Tổng quan về nhiên liệu
-
Upload
vanhaik40b -
Category
Documents
-
view
233 -
download
0
Transcript of Tổng quan về nhiên liệu
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
1/33
DRAGON_K40B
Page 1
1.1. Tng quan v nhin liu:1.1.1.Ngun gc:
C nhiu gi thuyt v ngun gc ca khong, nhng ch yu l hai ngun gc v
c v hu c. Tuy nhin gi thuyt v ngun gc hu c ng tin cy hn. Theongun gc hu c th khong c hnh thnh l do xc ng vt v thc vt bvi lp v lng ng hng triu nm i y bin. Nhc cc vi sinh vt phnhy to thnh cc kh, cc cht kh phn hy s dn lng ng to nn lp trmtch di y bin y chnh l cc vt liu hu c u tin ca du kh. Cc cht qua hng ngn nm cc thnh cc hydrocacbon l thnh phn ch yu chatrong du m.
1.1.2. Thnh phn ha hc trong du m: Hydrocacbon parafinic:
Hay cn gi l akal l loi hydrocacbon ph bin nht, chng tn titrong ba dng rn lng kh. Trong du m ch yu c 2 loi n-parafinv iso-parafin Trong n-parafin chim ch yu t25 n 35 % thtch, chng c s phn t t C1n C25. Cc paraffin ny c s C trn18 trng thi rn, nu b ha tan mt hm lng ln trong du c th
bng t.Cc paraffin c s C t1 n 4 v mt t C5 v C6thng trng thikh, nn trong qu trnh khai thc do s gim p sut nn chng sctch ra.
Izo-parafin thng ch nm trong phn nh ca thng ch nm trongphn nh v phn c nhit si trung bnh , cc izi-parafin c s C5n C10 l cc cu t rt qu trong phn nh ca du m. Chng lmtng khnng chng kch n ca xng.
Hydrocacbon naphtenic (vng no)L mt trong s hydrocacbon ph bin v quan trng ca du m, hmlng t30 n 60 % . Ch yu l vng 5 v 6 cnh, cng c thngngt 2 hoc 3 vng. Chng c mt trong phn on nh hoc phn cnhit si cao v trung bnh. Chng l thnh phn quan trng trong
nhin liu ng c v du nhn. Cc naphten mt vng lm cho xng ccht lng cao, cc naphten mt vng c cc nhnh l thnh phn rt ttcho du nhn v chng c nht cao v t thay i theo nhit .
Hydrocacbon thm:
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
2/33
DRAGON_K40B
Page 2
Thng gp l loi mt vng v cc ng ng. Chng thng nmtrong phn on nh. Chng lm tng khnng kch n ca ca xng.Tuy nhin i vi nhin liu phn lc v diesel chng li lm gim cht
lng ca nhin liu do kh t bc chy v to cc v to tn chong c. Nu cc naphten mt vng c cc nhnh di li l nhin liuqu cho qu trnh sn xut du nhn do chng c nht cao v t bini theo nhit .
Hydrocacbon loi hn hp naphten thm:L ph bin trong du m, chng thng nm trong phn c nhit sicao.
Cc thnh phn phi hydrocacbon:Ngoi ra trong du m cn c cc thnh phn khc nh : cc hp cht
cha lu hunh, cc cht cha nito hay oxi, cc kim loi nng, nha vasphanten, v nc cc hp cht ny cha trong nhin liu lm nhinliu xu i cht lng ca nhin liu, gy nhim mi trngDi trong qu trnh chng ct, hm lng cc cht ny cng thp cng tt.
1.1.3. Mt s tnh cht ha l ca nhin liu: Tr s octan:
y l thng st trng cho khnng chng kch n ca nhin liu, noc o bng % th tch ca iso-octane (2,2,4 Trimethyl pentaneC8H18) trong hn hp ca n vi n-heptane, tng ng vi khnng
chng kch n ca nhin liu th nghim iu kin chun.Trong n-heptane quy c c tr s octane=0 v iso-octane quy c ctr s octane=100.Hin c 4 loi tr soctane khc nhau ang c s dng chu u, l:- Tr soctane theo phng php nghin cu (RON)- Tr soctane theo phng php m t- Tr s octane nghin cu theo phn on ct (c nhit si ti100oC) R 100oC
- Tr s octane trn ng i (Road ON). Tr s xetan:
Tr s xetane l mt n vo quy c c trng cho tnh t bc chyca nhin liu diesel v c o bng % thtch hm lng n-cetane
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
3/33
DRAGON_K40B
Page 3
(C16H34) trong hn hp ca n vi methyl naphthalene iu kin tiuchun.Theo quy c, methyl naphthalene c tr s cetane = 0 v n-cetane c tr
s cetane = 100. Tr sxetane c xc nh theo phng php thASTM D.976 hoc D.4737.
nht: nht l mt i lng vt l c trng cho trlc do ma st ni tisinh ra gia cc phn t khi chng c s chuyn ng trt ln nhau. Vvy, nht c lin quan n khnng thc hin cc qu trnh bm,vn chuyn cht lng trong cc hng ng, khnng thc hin ccqu trnh phun, bay hi ca nhin liu trong bung chy, ng thi nlin quan n khnng bi trn ca cc phn
on khi s dng lm du nhn. nht ca nhin liu rt quan trng v n nh hng n khnng
bm v phun nhin liu vo bung t. nht ca nhin liu c nhhng ln n kch thc v hnh dng ca kim phun. Nhin liu c nht qu cao rt kh nguyn t ha, cc tia nhin liu khng mn v kh
phn tn u trong bung t. Kt qu l lm gim hiu sut v cngsut ng c. i vi cc ng c nh, cc tia nhin liu c th chmvo thnh xy lanh, cun i lp du bi trn v lm tng ln nhinliu trong du nhn. Hin tng cc chi tit bn mn nhanh chnh l
do nguyn nhn ny.Nhin liu c nht qu thp khi c phun vo xylanh s to thnhcc ht qu mn, khng th ti c cc vng xa kim phun v do hnhp nhin liu khng kh to thnh trong xylanh khng ng nht,nhin liu chy khng u, cng sut gim. Nhin liu c nht quthp c th gy ra hin tng r r ti bm, lm sai lch kt quongm dn n thay i t l pha trn khng kh- nhin liu. Mc mimn ca cc chi tit trong h thng cung cp nhin liu tng khi nhtca nhin liu.
im ng c:im ng c ca nhin liu l nhit thp nht m nhin liu vngic cc tnh cht ca cht lng, hay ni cch khc l nhit thpnht m ta c thbm nhin liu.
Tr s acid, base:
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
4/33
DRAGON_K40B
Page 4
Tr s acid hay cn gi l tr s trung ha ca nhin liu l s mg KOHcn thit trung ha ht lng acid c trong mt gam mu.Tr sacid l thc o nh gi hm lng cc hp cht v c v acid
tng ca nhin liu. N gip nh gi mc n mn ca cc chi titkim loi khi tip xc vi nhin liu. Tr sny c s dng kimsot cht lng ca du bi trn, n cng i khi c s dng nh lmt php o s gim cht lng ca cht bi trn sau mt thi gian sdng
Nng sut ta nhit hay nhit tr:Mt tnh cht c bn ca nhin liu l nng sut ta nhit (hay nhit tr)ca n. Cng vi cc tnh cht khc, nhit tr c tm quan trng trongvic ch to cc thit b nhit c khnng d dng chuyn ha nhin
liu thnh cng c ch mt cch hiu qu.Nhit tr ca nhin liu l lng nhit c gii phng ra khi n chyhon ton vi oxi v ngng t cc sn phm ti mt nhit xc nh.Cc gi tr c thc biu th bng cc n v nhit tiu chun (cal/g,J/g) i vi cc nhin liu rn v lng.
Nhit tr ca mt kh c biu th bng sn v nhit c gii phngkhi t chy mt n v thtch kh p sut khng i. n vnhit tiu chun l kcal/m3. Nhit tr ca mt kh c xc nh ti mtnhit chun, ckhng kh v kh u c a v nhit chun,
sn phm chy cng c lm lnh ti nhit ny, qu trnh chy phixy ra hon ton, ngha l sn phm ch c CO2, SO2, H2O v N2.
Nhit tr ca mt nhin liu rn hay lng c xc nh bnh thng thtch khng i trong mt nhit lng k c khnng chu c plc tng ln. V cc sn phm c lm lnh ti nhit ca nhitlng k nn gi trthu c l gi tr th.
im chp chy cc kn:Nhit bt chy cc kn hay cn gi l Flash point PMCC (Pensky-Martens Closed Cup) l nhit thp nht iu kin p sut khng
kh, mu nhin liu th nghim hu nh bt chy khi ngn la xut hinv t lan truyn mt cch nhanh chng trn b mt ca mu.
Nhit bt chy xc nh xu hng hnh thnh hn hp c th chyvi khng kh di iu kin th nghim, n l mt trong cc chtiu
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
5/33
DRAGON_K40B
Page 5
nh gi mc d bt chy ca nhin liu cng nh thi gian cmng trong ng c.
Nhit chp chy c ngha quan trng i vi qu trnh vn chuyn
v tn cha nhin liu. Nhit chp chy qu thp rt d gy chy n.N cng l du hiu cho thy nhin liu b ln vi cc loi khc cbay hi cao hn. Nhit chp chy hu nh khng c ngha ivi cht lng ca nhin liu ca nhin liu khi nh gi trn gc tnh nng k thut ca cc thit b s dng n.i vi cc sn phm du m th nhit chp chy khc nhau. Xngc nhit chp chy khong -40oC, nhin liu cho ng c phn lcc nhit chp chy trong khong 28-60oC (trung bnh l 40oC),diesel c nhit chp chy trong khong 35 - 80oC(trung bnh l
60oC) phn on du nhn c nhit chp chy 120-325oC. im c:
L mt ch tiu quan trng, n xc nh nhit ti cc tinh th spxut hin trong nhin liu iu kin th nghim xc nh, ti nhit tinh th sp bt u kt ta khi du diesel khi s dng. im c cthc gi l im my m hay im vn c. Cc thit b my mc,xe u c th phi lm vic iu kin nhit thp. Nu Cloud pointkhng thch hp th thnh phn sp trong nhin liu d b kt ta cn trqu trnh phun nhin liu vo ng c t.
Hm lng tro:Mt lng nh mu c t cho n khi phn nhin liu chy ht, cnkhi lng mu cn li ta thu c hm lng tro.Cc cht khng chy trong nhin liu c chia ra lm 2 loi: cc cnrn v cc hp cht kim loi tan trong nc hoc du. Cc cht to troc th c mt trong nhin liu diesel trong 2 dng:- Cc cht rn b mi mn: Loi ny gp phn mi mn vi phun,
bm nhin liu, piston v vng xec mng.- Cc x phng kim loi: t nh hng n mi mn nhng
chng c th gp phn vo vic to cn trong ng c. T trng:
T trng l i lng c trng cho nng nh, c chc ca nhinliu, c o bng khi lng trn mt n v th tch nhin liu. T
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
6/33
DRAGON_K40B
Page 6
trng c dng tnh ton, chuyn i gia th tch v khi lng, chuyn i gia th tch nhit ny sang th tch nhit khc.So vi cc ch tiu khc th t trng khng phi l yu t quan trng
nh gi cht lng ca nhin liu. Tuy nhin, n cng c nhng ngha nht nh, nu 2 nhin liu c cng gii hn nhit si th nhinliu no c t trng cao hn th thng c hm lng cc hydrocarbonthm v naphthenic cao hn.
1.1.4. Mt s tiu chun k thut cho nhin liu:
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
7/33
DRAGON_K40B
Page 7
Bng 1: Mt s tiu chun k thut ca nhin liu diesel
Tn ch tiu Mc Phng php th
Hm lng lu hunh mg/kg, max 500 2500 TCVN 6701:2000(ASTM D 2622)/ASTM D 5453
Ch s xetan, min 46 ASTM D 4737
Nhit ct, C, 90% th tch,max
360 TCVN 2698:2002/(ASTM D 86)
im chp chy cc kn C, min 55 TCVN 6608:2000
(ASTM D 3828)/ASTM D 93 nht ng hc 40 C, mm /s 2-4,5 TCVN 3171:2003/
(ASTM D 445)Cn C ca 10% cn chng ct, %khi lng, max
0,3 TCVN 6324:1997(ASTM D 189)/ASTM D 4530
im ng c, C, max +6 TCVN 3753:1995/(ASTM D 97)
Hm lng tro, % khi lng, max 0,01 TCVN 2690:1995/(ASTM D 482)
Hm lng nc, mg/kg, max 200 ASTM E 203
Tp cht dng ht, mg/l, max 10 ASTM D 2276
n mn mnh ng 50 C, 3 gi,max
Loi 1 TCVN 2694:2000(ASTM D 130)
Khi lng ring 15C, kg/m 820-860 TCVN 6594:2000(ASTM D 1298)/ASTM D 4052
bi trn, , max 460 ASTM D 6079
Ngoi quan Sch, trong ASTM D 4176
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
8/33
DRAGON_K40B
Page 8
Bng 2: Mt s tiu chun k thut ca Xng Khng Ch
Tn ch tiu Xng khng ch Phng php th90 92 95
1.Tr s octan, min- Theo phng php nghin cu(RON)- Theo phng php mt (MON)
9079
9281
9584
TCVN 2703 : 2002 (ASTMD2699)
ASTM D 2700Hm lng ch, g/l, max 0,013 TCVN 7143 : 2002 (ASTM D
3237)3. Thnh phn ct phn on:- im si u, 0C
- 10% th tch, 0C, max- 50% th tch, 0C, max- 90% th tch, 0C, max- im si cui, 0C, max- cn cui, % th tch, max
Bo co
701201902152,0
TCVN 2698 : 2002 (ASTM D
86)
4. n mn mnh ng 50 C/3 gi,max
Loi 1 TCVN 2694 : 2000 (ASTM D130)
5. Hm lng nha thc t( radung mi), mg/100 ml
5 TCVN 6593 : 2000 (ASTM D381)
6. n nh oxy ha, pht, min 480 TCVN 6778 : 2000 (ASTM D
525)7. Hm lng lu hunh, mg/kg, max 500 TCVN 7023 : 2000 (ASTM D2622)/ ASTM D 5453
8. p sut hi (Reid) 37,8 C, kPa 43 - 75 TCVN 6593 : 2000 (ASTM D4953)/ ASTM D 5191
9. Hm lng benzene, % th tch,max
2,5 TCVN 6703 : 2000 (ASTM D3606)/ ASTM D 4420
10. Hydrocacbon thm, % th tch,max
40 TCVN 7330 : 2003 (ASTM D1319)
11. Olefin, % th tch, max 38 TCVN 7330 : 2003 (ASTM D
1319)12. Hm lng oxy, % khi lng,max
2,7 TCVN 7332 : 2003 (ASTM D4815)
13. Khi lng ring (15 C), kg/m Bo co TCVN 6594 : 2000 (ASTM D1298)/ ASTM D 4052
14. Hm lng kim loi (Fe.Mn), 5 TCVN 7331 : 2003 (ASTM D
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
9/33
DRAGON_K40B
Page 9
mg/l, max 3831)15. Ngoi quan Trong, khng c
tp cht l lngASTM D 4176
1.1.5.Ngun nhin liu mi:Bn cnh ngun du th ang ngy cng cn kit v vn bo v mi
trng, cc nh khoa hc v cc nh nghin cu v ang nghin cu tm ra ccngun nhin liu mi nhm hn ch p lc cho ngnh du kh hin nay cng nhngun nhin liu thn thin vi mi trng hn. c nhiu ngun nhin liu mi c tm thy v ang c s dng rng ri hin nay trn th gii cng nh nc ta . Trong cc ngun nhin liu mi c coi nh c tm nng v ang cnghin cu tm hiu nhiu chnh l ngun nhin liu sinh hc (biodiesel).
Nhin liu sinh hc l cc dng nhin liu c ngun gc ng thc vtnhng khc vi cc dng nhin liu ha thch c hnh thnh do qu trnh phnhy xc sinh vt trong hng triu nm. Hin nay trn th gii ph bin nht l duiesel sinh hc v ethanol.
Bn cnh c cc ngun nhin liu khc ang l tm nng pht trin chongun nhin liu sch nh:
Pin nhin liu:y l k thut c th cung cp nng lng cho con ngi nhng
khng thi ra kh CO2 hoc nhng cht thi c hi khc. Mt pin nhin
liu tiu biu c th sn sinh ra in nng trc tip bi phn ng giahydro v xy. Hydro c th ly t nhiu ngun nh kh thin nhin, khmtan ly t cht thi sinh vt v do khng bt chy nn chng khngc kh thi c hi. i u trong lnh vc ny l Nht Bn. Quc gia nysn xut c nhiu ngun pin nhin liu khc nhau, dng cho xe
phng tin giao thng, cho t hoc c cho c cc thit b dn dngnh in thoi di ng.
Nng lng mt tri:Nht Bn, M v mt s quc gia Ty u l nhng ni i u trong
vic s dng ngun nng lng mt tri rt sm (t nhng nm 50 thktrc). Tnh n nm 2002, Nht Bn sn xut c khong520.000 kW in bng pin mt tri, vi gi trung bnh 800.000Yn/kW, thp hn 10 ln so vi cch y trn mt thp k. Nu mt gianh ngi Nht 4 ngi tiu th t3 n 4 kW in/mi gi, th h cn
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
10/33
DRAGON_K40B
Page 10
phi c din tch t 30-40 m2mi nh lp pin. Nht Bn phn un nm 2010 s sn xut c hn 8,2 triu kW in tnng lngmt tri.
Nng lng ti dng.y l ngun nng lng v cng phong ph, nht l quc gia cdin tch bin ln. Sng v thy triu c s dng quay cc turbin
pht in. Ngun in sn xut ra c th dng trc tip cho cc thit bang vn hnh trn bin nh hi ng, phao, cu cng, h thng hoa tiudn ng v.v
Nng lng gi:Nng lng gi c coi l ngun nng lng xanh v cng di do,
phong ph v c mi ni. Ngi ta c th s dng sc gi quay cc
turbin pht in. V dnh H Lan hay Anh, M. Ring ti Nhtmi y ngi ta cn sn xut thnh cng mt turbin gi siu nh, sn
phm ca hng North Powen. Turbin ny c tn l NP 103, s dng mtbnh pht in dng cho n xe p thp sng hoc gii tr c chiu dicnh qut l 20 cm, cng sut in l 3 W, thp sng mt bngn nh.
Du thc vt ph thi dng chy xe:Du thc vt khi thi b, nu khng c tn dng s gy lng ph
ln v gy nhim mi trng. Du thc vt thi khng c cc cht nh
xt lu hunh, cn lng khi en thi ra ch bng 1/3 so vi cc loidu truyn thng.
Nng lng t tuyt:Hip hi nghin cu nng lng thin nhin Bihai ca Nht
thnh cng trong vic ng dng tuyt lm lnh cc kho hng v iuha khng kh nhng ta nh khi thi tit nng bc. Theo d n ny,tuyt c cha trong cc nh kho gi nhit kho t 00C n 40C.y l mc nhit l tng dng bo qun nng sn v vy mgim c chi ph sn xut v gim gi thnh sn phm.
Nng lng t s ln men sinh hc:Ngun nng lng ny c to bi s ln men sinh hc cc ph
thi sinh hot. Theo , ngi ta s phn loi v a chng vo nhngb cha cho ln men nhm to ra kh metan. Kh t ny s lm cho
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
11/33
DRAGON_K40B
Page 11
ng c hot ng t sn sinh ra in nng. Sau khi qu trnh phnhy hon tt, phn cn li c s dng lm phn bn.
Ngun nng lng a nhit:y l ngun nng lng nm su di lng nhng hn o, ni la.
Ngun nng lng ny c th thu c bng cch ht nc nng thng nghn mt su di lng t chy turbin in.
Kh Mtan hydrate:Kh Mtan hydrate c coi l ngun nng lng tim n nm su
di lng t, c mu trng dng nh nc , l th phm gy tcng ng dn kh v c ngi ta gi l nc c th bc chy.Metan hydrate l mt cht kt tinh bao gm phn tnc v metan, nn nh iu kin nhit thp v p sut cao, phn ln c tm thy
bn di lp bng vnh cu v nhng tng a cht su bn di lngi dng v l ngun nguyn liu thay th cho du la v than rttt. [KHCN s thng 2/2007 (trang 55)]
1.2. Tng quan v plastic:1.2.1. Gii thiu v plastic:
Plastic hay cn gi l nha do. Plastic khng c trong t nhin m do ngi ta ch to
ra. Nm 1862, mt ngi Anh tn l Alexander Pakers tm ra hp cht plastic u tin
mang tn Parkesine. Sau n c pht trin v ci tin thnh cc loi nha hin nay
m ta ang s dng. Nhiu cht nha do c ch "poly" u, chng hn ch "Polyten".
"Poly" c ngun gc t ting Hy Lp mang ngha l "nhiu". Polyten c ngha l nhiu
phn t eten c ni kt vo nhau. Hu ht plastic u c lm t cc ho cht c
trong du, c vi loi c ly t g, than v cht kh t nhin.
1.2.2. Phn loi:C nhiu cch phn loi plastic khc nhau nh:
Phn loi theo hiu ng ca polymer vi nhit : Nha nhit do : L loi nha khi nung nng n nhit chy mm Tm th n
chy mm ra v khi h nhit th n ng rn li. Thng c tng hp bng
phng php trng hp. Cc mch i phn t ca nha nhit do lin kt bng
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
12/33
DRAGON_K40B
Page 12
cc lin kt yu (lin kt hydro, vanderwall). Tnh cht c hc khng cao khi so
snh vi nha nhit rn. Nha nhit do c khnng ti sinh c nhiu ln, v d
nh : polyetylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), poly metyl metacrylat
(PMMA), poly butadien (PB), poly etylen tere phtalat (PET), ...
Nha nhit rn: l hp cht cao phn t c khnng chuyn sang trng thi khnggian 3 chiu di tc dng ca nhit hoc phn ng ha hc v sau khng
nng chy hay ha tan tr li c na, khng c khnng ti sinh. Mt s loi
nha nhit rn: ure focmadehyt [UF], nha epoxy, phenol focmadehyt [PF], nha
melamin, poly este khng no...
Vt liu n hi (elastome): l loi nha c tnh n hi nh cao su. Phn loi theo ng dng:
Nha thng dng : l loi nha c s dng s lng ln, gi r, dng nhiutrong nhng vt dng thng ngy, nh : PP, PE, PS, PVC, PET, ABS,...
Nha k thut : L loi nha c tnh cht c l tri hn so vi cc loi nha thngdng, thng dng trong cc mt hng cng nghip, nh : PC, PA, ......
Nha chuyn dng : L cc loi nha tng h p ch s dng ring bit cho tngtrng hp.
Phn loi theo thnh phn ha hc mch chnh: Polyme mch cacbon: polymer c mch chnh l cc phn t cacbon lin kt vi
nhau: PE, PP, PS, PVC, PVAC, ...
Polyme d mch: polymer trong mch chnh ngoi nguyn t cacbon cn c cacnguyn tkhc nh O,N,S... V dnh PET, POE, poly sunfua, poly amit, ...
Polyme v c nh poly dimetyl siloxan, si thy tinh, poly photphat, ...1.2.3. Mt vi loi plastic thng dng:
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
13/33
DRAGON_K40B
Page 13
1.2.3.1. Polystyrene :L mt polymer thm lm t styrene monomer thm, c k hiu l PS mt
hydrocarbon lng l thng mi ha sn xut t du kh ca cng nghip ha cht.Polystyrene l mt trong nhng loi c s dng rng ri nht ca nha
Polystyrene l mt cht do nng, rn nhit phng, nhng nu nng chy trn
nhit chuyn tip thy tinh ca n (i vi dp khun hoc n), v trnn rn li khi
ngui. polystyrene l mt nha cng khng mu vi s linh hot hn ch. N c thc
c thnh khun mu vi cc chi tit p. Polystyrene c th trong sut hoc c thc
thc hin a v mu sc khc nhau.
ng dng: trong dao ko dng mt ln, nha cc m hnh, a CD v DVD trng
hp, v ni bo ng khi. Sn phm c lm t polystyrene va c to bt gn
khp ni, i vi vt liu ng gi. Polystyrene c thc ti ch, v c s"6" nh l
biu tng ti ch ca n. Polystyrene mt mt thi gian rt di phn hy, l mt dng
nhim trong mi trng ngoi tri, c bit dc theo b bin v ng thy.
1.2.3.2. Ny long:Nylon = Ni Lon c th dng thay th cho t v thay th cho rt nhiu cc
sn phm khc nhau sau khi tr nn khan him vi la trong thi gian Chin tranh
Th gii th II. N thay th la trong qun i cc ng dng nh d, o chng n,
v c s dng trong rt nhiu cc loi bnh xe "tires".
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
14/33
DRAGON_K40B
Page 14
Ni lon l mt loi nh t kt hp ha hc, thng mi u tin c s dng ni
lon l bn chi (1938), Nylon u tin c thnh cng rt nhiu trong thng mi
tng hp hahoc. C hai phng php ph bin cho cc si nylon lm cho cc ng
dng. Trong mt trong nhng phng php tip cn, vi mt "acid molecules"
(COOH) trn mi nhm c kt thc vi "reacted molecules" cha amine (NH2) trn
mi nhm. Si nylon ang c s dng trong nhiu ng dng, bao gm c vi,
thm, dy n "strings", v dy thng.
Ni lon cng c s dng cho cc b phn c kh nh my may. K thut-lp
nylon c tao bng cch phun ra, c, v khun.
1.2.3.3. Polyetylen:Polyetylen c vit tt l PE, l mt loi nha nhit do, c s dng ph bin
trong i sng, c dng bc dy in, bc hng, lm mng mng che ma, chai l, ch
to thit b trong ngnh sn xut ha hc Cu trc phn t gm nhiu nhm etylen
CH2-CH2 lin kt vi nhau bng cc lin kt hydro no.
Polyetylen mu trng, hi trong, khng dn in v khng dn nhit, khng cho
nc v kh thm qua.Ty thuc vo loi PE m chng c nhit ha thy tinh Tg -
100 C v nhit nng chy Tm 120 C.[Jean-Michel Charier: Polymeric materials and processing: plastics, elastomer and
composites, Nh xut bn Hanser, Mnchen -Wien-New York, 1991.]
1.2.3.4. Polyethylene terephthalenePolyethylene terephthalene thng c vit tt l PET hay PETE l mt loi
nha nhit do c cng thc phn t (C10H8O4)n nm trong nhm polyester. N lnguyn liu ch yu ca cc loi chai cha nc gii khc, cc cht lng v cc loi hpng thc phm, trong k thut ng dng s kt hp vi bng thy tinh.n c gn
nhn vi m # 1 trn hoc gn cui chai v hp ng. Cc c tnh ca PET c quytnh bi qu trnh x l nhit, n c th tn ti chai: v nh hnh (trong sut) v dngkt tinh ( mu trng c).
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
15/33
DRAGON_K40B
Page 15
Mt s tnh cht ca PET
Cng thc phn t (C10H8O4)n
Mt v nh hnh : 1,370 g / cm , [1] tinhth : 1,455 g / cm 3 [1]
ha tan trong nc Khng ha tan
dn nhit 0,24 W.k- m- [1]
im nng chy 2600C [1]
Nhit dung ring 1.0 kJ/(kgK)[1]
1.3. Tnh hnh s dng nha trn th gii v Vit Nam.Ngy nay, khi x hi cng pht trin, nhp sng cng nhanh, con ngi c xu
hng s dng cc vt dng tin li cng tng, trong cc vt dng t nha
c s dng nhiu nht. Chng hn nh cc chai ng thc ung, hp ng thc
n, hay cc ti nha ngy cng tng. Tuy nhin, nha l mt hp cht thi gian
phn hy rt lu.
V d: nh thi gian mt chai nha phn hy hon ton l khong 450-1000
nm., mt ti nilon l khong t10 n 20 nm
Theo thng k ti Hoa K, nha l loi cht thi tng nhiu nht, tng t < 5%
khi lng ca tng s cht thi rn th(MSW) vo nm 1980 n nay l >
11%. Trong nm 2001, trong khong 25.000.000 tn cht thi nha. Ti Anh, c
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
16/33
DRAGON_K40B
Page 16
tng cng khong 4.700.000 tn cc sn phm nha c s dng trong cc thnh
phn kinh tvo nm 2001. Vit Nam, mi ngy c khong 120 tn bao b c
s dng, trong c 60% (khong 80 tn mi ngy) l bao b nha, l cht thi
plastic, vi thnh phn ch yu l nha PE, PP, PS, PET... c tui th rt lu v rt
kh t phn hy.
ng trc cc vn nn vmi trng do rc thi t bit l t nha, cc nh khoa
hc tm ra cc phng php khc nhau x l chng. V ti chl php php
ti u v c hiu qu nht cho n thi im hin ti. C nhiu phng php ti
chkhc nhau c a ra v c p dng rt thnh cng v gim thiu c
phn no tnh hnh.1.3.1. Mt s m hnh ti ch nha:
Ti ch nha thnh nha ti ch v s dng li: Nht, cc nh khoahc nghin cu v ti s dng li loi a nha c s dng mt
ln ph bin Nht. Loi a sn xut theo phng php ny rt bt
mt, mu sc c th lm theo mun khch hng, thu ht c ngi
tiu dng. Vic s dng loi nha ny p ng c cc mc tiu:
gim nhim, ti s dng v ti ch. V gip loi b 68,5 triu (274 tn)cy a lng ph bt mi ngy Nht v gim 2,5 triu tn nha PET
tm thy trong bi rc mi nm, c nhng dy chuyn sn xut a nha
gip Nht chng hn trong vn lin quan n mi trng. Mi
kilogam loi nha ny s dng trn 0,87 kilogam chai nha
polyethylene terephthalate (PET). Ngoi ra, vic ti nha thnh cc loi
nha ti chc s dng trong nhiu trng hp khc, chng hn
thnh cc ht nha ti ch, thnh ht nha
Ngoi ra, nha thi cn c nghin cu, ti ch thnh cc vt liu giadng c ch bin thnh si tng hp, mt loi si nh, gi nhit
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
17/33
DRAGON_K40B
Page 17
c s dng thay th nguyn liu bng x t nhin trong sn xut
chn, ga, gi m.
Ti ch thnh vt liu xy dng:Sau mt thi gian nghin cu v th nghim, gii php sn xut vt liu xy dng
t rc thi nha c Vin Vt liu xy dng (B Xy dng) cng b. Trong nghin
cu ny, vn p c chn lm sn phm cho qu trnh ti ch ny, do vn p c
chn bi thnh phm ny khng kn nguyn liu nn c th tn dng ti a ngun rc
thi v ch cn phn loi ngay t h gia nh. Nguyn liu lm vn p l cc loi nha
PE, PET, LDPE, HDPE, PP, PVC..t cc loi rc thi khc nhau c thnh phn v t l
khc nhau.Rc thi nha sau khi c tch ra t rc thi sinh hot (rc h dn, rc
ch), c xay ra loi b tp cht, sy kh v cui cng qua my n p thnh
vn. tng bn, cng v mi mn c hc, cc nh nghin cu b sung si
x da, si thy tinh, bt , keo kt dnh v cc cht n nh bt , bt nhCc loi
vn p nha c th dng ch to cc loi vt liu xy dng khcnhau nh vn cp
pha, vn sn, vn tng, vn trn, cc loi vt liu cch m, cch nhit v cc sn phm
thay th g khc.
Nghin cu ca cc nh khoa hc thuc vin VLXD cng a ra cng ngh ti
ch nha (PET) ph thi thnh nha polyester khng no(UPE) ch to vt liu
composite ng dng trong nhiu lnh vc nh giao thng vn ti, xy dng, thy sn v
bu chnh vin thng. Vin VLXD ch to c h thng thit b quy m Pilot c
th sn xut mi m 100 kg nha UPE. Nha UPE t nha PET ph thi ang c th
nghim lm vt liu composite nh ca n, gh ngi cho sn th thao, pano ca bn nc.
Bin i nha thi thnh nhin liu: vn ny v ang c cc nh nghincu tm hiu v thc hin, n c c nhng bc u kh thi. Trong n
ny, chng ti s tm hiu v nghin cu v vn ny.
1.3.2. Tng quan v bin i nha thnh nhin liu:
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
18/33
DRAGON_K40B
Page 18
1.3.2.1. Gii thiu v bin i nha thnh nhin liu:Theo IEA (c quan d bo nng lng quc t) ngun cung cp du th ca th
gii bt u khan him t nm 2010 v s tng chm hn d kin k t nm 2013. Snlng khai thc du m trn ton th gii s t 95,33 triu thng/ngy vo nm 2012,
gim 2,7 triu thng/ngy so vi d on cch y mt nm. Theo IEA, mc tiu th du
m s tng trung bnh 1,6%/nm trong thi gian t nm 2008 n nm 2013, gim so vi
d on trc y l 2,2%. Mc tng ngun cung cp hng nm s tng ng hoc
vt mc tiu th cho n nm 2010, nhng sau gim xung cn cha y 1 triu
thng/ngy t nm 2010-2013.
Ti hi ngh v kh thi CO2 din ra ngy 30/6 ti H Lan, ng Pieter Boot, Gim c
chnh sch thuc IEA, cho rng, nhu cu s dng nng lng th gii s kin s tng
55% vo nm 2030. Tuy nhin, trong cc loi nhin liu ha thch chim 84%.
Qua cc s liu thng k trn ta thy tnh hnh ngun nhin liu khong ang ang dn
ri vo tnh trng kh khng. Trong khi lng rc thi t nha li tng ln nhanh
chng theo nhu cu ca x hi. T ta thy vic nghin cu v tm ra mt ngun
nguyn liu mic quan tm. V ti nghin cu bin i nhin liu thnh nha
ang c ch v nghin cu trn th gii cng nh Vit Nam.
Trn th gii vn nghin cu chuyn i nha thi thnh nhin liu a c nghin
cu rt lu. d n Kaisei, l mt nhm nh gm cc nh kinh doanh v bo v mi
sinh t Hong Kong, California v London, c chung mc tiu l ti ch bin cht nha
do thnh nhin liu diesel. nghin cu v bin i nha thi c thu gom t cc
vng bin bc Thi Bnh Dng. Thi Lan, cng ty Single Point Energy vEnvironment ti ch bin ph thi bng nha do thnh nhin liu lng ri em bn
cho cc nh my lc du. Nht, v mt s quc gia khc tin hnh nghin cu v
th nghim loi nhin liu ni ny. Cn Vit Nam , c nghin cu Sn xut du t
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
19/33
DRAGON_K40B
Page 19
nha ph thi ca TS Hunh Quyn, gim c Trung tm cng ngh ha du Trng
i hc Bch khoa TP H Ch Minh, n ch mi nm trong khun kh ca mt bn
nghin cu n thun, cha ng dng c vo trong thc t, cho nhiu l do khc nhau.
1.3.2.2. Mt s cng trnh nghin cu ti ch nha trn th gii: Hoa K: m hnh ti ch nha ca Cng ty Cng nghNng lng
ChevronTexaco Texac thc hin nm 2004.
Trong m hnh ny mt quy trnh mi c pht trin bng vic kt hp vic x l
ng thi c cht nha thi v sp FT (Fischer - Tropsch) sn xut ra cc phn t du
nhn. y l mt qu trnh nhit, khng dng xc tc cng vi s nhit phn p sutkh quyn. chuyn i cc hp cht cao phn t thnh cc phn t du nhn c khi
lng nhhn. Sau qu trnh dng phn ha hydro c dng chuyn i sn
phm ny n gii hn chy di ca du nn theo tiu chun ca du nn. Sn phm
ph ch yu l du diesel, cng vi mt t sn phm C4 kh.
Cc th nghim ban u c thc hin trong cc phng th nghim. Cc nguyn liu
c th nghim gm polyethylene (PE), 96% PE - 4% poly (ethylene terephthalate)
(PET), sp FT, v mt hn hp 50/50 ca PE v sp FT.
Sn phm ca qu trnh nhit phn nhit trn 3850C chim khong khong
37-57% v khi lng, trong khi lng du nhn thu c chim khong 60-70% v
khi lng. Gi s rng tt c cc olefin (hu nh l tt c 1-olefin) u c thc nng
cp thnh du nhn bng s polyme ha thp .Cc sn phm thu c t sng phn
ha sn phm y ca qu trnh nhit phn c nht t 3,4-5,4 cSt, khong chy t -13
n -370
C, v ch s nht khong 150-160. Cc bc th nghim:
Sau khi a HDPE vo thit bi phn ng, v lm sch h bng mt lai kh tr, h
thng phn ng c h xung nn l, H thng c gia nhit t nhit phng n
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
20/33
DRAGON_K40B
Page 20
nhit nhit phn trong khong 15-20ph v hc ginhit trong 1 gitrc
khi a trli nhit phng. Trong tt c th nghim, chuyn i hon ton cc tc
cht HDPE v h thng c vsinh sau lt th nghim cui cng. Mt vi th nghim
c tin hnh nhm xc nh nhit v p sut ti u. Do khng c siu chnh thi
gian lu trong qu trnh nhit phn, nn khi tin hnh nhit phn nhit cao cho php
cc phn t khi lng ln hn bc hi nhanh chng. nhit thp hn, cc phn t
HDPE ln hn khng bc hi v mt nhiu thi gian lu trong h thng cho qu trnh
craking.
Hnh 1: s nhit phn nha do
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
21/33
DRAGON_K40B
Page 21
Hnh 2: Sn phm qu trnh chng ct p sut 0,1 at.
Trung Quc:y l m hnh nghin cu ca trng i hoc Khoa Hc v Cngngh Shaanxi c Trung Quc. y x dng hai phng php, nhit phn khngxc tc v nhit phn c xc tc:
y l qu trnh nhit phn nha thnh cc paraffin bng cch s s cht xc tc. Hthng bao gm my p, my nn p, l nhit phn,l nng hiu sut bng xc tc, thpchng ct, h thng iu khin nhit, nhit , thit b tch chit du, v nc. Cc nhmy Bc Kinh s dng phng php ny sn xut du nhin liu. Du thnh
phm bao gm 60% kh t, 40% du diesel, tng sn lng t 72.5 %.Cht xc tc xdng trong qu trnh ny l silica-alumina hoc diatomic. Nh c cht xc tc m qutrnh xy ra nhanh hn v nng sut thu c cao hn.
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
22/33
DRAGON_K40B
Page 22
Hinh2: s phn ng h thng ti ch nha thnh nhin liu c xc tc. Waste
plastic: nha thi; melter:l nu chy; extrusion machine: my p n;pyrolysis
reactor: bnh phn ng nhit phn; catalytic reactor: bnh phn ng nhit phn;
condenser: ng sinh hn; mixed oil tank: bnh cha hn hp du;fuel gas: kh nhin
liu;fractionating tower: thp chng ct; heavy oil: du nng; diesel oil: du diesel
Hnh 3: Bnh phn ng (1) bnh nhit phn;(2) my khuy; (3) ng c; (4)
ng dn; (5) bnh chia; (6) thng cha.
1.4. Cht xc tc:1.4.1. Cht xc tc zeolit:
Zeolit l mt vt liu v cmao qun c ng dng rt nhiu trong cng nghip
Lc - Ha du.Vo khong nhng nm cui thp k 60, u thp k 70, cc nh bc hc
M tm ra mt loi t st mi v khi phn tch th thy khc t st v nh hnh
thng thng m c s kt tinh ng u, c nhiu tnh cht u vic v t tn l zeolit.
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
23/33
DRAGON_K40B
Page 23
Zeolit l mt aluminosilicat tinh th. Trong thin nhin c khong 40 loi zeolit
c pht hin. Song cc ng dng quan trng trong hp ph, tch, lc, xc tc ... ch
yu nh vo cc zeolit tng hp nhn to. Ngy nay ngi ta tng hp c khong
200 loi zeolit. Tuy nhin cng ch mt s t trong c ng dng cng nghip.
1.4.1.1. Cu trc ca zeolitn v cbn ca mi zeolit l t din TO4 bao gm 1 cation T (Si, Al) c bao
quanh bi 4 ion O2-. Nu T l Si4+ th t din SiO4 trung ha v in tch; nu T l
cation ha tr 3 thng thng l Al3+ th t din AlO4- mang mt in tch m. S d
tha 1 in tch m ny c b chnh bng mt cation ha tr 1, c gi l cation btr hay cation i. Khi mng li tinh th ca zeolit s c cn bng. Cation b tr
cng c th l cation ha tr 2.
Hnh : cu trc c bn ca zeolit
1.4.1.2. Cc tnh cht cbn ca zeolit
a.Tnh cht trao i cation
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
24/33
DRAGON_K40B
Page 24
Kh nng trao i cation l mt trong nhng tnh cht quan trng ca zeolit. Do
cu trc khng gian 3 chiu bn vng nn khi trao i ion, cc thng s mng ca zeolit
khng thay i, khung zeolit khng b thay i. y l c tnh qu bu m nha trao i
ion hoc cc cht trao i ion v ckhc khng c c
Zeolit c kh nng trao i mt phn hoc hon ton cation b tr Na+ hoc K+
bng:
- cc cation kim khc hoc bng cc cation kim loi kim th cho phnng baz
- cc ion kim loi chuyn tip ha tr 2 hoc ha tr 3 nh cc kim loi t him
(Ce, La...) cho cc phn ng oxy ha kh
- cc axit chuyn sang dng H+ cho cc phn ng cn xc tc
b. Tnh cht xc tc
Zeolit c coi l mt xc tc axit rn. Tnh cht axit ca zeolit da trn 3 yu t:
- Cu trc tinh th v mao qun ng nht ca zeolit. Ch c nhng phn t c
kch thc thch hp mi c th tham gia phn ng
- S c mt ca cc nhm hydroxyl axit mnh trn b mt zeolit dng H-Z. Cc
tm axit mnh l ngun to ra cc ion cacbonium cho cc phn ng theo cch
cacbocation
- S tn ti mt in trng tnh in mnh xung quanh cc cation c th cm ng
kh nng phn ng ca nhiu cht tham gia phn ng. Do hot tnh xc tc ca zeolit
ph thuc mnh vo bn cht cation, vo axit ca cc nhm hydroxyl b mt.
V d: Me hp ph (n+1) phn t H2O bin thnh :
Me(OH)n. H2 O+. nH+
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
25/33
DRAGON_K40B
Page 25
Cc proton H+ kt hp vi O ca mng li hnh thnh nhm OH l tm axit
Bronsted.
Nu Me c ha tr +1: th qu trnh ny khng xy ra v trng tnh in ca Me+1yu
Nu Me c ha tr +2, +3: s to ra trng tnh in mnh, hnh thnh nhng trung
tm OH l nhng tm axit Bronsted.
c. Tnh cht chn lc hnh dng
Mt phn t phn ng trn zeolit phi thc hin cc bc sau: Khuch tn n b mt ca zeolit i vo mao qun qua cc ca s v khuch tn n trung tm hot ng Hp ph vo bn trong mao qun trn trung tm hot ng v hnh thnh
hp cht trung gian ca phn ng
Thc hin phn ng to sn phm Kh hp ph v khuch tn sn phm ra ngoi mao qun
Nh vy s khuch tn cht phn ng v sn phm trong mao qun zeolit ng
mt vai tr quan trng trong phn ng xc tc, v v vy nh hng n vn tc phn ng
cng nh s phn b sn phm. iu ny chng t vn tc phn ng khng nhng ph
thuc vo hot tnh ca trung tm hot ng m cn ph thuc vo kch thc mao qun
c cha trung tm hot ng, kch thc v hnh dng ca phn t. Nu kch thc ng
hc cc phn t b hn kch thc mao qun th c th vo trong mao qun v gp trung
tm hot ng. Tnh cht ny gi l tnh chn lc hnh dng.
Vi mt h mao qun ng nht c ng knh nh hn 10Ao, cc zeolit th hin
tnh chn lc hnh dng rt cao.C 3 hnh thc chn lc hnh dng l:
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
26/33
DRAGON_K40B
Page 26
o Chn lc hnh dng i vi cc cht tham gia phn ng: Trong mt hnhp cc cht phn ng, ch nhng phn t c kch thc nh hn kch
thc mao qun mi c nh v trong mao qun v c chuyn ha.
Nhng phn t c kch thc ln hn th khng c kh nng ny.
o Chn lc hnh dng i vi sn phm phn ng: Kiu chn ny xut hingia nhng sn phm hnh thnh trong phn ng, nhng sn phm no c
kch thc phn t nh hn kch thc ca s mao qun mi c th khuch
tn ra ngoi h mao qun.
o Chn lc hnh dngi vi cc sn phm trung gian: Hin tng ny xy rakhi mt vi phn ng b ngn cn do kch thc ca hp cht trung giankhng ph hp vi kch thc mao qun ca zeolit.
1.4.2. H xc tc platinium trn cht mang Al2O3:1.4.2.1. Tnh cht c bn:Loi xc tc ny c s dng tnm 1970 n nay.N c s dng trong qu trnhreforming. y l loi xc tc lng chc nng trong :
Pt mang chc nng oxy ha kh, xc tin cho cc phn ng hydro ha,dehydro ha to hydrocacbon vng no v vng thm. Hm lng Pt trong
xc tc ny khong t0.3 n 0.8% trng lng, v hp cht halogen l 0.5
n 1%. Hm lng kim loi khng nn qu cao v n nu hm lng qu cao
khnng xy ra qu trnh demetan ha v ct mch naphten cao[2].
Al2O3 l cht mang tnh axit , ng vai tr chc nng axit-bazo, thc y phnng izome ha, hydrocracking ha. Ta c th s dng cc cc hn hp khc
oxyt nh Al2O3-SiO2. C th s dng loi -Al2O3 hoc - Al2O3, b mt ring
dao ng trong khong t200 n 300 m2/g. Cht mang cn phi tinh khit
(hm lng Fe v Na khng qu 0.02% trng lng. clo ha xc tc, ngi
ta thng s dng hp cht nh C2H4Cl2, CH3Cl [3].
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
27/33
DRAGON_K40B
Page 27
u im: ca loi xc tc ny c hot cao cho php tin hnh reforming chn nh hn so vi xc tc alumion-molipden:
Nhit trung bnh 460 n 510oC. Tc thtch 1.5 n 4 h-1 Trong iu kin ny cho php tin hnh p sut cao khong 40atm, hn
ch qu trnh to cc, do xc tc c th lm vic lin tc khng cn hon
nguyn trong vng vi thng. Tr qu trnh ch bin phn on nh thnh
bezen v toluen, trong p sut yu cu l 20 atm, nhng trong trng hp
ny cc to thnh khng nhiu. Chnh cc u im lm cho loi xc tc
ny c s dng nhiu trong cng nghip.Bng 3: Thnh phn xc tc platin cho qu trnh reforming
Xctc
Cht mang Hm lngPt, %
Thnh phn khc
Thnh phn B mtring, m2/g
Thnh phn Hm lng,%
1
2
3
4
5
alumiosilicat
Nhm oxyt
Nhm oxyt
Nhm oxyt
Nhm oxyt
100
410
220
-
120
0.55
0.58
0.6
0.7
0.58
Nhm oxyt
clo
-
Halogen
Clo
13
0.67
-
0.9
0.36
0.58
1.4.2.2. Cc hp cht ph gia:Trong s cc hxc tc lng kim, chng ta thy hai h xc tc Pt-Sn v Pt-Re t rau vit hn c, chng cho php lm vic p sut thp (
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
28/33
DRAGON_K40B
Page 28
khng pht huy c tc dng tch cc so vi Pt v cc hlng kim khc trong phnng dehydro v dehydro vng ha.
Ngi ta nhn thy Re c cc chc nng sau: thay i c ch to cc v c tc dng
bo v kim loi chnh Pt v lm tng bn v tui th xc tc, t lm tng chu khot ng ca xc tc.- Cn Sn th li c cc vai tr nh lin kt vi Pt lm thay i c ch phn ng theohng c li. Cho hiu sut v la chn theo reformat cao iu kin p sut thp(< 5 atm). Tuy nhin loi xc tc ny km bn hn so vi xc tc cha Re.- Vi cc c im trn, ngi ta thng s dng Re trong cng ngh bn ti sinh vSn trong cng ngh ti sinh lin tc (CCR).
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
29/33
DRAGON_K40B
Page 29
1.4.2.3.
1.5. Qu trnh cracking:Phn ng cracking l phn ng phn ct cc lin kt C-C ca phn t hydrocacbonto thnh cc phn t hydrocacbon nhhn. Phn ng cracking l mt phn ngthu nhit, nn xt v mt ng hc chng s xy ra thun li ln iu kin nhit cao.Qu trnh cracking hydrocacbon bao gm cc phn ng sao:
1.5.1. S bin i parafin
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
30/33
DRAGON_K40B
Page 30
CnH2n+2 CmH2m + CpH2p
+2
Khi n 4 th lin kt C C bn hn C H xy ra hin tng t lin kt C H to H2
Nhit cao, p thp nhiu sn phm kh. Nhit va phi (450 530oC), p sut cao t gia mch nhiu sn phm lng.
Nh vy, cracking nhit to ra mt lng ln etylen, sn phm thu c tnhnh, khng nhiu phn ng ng phn ha, kh thu c sn phm vng,v vy m xng thu c t qu trnh cracking nhit c tr s octan thp.
1.5.2. Bin i ca olefin.CnH2n CmH2m + CpH2p
Nhit thp, p sut cao olefin d trng hp. Nhit tng phn ng phnhutng.
Ngoi ra, olefin cn tham gia phn ng ngng t, ankyl ho vi naphten to thnhnha v cc.
1.5.3. Bin i ca naphten.u tin xy ra cc phn ng sau:- Kh nhnh ankyl- Kh hydro olefin vng Aromatic- Phn hunaphten a vng n vng.
- Khnaphten n vng parafin + olefin / diolefin.To nhiu sn phm lng v no hn so vi nguyn liu v parafin.
CnH2n CmH2m + CpH2pOlefin olerfin
1.5.4. Bin i ca hydrocacbon thm. nhit cao, theo quy lut sau.- Kh nhnh ankyl.- Ngng t vng cc (cacboit).ArCnH2n+1 ArH + CnH2n
Aromat olerfinTc hi ca cc :
+ Gim tc truyn nhit.+ Gim nng sut bm.+ Tng chi ph vn hnh.
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
31/33
DRAGON_K40B
Page 31
Chng 2: SO SNH, NH GI V LA CHN CNG NGH
Trong qu trnh tm hiu cc cng ngh ca cc ti nghin cu trong v ngoi nc.Chng ti c kt v a ra c hai quy trnh cng nghnh sau:
2.1. Phng php ti ch nha thnh nhin x dng cht xc tc:
Giai on trc lc ra v gia nhit trc cho plastic:Cc loi plastic sau khi thu thp t cc cc ngun khc nhau , chng sc lmsch bng cc phng php khc nhau. Sau chng c a vo trong l phnng kn v c gia nhit chy thnh dng lng.Nhit giai on ny
khong 250oC. Giai on phn ng c cht xc tc
Hn hp c gia nhit v chuyn thnh phn tkh. Sau c a vo bnh
cha cht xc tc. Nhc cht xc tc chng sc chuyn thnh cc hydrocacbon v
bay hi.
Nha c nhiu loi: PP, PET, PE, HDPE, LDPE, PVC,Bn cht nha l cht
phi kim. Tt c cc loi vt liu u l nhng mc xch hydrocacbon di v rt bn. Do
khi chng ta gia nhit v lm lnh trli chng trthnh trng thi ban u v bini thnh dng bn rn.Tuy nhin, nhs c mt ca cc cht xc tc , cc mc xch d
s b b gy v trthnh cc hydrocacbon nhhn. Do , khi c lm lnh v ngng
thi ny sthu c trng thi ca hydrocacbon nh ging nh du th.
Hi ny gm 2 pha: kh ngng tc v kh khng ngng tc
Ngng t kh:Hn hp kh ngng tv kh khng ngng sc a vo trong h thng ngng t, ti
cc phn nh v trung bnh sc ngng t v thu hi nh nhin liu.Trong thnh
phn pha hi s c cc thnh phn khc nhau, chng c nhit si khc nhau. V vy
khi ngng t li sc hai giai on on khc nhau tng ng vi hai vng nhit si
cao v thp, v phn ct sc thu hi. Thnh phn chnh ca qu trnh ngng t ny
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
32/33
DRAGON_K40B
Page 32
thng l diesel, phn khng ngng b tch ra v ha ln vi khng kh dng lm nguyn
liu t chy.
2.2. Quy trnh ti ch nha thnh du bi trn khng s dng cht xc tc:
Nha sau khi c thu hi t cc ngun khc nhau sc lm sch v s chsb bng cc thit b khc nhau.
Sau nguyn liu c a vo nu chy 260oC trong mt ni c30L c trangb cnh khuy hot ng bng kh v c mt mng kh Nit 10-psi. S dng bm
Parker Hannifin Zenith, ngun nguyn liu c bm v gia nhit trc trong mt
ng xon rut g bng thp khng g370C v sau chy qua mt thit b phn
ng ng knh 2.5cm bng thp khng g c gia nhit trc ,vic gia
nhit ng thp sau lm gim th tch ca bnh phn ng xung cn 140cm3. Tt c
cc qu trinh nhit phn p sut kh quyn v vi thi gian phn ng khong 1h,
trong iu in khng c kh.
Sn phm ca qu trnh c a vo b phn chng ct nht khong 230oC,cng vi vic khkh Nit ra khi dngnhin liu 340oC. Dung dch nh v
y c thu hi vo nhng thng cha. Kh si qua b phn o v c ly
mu i phn tch.
Du sn xut trong trng hp c nhng im dc bit v vt tri hn so vi nhin liu
khong truyn thng. Ty thuc vo cng sut, ta c th to ra cc sn phm tng t
nh du FO, nhng c nht thp hn, nm trong khong 2 n 5 cst v hm lng lu
hunh thp hn rt nhiu.
La chn:
T hai qu trnh cng ngh trn, xem xt nhiu kha cnh khc nhau, nhn chung v mt
hiu qu hn s l quy trnh cng ngh s dng cht xc tc. Tuy nhin, do vn u t v
iu kin cho mt bi n, ng thi y l mt nghin cu s b v vn ny, nn
chng ti quyt nh chn quy trnh cng ngh ti ch khng s dng cht xc tc.
-
8/8/2019 Tng quan v nhin liu
33/33
DRAGON_K40B
Page 33