Phương Nam Co LTD
dịch vụ báo cáo tài chính
© 29/3/2024 - Vietnam12h.com Application
Sản phẩm dầu thô; dầu gốc, nhớt bán tổng hợp và nhớt tổng hợp

Dầu và sản phẩm dầu là hỗn hợp phức tạp gồm các hợp chất hydrocacbon và phi hydrocacbon. Chúng được phân tách thành các phần riêng rẽ ít phức tạp hơn bằng chưng cất. Các phần như vậy được gọi là phân đoạn; dầu gốc, nhớt bán tổng hợp và nhớt tổng hợp, nhớt khoáng. Phân đoạn dầu khác với các hợp chất đơn lẻ là không có nhiệt độ sôi cố định. Chúng sôi trong khoảng nhiệt độ xác định, nghĩa là có nhiệt độ sôi đầu (s.đ) và sôi cuối (s.c.). Nhiệt độ sôi đầu và cuối phụ thuộc vào thành phần hóa học của phân đoạn.

Thành phần phân đoạn của dầu và sản phẩm dầu cho biết hàm lượng (% khối lượng (%k.l.) hay thể tích (%t.t.)) các phân đoạn khác nhau trong dầu sôi trong khoảng nhiệt độ xác định. Chỉ số này có ý nghĩa thực tế quan trọng. Theo thành phần phân đoạn của dầu có thể biết có các sản phẩm dầu nào và số lượng bao nhiêu có thể được thu hồi. Trong ký hiệu phân đoạn dầu thường có nhiệt độ sôi của chúng. Thí dụ, “phân đoạn 200 ÷ 350oC“ có nghĩa là “phân đoạn sôi trong khoảng nhiệt độ từ 200 đến 350oC“.

Để xác định thành phần phân đoạn dầu tiến hành cất trong thiết bị chuẩn ở điều kiện xác định, sau đó trong hệ trục tọa độ nhiệt độ - thời gian hoặc nhiệt độ - % phần cất dựng đồ thị sôi của các hydrocacbon và hỗn hợp của chúng (hình 2.1).

Hình 2.1. Đường quá trình sôi của hợp chất A- điểm bắt dầu sôi của hỗn hợp;

B- nhiệt độ sôi trung bình của hỗn hợp C- nhiệt độ sôi cuối của hỗn hợp

1 và 2 - nhiệt độ sôi của đơn chất tinh khiết; 3 và 4- nhiệt độ sôi của hỗn hợp

Các đoạn nằm ngang 1 và 2 đặc trưng cho nhiệt độ sôi của hydrocacbon đơn chất; các đoạn nghiêng 3 và 4 thể hiện quá trình sôi của hỗn hợp. Nếu như các đơn chất có nhiệt độ sôi cố định thì nhiệt độ sôi của hỗn hợp thay đổi. Trong từng đoạn thẳng nghiêng, điểm đầu (A),  điểm cuối (C) và trung điểm

ứng với nhiệt độ sôi đầu, sôi cuối và nhiệt độ sôi trung bình.

Nhìn chung, dầu thô có thể chia thành nhiều phân đoạn, nhưng thường chia thành 3 phân đoạn chính: phân đoạn nhẹ, phân đoạn trung bình và phân đoạn nặng.

Phân đoạn nhẹ gồm các hợp chất có nhiệt độ sôi đến 200oC, được

gọi là phân đoạn xăng hoặc naphtha. Phân đoạn này gồm các hydrocacbon chứa từ 2 đến 10 nguyên tử cacbon. Chúng được sử dụng chủ yếu để chế tạo xăng động cơ, dung môi nhẹ và nguyên liệu cho công nghiệp hóa dầu.

Phân đoạn trung bình là phân đoạn có nhiệt độ sôi trong khoảng 200

÷ 350oC, trong phân đoạn này chứa các hydrocacbon có từ 10 đến 20 nguyên tử cacbon. Phân đoạn này được sử dụng để sản xuất dầu hỏa, nhiên liệu phản lực (phân đoạn kerosen), nhiên liệu diesel

(phân đoạn Gasoil) và nguyên liệu sản xuất xăng thông qua quá trình cracking.

Phân  đoạn  nặng  có  nhiệt  độ  sôi  trên  350oC,  bao  gồm  các

hydrocacbon có số nguyên tử cacbon 20 ÷ 50, được sử dụng để điều chế nhiên liệu nặng như dầu FO (Fuel Oil), dầu nhờn, nhựa đường hoặc làm nhiên liệu cho quá trình cracking và hydrocracking.

Dầu thô cũng có thể chia thành phân đoạn theo sản phẩm:

phân đoạn xăng có nhiệt độ sôi trong khoảng 35 ÷ 205oC.

phân đoạn diesel có nhiệt độ sôi trong khoảng 200 ÷ 350oC.

dầu nhờn có nhiệt độ sôi trong khoảng 350 ÷ 460oC.

-              cặn nhựa.

Dầu thô còn được chưng cất thành các phân đoạn nhỏ hơn sau:

phân đoạn naphtha nhẹ từ C5 đến nhiệt độ sôi Ts = 95oC.

phân đoạn naphtha nặng có nhiệt độ sôi từ 95oC đến 175oC.

phân đoạn kerosen có nhiệt độ sôi từ 149oC đến 232oC.

phân đoạn Gas Oil có nhiệt độ sôi từ 232oC đến 342oC.

cặn chưng cất khí quyển có nhiệt độ sôi từ 342oC trở lên.

cặn chưng cất chân không có nhiệt độ sôi trên 550oC.

Thành phần phân đoạn của xăng

Thành phần phân đoạn đặc trưng cho tính bay hơi của nhiên liệu, ảnh hưởng đến khả năng khởi động, độ an toàn chống cháy, thời gian cháy, ăn mòn động cơ và các chỉ số vận hành khác. Thành phần phân đoạn của xăng được đặc trưng bởi nhiệt độ cất 10%, 50%, 90% và nhiệt độ sôi cuối. Nhiệt độ cất 10% xác định áp suất hơi bão hòa: nhiệt độ này càng thấp thì áp suất hơi bão hòa càng cao và thất thoát do bay hơi trong vận chuyển và bảo quản càng lớn. Khoảng sôi của xăng thường 35 ÷ 205oC, áp suất hơi bão hòa 500 ÷ 700 mmHg. Nhiệt độ cất 50% đặc trưng cho khả năng tạo hỗn hợp trong động cơ nóng, khả năng chuyển từ chế độ làm việc này sang chế độ khác và sự phân phối đồng đều của hỗn hợp trong xilanh. Sự bay hơi hoàn toàn của xăng trong động cơ được đặc trưng bằng nhiệt độ cất 90% và điểm sôi cuối. Nếu nhiệt độ này càng cao xăng không kịp bay hơi hoàn toàn trong ống hút của động cơ và đi vào xilanh ở dạng lỏng, do đó làm trôi dầu bôi trơn và làm tăng độ mài mòn động cơ. Ngoài ra nhiên liệu bay hơi không tốt sẽ cháy chậm và không hoàn toàn, làm tăng muội trong buồng đốt động cơ.

Thành phần phân đoạn của nhiên liệu diesel

Để sản xuất nhiên liệu diesel cho động cơ tốc độ cao sử dụng các phân đoạn dầu trung bình (200 ÷ 350oC). Sự cháy hết và đặc tính kinh tế của việc sử dụng nhiên liệu diesel phụ thuộc vào thành phần phân đoạn của nó. Giới hạn cho phép của điểm sôi nhiên liệu diesel do số vòng quay của động cơ quyết định. Đối với động cơ nhanh đòi hỏi nhiên liệu có phân tử lượng thấp và parafin là thành phần ưu tiên. Các nhiên liệu này là phân đoạn kerosen của dầu giàu parafin. Động cơ chậm làm việc với phân đoạn nặng sôi cao.

Thí dụ: Cho đường nhiệt độ sôi thực của dầu trong các hình 2.2 và 2.3. Xác định hiệu suất tiềm năng xăng ôtô, nhiên liệu diesel, các loại dầu nhờn có độ nhớt 50 = 10 cSt (dầu nhờn công nghiệp) và 100 = 7 cSt (dầu nhờn ôtô). Đồng thời xác định chất lượng của các sản phẩm này và cặn dầu.

Phân đoạn xăng

Theo tiêu chuẩn xăng ôtô nhiệt độ sôi cuối của nó khoảng 195 ÷ 205oC. Chọn nhiệt độ sôi cuối của xăng là 200oC, theo đường nhiệt độ sôi thực tìm được hiệu suất xăng là 19%k.l. (hình 2.2). Xác định thành phần phân đoạn của xăng theo đường nhiệt độ sôi thực, nhận được nhiệt độ sôi đầu của xăng là 35oC; cất 10% theo hình 2.2, bằng

Phân đoạn nhiên liệu diesel

Tiếp theo, xác định hiệu suất và chất lượng phân đoạn nhiên liệu diesel. Vì nhiệt độ sôi cuối của phân đoạn xăng là 200oC, nên đây cũng là nhiệt độ sôi đầu của phân đoạn nhiên liệu diesel. Theo tiêu chuẩn của nhiên liệu diesel cất 96% ở nhiệt độ 330 ÷ 340oC. Do đó, ta chọn nhiệt độ sôi cuối của nhiên liệu diesel là 350oC, suy ra hiệu suất của phân đoạn này theo hình 2.2 là 42 - 19 = 23% (42% tương ứng với nhiệt độ sôi cuối 350oC và 19 tương ứng với nhiệt độ sôi đầu 200oC).

Phân đoạn dầu nhờn

Nhiệt độ sôi cuối của nhiên liệu diesel (350oC) sẽ là nhiệt độ sôi đầu của phân đoạn sau - dầu nhờn công nghiệp. Trong hình 2.2 trên đường 50 tìm được giá trị 10 cSt (độ nhớt của dầu nhờn công nghiệp) và hạ đường vuông góc xuống gặp trục hoành nhận được 46%, điểm này ứng với hiệu suất 50% của phân đoạn. Hiệu suất thực của phân đoạn dầu nhờn là (46 - 42).2 = 8%, ứng với nhiệt độ sôi cuối (42 + 8= 50%) là 390oC. Theo hiệu suất 50% của phân đoạn (điểm 46% trên trục hoành) xác định các thông số kỹ thuật của nó:

Nhiệt độ sôi cuối của phân đoạn dầu nhờn công nghiệp là nhiệt độ sôi đầu của phân đoạn dầu nhờn ôtô là 390oC. Trên đường 100 tìm được giá trị 7 cSt (độ nhớt của dầu nhờn ôtô) và hạ đường vuông góc xuống gặp trục hoành nhận được 58%, từ đó tính hiệu suất thực của phân đoạn dầu nhờn ôtô là (58 - 50).2 = 16%, ứng với điểm 66% trên trục hoành. Từ điểm này dựng đường vuông góc với trục hoành, cắt đường nhiệt độ sôi thực tìm được nhiệt độ sôi cuối là 460oC. Theo đường vuông góc kẻ từ điểm 58% trên trục hoành xác định các thông số kỹ thuật của dầu nhờn ôtô: