Phụ gia cho LPG

PHỤ GIA CHO LPG MÔN HỌC: PHỤ GIA CÁC SẢN PHẨM DẦU KHÍGIẢNG VIÊN: NGUYỄN HỮU LƯƠNGTHỰC HIỆN: VÕ NHƯ HOÀNG PHƯỚC P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í NỘI DUNG 1. GiỚI THIỆU VỀ LPG2. CHỨC NĂNG CỦA PHỤ GIA3. CÁC LOẠI PHỤ GIA CHO LPG P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í GiỚI THIỆU VỀ LPG Liquefied Petroleum Gas là khí thu được từ quátrình chế biến dầu được hóa lỏng. Thành phần hóa học chủ yếu của khí hóa lỏng LPGhỗn hợp gồm Propane C3H8 và Butane C4H10 đượcnén theo tỷ lệ% Propane / %Butane. Trong thực tế, thành phần hỗn hợp các chất cótrong khí hóa lỏng LPG không thống nhất. Tùy theotiêu chuẩn của các nước, của các khu vực mà tỉ lệthành phần trong LPG khác nhau, có khi tỉ lệ giữaPropane và Butane là 50/50 hay 30/70 hoặc có thểlên đến 95/5 như tiêu chuẩn của HD-5 của Mỹ.Ngoài ra, tùy thuộc vào phương pháp chế biến màtrong thành phần của nó còn có thể có mặt một lượngnhỏ olefin nhu propylen, butylen. LPG được phát hiện và sử dụng từ những năm đầuthế kỷ 19, đến những năm 50 của thế kỷ 20. Ngày nay, LPG được sử dụng thay thế cho các loạinhiên liệu truyền thống như than, củi điện… Việc sửdụng sản phẩm này mang đến nhiều ưu điểm thiếtthực như chất lượng sản phẩm đồng đều, tiện lợi vàtiết kiệm. P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í GiỚI THIỆU VỀ LPG P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í Là một chất lỏng không màu (trong suốt). Là một chất lỏng không mùi (nhưng được tạo mùi để dễ phát hiện khi có sự cố ròrỉ). Là một loại chất đốt có nhiệt lượng rất lớn, nhiệt độ ngọn lửa cao (1.890 đến1.9350C). Có tỉ trọng nhẹ hơn nước: 0.53 đến 0.58kg/lít. Nhiệt trị thấp: QH = 46MJ/kg (tương đương 11.000 Kcal/kg) Tỉ số không khí/nhiên liệu A/F: 15,5 Chỉ số Octan: 95÷105 Tỉ lệ hóa hơi của khí lỏng trong không khí tăng thể tích khoảng 250 lần. Nhiệt độ ngọn lửa khi cháy: Butane : 1900 độ C. Propane: 1935 độ C. LPG được hóa lỏng ở nhiệt độ -30oC, áp suất tuyệt đối của nhiên liệu LPG trong bồnchứa là 4,4 bars ở 15oC, là 1,7 bars ở -15độC và 12,5 bars là 50oC. Tỷ số bén lửa củaPropane (chỉ số octane từ 104 đến 110) là từ 2,4% đến 9,6% trong không khí, nhiệt độ tự bốc cháy là 8550F (457độ C). Sự giãn nở của LPG vào khoảng 0,25%/0C, do đó ta phải luôn chứa khí LPG ởkhoảng 80% thể tích bồn chứa trong cùng một khối lượng nhiên liệu. Ở 15độ C vàdưới áp suất 1013 mbar: 1kg LPG ở trạng thái lỏng chiếm một thể tích khoảng 1.5 dm31 dm3 ở trạng thái lỏng tương đương với một thể tích 242 dm3 LPG ở trạngthái khí. Tính độc hại và dễ cháy: LPG không độc hại, tuy nhiên không nên hít vào vớisố lượng lớn vì nó có thể làm say hay ngạt thở. Cũng không nên bước vào nơicó đầy hơi LPG vì ngoài nguy hiểm do tính dễ cháy còn có thể nghẹt thở dothiếu oxy. Thành phần %mol PP phân tích CH4 0.00 D2163C2H6 0.12 D2163C3H6 0.00 D2163C3H8 51.46 D2163C4H8 5.42 D2163N-C4H10 19.46 D2163 I-C4H10 20.48 D2163C5H10 1.30 D2163>C5H10 1.76 D2163Thành phần chủ yếu trong LPG Đặc tính của LPG GiỚI THIỆU VỀ LPG P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í Đặc tính Xăng Diesel LPGMàu, mùi Có Có KhôngTỷ trọng, kg/lit 0.72-0.77 0.82-0.87 0.54-0.56Nhiệt trị thấp, MJ/kg 42.9 42.7 46Hệ số AF 14.4 14.5 15.5Chỉ số Octan 85 20-40 110-120 So sánh đặc tính của xăng, dầu và LPG GiỚI THIỆU VỀ LPG P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í Tiêu chuẩn LPG tại Việt Nam STT Tên chỉ tiêu Mức quy định Phương pháp thử1 Áp suất hơi tại 37.8oC , kPa 710-1160 ASTM-D12672 Tỷ trọng ở 15.6/15.6oC 0.53-0.56 ASTM-D16573 Thành phần-Propan, %v-Butan, %v-Pentan và các khí nặng hơn, %v 43-6357-37Max 2.0 ASTM-D2163 4 Nhiệt độ bốc hơi 95%v ở 760mmHg, oC Max 2.2 ASTM-D18375 Nhiệt trị cao, kcal/kg Min 10.98 ASTM-D25986 Hàm lượng lưu huỳnh, ppmm Max 140 ASTM-D27847 Độ ăn mòn lá đồng Max no.1 ASTM-D18388 Thành phần cặn sau bốc hơi 100ml, %v Max 0.05 ASTM-D21589 H2S Đạt ASTM-D242010 Nước tự do Không có Cảm quan GiỚI THIỆU VỀ LPG P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í Ứng dụng của LPG thương phẩm Việc ứng dụng LPG thương phẩm được phân làm các loại chính sau: Propan thương phẩm: làm nhiên liệu cho động cơ hoạt động ở những điều kiện khắc nghiệtcủa môi trường (áp suất cao, nhiệt độ thấp). Propan chuyên dùng: là sản phẩm có chất lượng cao sử dụng trong các động cơ đốt trong đòi hỏi có sự kích nổ cao. Butan thương phẩm: sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ đòi hỏi sự bay hơi thấp hơn. Hỗn hợp propan - butan: sử dụng làm nhiên liệu trong điều kiện bay hơi trung bình. Sử dụng làm nhiên liệu đốt trong sinh hoạt Trong công nghiệp: Các ngành công nghiệp sử dụng LPG làm nhiên liệu trong đốt lò,nung gốm, thuỷ tinh, sành sứ, hàn cắt kim loại, lò hơi nước trong công nghiệp dệtnhuộm, chế biến thực phẩm. Trong nông nghiệp: Sử dụng LPG làm nhiên liệu trong sản xuất thức ăn gia súc, chếbiến, sấy nông sản, thực phẩm. Trong giao thông vận tải: Làm nhiên liệu thay cho xăng, diesel Trong công nghiệp hoá dầu: sử dụng LPG trong quá trình tinh chế sản xuất dầu nhờn.Ngoài ra nó còn được ứng dụng là nguyên liệu hoá học để tạo ra những monme để tổnghợp polime trung gian như: Polyetylen, polyvinylclorua, polypropylen, để sản xuấtMTBE là chất làm tăng chỉ số octan thay thế cho hợp chất chì pha vào xăng. Sử dụng cho nhà máy điện: Dùng LPG để chạy tuốc bin CHỨC NĂNG CỦA PHỤ GIA P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í CÁC CHỨC NĂNG CỦA PHỤ GIA NÓI CHUNG Phụ gia các sản phẩm dầu khí nói chung là những chất mà khi pha trộn vào sản phẩm sẽ bổ sung thêm các đặc tính đặc trưng của sản phẩm; cải thiện tính chất sản phẩm cũng như mở rộng khả năng sử dụng sản phẩm.Các tính chất đặc trưng của phụ gia là: Tan tốt trong sản phẩm dầu khí. Tính chất này phải duy trì tốt trong khoảng nhiệt độsử dụng của sản phẩm. Tuy nhiên có vài ngoại lệ với tính chất này: Phụ gia chống tạo bọt: tác dụng trên bềmặt Phụ gia chống ănmòn: tác dụng trên bềmặt Không tan và không phản ứng với nước Màu sắc Khả năng bay hơi Độ ổn định Khả năng tương hợp PHỤ GIA LPG P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í CÁC LoẠI PHỤ GIA LPG-Phụ gia tạo mùi (odorred additive): thông thường sử dụng ethyl-mercaptan, thiophane sulfide hoặc các mercaptan và sulfide khác với tỷ lệ 1.5lb/10000gal LPG. Các phụ gia này không được ngưng tụ ở áp suất tồn chứa và không hòa tan với nước, có khả năng cháy hết và khí cháy không có mùi.-Phụ gia làm sạch (detergent additive): bao gồm khoảng 35-90% là phần cất có khoảng nhiệt độ 130-200oC và detergent. PHỤ GIA LPG P H Ụ G IA C Á C SẢ N P H Ẩ M D Ầ U K H Í Detergent additive-LPG ngày nay được sử dụng để thay thế cho xăng, diesel dùng trong động cơ đốt trong như một phần của các động cơ hiện đại-LPG tồn chứa dạng lỏng trong bình chứa LPG, sau đó hóa hơi thành khí nhờ bộ LPG- converter. Sau đó nó được trộn với dòng không khí tại carburettor và đốt cháy trong động cơ.-LPG thường chứa các tạp chất mà có khả năng hình thành gum và sẽ bám vào các bộ phận của động cơ tiếp xúc với nhiên liệu, đặc biệt là LPG-converter. Sau một thời gian, động cơ có thể gặp các vấn đề như, hiệu suất giảm, khó đánh lửa khi start-up, làm tăng chi phí bảo dưỡng và vận hành-Các tạp chât trong LPG có thể xuất phát từ quá trình chế biến ban đầu, sau đó tăng lên trong quá trình tồn chứa, chiết nạp. (bơm, máy nén, hose/tank truck)