 480 TCVN 6778 : 2000 (ASTM D 525) 7. Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, max 500 TCVN 6701 : 2000 (ASTM D 2622)/ ASTM D 5453 8. Áp suất hơi bão hòa Reid ở 37,8 o C, kPa 43-75 TCVN 7023 : 2002 (ASTM D 4953)/ ASTM D 5191 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang: 10 9. Hàm lượng benzen, % thể tích, max 2,5 TCVN 6703 : 2000 (ASTM D 3606)/ ASTM D 4420 10. Hydrocacbon thơm, % thể tích, max 40 TCVN 7330 : 2003 (ASTM D 1319) 11. Olefin, % thể tích, max 38 TCVN 7330 : 2003 (ASTM D 1319) 12. Hàm lượng oxy, % khối lượng, max 2,7 TCVN 7332 : 2003 (ASTM D 4815) 13. Khối lượng riêng (ở 15 o C), kg/m 3 Báo cáo TCVN 6594 : 2000 (ASTM D 1298)/ ASTM D 4052 14. Hàm lượng kim loại (Fe, Mn), mg/l, max 5 TCVN 7331 : 2003 (ASTM D 3831) 15. Ngoại quan Trong, không có tạp chất lơ lửng ASTM D 4176 * RON: Research Octane Number. ** MON: Motor Octane Number, chỉ áp dụng khi có yêu cầu. 2.1 Chỉ số octan Chỉ số octan là một chỉ tiêu rất quan trọng của xăng, khi dùng xăng có chỉ số octan thấp hơn so với quy định của nhà chế tạo thì sẽ gây ra hiện tượng kích nổ làm giảm công suất của động cơ, nóng máy, gây mài mòn các chi tiết máy, tạo khói đen gây ô nhiễm môi trường. Ngược lại nếu dùng xăng có chỉ số octan cao quá sẽ gây lãng phí. Điều quan trọng là phải dùng xăng đúng theo yêu cầu của nhà chế tạo, cụ thể là theo đúng tỷ số nén của động cơ, khi tỷ số nén lớn thì yêu cầu chỉ số octan lớn và ngược lại. Chỉ số octan của xăng chưng cất trực tiếp rất thấp, số lượng ít không đảm bảo được về chất lượng cũng như số lượng. Vì vậy người ta cần có các phương pháp nhằm tăng số lượng và chất lượng của xăng. Các phương pháp này được phân thành ba loại như sau: 2.1.1 Phương pháp hóa học Thực hiện các phản ứng hóa học để biến đổi cấu trúc của nguyên liệu xăng ban đầu như RC, FCC, Ankyl hoá, Isome hoá,… phương pháp này được dùng rộng rãi và chiếm đại bộ phận xăng thương phẩm. 2.1.2 Phương pháp sử dụng phụ gia Phương pháp này dùng hóa chất để làm tăng chỉ số octan như nước chì. Phương pháp này ngày nay không còn sử dụng bởi sự độc hại do chì gây ra. 2.1.3 Phương pháp sử dụng các cấu tử có chỉ số octan cao Phương pháp này dùng các cấu tử có chỉ số octan cao để pha trộn vào xăng như MBTE, EBTE, methanol, ethanol,… trong đó ethanol đang được quan tâm nhiều nhất bởi những ưu điểm về mặt kinh tế và môi trường mà nó mang lại. [...]... Với chỉ số đã được hiệu chỉnh, xem bảng ASTM tương ứng và xác định chỉ số octan tương ứng với chỉ số đã hiệu chỉnh (vd: Chỉ số sau khi hiệu chỉnh là 0,549, chỉ số octan của mẫu sẽ khoảng 85) - Chuẩn bị hai mẫu chuẩn sơ cấp chênh lệch 2 đơn vị chỉ số octan, nằm trong khoảng trị số octan dự đoán ( theo như ví dụ trên thì hai nhiên liệu chuẩn sơ cấp sẽ có chỉ số octan là 84 và 86) - Sau đó thực hiện các. .. - Dùng nhiên liệu ethanol sẽ giảm sự phụ thuộc vào dầu nhập khẩu c Về môi trường - Khi pha ethanol vào xăng giúp cho quá trình cháy hoàn toàn hơn, đồng thời trong ethanol không có chứa các chất độc hại như chì và benzen Do đó giảm được các chất độc hại và các khí gây hiệu ứng nhà kính như CO2, CO, HC chưa cháy - Loại bỏ được các phụ gia độc hại như phụ gia chì, MTBE d Về an ninh năng lượng ĐỒ ÁN TỐT... đó thì không tăng nữa và giảm, vậy mức đó là chỉ số cực đại), sau đó ghi lại mức chiều cao của bình và vị trí của kim cho cường độ kích nổ cực đại - Xoay van lựa chọn bình số 2 Cũng làm tương tự như đối với bình số 1 - Cần chú ý là sự chênh lệch giữa hai chỉ số đo của đồng hồ kích nổ kế của hai nhiên liệu chuẩn sẽ phải trong khoảng 27 đến 30 vạch và chỉ số của nhiên liệu chuẩn sơ cấp có chỉ số octan... Xác định chỉ số octan theo phương pháp ASTM D2699 1.1.1 Tóm tắt phép thử Mẫu kiểm tra chỉ số octan được đưa vào trong bình chứa nhiên liệu để phân tích sau đó được đưa vào động cơ của máy octan động cơ CFR xác định được số chỉ của đồng hồ đo kích nổ Sau đó pha dung dịch chuẩn sơ cấp chặn trên và chặn dưới có được kết quả của số chỉ đồng hồ đo kích nổ thay vào công thức ta có kết quả của chỉ số octan... chọn bình số 4 - Tăng hoặc giảm chiều cao của xylanh bằng bộ công tắc gạt điều chỉnh tỷ số nén (tăng hoặc giảm) đến khi kim của kích nổ kế chỉ ở vạch 30 của kích nổ kế - Điều chỉnh chiều cao của bình số 4 để đạt được cường độ kích nổ cực đại - Sau đó, tăng hoặc giảm chiều cao của xylanh cho đến khi kim của kích nổ kế chỉ ở vị trí 50 ± 2 - Đọc chỉ số trên đồng hồ Micrometer hay chỉ số trên bộ đếm số - Nếu... hơn một thập kỷ qua như các cơ quan thuộc ngành giao thông vận tải, công nghiệp, năng lượng, viện khoa học và công nghệ Việt Nam, các trường đại học Về mặt kỹ thuật không có rào cản lớn, nhưng để phát triển và sử dụng chúng ở quy mô công nghiệp cần phải có chủ trương, chính sách và biện pháp mạnh mẽ của chính phủ Đánh giá một số thành tựu nghiên cứu về xăng pha cồn tại Việt Nam cho thấy: Do nước ta... lần đo ở các bình ghi lại chỉ số của kích nổ kế - Khi kết thúc việc đo, chuyển van sang bình số 3 (bình đựng nhiên liệu làm nóng động cơ) không thay đổi chiều cao của xylanh Ghi chỉ số của đồng hồ Micrometer (bộ đếm số) để tính toán kết quả Trường hợp chỉ số octan của mẫu là không xác định: - Xem áp suất khí quyển, sau đó tính phần bù chiều cao xylanh - Đổ nhiên liệu cần xác định vào bình 4 và xoay... Giả sử mẫu xăng có chỉ số octan khoảng 95 - Kiểm tra áp suất khí quyển, sau đó thêm phần bù vào chiều cao của xylanh (nếu thấy cần thiết) - Chuẩn bị hai mẫu nhiêu liệu chuẩn sơ cấp, tối thiểu 400 ml, với iso-octan và nheptan, chênh lệch khoảng 2 độ octan, trong khoảng chỉ số octan (94 và 96) - Đổ đầy bình 1 với nhiên liệu chuẩn sơ cấp có chỉ số octan thấp và bình 2 với nhiên liệu chuẩn có chỉ số octan... hoàn thiện phép thử ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang : 27 1.1.3.2 Tính toán kết quả Tính trị số octan của mẫu: A = A1 + (A2 – A1) a1 − a a1 − a 2 A = Chỉ số octan của nhiên liệu mẫu A1 = Chỉ số octan của nhiên liệu chuẩn chặn dưới A2 = Chỉ số octan của nhiên liệu chuẩn chặn trên a = Cường độ kích nổ (chỉ số kích nổ) của nhiên liệu mẫu a1 = Cường độ kích nổ của nhiên liệu chuẩn chặn dưới a2 = Cường độ kích nổ của. .. cho các thiết bị và nguy cơ gây ô nhiễm môi trường 1.4.2 Tóm tắt phương pháp Quá trình xác định dựa vào mức năng lượng của nguyên tố lưu huỳnh khi chiếu tia X đi qua Khi bị kích hoạt, các điện tử lưu huỳnh sẽ nhảy lên các mức năng lượng cao hơn Thông qua năng lượng chiếu qua tia X và đường biễu diễn mối quan hệ nồng độ của nguyên tố và mật độ điện tử xác định được hàm lượng lưu huỳnh 1.4.3 Thiết bị và . vụ của chúng em là “Nghiên cứu khả năng phối trộn ethanol vào các loại xăng nhằm cải thiện chỉ số octan, đáp ứng tiêu chẩn Việt nam của xăng không chì (TCVN 6776:2005) và giảm ô nhiễm môi trường đó Việt Nam chỉ mới áp dụng tiêu chuẩn EuroII cho xăng động cơ. Sau đây là bảng tiêu chuẩn của xăng không chì áp dụng ở Việt Nam hiện nay: Bảng 1.1 - Tiêu chuẩn Việt Nam về xăng không chì –. môi trường - Khi pha ethanol vào xăng giúp cho quá trình cháy hoàn toàn hơn, đồng thời trong ethanol không có chứa các chất độc hại như chì và benzen. Do đó giảm được các chất độc hại và các