CHƯƠNG 2 các sản PHẨM từ dầu mỏ và KHÍ

Các sảản phẩảm từừ dẩừu mỏả và khí


Sảản phẩảm phi
năng lừợợng

Sảản phẩảm
lừợợng

Các sảản phẩảm từừ
dẩừu mỏả và khí
hydrỏcảcbỏn

Sảản
hỏợc

phẩảm

hóả

năng


Sảản phẩảm
lừợợng

năng

Nhiên
liêợu
đốợng cợ

Nhiên liêợu

Khí
hóả
lỏảngChẩất đốất

Dẩừu hỏảả,
dẩừu FO

Xăng

Diezel

Máy
phảản

bảy
lừợc


Các sản phẩm năng lượng
*Là sản phẩm quan trọng nhất của ngành công nghiệp
dầu khí.
*80-90% sản lượng dầu khí khai thác trên thế giới sử
dụng cho mục đích này.
*Đặc điểm lớn nhất của các sản phẩm tu năng lượng dầu
khí là hiệu quả sử dụng nhiệt độ cao, sử dụng thuận tiện,
dễ tự động hóa quá trình điều khiển, thỏa mãn nhu cầu
lớn và đa dạng của sản xuất và đời sống.

Các sản phẩm năng lượng
*Là sản phẩm quan trọng nhất của ngành công nghiệp
dầu khí.
*80-90% sản lượng dầu khí khai thác trên thế giới sử
dụng cho mục đích này.
*Đặc điểm lớn nhất của các sản phẩm từ năng lượng dầu
khí là hiệu quả sử dụng nhiệt độ cao, sử dụng thuận tiện,
dễ tự động hóa quá trình điều khiển, thỏa mãn nhu cầu
lớn và đa dạng của sản xuất và đời sống.


Khí thiên nhiên (Natural gas –NG)
- Khai thác từ các mỏ khí, thành phần chủ yếu là khí
methane.
- Di chuyển bằng đường ống hay chai nén chịu áp lực
(Compress Natural Gas)
- Dưới 4000km thường di chuyển đường ống
- Trên 4000km, khí thiên nhiên phải được hóa lỏng để giữ ở
nhiệt độ thấp, khi tiêu thụ thì hóa khí trở lại.


Khí dầu mỏ hóa lỏng (Liquifield Petroleum
Gas- LPG)
*Thành

phần chủ yếu là butan và propan.
*Sản xuất bằng cách nén khí đồng hành hoặc khí từ các quá
trình chế biến dầu mỏ ở các nhà máy lọc dầu 10-15Kg/cm2

*Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy của propan là
11.070Kcal/kg, của butan là 10.092Kg/kg.
*Áp suất hơi của propan là 14Kg/cm2, của butan là
3,86kg/cm2

LPG Elf Gas P/B=20/80; Petrolimex 30/70
Saigon petro 50/50
Ở Nhật người ta ko trộn các khí như Pháp và VN mà dùng nguyên chất:
Propan 100% sử dụng cho dân dụng, còn sử dụng cho công nghiệp thì
dùng Butan 100%


ĐẶC TÍNH LÝ HÓA CỦA CÁC LOẠI LPG THƯƠNG PHẨM
ĐẶC TÍNH

LOẠI LPG
100%PROPAN

TỶ TRỌNG
ÁP SUẤT HƠI

100% BUTAN

B/P :50/50

0.508

0.541

13.5

3.2

9.2

1.7

0.0

0.0

96.2

0.4

51.5

0.507

THÀNH PHẦN
Ethane
Propane
Butan

1.5

99.4

47.5

Pentane

0.0

0.2

1.0

10920

10980

NHIỆT CHÁY

11070


LÃNH VỰC SỬ DỤNG CỦA LPG, NG, CNG
*Nhiên liệu cho các lò đốt công nghiệp cao, lò sấy nông
sản, thực phẩm, gia công thủy tinh, hàn cắt kim loại.
*Nhiên liệu cho các turbin khí và lò hơi chạy turbin hơi
nước để sản xuất điện năng.
*Nhiên liệu dân dụng
*Nhiên liệu động cơ đốt trong


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
*Xăng là tập hợp các hydrocacbon có nhiệt độ sôi cao,
có nhiệt độ sôi khoảng 38 đến 180 hay 2050C (thường
từ C5-C11).

*Xăng dùng cho máy bay có nhiệt độ sôi dưới 1800C.
*Nguyên liệu dùng để sản xuất xăng thương phẩm phải
bao gồm 2 phân đoạn napta nặng và napta nhẹ.
*Xăng dùng cho động cơ đốt trong


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
*Nhiên liệu xăng đòi hỏi độ bốc hơi tốt.
xăng ở 60-700C bốc hơi 10% tt; 115-1200C bốc hơi
50%tt; 180-1900C bốc hơi 90%tt; 195-2000C bốc hơi toàn
bộ.
*Xăng có nhiều phần nhẹ: dễ khởi động nhưng dễ tạo
nút hơi làm gián đoạn cung cấp xăng, dễ tắt máy
*Xăng có nhiều phần nặng, xăng ko cháy hết trong
xilanh, dễ làm hỏng động cơ.
*


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
*Quá trình cháy của xăng trong động cơ xăng là quá
trình cháy CƯỠNG BỨC, thực hiện nhờ tia lửa điện của
bougie, sau đó cháy lan dần đến toàn bộ thể tích xilanh
•Tốc độ lan truyền bình thường là 20-25m/s.
•Tốc độ cháy kích nổ 1500-2500m/sáp suất tăng
hiện tượng kích nổ tiêu hao xăng, làm hỏng các chi
tiết máy.
•
XĂNG PHẢI CÓ TÍNH CHỐNG KÍCH NỔ CAO

Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
*Trị số octan là đại lượng quy ước để đặc trưng cho khả
năng chống kích nổ của nhiên liệu, được đánh giá bằng
phần trăm thể tích isooctan (2-2-4 trimetylpentan), được coi
là có trị số octan là 100, trong hỗn hợp chuẩn với n-heptan
(nC7H14), được coi là có trị số octan bằng 0.
Khi pha chế hai chất này theo tỉ lệ thể tích nhất định sẽ có
các nhiên liệu có TSOT khác nhau.
Xăng có TSOT là 74 tức là nó có tính chống kích nổ giống
như nhiên liệu chuẩn gồm 74% theo tt là isooctan và 26 %
theo tt là n-heptan, chứ ko phải trong xăng có 74% isooctan
va 24% n-heptan.


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
*Hai phương đo trị số octan:
-Phương pháp nghiên cứu (RON-Research Octan Number),
số vòng quay thử nghiệm là 600 vòng/phút). Thể hiện đặc
tính cho động cơ hoạt động trong thành phố, tốc độ thấp
nhưng hay tăng giảm đột ngột.
-Phương pháp động cơ (MON- Motor Octane Number), số
vòng quay thử nghiệm là 900 vòng/phút), xăng dùng cho
động cơ khi chạy trên xa lộ, tốc độ cao nhưng đều đặn
hoặc khi động cơ chuyên chở nặng.
*RON > MON
*Trị số octane càng cao khả năng chống kích nổ của nhiên
liệu càng tốt.


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy

*Khả năng chống kích nổ của các hydrocacbon như sau:
HC thơm >olefin mạch nhánh > parafin mạch nhánh >naptene
có mạch nhánh> oleffin mạch thẳng ngắn >naptene parafin
mạch thẳng ngắn> paraffin mạch thẳng dài.
•Các chất có khả năng tăng chỉ số octan:
Phụ gia

Trị số RON

Trị số MON

Methanol

127-136

99-104

Ethanol

120-135

100-106

Ter Butanol

104-110

90-98

Methyl Ter Butyl Ether

115-123

98-105

Ethyl Ter Butyl Ether

110-119

95-104

Methanol +TBA (50:50)

115-123

96-104

Ter Amyl Methyl Ether

111-116

98-103


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
*Quan hệ giữa TSOT của xăng và tỉ số nén của động cơ:
QUI ĐỊNH CỦA TÂY ÂU
•Tỷ số nén

QUỐC

GIA

TSOT

Min

Max

Min

Max

Anh

8.0

10,5

78.5

101.5

Pháp

7.8

10.5

80.5

98

Đức

7.8

11.0

82.5

101.0

Ý

8.1

9.5

84.0

102.0


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
*Phân loại:
Xăng thường: chỉ số octan <92 sử dụng cho động cơ
xe gắn máy, xe ôtô tải có tỉ số nén từ 7-8.5, chia làm 2
loại:
*Loại có RON 90-92
*Loại có RON 80-86, hiện nay ko sản xuất

Xăng super: chỉ số octan RON từ 93-100 sử dụng cho
động cơ xe gắn máy xe tải có tỉ số nén là 8,8 đến10,
chia làm hai loại:
*Loại có trị số octan từ 98-100
*Loại có trị số octan từ 93-98
Xăng thượng hạng (Mỹ) và Xăng năm sao (Anh) có chỉ
số octane 101-103 dùng cho các loại xe có tỷ số nén
trên 10.


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
Thành phần xăng thương phẩm:
*Xăng chưng cất trực tiếp:Xăng thô, độ bốc hơi tốt, độ
ổn định hóa học cao, RON=65-70. TSOT của xăng
chưng cất chỉ phụ thuộc vào bản chất của dầu thô, chứ
ko phụ thuộc vào công nghệ chưng cất
*Xăng reforming RON=90-102, chất lượng rất tốt, có
tính ổn định hóa học.
*Xăng cracking xúc tác RON=87-93
*Xăng hydrocracking, MON=73-76, tính ổn định chống
oxi hóa tốt,dùng làm xăng máy bay.
*Xăng đồng phân hóa
*Xăng polymer hóa


Xăng cho xe ô tô và xe gắn máy
Các chỉ tiêu chất lượng của xăng
1.Độ bốc hơi tốt để động cơ khởi động và vận hành
đều đặn, ko bị nghẽn hơi
2.Có tính chống kích nổ cao, bảo đảm động cơ làm

việc tải lớn mà không bị kích nổ.
3.Có tính ổn định hóa học tốt, ko tạo ra các hợp chất
nhựa khi tồn chứa, khi cháy ko tạo muội than, ko ăn
mòn các chi tiết động cơ.
4.Không bị đông đặc khi nhiệt độ hạ thấp, không hút
nước và không tạo các tinh thể nước đá khi gặp lạnh.


Xăng máy bay
*Xăng máy bay có nhiệt độ cao trong khoảng 40-1800C.
*Trong thành phần ko được có quá nhiều hydrocacbon
olefin (chỉ dưới 3%) để tránh xảy ra phản ứng polyme
hóa tạo ra nhựa làm mất phẩm chất xăng.
*Xăng máy bay thường là sản phẩm pha trộn.
*Trị số octan của xăng máy bay phải bằng hay lớn hơn
110, giá trị của trị số octan phải ko được thừa xăng khi
cháy thiếu xăng, thừa không khí (hỗn hợp nghèo) hoặc là
thừa xăng,thiếu không khí (hỗn hơp giàu). Trị số octan của
xăng máy bay là tỉ số của giá trị octan đối với hỗn hợp
nghèo và giá trị octan đối với hỗn hợp giàu. Động cơ cần
tiêu thụ hỗn hợp giàu khi cất cánh và hỗn hợp nghèo khi
máy bay giảm công suất. Trị số octan của một loại xăng
máy bay là 100/130


Dầu diesel cho động cơ xe ôtô
*Chứa các HC ở nhiệt độ 200-3500C, chứa nhiều n-paraffin.
*Làm nhiên liệu cho động cơ diezen
*Tính chất cháy được đặc trưng bằng khả năng tự bốc cháy
thể hiện qua giá trị cetan.

*Hexadecan (nC16H34) cetan được coi là có trị số xetan
bằng 100 có khả năng tự bốc cháy cao nhất và
metylnaptalen có khả năng tự bốc cháy thấp nhất quy ước
bằng 0.
Trị số cetan của nhiên liệu càng cao chất lượng nhiên
liệu diezel càng tốt, tuy vậy cũng không nên quá cao,
thường chỉ là 45-55 vì quá cao sẽ dễ bốc cháy, gây tạo
cốc nhanh ở mũi vòi phun.


Dầu diesel cho động cơ xe ôtô
Dầu diesel cho xe ô tô có hai loại:
*Loại super có chỉ số cetan là 50 nhiệt độ sôi khoảng 1803200C dùng cho động cơ tốc độ cao như xe bus, xe hàng, xe
tải. Loại này thường được sản xuất từ phân đoạn diesel khi
chưng cất dầu thô.
*Loại thường có chỉ số cetan là 52 nhiệt độ sôi có khoảng
rộng 175-3450C. Loại này được sản xuất bằng cáh pha trộn
napta, kerozen và phân đoạn diesel của quá trình chế biến
sâu (quá trình cracking, hydro cracking.
*Loại diesel cho động cơ diesel tốc độ chậm : yêu cầu chỉ
số cetane ko cao, chỉ từ 40-45 và độ bốc hơi thấp,nhiệt độ
sôi cuối cao, từ 360-3700C thường có nhiều loại, phân biệt
theo độ nhớt.


Kerosen và nhiên liệu phản lực









Phân đoạn Kerosen với khoảng nhiệt độ sôi từ 180-250 0C bao
gồm nhưng hydrocacbon có số nguyên tử cacbon trong phân
tử từ C11-C16.
Chủ yếu dùng làm chất đốt sinh hoạt (dầu hỏa) thắp sáng và
nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu phản lực (jet fuel)
Dầu hỏa được lấy từ phân đoạn kerozen nhưng thường nới
rộng như khoảng 150 đến 2800C theo tiêu chuẩn Việt nam.
Nhiên liệu phản lực thường có nhiệt độ sôi khoảng 140-160 0C
đến 280-3000C. Như vậy để sản xuất nhiên liệu phản lực phải cất
phân đoạn kerosen theo nhiệt độ tương ứng và pha trộn thêm
các cấu tử cần thiết để bảo đảm các tiêu chí của nhiên liệu phản
lực.
Nhiên liệu phản lực phải có tốc độ cháy cao, dễ dàng bốc cháy
khi có tia lửa điện, có nhiệt trị cao, cháy điều hòa, có ngọn lửa
ổn định và cháy hoàn toàn không tạo cặn.


Dầu cặn FO (Residual Fuel Oil-FO)
*Dầu FO là thành phần cặn chưng cất dầu thô, hoặc cặn
trong quá trình chế biến sâu các phân đoạn dầu thô, còn
gọi là dầu cặn.
*Có nhiệt độ sôi đến khoảng 5000C, chiếm 10% khối
lượng dầu thô.
*Thành phần hóa học rất phức tạp, trong đó chủ yếu là
nhựa và asphanten.
*Dầu cặn được sản xuất cho nhiều mục đích khác nhau

như sản xuất bitum, cốc, bồ hóng,…
*Thường dùng để đốt lò, nhiêt trị cao, tuy nhiên đây là
loại có phẩm chất thấp, chứa nhiều tạp chất và kim loại
nặng. Khí thải có nhiều chất độc, và các kim loại năng
có thể kết hợp với sắt tạo hợp kim có nhiệt độ nóng
chảy thấp, dễ gây thủng lò.


Các sản phẩm phi năng lượng
*Dầu

mỡ bôi trơn và bitum là quan trọng nhất
*Không có dầu mỡ bôi trơn không có động cơ máy móc
nào hoạt động được.
*Không có bitum thi không có hệ thống đường xá, xa lộ,
sân bay, bến cảng,….