tính chất hóa lý của dầu thô và sản phẩm dầu

CHƯƠNG 1:
TÍNH CHẤT HÓA –
LÝ CỦA DẦU THÔ VÀ
SẢN PHẨM DẦU
Các tính chất lý – hóa của dầu thô và sản phẩm dầu
1. Thành phần chưng cất phân đoạn
2. Tỷ trọng
3. Phân tử lượng
4. Áp suất hơi bão hòa
5. Độ nhớt
6. Nhiệt độ chớp cháy, nhiệt độ bắt cháy và nhiệt độ tự bắt cháy
7. Điểm anilin
8. Nhiệt độ đông đặc, nhiệt độ nóng chảy
9. Tính chất nhiệt
1. Thành phần cất (thành phần chưng cất
phân đoạn)
-
Khái niệm dùng để biểu diễn phần trăm bay hơi theo nhiệt
độ (hoặc nhiệt độ theo % thu được) khi tiến hành chưng cất
mẫu trong thiết bị chuẩn theo những điều kiện xác định.
-
Nhiệt độ sôi đầu
-
Nhiệt độ sôi cuối
-
Nhiệt độ phân hủy
-
Nhiệt độ sôi 10%, 50%, 90%, 95%
Ý nghĩa của việc xác định thành phần chưng cất
phân đoạn
-

Đặc trưng cho tính chất bay hơi của một các
sản phẩm dầu;
-
Biết được cá loại sản phẩm thu được và khối
lượng của chúng;
-
Đánh giá thành phần hóa học của xăng;
-
Ảnh hưởng đến khả năng khởi động, khả năng
tăng tốc và khả năng cháy hoàn toàn trong
buồng cháy.
Sơ đồ chưng cất để xác định thành
phần phân đoạn
Thiết bị chưng cất ASTM
1. Bể làm lành; 2. Ống hứng sản phẩm; 3. Bệ đỡ ống đong hứng sản phẩm; 4. Vị trí đặt bình
cầu; 5. Núm điều chỉnh vị trí cao thấp của bình cầu; 6. Công tắt; 7. Núm điều chỉnh nhiệt độ.
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
Phân đoạn xăng cracking xúc tác:
Ảnh hưởng đến khả năng khởi động của động cơ
Khả năng khởi động của động cơ ở nhiệt độ thấp phụ
thuộc nhiệt độ sôi đầu, nhiệt độ sôi 10%, 20%, 30%

•
Khoảng nhiệt độ này càng thấp, động cơ càng dễ khởi
động.
•
Nhưng nếu quá thấp => tạo nút hơi, thiếu hụt xăng cung
cấp cho động cơ => quá trình cháy không hoàn toàn và tạo
ra nhiều chất độc hại gây ô nhiễm môi trường.
•
Nếu quá lớn => xăng khó bay hơi, động cơ khó khởi động
nguội.
Ảnh hưởng đến khả năng tăng tốc của động cơ
Yêu cầu đối với nhiên liệu khi động cơ tăng tốc:
lượng nhiên liệu nạp vào phải đủ lớn và bay hơi nhanh
để đảm bảo cho quá trình cháy cung cấp nhiệt => khả
năng nhanh chóng đạt được tốc độ cần thiết khi mở van
tiết lưu và quá trình đốt nóng động cơ.
Nhiệt độ cất 50% càng nhỏ thì độ bay hơi càng tốt vì dễ
dàng tăng số vòng quay của động cơ lên mức tối đa
trong thời gian ngắn nhất, tạo điều kiện cho quá trình
cháy tốt.
Ảnh hưởng đến khả năng cháy hết của nhiên liệu
Nhiệt độ sôi cuối, 90%, 95%
-
Nếu những nhiệt độ này quá cao
=> quá trình cháy sẽ không hoàn toàn.
Ảnh hưởng:
-
Gây ô nhiễm môi trường
-
Làm loãng màng dầu bôi trơn

-
Gây mài mòn xilanh, piston.
Yêu cầu về khoảng nhiệt độ sôi của các nhiên liệu
khác nhau
1. Đối với xăng động cơ
Tosôi đầu max 35oC
Tosôi (10%V) max 70oC
Tosôi (50%V) max 140oC
Tosôi (90%V) max 190oC
Tosôi cuối max 205oC
Yêu cầu về khoảng nhiệt độ sôi của các nhiên
liệu khác nhau
2. Đối với nhiên liệu phản lực
Tosôi đầu max 150oC
Tosôi
(10%V)
max 175oC
Tosôi
(50%V)
max 225oC
Tosôi
(90%V)
max 270oC
Tosôi cuối max 280oC
Yêu cầu về khoảng nhiệt độ sôi của các nhiên
liệu khác nhau
3. Đối với nhiên liệu diezel:
Tosôi đầu max 150oC
Tosôi
(50%V)

max 290oC
Tosôi
(90%V)
max 370oC
Đường cong chưng cất Engler
2. KHỐI LƯỢNG RIÊNG & TỶ TRỌNG
-
Khối lượng riêng là khối lượng của một chất trong một đơn vị
thể tích.
Đơn vị: kg/m3 hay g/cm3.
-
Tỷ trọng là tỉ lệ giữa trọng lượng riêng của sản phẩm dầu ở nhiệt
độ t2 so với nước ở nhiệt độ t1. Đại lượng này không có thứ
nguyên.
Một số tỷ trọng: ;
- Tỷ trọng của dầu là khối lượng của dầu so với khối lượng của
nước ở cùng một thể tích và nhiệt độ xác định.
•

KHỐI LƯỢNG RIÊNG & TỶ TRỌNG
Tỷ trọng –là thông số đặc trưng cho bản
chất hóa học, nguồn gốc và chất lượng của
dầu thô
Ngoài ra người ta còn sử dụng thể tích
riêng (là đại lượng nghịch đảo của trọng
lượng riêng) cm3/g hay m3/tấn.
Mối liên quan giữa một số tỷ trọng
Hoặc

Với – hệ số hiệu chỉnh cho sự thay đổi trọng lượng riêng
khi nhiệt độ thay đổi 1oC
o
•

KHỐI LƯỢNG RIÊNG & TỶ TRỌNG
-
Trọng lượng riêng trung bình của các sp dầu:
Với ρ1, ρ2,…, ρn – tỷ trọng của các hợp phần
V1, V2,…, Vn – thể tích của chúng
•

Sự phụ thuộc của tỷ trọng vào nhiệt độ:
+ – tỷ trọng của sản phẩm dầu ở nhiệt độ t;
+ – tỷ trọng của sản phẩm dầu ở nhiệt độ chuẩn
(200C);
+ α – hệ số hiệu chỉnh cho sự thay đổi trọng
lượng riêng khi nhiệt độ thay đổi 10C.
•

Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ trung bình
của tỷ trọng cho các sản phẩm dầu






0.6700 0.6799 0.000937 0.7800 0.7899 0.000792 0.8900 0.8999 0.000647
0.6800 0.6899 0.000924 0.7900 0.7999 0.000778 0.9000 0.9099 0.000633

0.6900 0.6999 0.000910 0.8000 0.8099 0.000765 0.9100 0.9199 0.000620
0.7000 0.7099 0.000897 0.8100 0.8199 0.000752 0.9200 0.9299 0.000607
0.7100 0.7199 0.000884 0.8200 0.8299 0.000738 0.9300 0.9399 0.000594
0.7200 0.7299 0.000870 0.8300 0.8399 0.000725 0.9400 0.9499 0.000581
0.7300 0.7399 0.000857 0.8400 0.8499 0.000712 0.9500 0.9599 0.000567
0.7400 0.7499 0.000844 0.8500 0.8599 0.000699 0.9600 0.9699 0.000554
0.7500 0.7599 0.000831 0.8600 0.8699 0.000686 0.9700 0.9799 0.000541
0.7600 0.7699 0.000818 0.8700 0.8799 0.000673 0.9800 0.9899 0.000522
0.7700 0.7799 0.000805 0.8800 0.8899 0.000660 0.9900 0.9999 0.000515
Sự phụ thuộc của tỷ trọng sản phẩm dầu lỏng
vào nhiệt độ
KHỐI LƯỢNG RIÊNG & TỶ TRỌNG
Khí
Khối lượng
riêng
Tỷ trọng
(theo không
khí)
Khí
Khối lượng
riêng
Tỷ trọng
(theo không
khí)
Metan 0,717 0,554 Hydro 0,090 0,069
Etan 1,356 1,049 Hydrosulfua 1,538 1,191
Propan 2,020 1,562 Oxyt cacbon 1,250 0,967
n-butan 2,703 2,091 Dioxyt cacbon 1,977 1,521
Etylen 1,260 0,975 Không khí 1,293 1

Propylen 1,915 1,481