Thực Tập Kỹ Thuật Ngành Hoá Dầu

Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Mở đầu...........................................................................................................6
Phần nội dung................................................................................................7
I Đánh giá các chỉ tiêu của nhiên liệu và phi nhiên liệu................................7
I.1 Thành phần cất phân đoạn.......................................................................7
I.1.1 Ý nghĩa thành phần cất phân đoạn........................................................7
I.1.2 Nguyên tắc và phương pháp xác định...................................................8
I.2 Tỷ trọng....................................................................................................9
I.2.1 Ý nghĩa..................................................................................................9
I.2.2 Nguyên tắc và cách xác định.................................................................9
I.3 Hàm lượng lưu huỳnh............................................................................10
I.3.1 Ý nghĩa................................................................................................10
I.3.2 Nguyên tắc xác định............................................................................10
I.3.3 Tiêu chuẩn phương pháp.....................................................................11
I.4 Độ xuyên kim ( độ kim lún)...................................................................11
I.4.1 Ý nghĩa................................................................................................11
I.4.2 Nguyên tắc xác định............................................................................11
I.5 Nhiệt độ chớp cháy................................................................................12
I.5.1 khái niệm và ý nghĩa...........................................................................12
I.5.2 Nguyên tắc xác định............................................................................13
I.5.2.1 Phương pháp cốc kín........................................................................13
I.5.2.2 Phương pháp cốc hở.........................................................................14
I.5.3 Tiêu chuẩn phương pháp.....................................................................14
I.6 Độ nhớt...................................................................................................14
I.6.1 ý nghĩa.................................................................................................14
I.6.2 Nguyên tắc xác định............................................................................15
I.6.3 Tiêu chuẩn phương pháp.....................................................................16
I.7 Áp suất hơi bão hòa................................................................................16

I.7.1 Độ bay hơi...........................................................................................16
I.7.2 Phương pháp xấc định áp suất hơi bão hòa.........................................16
I.8. So màu Saybolt.....................................................................................17
I.9. Khả năng chống tạo bọt........................................................................17
I.10. Độ axit và bazơ...................................................................................18
I.10.1. Ý nghĩa độ axit và bazơ...................................................................18
I.10.2. Phương pháp xác định trị số trung hòa............................................18
I.11. Trị số octan..........................................................................................19
I.11.1 Khái niệm và ý nghĩa........................................................................19
I.11.2. Phương pháp xác định trị số octan...................................................21
I.12 Trị số xetane.........................................................................................22
I.12.1 khái niệm và ý nghĩa.........................................................................22
I.12.2 Phương pháp xác định.......................................................................23
I.13 Nhiệt độ đông đặc................................................................................24
I.13.1. Phương pháp xác định điểm đông đặc.............................................25
I.14 Nhiệt trị................................................................................................25
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

2


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

I.16. Một số sản phẩm của dầu thô..............................................................26
I.16.1 Xăng máy bay...................................................................................26
I.16.1.1. Tính chất cơ bản của xăng máy bay..............................................26
I.16.1.2 Khả năng chống kích nổ và phẩm độ của xăng máy bay...............26
I.16.1.3. Thành phần cất phân đoạn............................................................28

I.16.1.4. Nhiệt độ kết tinh............................................................................29
I.16.1.5. Nhiệt lượng...................................................................................29
I,16.1.6. Tính ổn định hóa học....................................................................30
I.16.1,7 Thời gian ổn định của xăng............................................................30
I,16.2 Nhiên liệu phản lực...........................................................................31
I.16.3. Dầu mỡ và chất lỏng chuyên dụng...................................................32
I.16.3.1 Chất lỏng chuyên dụng sử dụng cho hệ thống thủy lực của các thiết
bị bay, thiết bị vận tải đường bộ và đường thủy..........................................33
I.16.3.1.1 Chất lỏng chuyên dụng có độ nhớt nhỏ......................................33
I.16.3.1.2. Chất lỏng chuyên dùng có độ nhớt trung bình...........................33
I.16.3.1.3 Chất lỏng chuyên dụng có độ nhớt cao.......................................34
I,16.4 Dầu phanh và dầu giảm sóc..............................................................34
I.16.4.1 Dầu phanh......................................................................................34
I.16.4.2 Dầu giảm sóc..................................................................................34
I.17 Các phương pháp vận chuyển xăng dầu.............................................34
I.17.1 Yêu cầu đối với các bồn bể chứa......................................................34
i.17.2 Phân loại bể chứa xăng dầu...............................................................35
I.17.3. Vấn đề hao hụt, nguyên nhân và biện pháp phòng chống................35
I.17.3.1. Tính cấp bách của vấn đề chống hao hụt xăng dầu.......................35
I.17.4. Các dạng hao hụt và nguyên nhân gây ra hao hụt............................36
I.17.4.1. Hao hụt về số lượng......................................................................36
I.17.4.1.1 Nguyên nhân...............................................................................37
I.17.4.1.2 Biện pháp khắc phục...................................................................37
I.17.4.2 Hao hụt về số lựơng và chất lượng................................................37
I.17.4.2.1. Nguyên nhân..............................................................................38
I.17.4.2.2 Biện pháp giảm hao hụt do thở nhỏ............................................40
I.17.4.2.3. Biện pháp giảm hao hụt thở lớn.................................................40
I.17.4.2.4 Biện pháp giảm hao hụt thở ngược.............................................40
I.17.4.3. Hao hụt về chất lựơng...................................................................41
I.17.4.3.1. Nguyên nhân..............................................................................41

I.17.4.4 Biện pháp bảo dưỡng bể và van thở...............................................41
I.17.4.5. Biện pháp kỹ thuật để giảm bớt hao hụt.......................................41
I.17.5. Vận chuyển xăng dầu.......................................................................42
I.17.5.1. Vận chuyển xăng dầu bằng đường ống ngầm...............................42
I.17.5.2. Vận chuyển xăng dầu bằng đường thuỷ........................................43
I.17.5.3. Vận chuyểu xăng dầu bằng ô tô xitec...........................................44
I.17.5.4. Vận chuyển xăng dầu bằng Wagon xitec......................................45
I.17.5.5. An toàn cháy nổ trong các công trình xăng dầu............................45
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

3


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

I.17.5.5.1. Đặc điểm nguy hiểm về cháy nổ trong công trình xăng dầu......45
I.17.5.5.2. Nguyên tắc dập tắt đám cháy tại cơ sở.......................................47
I.17.5.5.3. Các loại chất chữa cháy và phương tiện chữa cháy...................47
I.17.5.5.3.1. Nước........................................................................................48
I.17.5.5.3.2. Cát...........................................................................................48
I.17.5.5.3.3. Bọt chữa cháy..........................................................................49
I.17.6. Dầu mỡ bôi trơn và phụ gia.............................................................49
Phần hai:
Các công ty, Vilas ........................................................50
II.1 Công ty chất phụ gia và sản phẩm dầu mỏ (Additives petroleum and
products, APP).............................................................................................50
II.1.1 Giới thiệu về công ty.........................................................................50
II.1.2. Tổ chức của công ty..........................................................................52

II.1.3. Hoạt động kinh doanh.......................................................................53
II.1.4. Trung tâm R & D (Research and Development Center)...................53
II.1.4.1. Năng lực phân tích, kiểm tra chất lượng sẩn phẩm, nguyên liệu...54
II.1.4.1.1 Thiết bị phân tích.........................................................................54
II.1.4.1.2. Các sản phẩm của công ty.........................................................55
II.2. Công ty cổ phần gas Petrolimex.........................................................57
II.2.1. Giới thiệu công ty.............................................................................57
II.2.2. Các lĩnh vực kinh doanh...................................................................58
II.2.3. Tổ chức công ty................................................................................59
II.2.4. Sơ đồ công nghệ làm sạch và kiểm tra bình gas và sơ đồ kho.........61
II.3. Công ty Gas Gia Đình..........................................................................62
II.3.1. Giới thiệu công ty.............................................................................62
II.3.2. Đặc tính kỹ thuật các thiết bị của công ty.........................................62
II.3.2.1. Bồn chứa LPG...............................................................................62
II.3.2.1.1. Đặc tính kỹ thuật.........................................................................62
II.3.2.2. Các thiết bị kèm theo.....................................................................63
II.3.2.3. Quy trình vận hành hệ thống.........................................................65
II.3.2.3.1. Sơ đồ vận hành theo nguyên tắc chung......................................65
II.3.2.3.2. Quy trình sử dụng bồn và xử lý sự cố.........................................65
II.3.2.3.3. Quy trình nạp Gas.......................................................................66
II.3.2.3.4. Khu vực bồn Gas........................................................................67
II.3.2.3.5. Nạp khí bồn.................................................................................67
II.3.2.3.6. Khu vực nhà xưởng....................................................................68
II.3.3. Quy trình vận hành hệ thống điều khiển Vaporizer..........................68
II.3.3.1. Phần thao tác đường ống...............................................................68
II.3.3.2. Tủ điều khiển.................................................................................69
II.3.3.2.1. Mở điện vào Vaporizer...............................................................69
II.3.3.2.2. Tắt Vaporizer..............................................................................70
II.3.4. Quy trình vận hành và xử lý sự cố máy nén khí (Air-compressor). .70
II.3.4.1. Chuẩn bị vận hành.........................................................................70

II.3.4.2. Vận hành máy................................................................................70
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

4


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

II.3.4.3. Kết thúc vận hành..........................................................................70
II.3.4.4. Quy trình xử lý sự cố.....................................................................71
II.3.4.4.1. Máy nén không hoạt động..........................................................71
II.3.4.4.2. Máy nén chạy mãi không ngừng................................................71
II.3.4.4.3. Bình bị rò rỉ nước hoặc hơi ở các mối hàn, mối nối...................71
II.3.5. Phương pháp tính toán khối lựơng LPG...........................................71
II.3.5.1. Giới thiệu thiết bị liên quan...........................................................71
II.3.5.2. Phương pháp tính khối lượng LPG................................................72
II.3.6. Một số điêm lưu ý về an toàn và PCCC...........................................73
II.3.6.1. An toàn đối với LPG......................................................................73
II.3.6.2. PCCC đối với LPG........................................................................73
II.3.7. Bơm LPG lỏng (LGP Pump)............................................................74
II.3.7.1. Đặc tính kỷ thuật ...........................................................................74
II.3.7.2. Vận hành........................................................................................74
II.3.7.2.1. Kiểm tra......................................................................................74
II.3.7.2.2. Vận hành.....................................................................................74
II.3.7.3. Bảo quản và an toàn thiết bị..........................................................75
II.3.8. Chiết nạp LPG vào bình...................................................................75
II.3.8.1. Chuẩn bị.........................................................................................75
II.3.8.2. Vận hành........................................................................................75

II.3.8.3. Các sự cố thường gặp và cách xử lý..............................................76
II.4. Kho xăng dầu Đức Giang....................................................................76
II.4.1. Giới thiệu về kho..............................................................................76
II.5. Công ty Petrolimex..............................................................................77
II.5.1 Giới thiệu công ty..............................................................................77
II.5.2. Cơ cấu tổ chức của công ty...............................................................79
II.5.3. Trang thiết bị phòng thí nghiệm của công ty....................................79
II.6. Trung tâm phát triển dầu khí viện dầu khí (Petroleum development
center – Institute of Petroleum)...................................................................80
II.6.1. Giơi thiệu về viện dầu khí.................................................................80
II.6.2. Cơ cấu tổ chức..................................................................................80
II.6.3. Nhiệm vụ của Trung Tâm.................................................................81
II.6.4. Trang thiết bị của Viện.....................................................................81
II.7. Viện hoá công nghiệp (Institute of Industrial Chemistry)...................84
II.7.1. Giới thiệu về viện.............................................................................84
II.7.2. Các lĩnh vực hoạt động.....................................................................84
II.7.3. Sơ đồ tổ chức Viện...........................................................................85
II.7.4. Trang thiết bị của Viện.....................................................................85
II.7.5. Các sản phẩm chủ yếu......................................................................87
II.8. Trung tâm hoá nghiệm xăng dầu quân đội..........................................87
Kết luận.......................................................................................................89
Tài liệu tham khảo.......................................................................................90

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

5


Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Thực tập kỹ thuật

Mở đầu
Dầu thô là một nguồn nguyên liệu hoàn hảo, nó được thể hiện từ các
phân đoạn chưng cất cho đến cặn của quá trình chưng cât. Chất lượng của sản
phẩm dầu mỏ phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện công nghệ, công nghệ chất
xúc tác. Việc đưa chất xúc tác vào công nghệ lọc hóa dầu là một bước đi quan
trọng trong ngành này. Nó cho phép tạo ra nhiều sản phẩm có chất lượng cao
từ những nguồn nguyên liệu có chất lượng kém dẫn đến hiệu quả sử dụng
được nâng lên rõ rệt và tiết kiệm được dầu thô cho thế giới.
Riêng ở Việt Nam, dầu khí được phát hiện vào những năm 70 và vào
ngày lịch sử đáng nhớ của ngành dầu khí Việt Nam là vào ngày 26-6-1986 tấn
dầu thô đầu tiên được khai thác từ mỏ Bạch Hổ. Hiên nay, trong bình dầu
thông được khai thác 20 triệu tấn/ năm. Trong tương lai có thể tăng lên ước
tính vào năm 2010 sản lượng có thể đạt trung bình 50 triệu tấn/ năm. Dự án
xây dựng nhà máy lọc dầu số 1 Dung quất – Quảng ngãi với năng suất dự kiến
6,5 triệu tấn/ năm đang được xây dựng và sẽ đưa vào hoạt động vào năm 2009
cùng với nhà máy lọc dầu số 2 Nghi sơn – Thanh hóa vơi công suất 6,0 triệu
tấn/ năm đang được thẩm định và phê duyệt. Chúng ta sẽ sản xuất được các
sản phẩm từ dầu mỏ bước đầu đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước. Và hướng
tới xuất khẩu, hy vòng rằng trong tương lai nhờ sự đi vào hoạt động của hai
nhà máy lọc dầu trên nước ta sẽ không còn tình trạng bán dầu thô và nhập dầu
gốc về pha chế như hiện nay.
Là sinh viên nghành công nghệ Hữu cơ – hóa dầu, em nhận thấy việc
hiểu biết về các quá trình và công nghệ chuyên ngành là rất cần thiết, đặc biệt
là bản chất của các quá trình và ứng dụng của từng phân đoạn sản phẩm cũng
như là các hóa chất khác được sản xuất từ các phân đoạn của nó là rất cần
thiết. Để đạt được mục tiêu trên, kì thực tập kĩ thuật lần này là hết sức cần
thiết cho mỗi sinh viên ngành Hóa dầu. Giúp cho sinh viên hiểu biết được
cách chưng cất phân đoạn trong thực tế của dầu mỏ, phương pháp sản xuất các

sản phẩm từ dầu mỏ cũng như là cách đo các thông số kĩ thuật của dầu mỏ
cũng như sản phẩm của nó để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật sử dụng trong thực tế.
Bên cạnh đó cũng giúp cho sinh viên hiểu được cách bảo quản, tồn chứa các
sản phẩm dầu mỏ cũng như các yêu cầu về an toàn lao động trong ngành Hóa
dầu.
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

6


Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Thực tập kỹ thuật

Qua quá trình đi thực tập thực tế tại phòng thí ngiệm Vilas cũng như
các công ty sản xuất, kho, xưởng như:
+ Phòng thí nghiệm phân tích hóa dầu Viện hóa công nghiệp Cầu
+ Trung tâm hóa nghiệm xăng dầu Quân đội
+ Trung tâm phát triển dầu khí Viện dầu khí
+ Phòng thí nghiệm công ty Petrolimex
+ Kho xăng dầu Đức giang
+ Công ty gas Gia định
+ Công ty gas Petrolimex
+ Công ty chất phụ gia và sản phẩm dầu mỏ App
Và thông qua việc tìm hiểu thêm các tài liệu bản thân em rút ra được
những nhận xét thông qua bản báo cáo này như đối với các phòng thí nghiệm
em nắm bắt được cách tổ chức nhân sự của các công ty có phòng thí nghiệm
trên, cũng như là chức năng quản lí và cách phân tích của các trang thiết bị,
dụng cụ và cách tiến hành phân tích mẫu chẩn. Đối với các công ty và khu
vực kho chứa nắm bắt được các hệ thống tồn chứa của hệ thống kho, bề chứa,

đường ống, hệ thống cứu hỏa, hệ thống tự động hóa, chức năng hoạt động của
công ty, tìm hiểu các phân xưởng sản xuất và các sản phẩm của công ty, tìm
hiểu dây chuyền công nghệ sản xuất…

Phần nội dung
I Đánh giá các chỉ tiêu của nhiên liệu và phi nhiên liệu
I.1 Thành phần cất phân đoạn
I.1.1 Ý nghĩa thành phần cất phân đoạn

Dầu mỏ và sản phẩm của nó ta không thể chia ra thành các
hydrocacbon riêng biệt mà ta phải chia nó thành các phần nhỏ riêng biệt, được

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

7


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

gọi là các phân đoạn. Trong mỗi phân đoạn của dầu mỏ thì gồm các
hydrocacbon đơn giản hơn.
Thành phần cất là một chỉ tiêu quan trọng dùng để xác định các sản
phẩm trắng như: xăng, kerosen, diesel. Theo thành phần cất có thể xác định
được các loại sản phẩm thu và khối lượng của chúng.
Các phân đoạn của dầu mỏ có nhiều các thành phần hydrocacbon khác
nhau với nhiệt độ sôi khác nhau do vậy đặc trưng cho các phân đoạn về độ
bay hơi của nó là nhiệt độ sôi đầu (T0c đầu) và nhiệt độ sôi cuối (T0c cuối).
Đối với nhiên liệu thì thành phần cất có ý nghĩa rất quan trọng, đối với nhiên

liệu diesel thường chỉ quan tâm đến nhiệt độ T 0sôi (50%V) và T0sôi (90%V).
Thành phần cất phân đoạn của xăng động cơ có ý nghĩa rất quan trọng. Nhiệt
độ sôi từ 10 đến 30% có ý nghĩa quyết định khả năng khởi động của động cơ
nhưng T0sôi 10% không vượt quá 700C. Nhiệt độ cất 50% quyết định khả năng
tăng tốc của động cơ. Nhiệt độ cất 90% có ý nghĩa về mặt kinh tế. Nhiệt độ
cất cuối (cặn cất) đánh giá mức độ bay hơi hoàn toàn và làm loảng dầu nhờn.
Nhiên liệu cho động cơ phản lực yêu cầu phần nặng hơn (150 - 208 0C) để hệ
thống làm việc ở tầng cao mà không tạo các nút khí gây tắc kim phun.
I.1.2 Nguyên tắc và phương pháp xác định
Sử dụng bộ chưng cất Engler. Cách xác định như sau: cho 100 ml mẫu
vào bình cầu đã rửa sạch, sấy khô. Lắp nhiệt kế vào cổ bình và phía trên của
bầu thủy ngân ngang với thành nhánh cho hơi đi ra. Nối nhánh hơi đi ra với
sinh hàn bằng nút cao su sao cho ống đó lồng vào sinh hàn từ 25 – 40 mm
nhưng không chạm vào thành của ống sinh hàn.
Khi chưng cất xăng thì thì hộp sinh hàn chứa đầy nước đá và dội nước
để cho nhiệt độ vào khoảng 0 – 50C. Khi chưng cất những sản phẩm nặng hơn
thì làm lạnh bằng nước đá. Trong trường hợp này thì nhiệt độ của nước ra
khỏi sinh hàn không được phép vượt quá 30 0C. Nhiệt độ đầu là nhiệt độ khi có
giọt đầu tiên ra khỏi sinh hàn rơi xuống ống. Nhiệt độ cuối là nhiệt độ mà khi
nhiệt kế tăng lên cực đại rồi tụt xuống. Tốc độ chưng cất sao cho thu được từ
20 – 25 giọt trong vòng 10s. Trong quá trình chưng cất dầu hỏa và diesel, sau
khi đạt 95% tốc độ gia nhiệt không tăng thêm, nếu muốn xác định nhiệt độ

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

8


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

cuối thì phải gia nhiệt tiếp để cho nhiệt kế tăng lên đến một giá trị nào đó rồi
tụt xuống.
Sau khi thôi gia nhiệt 5 phút, ghi lại thể tích trong ống lường, phần còn
lại đo trong ống lường 10 ml để xác định cặn ở 20 0C. Xác định lượng mất mát
của quá trình chưng.
I.2 Tỷ trọng
I.2.1 Ý nghĩa
Tỷ trọng là tỉ số giữa trọng lượng riêng của một vật ở nhiệt độ nhất
định và trọng lượng riêng của một vật khác được chọn làm chuẩn, xác định ở
cùng vị trí. Đối với các sản phẩm dầu lỏng đều lấy nước cất ở nhiệt độ +4 0C
và áp suất 760 mmHg làm chuẩn.
Tỷ trọng là một chỉ tiêu quan trọng dùng để nghiên cứu dầu mỏ và các
sản phẩm của nó ở các cớ sở nghiên cứu cũng như các nhà máy chế biến dầu.
Từ tỷ trọng ta có thể chuyển sang khối lượng trọng lượng ở các cơ sở sản
xuất, tiêu thụ và vận chuyển.
Tỷ trọng còn là chi tiêu để đánh giá thành phần hóa học, nguồn gốc và
xuất sứ của dầu mỏ và các sản phẩm của nó.
I.2.2 Nguyên tắc và cách xác định
Có thể xác định tỷ trọng dựa trên các thiết bị sau: phù kế, cân thủy tĩnh,
picnomet. Trong đó phương pháp xác định theo picnomet là thông dụng hay
được xác định nhất, dùng cho bất kì một loại chất lỏng nào. Phương pháp này
dựa trên sự so sánh trọng lượng của dầu với nước cất ở cùng điều kiện nhiệt
đô và thể tích.
Picnomet được làm sạch và được cân trên cân phân tích. Dùng pipet rót
nước vào tỷ trọng kế sau đó đem ổn định nhiệt trong thiết bị ổn nhiệt trong
khoảng 15 – 20 phút. Khi mực chất lỏng trong tỷ trọng kế không thay đổi nữa
thì dùng giấy thấm hút phần nước dư trên vạch dầu. Lau khô picnomet và đem
cân trên cân phân tích, trọng lượng nước được xác định theo phương pháp trên

gọi là chỉ số nước.

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

9


Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Thực tập kỹ thuật

Sau đó tiến hành như trên với mẫu phân tích. Riêng đối với mẫu có độ
nhớt lớn thì nên gia nhiệt trước khi đem đổ vào picnomet.
- Cũng có thể xác định theo công thức sau:
d=

d1V1 + d 2V2 + ... + d nVn
∑Vi

I.2.3 Tiêu chuẩn phương pháp

+ Đối với nhiên liệu phản lực thì tỷ trọng ở 15 0C là 0,78 – 0,84 theo
phương pháp ASTM - D1298.
Đối với nhiên liệu Diesel tỷ trọng ở 150C:
- Theo tiêu chuẩn ASTM – D1298, d = 0,87
- Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3893 - 84, d = 0,86
I.3 Hàm lượng lưu huỳnh
I.3.1 Ý nghĩa
Lưu huỳnh và các chất chứa lưu huỳnh trong dầu mỏ và sản phẩm của
nó làm xấu đi chất lượng của nó. Lưu huỳnh ở dạng H 2S trong dầu mỏ đòi hỏi

yêu cầu cao vể an toàn lao động và công nghệ xử lý. Các hợp chất của lưu
huỳnh có trong nước thải đòi hỏi quá trình xử lý nước thải đặc biệt và nếu như
nhiên liệu chứa lưu huỳnh khi đốt tạo ra khí độc gây ô nhiễm môi trường.
Trong các hợp chất chứa lưu huỳnh thì H 2S và mercaptan (RSH) là các
chất có phân tử lượng bé. Các chất này gây ăn mòn thiết bị, gây ngộ độc xúc
tác trong quá trình chế biến, và khi đốt tạo thành SO 2, SO3 khi hợp nước tạo
thành axit sufuric… gây ăn mòn lớn.
I.3.2 Nguyên tắc xác định
Đánh giá dựa trên độ ăn mòn tấm đồng của nhiên liệu:
Đây là phương pháp đánh giá độ ăn mòn của lưu huỳnh hoạt động ở
dạng S tự do, H2S và RSH trong nhiên liệu dựa vào màu sắc tấm đồng chuẩn
dã được đánh sạch ngâm vào nhiên liệu ở nhiệt độ cao. Phương pháp này có
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

10


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

độ nhạy rất cao. Ví dụ như ngâm tấm đồng trong xăng ở 100 0C trong thời gian
3 giờ có thể phát hiện 10-5%S nguyên tố trong xăng.
Cách tiến hành:
Dùng giấy ráp đánh sạch tấm đồng, rửa sạch bằng dung môi, sấy khô
trên giấy lọc, dùng kính lúp soi nếu thấy còn vết nước thì làm lại. Dùng xăng
đổ vào nửa ống nghiệm và gắp tấm đồng bỏ vào, đậy nút, đem ống nghiệm đặt
vào bình ổn nhiệt ở 500C, mực nước trong bình ổn nhiệt phải lớn hơn mực
xăng trong ống nghiệm. Sau 3h lấy tấm đồng ra rửa bằng axeton nóng hoặc là
rửa bằng hỗn hợp rượu – benzol. Để khô dùng kính lúp quan sát, nếu như trên

tấm đồng có những vệt đen, xám hoặc nâu là có lưu huỳnh hoạt động trong
nhiên liệu. Nếu như trên tấm đồng không có biến đổi màu sắc thì trong nhiên
liệu không có lưu huỳnh hoạt động.
I.3.3 Tiêu chuẩn phương pháp
+ Đối với xăng không chì: độ ăn mòn tấm đồng ở 50 0C sau 3h lớn nhất
là 1A (TCVN 2694 – 1995).
+ Đối với nhiên liệu phản lực: ăn mòn ở 100 0C, 2h là 1 (ASTM –
D130).
+ Đối diesel : ăn mòn ở 500C, 3h, max N-1 (ASTM – D130).
I.4 Độ xuyên kim ( độ kim lún)
I.4.1 Ý nghĩa
Độ xuyên kim là độ lún sâu của kim chuẩn vào mẫu (mỡ, bitum), trong
5s và đơn vị đo là độ, một độ ứng với 0,1mm đâm xuyên. Nó đặc trưng cho độ
lún và quánh của sản phẩm.
Thành phần của bitum có ảnh hưởng rất lớn đến độ xuyên kim, tăng
cấu tử dầu nhờn trong bitum độ xuyên kim tăng. Ngược lại giảm cấu tử dầu
nhờn tăng nhựa, asphanten và cacbon độ xuyên kim giảm.
I.4.2 Nguyên tắc xác định
Lấy mẫu cho vào cốc, đậy nắp và ngâm cốc mẫu vào chậu nước quy
định trong thời gian 1h. Lấy dao gạt phần dư trên miệng cốc, đặt cốc mẫu lên
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

11


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

bàn đỡ của máy đo. Dùng đồng hồ bấm giây, theo dõi đúng 5s buông nút khởi

động chuyển thanh răng cho tới chạm với trục của chóp nón. Theo dõi vị trí
của kim trên bảng chi độ ta biết được độ xuyên kim, nâng chóp nón lên khỏi
mẫu. làm thí nghiệm 4 lần và lấy giá trị trung bình.
I.5 Nhiệt độ chớp cháy
I.5.1 khái niệm và ý nghĩa
Điểm chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó lượng hơi thoát ra trên
bề mặt sản phẩm dầu mỏ đủ để bắt cháy khi đưa ngọn lửa đến gần. Sự chảy ở
nhiệt độ này chỉ xảy ra chốc lát nên được gọi là điểm chớp cháy.
Điểm bốc cháy nếu tiếp tục duy trì cấp nhiệt thì đến một lúc khi đưa
ngọn lửa đến gần nhiên liệu bốc cháy và sự cháy này duy trì trong 5s. Người
ta định nghĩa nhiệt độ thấp nhất mà để duy trì sự cháy trong vòng 5s gọi là
điểm bốc cháy. Thông thường thì điểm bốc cháy thường cao hơn điểm chớp
cháy của cùng nhiên liệu là 300C.
Nhiệt độ chớp cháy là một thông số hóa lý quan trọng đối với các loại
sản phẩm dầu mỏ trong quá trình tồn chứa, bảo quản và bốc rót (trừ xăng có
nhiệt độ chớp cháy âm). Dựa vào nhiệt độ chớp cháy người ta có thể biết được
một sản phẩm dầu mỏ có bị pha lẫn với sản phẩm khác hay không. Đây là một
chỉ tiêu quan trọng để xác định nguyên nhân cháy của sản phẩm dầu mỏ. Qua
đó cũng có thể xác định được nhiệt độ tồn chứa, vận chuyển (bằng bơm,
đường ống…) và bốc rót.
Nhiệt độ chớp cháy được xác định theo hai phương pháp là phương
pháp cốc kín và phương pháp cốc hở.
Phương pháp cốc kín thường áp dụng đối với các sản phẩm dễ bay hơi
như là xăng, kerosen, kể cả diesel.
Phương pháp cốc hở áp dụng đối với các phân đoạn không bay hơi như
là dầu nhờn.
- Phân đoạn xăng: nhiệt độ chớp cháy không quy định thường là độ âm.
- Phân đoạn kerosen: nhiệt độ chớp cháy từ 28 đến 60 0C, thông thường
400C.
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

12


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

- Phân đoạn Diesel: nhiệt độ chớp cháy cốc kín từ 35 đến 86 0C, thông
thường 600C.
- Phân đoạn dầu nhờn: nhiệt độ chớp cháy từ 130 đến 240 0C.
Phương pháp cốc kín bao giờ cũng cho nhiệt độ chớp cháy thấp hơn so
với phương pháp cốc hở.
Việc xác định nhiệt độ chớp cháy có ý nghĩa rất quan trọng trong việc
tồn chứa và bảo quản nhiên liệu. Nếu như nhiệt độ chớp cháy quá thấp khi bảo
quản trong các bể chứa ngoài trời nắng nóng phải đề phòng có tia lửa điện ở
gần để tránh cháy nổ.
Khi xác định nhiệt độ chớp cháy của một phân đoạn nào đó mà thấy
nhiệt độ chớp cháy thấp bất thường có thể nghĩ trong phân đoạn đã lẫn nhiên
liệu nhẹ.
I.5.2 Nguyên tắc xác định
I.5.2.1 Phương pháp cốc kín
Để xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín ta có thể sử dụng nhiều loại
thiết bị khác nhau. Thông dụng hơn cả là loại cốc kín Penski Marten theo
phương pháp ASTM – D93. Phương pháp này áp dụng cho mazut, dầu nhờn,
diesel và các chất lỏng tạo màng trên bề mặt và đồng thời cũng dùng để xác
định các chất bẩn dể bay hơi trong dầu nhờn.
Đối với các chất lỏng ở dưới 400C có độ nhớt dưới 5,5cSt (như nhiên
liệu phản lực…) được xác định nhiệt dộ chớp cháy cốc kín trong thiết bị Tagclosed theo phương pháp ASTM – D56.
Lấy mẫu vào cốc kim loại cho đến vạch định mức, lắp thiết bị vào, tiến

hành gia nhiệt và khấy gián đoạn. Đến khi cách nhiệt độ chớp cháy khoảng
100C đưa ngọn lửa đến gần bằng cách xoay xoay tay. Nếu đưa ngọn lửa lại
gần ngọn lửa có màu xanh thì đó là nhiệt độ chớp cháy, nâng nhiệt độ lên 1 –
20C lại thử tiếp, nếu không thấy ngọn lửa xuất hiện thì coi như là sai và phải
làm lại từ đầu.
Đối với nhiên liệu chưa biết nhiệt độ chớp cháy thì phải tiến hành thí
nghiệm kiểm tra sơ bộ nhiệt độ chớp cháy: nâng nhiệt độ lên 4 0C trong vòng
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

13


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

một phút sau 40C thử lại một lần. Sau khi tiến hành sơ bộ lại tiến hành lại để
xác định nhiệt độ chớp cháy theo thí nghiệm trên.
I.5.2.2 Phương pháp cốc hở
Lắp thiết bị sao cho khoảng cách giữa đáy chén cát và chén mẫu cách
nhau khoảng từ 5 – 8 mm. Cát cách miệng chén 12mm và nhiệt kế nằm ở
chính giữa, gia nhiệt bằng bếp điện hoặc đèn hơi xăng lúc đầu với tốc độ
100C/phút. Sau đó đến gần nhiệt độ chớp cháy dự đoán 40 0C thì chỉ tăng với
tốc độ 40C/phút. Khi cách nhiệt độ chớp cháy 10 0C dùng que tẩm cồn ngang
qua mặt dầu từ 2 – 3 giây, cứ quá 20C thì thử lại một lần cho tới khi xuất hiện
ngọn lửa màu xanh rồi vụt tắt ngay thì đó là nhiệt độ chớp cháy.
Nhiệt độ chớp cháy cốc kín là nhiệt độ thấp nhất ở điều kiện không khí
mẫu nhiên liệu bắt cháy khi đưa ngọn lửa lại gần và lan truyền nhanh chóng
trên bề mặt của mẫu.
Nhiệt độ chớp cháy được xác định theo tiêu chuẩn ASTM – D93 hoặc

TCVN – 2693-1995.
Phương pháp ASTM – D93 là phương pháp thử nghiệm trọng tài trong
trường hợp có tranh chấp.
I.5.3 Tiêu chuẩn phương pháp
+ Nhiệt dộ chớp cháy cốc kín của nhiên liệu phản lực theo tiêu chuẩn
ASTM – D56 là 400C.
+ Nhiệt độ chớp cháy cốc kín của diesel theo tiêu chuẩn ASTM – D98
là 60 C.
0

I.6 Độ nhớt
I.6.1 ý nghĩa
Độ nhớt là một thông số hóa lý quan trọng đối với dầu mỏ và sản phẩm
của nó. Độ nhớt ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển dầu mỏ và sản phẩm của
nó bằng đường ống. Dầu mỏ và sản phẩm của nó có độ nhớt càng lớn thì chi
phí vận chuyển càng lớn.

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

14


Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Thực tập kỹ thuật

Đối với dầu nhờn độ nhớt của nó đặc trưng cho khả năng bôi trơn. Các
sản phẩm dầu mỏ khác độ nhớt lại độ nhớt ảnh hưởng đến bơm nhiên liệu
trong hệ thống nạp liệu, quá trình bay hơi và cháy.
Độ nhớt dầu mỏ và sản phẩm của nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác

nhau: như nhiệt độ, thành phần hóa học…
I.6.2 Nguyên tắc xác định
- Độ nhớt động học: là tỉ số giữa độ nhớt động lực và trọng lượng riêng
của nó tính bằng đơn vị St. Nguyên tắc của phương pháp này là xác định thời
gian chảy qua ống mao quản có kích thước xác định và xác định độ nhớt theo
công thức:
V=C*t
Cách tiến hành: lấy mẫu cần đo độ nhớt cho và nhớt kế, chuyển nhớt kế
vào bình ổn nhiệt. Dung dịch dùng để ổn nhiệt là Glyxerin, điều chỉnh nhiệt
độ ổn định, sau 15 phút ổn nhiệt dùng quả bóp cao su đẩy mẫu vào ống cho
đến 1⁄3 ống phình. Dưới tác dụng của trọng lực chất lỏng sẽ chảy từ bình 1
sang bình 2. Khi chất lỏng chảy đến vạch thì dùng đồng hồ bấm giẩy và khi
đến vạch thử hai thì đọc khoảng thời gian chảy đó.
Tiến hành thí nghiệm 5 lần để xác định độ nhớt trung bình.
- Độ nhớt biểu kiến: là tỉ số giữa thời gian chảy của 200ml mẫu ở nhiệt
độ thí nghiệm và 200ml nước cất ở 200C qua ống nhỏ qua dụng cụ đo độ nhớt.
- Tiến hành: Xác định chỉ số nước của thiết bị, chỉ sổ nước của thiết bị
là thời gian chảy của 200 ml nước cất ở 20 0C qua ống nhỏ trong dụng cụ đo
độ nhớt.
Đổ nước cất ở 200C vào bình kín cho đến khi lút đỉnh kim, dùng đinh
vít điều chỉnh phương nằm ngang của thiết bị. Nhấc qua chốt ra để tháo bớt
chất lỏng cho đến khi phần bắt đầu vuốt nhỏ của 3 đỉnh kim nằm trên cùng
một mặt phẳng. Khuấy nước trong bể chứa bằng cách xoay nắp đậy nước
trong bình ổn định nhiệt, dùng que khấy, ổn định nhiệt ở 20 0C trong vòng 5
phút. Nhấc que chốt lên và bắt đầu bấm giây bằng đồng hồ bấm giây. Xác
định thời gian chảy khi hứng được trong bình 200 ml đến vạch.
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

15

Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Xác định độ nhớt của mẫu ở nhiệt độ từ 50 – 100 0C cũng được tiến
hành tương tự như là tiến hành độ nhớt của nước.
I.6.3 Tiêu chuẩn phương pháp
+ Độ nhớt của nhiên liệu phản lực: lớn nhất là 20 cSt ở nhiệt độ - 20 0C
theo phương pháp ASTM – D 445.
+ Độ nhớt của nhiên liệu diesel: 1,5 – 5,0 cSt ở 40 0C theo phương pháp
ASTM – D445.
I.7 Áp suất hơi bão hòa
I.7.1 Độ bay hơi
Là khả năng chuyển sang trạng thái hơi của chất lỏng. Các sản phẩm
dầu mỏ chỉ bay hơi chủ yếu trên mặt thoáng, trong trường hợp có không khí
chuyến động thì nó có thể bay hơi từ những lớp nằm gần trên mặt thoáng. Các
sản phẩm dầu mỏ bay hơi ở các nhiệt độ khác nhau và độ bay hơi lại phụ
thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì độ bay hơi cũng tăng theo.
Trong quá trình tàng chữ và bảo quản sản phẩm dầu mỏ các sản phẩm nhẹ bay
hơi dần dẫn đến trong pha lỏng còn lại các thành phần nặng hơn. Ngoài ra, độ
bay hơi của sản phẩm dầu mỏ còn phụ thuộc vào thành phần cất, thành phần
hydrocacbon và độ nhớt của nó. Hơi bay lên có thế do quá trình bay hơi tự
nhiên hoặc là do chế biến đều tạo nên một áp suất hơi bão hòa. Do vậy, giá trị
của áp suất hơi bảo hòa là một chỉ tiêu hóa lý quan trọng của dầu mỏ và sản
phẩm của nó.
Áp suất hơi bảo hòa quy định mức độ bay hơi của sản phẩm dầu mỏ,
với sản phẩm dầu mỏ áp suất hơi bảo hòa không chỉ phụ thuộc vào nồng độ và
loại hydrocacbon mà còn phụ thuộc vào mối tương quan giữa pha lỏng và pha
hơi.

I.7.2 Phương pháp xấc định áp suất hơi bão hòa
Áp suất hơi bão hòa là một thông số hóa lý quan trọng của chất lỏng dễ
bay hơi. Áp suất hơi bão hòa Reid là áp suất hơi ỏ 37,8 0C, khác với áp suất
hơi bão hòa ở chỗ có một phần nhỏ mẫu bay hơi với hơi nước và không khí ở
một khoảng thời gian nhất định.
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

16


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Áp suất hơi bão hòa áp dụng theo phương pháp ASTM – D323, trong
bom Reid như sau: Mẫu sau khi được làm lạnh, được nạp đầy vào trong
khoang lỏng của bom Reid. Nối khoang lỏng chứa mẫu với khoang hơi đã
được gia nhiệt tới 1000F và được khấy trộn liên tục cho đến áp suất không đổi.
Số đo áp suất được hiệu chỉnh phù hợp là áp suất Reid.
Đối với xăng, áp suất của động cơ chính là nguyên nhân tạo ra nút hơi
khi động cơ hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc ở trên cao. Thường áp suất xăng ô
tô không vượt quá 85KPa.
I.8. So màu Saybolt
Màu của sản phẩm dầu mỏ được xác định bằng phương pháp so màu,
dựa trên cơ sở so sánh bằng mắt thường, khi ánh sáng truyền qua một bề dày
nhất định của sản phẩm với lượng ánh sáng truyền qua của một dãy kính màu
chuẩn.
Phương pháp so màu Saybolt theo tiêu chuẩn ASTM – D156 được
dùng để xác định màu của nhiên liệu chưng cất như xăng , nhiên liêu phản
lực, dầu hoả, dầu thắp sáng, dược phẩm. Màu Saybolt là màu của sản phẩm

lỏng trong suốt được xác định theo thang đo từ - 16 (tối nhất) đến – 30 (sáng
nhất). Chỉ số màu tương ứng với độ cao của cột mẫu khi nhìn xuyên qua chiều
dài của mẫu chung với một trong 3 kính chuẩn màu để xác định màu, hạ chiều
cao cột mẫu cho tới khi màu của mẫu hơi sáng hơn màu của kính chuẩn, mẫu
có chỉ số màu ở ngay trên mức này. Tra cứu chỉ số trong bảng có sẵn trong
ASTM – D156.
Phương pháp ASTM – D1500 được áp dụng cho dầu nhờn, diesel và
sáp dầu mỏ. Nguyên tắc của phương pháp là dùng một nguồn sáng tiêu chuẩn,
so màu của mẫu được đặt trong ống nghiệm với màu của các kính chuẩn màu
có giá trị từ 0,5 – 0,8. Nếu màu của mẫu vào giữa hai màu chuẩn thì lấy giá trị
màu cao hơn, nếu mẫu có màu sáng hơn 0,5 thì áp dụng phương pháp màu
Saybolt D156.
I.9. Khả năng chống tạo bọt.
Bọt khí xuất hiện trong khi bơm, nén trong quá trình dầu nhờn làm việc
hoặc do không khí lẫn vào trong dầu làm dầu tạo bọt. Khi bọt khí tăng nhiều
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

17


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

thì dầu tràn ra ngoài. Hiện tượng tạo bọt làm thể tích dầu tăng, làm cho sự
truyển động không chính xác dẫn đến nhiều chi tiết sẽ bị hỏng hóc.
Bản chất dầu gốc và phụ gia làm cho sức căng bề mặt của bọt giảm đi
nhiều, các bọt sẽ kết hợp với nhau tạo thành bọt to hơn và vỡ rất nhanh (sức
căng bề mặt càng nhỏ thì bọt càng dễ tan trong dầu). Thông thường trong dầu
gốc không có chất hoạt động bề mặt, đặc biệt với dầu thủy lực, do vậy, sụ cho

thêm chất phụ gia nhằm làm giảm sức căng bề mặt chống hiện tượng tạo bọt
là rất cần thiết. Khả năng chống tạo bọt là một chỉ tiêu quan trọng của dầu
nhờn, đặc biệt đối với dầu tubin và dầu máy nén, các loại máy này đòi hỏi
chất lỏng phải đồng nhất.
I.10. Độ axit và bazơ
I.10.1. Ý nghĩa độ axit và bazơ
Sản phẩm dầu mỏ có thể chứa các thành phần chứa tính axit hoặc tính
kiềm. Các thành phần axit là do trong dầu hoặc sản phẩm của dầu chứa các
axit hữu cơ hoặc vô cơ, este, phenol, keo nhựa, các chất phụ gia có tính axit
như chất ức chế. Thành phần gây ra tính kiềm gồm các kiềm có nguồn gốc vô
cơ hoặc hữu cơ như các axit amin, xà phòng, muối kim loại nặng và các chất
phụ gia giúp phân tán, tẩy rửa….
Trị số độ trung hòa là số đo axit và bazơ có trong sản phẩm dầu mỏ. Trị
số axit là số mgKOH cần thiết để trung hòa hết lượng axit có trong 1gam mẫu.
Trị số axit cho biết độ ăn mòn của sản phẩm dầu mỏ, từ đó đưa ra chế độ có
phải khử axit hay không. Trị số kiềm là lượng axit clohydric hoặc axit
percloric được quy đổi sang số mg KOH tương đương cần thiết để trung hòa
hết lượng kiềm có trong 1gam mẫu.
Có nhiều phương pháp xác định trị số axi, bazơ và tùy từng loại sản
phẩm khác nhau mà ta có các phương pháp xác định khác nhau.
I.10.2. Phương pháp xác định trị số trung hòa
Phương pháp ASTM – D947 xác định trị số axit và kiềm bằng cách
chuẩn độ chỉ thị mẫu. Chủ yếu dùng cho sản phẩm sáng màu và khồng chứa
phụ gia kiềm. Mẫu được hòa tan trong dung dịch hỗn hợp toluen và rượu
isopropylic và được chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn rượu kiềm hoặc rượu axit
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

18

Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

cho đến khi trung hòa. Dùng chất chỉ thị màu P-napthtobezen. Riêng trị số axit
mạnh thì chuẩn độ phần nước chiết nóng với dung dịch KOH dùng chỉ thị
metyl da cam.
Phương pháp ASTM – D664 x ác định trị số axit của sản phẩm dầu mỏ
bằng chuẩn độ điện thế, được áp dụng cho hầu hết các sản phẩm dầu mỏ, đặc
biệt thích hợp cho sản phẩm tối màu. Mẫu được hòa tan trong dung môi hỗn
hợp toluen và rượu isopropylic và được chuẩn độ điện thế với dung dịch KOH
cho tới điểm tương đương. Phần xác định trị số kiềm trong D664 – 81 , từ
1989 được tách riêng thành một phương pháp mới D4739 dùng chất chuẩn độ
là dung dịch HCl.
Phương pháp ASTM – D2896 xác định trị số kiềm của sản phẩm phẩm
dầu mỏ bằng phương pháp chuẩn độ điện thế với axit pecloric (HClO 4) áp
dụng đối với dầu động cơ. Theo phương pháp này mẫu được hòa tan trong
hỗn hợp của bezenclorua và axit axetic băng và được chuẩn độ điện thế bằng
dung dịch HClO4 cho tới điểm tương đương. Phương pháp chuẩn độ điện thế
có ưu điểm hơn phương pháp chuẩn độ màu chỉ thị nó có thể áp dụng để
chuẩn độ những sản phẩm cho kết quả cao hơn, chính xác hơn D4739 vì
HClO4 là axit mạnh hơn axit HCl dẫn đến kết chuẩn độ ở pH thấp hơn. Khi
lượng mẫu quá ít, không thể xác định bằng phương pháp D664 và D974 thì
xác định trị số axit của sản phẩm dầu mỏ bằng chuẩn độ bán vi lượng dùng chỉ
thị màu ASTM – D3339.
I.11. Trị số octan
I.11.1 Khái niệm và ý nghĩa
+Trị số octan là đơn vị quy ước dùng để đặc trưng cho khả năng chống
kích nổ của nhiên liệu, được đo bằng phần trăm thể tích của izo-octan (2,2,4
trimetylpentan C8H18) trong hỗn hợp chuẩn với n-heptan (n-C 7H16), tương

đương với khả năng chống kích nổ của nhiên liệu ở điều kiện tiêu chuẩn. Sử
dụng thang đo từ 0 đến 100, trong đó n-heptan có trị số octan bằng không và
izo-octan được quy ước bằng 100, có khả năng chống kích nổ tốt.
Để động cơ làm việc bình thường thỉ trong xi lanh, các mặt lửa phải lan
truyền đều đặn, hết lớp nọ đến lớp kia, với tốc độ khoảng 15 – 40 m/s. Nếu
mặt lửa lan truyền với vận tốc quá lớn (nghĩa là sự cháy xảy ra gần như một
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

19


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

lúc trong xi lanh) thì xem như là cháy không bình thường và được gọi là cháy
kích nổ. Bản chất cháy kích nổ rất phức tạp, nguyên nhân chính là do trong
thành phần nhiên liệu có chứa nhiều thành phần dễ bị ô xi hóa như (farafin).
Các thành phần này dễ tạo ra hydroperoxit là tác nhân gây nên phản ứng cháy
chuỗi, làm cho khối nhiên liệu trong xi lanh bốc cháy ngay cả khi mặt lửa
chưa lan truyền tới. Khi nhiện liệu trong động cơ bị cháy kích nổ, mặt lửa lan
truyền với vận tốc rất nhanh (có khi đến 300 m/s), nhiệt độ tăng cao làm cho
áp suất tăng vọt, kèm theo hiện tượng nổ, tạo nên sóng xung kích đập vào xi
lanh, piston gây nên tiếng gỏ kim loại khác thường, là máy bị hao tổn công
suất, động cơ quá nóng làm giảm nhanh tuổi thọ của máy.
Một trong những tính chất quan trọng nhất của xăng nhiên liệu là phải
có khả năng chống kích nổ. Đặc trưng đó là chỉ số octan.
Phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp từ dầu thô có trị số octan rất thấp
(30 –60) vì vậy, xăng chưng cất trực tiếp không thể làm nhiên liệu ngay được
mà phải trải qua quá trình chế biến hoặc thêm chất phụ gia để nâng cao trị số

octan của xăng. Hai phương pháp chính đó là:
-Phương pháp phụ gia: Phụ gia chứa chì như TML(tertra methyl lead,
Pb(CH3)4), TEL (tertra ethyl lead, Pb(C2H5)4). Hiện nay, phụ gia chì đã bị cấm
sử dụng trong nhiê liệu động cơ trừ trong xăng máy bay. Do ảnh hưởng của nó
tới môi trường, gây hại, làm ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Ngoài
gia còn có thể thêm các chất phụ gia chứa oxi như metanol (CH 3OH), etanol
(C2H5OH)….
-Phương pháp hóa học: nhằm biến dổi thành phần của xăng như quá
trình Cracking nhiệt, Cracking xúc tác, Reforming, Alkyl hóa, Oligome hóa,
Isome hóa… Những loại xăng đã qua chế biến hóa họa trị số octan tăng hơn
nhiều so với xăng chưng cất trực tiếp, song độ bay hơi lại kém.
Xăng thường được gọi tên theo trị số octan của nó, trên thị trường xăng
Việt Nam vẫn lưu hành hai loại xăng là A76, Mogas 83 và xăng cao cấp AI93, Mogas92. Ngoài ra còn loại đặc biệt khác nữa là AI-95.

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

20


Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Thực tập kỹ thuật

I.11.2. Phương pháp xác định trị số octan
Có hai phương pháp xác định trị số octan là phương pháp RON
(Reserch Octhane Number) theo tiêu chuẩn ASTM – D2699 và phương pháp
MON (Motor Octhane Number) theo tiêu chuẩn ASTM – D2700.
Sự khác biệt của hai phương pháp này là số vòng quay motor thử
nghiệm.
RON: số vòng quay motor thử nghiệm là 600 vòng/phút.

MON: số vong quay motor thử nghiệm là 900 vòng/phút.
Thông thường, trị số octan theo RON lớn hơn trị số octan theo MON.
Sự khác biệt đó phản ánh mức độ nào đó: tích chất của nhiên liệu thay đổi khi
thay đổi chế độ làm việc của đông cơ. Đó gọi là độ nhạy của nhiên liệu với sự
thay đổi của động cơ khi làm việc, sự chênh lệch này càng ít càng tốt.
Cũng có thể xác định trị số octan theo công thức thực nghiệm:
OKT = 125,4 – 413/E + 0,183D
Trong đó: OKT: trị số octan của nhiên liệu.
E: tỉ số nén của động cơ.
D: đường kính của động cơ.
Trị số octan theo TCVN, yêu cầu trị số octan của nhiên liệu như sau:
Xăng

Petrolimex M83, M92

Thường

Cao cấp

Đặc biệt

Phương pháp
motor, min

76 – 83

76

83

89

Phương pháp
nghiên cứu, min

83 –92

83

92

98

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

21


Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Thực tập kỹ thuật
I.12 Trị số xetane
I.12.1 khái niệm và ý nghĩa

* Khái niệm: Để đặc trưng cho khả năng tự bốc cháy của nhiên liệu
diesel, người ta sử dụng đại lượng trị số xetan.
Trị số xetan là đơn vị đo quy ước, đặc trưng cho khả năng tự bắt lửa
của nhiên liệu diesel, là một số nguyên, có giá trị đúng bằng giá trị hỗn hợp
chuẩn có cùng khả năng tự bắt cháy. Hỗn hợp chuẩn này gồm hai
hydrocacbon: n-xetan (C16H34) quy định là 100, có khả năng tự bắt cháy tốt và

α - metyl naphtalen (C11H10) quy ước là 0, có khả năng tư bắt cháy kém.
- Ý nghĩa: nhiên liệu diesel sau khi phun vào xi lanh không tự bốc cháy
ngay, mà phải có thời gian cho nhiên liệu kịp bay hơi, kịp oxi hóa sâu thành
các hợp chất chứa oxi trung gian, có khả năng tự bốc cháy, khoảng thời gian
tự bốc cháy hoàn toàn. Khoảng thời gian tự bốc cháy đó gọi là thời gian cảm
ứng hay thời gian cháy chễ. Thời gian cảm ứng càng ngắn càng tốt, lúc đó
nhiên liệu sẽ cháy điều hòa.
Nếu thời gian cảm ứng mà dài quá thì một phần của nhiên liệu chưa kịp
bị oxy hóa trong khi đó một phần khác đã bị oxy hóa quá sâu và sẽ tự bốc
cháy khiến cho cả khối nhiên liệu bị bốc cháy cùng một lúc ở điều kiện bắt
buộc. Tốc độ cháy này rất lớn làm cho áp suất tăng lên đột ngột, làm hao tổn
công suất động cơ. Ngoài ra, do nhiên liệu cháy ở trạng thái chưa bị oxy hóa
sâu, không thể cháy hoàn toàn nên tạo thành nhiều muội trong động cơ, gây
hại cho động cơ.
Nhưng trị số xetan cao quá cũng không cần thiết vì gây lãng phí nhiên
liệu, bởi vì là một số thành phần nhiên liệu trước khi cháy, ở nhiệt độ cao
trong xi lanh sẽ phân hủy thành cacbon tự do tạo thành muội trong động cơ,
theo phản ứng sau:
CxHy

→

xC

+

y/2 H2

Nhưng nếu trí số xetan quá thấp sẽ xảy ra quá trình cháy kích nổ do:
trong nhiên liệu có nhiều thành phần khó bị oxy hóa, khi lượng nhiên liệu

phun vào xy lanh quá nhiều mới xảy ra quá trình tự bốc cháy, dẫn đến cháy

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

22


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

cùng một lúc, gây tỏa nhiệt mạnh, áp suất tăng mạnh, động cơ rung giật, gọi là
cháy kích nổ.
Để tăng trị số xetan cho nhiên liệu diesel, có thể thêm vào nhiên liệu
các chất phụ gia thúc đẩy quá trình oxy hóa như: iso-propylnitrat, n-butynitrat,
amylnitrat…
I.12.2 Phương pháp xác định
Để xác định trị số xetan bằng phương pháp dùng động cơ chuẩn
(ASTM – D613) tốn rất nhiều thời gian và nhiên liệu nên người ta đã dùng
phương pháp khác để thay thế. Trong đó, phương pháp tính trị số xetan ước
lượng và được gọi là chỉ số xetan (để phân biệt với trị số xetan là kết quả đo
được khi chạy bằng máy ASTM – D613). Việc tính toán này dựa trên cơ sở
một số chỉ tiêu đã biết của nhiên liệu như điểm cất 50% thể tích, tỉ trọng…
Cần chú ý là phương pháp tính toán không thể thay thế được phương
pháp đo trực tiếp bằng động cơ, mà ngược lại, nó chỉ là một công cụ cho phép
dự đoán trị số xetan với độ chính xác chấp nhận được nếu áp dụng cho các
nhiên liệu phù hợp.
Phương pháp tính toán thông dụng nhất là sử dụng công thức xác định
trị số xetan từ nhiệt độ sôi trung bình và tỉ trọng API. Công thức này được cụ
thể hóa thành tiêu chuẩn ASTM – D 976.

Công thức 1:
Cl =-420,34+0,016G2+0,192G*logM+65,01*(logM)2 - 0,0001809*M2
Trong đó:
G: tỷ trọng API (America Gravity), được xác định theo phương pháp
ASTM – D 287 hoặc D1298.
M: nhiệt độ trung bình của DO, 0F
Công thức 2:
Cl = 454,74 – 1641,416D + 774,74D2 – 0,554B + 97,803(logB)2
Trong đó:
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

23


Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

Thực tập kỹ thuật
Cl: chỉ số xetan.

D: tỉ trọng (desity) ở 150C, g/ml (theo phương pháp ASTM – D1298)
B: điểm chưng cất 50%, 0C (theo phương pháp ASTM – D86).
Căn cứ theo chỉ số xetan nhiên liệu diesel được chia thành hai loại: loại
thông thường dùng cho động cơ có tốc độ thấp, yêu cầu cho trị số xetan không
dưới 45 và loại đặc biệt cho động cơ có tốc độ cao, yêu cầu trị số xetan không
thấp hơn 50.

Trị số xetan theo TCVN, yêu cầu như sau:
Petrolimex

TCVN

Diesel

Thông dụng

Cao tốc

D1

D2

Trị số xetan , min

45

48

45

50

I.13 Nhiệt độ đông đặc

Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó sản phẩm giữ được tính
linh động ở điều kiện đã cho. Khi sản phẩm được làm đủ lạnh, đạt tới nhiệt độ
đông đặc, nó sẽ đông đặc hoặc không thể chảy lỏng được nữa dưới tác dụng
của trọng lực.
Điểm đông đặc cho biết giới hạn nhiệt độ thấp nhất sản phẩm có thể sử
dụng được.
Các sản phẩm dầu tối và các loại dầu nhờn có nhiệt độ đông đặc cao

nhất. Ở nhiệt độ thấp, chúng hoàn toàn mất tính linh động. Tính linh động của
sản phẩm dầu mỏ ở nhiệt độ thấp có ý nghĩa rất quan trọng trong khi vận
chuyển, bảo quản , tồn chứa và sử dụng. Đặc biệt trong điều kiện mùa đông.
Do Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nên chỉ tiêu này ít quan trọng.
Thông thường, người ta hay xác định điểm đông đặc của diesel, nhiên liệu
phản lực, nhiên liệu đốt lò.

Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

24


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

I.13.1. Phương pháp xác định điểm đông đặc
Điểm đông đặc của sản phẩm dầu mỏ được xác định theo phương pháp
ASTM-D97. Sản phẩm trước khi đem đi xác định điểm đông đặc, được đun
nóng để hòa tan hoàn toàn các thành phần trong nó, sau đó được làm lạnh theo
tốc độ quy định, cứ sau 30C lại kiểm tra tính linh động của mẫu một lần. Điểm
đông đặc của một mẫu là nhiệt độ tại đó mẫu không linh động được nữa khi ta
nghiêng bình đựng nó, cộng thêm 30C.
Điểm đông đặc của nhiên liệu phản lực và xăng máy bay được xác định
theo phương pháp ASTM – D2386. Theo phương pháp này, 25ml mẫu được
chứa trong 1 ông bao (hai lớp hàn kín mà giữa chúng vẫn nạp đầy khí nitơ
hoặc không khí khô ở áp suất khí quyển). Có nút vặn khít hoặc có que khuấy
và nhiệt kế. Mẫu được làm lạnh trong bình chân không chứa chất làm lạch cho
đến khi xuất hiên tinh thể. Tháo ống tinh thể ra khỏi bình làm lạnh để nó ấm
lên từ từ cho đến khi các tinh thể biến mất. Phép thử được lặp lại cho đến khi

sự khác nhau giữa nhiệt độ xuất hiện tinh thể và nhiệt độ biến mất tinh thể bé
hơn 30C.
Đối với mazut cặn, điểm đông đặc có thể không thể hiện tính chất chảy,
vì vậy thay vì đo điểm đông đặc của cặn mazut, người ta xác định tính chảy ở
nhiệt độ thấp của nó theo độ trương của phương pháp ASTM – D 1659.
I.14 Nhiệt trị
Nhiệt trị của nhiên liệu là lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một
đơn vị khối lượng nhiên liệu.
Nhiệt trị được xác định theo phương pháp thử ASTM – D240.
Đối với mỗi loại nhiên liệu đều có hai loại nhiệt trị: Nhiệt trị tổng
(gross heat of combustion) và nhiệt trị thực (net heat of combustion). Hai loại
nhiệt này khác nhau ở chỗ nhiệt trị tổng bao giờ cũng bao gồm cả nhiệt do hơi
nước ngưng tụ tỏa ra, trong khi đó nhiệt trị thực không có nhiệt này.
Với cùng chế độ của động cơ, công do động cơ phát ra (hay năng lượng
do động cơ phát ra) phụ thuộc vào nhiệt trị của nhiên liệu. Nhiệt trị cuang cao,
công suất càng lớn. Do đó, nhiệt trị của nhiên liệu ảnh hưởng trực tiếp đến
kinh tế của thiết bị sử dụng nhiên liệu.
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

25


Thực tập kỹ thuật

Gvhd:Ts Lê Minh Thắng

I.16. Một số sản phẩm của dầu thô
I.16.1 Xăng máy bay
Xăng máy bay dùng cho máy bay động cơ nổ kiểu piston. Xăng máy
bay đòi hỏi trị số octan rất cao, yêu cầu vể thành phần chưng cất nghiêm ngặt.

Xăng máy bay là sản phẩm được chưng cất trực tiếp từ dầu mỏ hoặc
sản phẩm Cracking xúc tác được bổ xung thêm các thành phần chất phụ gia
nhằm tăng trị số octan như alkylat, isomerat, iso-octan kỹ thuật, chất lỏng etyl
và các chất chống oxy hóa.
Đối với xăng máy bay được chưng cất trực tiếp từ dầu mỏ cho phép hòa
trộn thêm toluen (với hàm lượng không quá 20% khối lượng) và pirobezol
(không quá 10% khối lượng).
Các hydrocacbon thơm có trong xăng máy bay làm tăng nhiệt độ kết
tinh ban đầu và tạo điều kiện cho muội than hình thành ở bề mặt pistion và xi
lanh của động cơ trong quá trình đốt cháy không hoàn toàn. Vì vậy, hàm
lượng của toàn bộ hydrocacbon thơm có trong xăng máy bay thường được
khống chế khá nghiêm ngặt. Đối với xăng b70 do Nga sản xuất, không được
vượt quá 20% khối lượng và đối với các loại xăng khác thì không được vượt
quá 35% khối lượng.
Xăng máy bay được bổ xung thêm n-hydroxylamin làm tăng khả năng
chống oxy hóa với lượng từ 4.10-3 – 5.10-3% khối lượng.
I.16.1.1. Tính chất cơ bản của xăng máy bay
I.16.1.2 Khả năng chống kích nổ và phẩm độ của xăng máy bay
Tính chống kích nổ của xăng máy bay là chỉ tiêu hết sức quan trọng đối
với loại nhiên liệu này.
Khi hoạt động, động cơ máy bay chủ yếu làm việc với thành phần hỗn
hợp nhiên liệu và không khí khác nhau, được đặc trưng bằng hệ số α (α là hệ
số dư không khí).
Với hỗn hợp tương đối nghèo α = 0,95 – 1,0 động cơ làm việc ở điều
kiện tải trọng bình thường.
Khổng Quang Hưng. Hóa dầu 1. K47

26