Tiểu luận Các chỉ tiêu chất lượng xăng dầu

Tiểu luận Các chỉ tiêu chất lượng xăng dầu Lời nói đầu Dầu mỏ là một hỗn hợp rất phức tạp trong đó có hàng trăm các cấu tử khác nhau, mỗi loại dầu mỏ được đặc trưng bởi thành phần chính, chiếm 60% đến 90% trọng lượng dầu, còn lại là các chất chứa Oxy, Lưu huỳnh, Nitơ, các phức cơ kim… Phổ biến là các hợp chất của lưu huỳnh thuộc loại thành phần phi hidrocacbon là hợp chất có hại, trong khi chế biến chúng thường tạo ra các hợp chất ăn mòn thiết bị, gây ô nhiễm mạnh môi trường do khi cháy tạo ra SOx, gây ngộ độc xúc tác và làm giảm chất lượng của sản phẩm chế biến. Tuy có số lượng nhỏ hơn các hợp chất lưu huỳnh nhưng các hợp chất có hại rất độc cho xúc tác trong quá trình chế biến, đồng thời chúng phản ứng tạp nhựa làm tối màu sản phẩm trong thời gian bảo quản.Khi có mặt trong nhiên liệu các hợp chất nitơ cháy tạo ra khí NOx là những khí rất độc, gây ăn mòn mạnh. Cuối thế kỷ 19 nhà hóa học người Nga Dmitri Ivanovich Mendeleev đã đưa ra lý thuyết vô cơ giải thích sự hình thành của dầu mỏ. Theo lý thuyết này dầu mỏ phát sinh từ phản ứng hóa học giữa cacbua kim loại với nước tại nhiệt độ cao ở sâu trong lòng trái đất tạo thành các hyđrocacbon và sau đó bị đẩy lên trên. Các vi sinh vật sống trong lòng đất qua hàng tỷ năm đã chuyển chúng thành các hỗn hợp hyđrocacbon khác nhau. Lý thuyết này là một đề tài gây nhiều tranh cãi trong giới khoa học, tạo thành trường phái Nga - Ukraina trong việc giải thích nguồn gốc dầu mỏ. Theo lý thuyết tổng hợp sinh học được nhiều nhà khoa học đồng ý, dầu mỏ phát sinh từ những xác chết của các sinh vật ở đáy biển, hay từ các thực vật bị chôn trong đất. Khi thiếu khí oxy, bị đè nén dưới áp suất và ở nhiệt độ cao các chất hữu cơ trong các sinh vật này được chuyển hóa thành các hợp chất tạo nên dầu. Dầu tích tụ trong các lớp đất đá xốp, do nhẹ hơn nước nên dầu di chuyển dần dần lên trên cho đến khi gặp phải các lớp đất đá không thẩm thấu thì tích tụ lại ở đấy và tạo thành một mỏ dầu. Được giải thích trong nguyệt san khoa học Scientific American vào năm 2003, cho rằng các hợp chất hyđrocacbon được tạo ra bởi những phản ứng hạt nhân trong lòng Trái Đất. Trữ lượng dầu mỏ tìm thấy và có khả năng khai thác mang lại hiệu quả kinh tế với kỹ thuật hiện tại đã tăng lên trong những năm gần đây và đạt mức cao nhất vào năm 2003. Người ta dự đoán rằng trữ lượng dầu mỏ sẽ đủ dùng cho 50 năm nữa. Năm 2003 trữ lượng dầu mỏ nhiều nhất là ở Ả Rập Saudi (262,7 tỉ thùng), Iran (130,7 tỉ thùng) và ở Iraq (115,0 tỉ thùng) kế đến là ở Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất, Kuwait và Venezuela. Nước khai thác dầu nhiều nhất thế giới trong năm 2003 là Ả Rập Saudi (496,8 triệu tấn), Nga (420 triệu tấn), Mỹ (349,4 triệu tấn), Mexico (187,8 triệu tấn) và Iran (181,7 triệu tấn). Việt Nam được xếp vào các nước xuất khẩu dầu mỏ từ năm 1991 khi sản lượng xuất được vài ba triệu tấn. Đến nay, sản lượng dầu khí khai thác và xuất khẩu hàng năm đạt vào khoảng 20 triệu tấn/năm. Kiểm tra chất lượng xăng dầu: - Hiệu quả sử dụng dầu mỏ phụ thuộc vào chất lượng của quá trình chế biến, quá trình kiểm tra chất lượng, trong đó các quá trình xúc tác, quá trình sử dụng, chế biến, tính toán công suất thiết bị cho nhà máy lọc dầu, cách xác định giá trị dầu thô trên thị trường, việc phân tích, xác định các chỉ tiêu của xăng dầu là rất cần thiết. - Theo các chuyên gia về hóa dầu ở châu Âu, việc kiểm tra chất lượng và đưa dầu mỏ qua các quá trình chế biến sẽ nâng cao được hiệu quả sử dụng của dầu mỏ lên nhiều lần, và tiết kiệm được nguồn tài nguyên quý hiếm này. - Các hợp chất cao phân tử như: hợp chất nhựa, asphan nếu có trong sản phẩm, làm cho sản phẩm có màu tối, sẫm dễ tạo cốc, tạo cặn muội khi cháy. Trong quá trình chế biến có xúc tác, nhựa và asphan sẽ gây độc xúc tác, làm giảm hoạt tính của xúc tác. Các thành phần kim loại chứa trong dầu cũng gây hại, chúng gây ngộ độc xúc tác trong chế biến gây ăn mòn kim loại, làm giảm độ chịu nhiệt của thiết bị khi có mặt trong nhiên liệu đốt lò. Dầu thô vừa khai thác ở mỏ lên, ngoài phần chủ yếu là các hydrocacbon như đã nêu ở phần trên, trong dầu còn lẫn nhiều tạp chất như: tạp chất cơ học, đất đá nước và muối khoáng. Chúng lẫn ở dầu khí và phổ biến là nằm ở dạng nhũ tương nên khó tách và khó sử lý ở điều kiện bình thường. Nếu không tách hợp chất này đi kèm với việc kiểm tra chất lượng, khi vận chuyển hay bồn chứa và đặc biệt là khi chưng cất, chúng sẽ tạo cặn bùn và các hợp chất ăn mòn, phá hỏng các thiết bị, làm giảm công suất chế biến, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, sản phẩm bán trên thị trường sẽ không đảm bảo được tính an toàn, sức khỏe, môi trường và gây ra các thành phần phụ trong xăng như khả năng cháy, chống kích nổ, nhiệt độ sôi, thành phần của hydrocacbon, phi hydrocacbon… Vì thế khi đưa vào chế biến, dầu thô cần phải được cho qua các bước xử lý, kiểm tra chất lượng sản phẩm ở mức độ khác nhau. Một số yếu tố ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kiểm tra chất lượng xăng dầu. XĂNG: Trị số octan (RON) phải phù hợp với TCVN 6776: 2005 xăng không chì: yêu cầu kĩ thuật và quy định pháp luật hiện hành có liên quan. Các chỉ tiêu chất lượng liên quan đến an toàn sức khỏe , môi trường không được lớn hơn các mức quy định trong bảng sau: Tên chỉ tiêu Mức giới hạn 1. Hàm lượng chì, g/l 0,013 2. Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg 500 3. Hàm lượng benzen, % thể tích 2,5 4. Hàm lượng hydrocacbon thơm, % thể tích 40 5. Hàm lượng olefin, % thể tích 38 6. Hàm lượng oxy, % khối lượng 2,7 Tiêu chuẩn kiểm tra chất lựơng xăng: Để đánh giá được các chỉ tiêu về chất lượng xăng dầu thì bộ khoa học công nghệ đã ban hành các tiêu chuẩn mới cho xăng và dầu diesel tại VN. Cơ sở áp dụng dựa trên hệ thống tiêu chuẩn Châu Âu Euro 2, nhằm giảm và chất lượng nhiên liệu. Theo tiêu chuẩn mới nhằm cung cấp cho ngừơi tiêu dùng những loại xăng chất lượng sạch, góp phần hạn chế các nguy cơ gây ô nhiễm và bệnh tật từ những chất thải độc hại như CO2, SO2, bụi…. thì chất lượng xăng, dầu thành phần phẩm không đựơc thấp hơn mức chất lượng nhiên liệu diesel và quy định về chất lượng xăng không chì cũng cần thiết. Mặt khác, người tiêu dùng cũng khó phân biệt được từng chủng loại xăng nên dễ dàng người bán lừa. Do đó bộ Khoa học công nghệ vừa ra thông tư quy định về màu của xăng để tránh nhằm lẫn cho người tiêu dùng như xăng 90 có màu đỏ, xăng 92 có màu xanh… Ảnh hưởng của thành phần nhiên liêu đến tính chất cháy trong động cơ (Trị số octan). Một trong những tính chất quan trọng nhất của nhiên liệu xăng là phải có khả năng chống lại sự cháy kích nổ. Đặc trưng đó gọi là trị số octan. Được đo bằng phần trăm thể tích của iso – octan trong hỗn hợp chuẩn với n-heptan Có 2 phương pháp để xác định trị số octan: - Phương pháp nghiên cứu (RON) và phương pháp môtơ (MON). Thông thường, trị số octan theo RON thường cao hơn MON. Mức chênh lệch phản ánh: Ơ’ một mức độ nào đó tính chất của nhiên liệu thay đổi khi chế độ làm việc của động cơ thay đổi cho nên mức chênh lệch đó còn gọi là độ nhạy của nhiên liệu đối với chế độ làm việc thay đổi của động cơ. Mức chênh lệch giữa RON và MON càng thấp càng tốt. Khả năng chống kích nổ của một loại nhiên liêu nào đó ngoài sự phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hydrocacbon, còn phụ thuộc vào chế độ làm việc thực tế của động cơ. Do vậy, ngoài việc đánh giá khả năng chống kích nổ của hydrocacbon trong nhiên liệu bằng phương pháp MON và RON, còn phải đánh giá khả năng chống kích nổ của nhiên liệu bằng phương pháp đo sự thay đổi trị số octan theo chế độ làm việc, tức là theo sự khác nhau về số vòng quay của động cơ, gọi là trị số octan trên đường. Phương pháp xác định R-100oC: Chưng cất nhiều mẫu và xác định RON của phần cất có khoảng nhiệt độ sôi đến 100oC. Đối với xăng thương phẩm R-100oC ∆RON, giá trị này thường dao động trong khoảng 4 đến 12. Đối với xăng reforming xúc tác, trị số octan phân bố không đồng đều do các hydrocacbon thơm, là các cấu tử có trị số octan cao hầu như nằm ở phần có nhiệt độ sôi cao nên ∆RON thường cao còn xăng Cracking xúc tác, do chứa nhiều iso – parafin nên chênh lệch ∆RON thấp, có nghĩa là trị số octan phân bố rất đồng đều trong các khoảng nhiệt độ sôi của xăng. Ảnh hưởng của một số kim loại thành phần của hydrocacbon của phi hydrocacbon. Qua kiểm tra, lượng kim loại như sắt (Fe), mangan (Mn), cũng hầu như không có trong thành phần xăng đang bán trên thị trường trong nước, nhưng một số tài liệu trên thế giới đã phát hiện có vết Fe, Mn trong xăng, đặc biệt nghiêm trọng khi Mn là một kim loai rất độc, dễ gây những dị ứng về não cho người do ô nhiễm. Vì vậy TCVN 6776: 2005 vẫn quy định kèm lượng Fe và Mn cho phép có trong thành phần xăng là 5mg/l. Xăng dùng để chế biến hóa học cần phải rất sạch, vì nếu trong xăng có nhiều S, N, O sẽ làm ngộ độc xúc tác trong quá trình chế biến. Ví dụ: ”để tạo ra hydrocacbon thơm, phải tiến hành reforming xúc tác sử dụng là kim loại mang trên chất mang là axit rắn (thông thường là Pt(Al2O3)) các chất chứa lưu huỳnh sẽ làm ngộ độc trung tâm kim loại các chất chứa nitơ (thường có tính bazơ như pyrifin, quinolin…) làm ngộ độc trung tâm axit. Ngoài ra sự có mặt của các kim loại có trong xăng sẽ làm cho xúc tác hoàn toàn không có khả năng tái sinh. Vì vậy yêu cầu của hàm lượng các chất dị thể và kim loại nặng có trong xăng phải như sau: Hàm lượng S £ (10: 15).10-4 % trọng lượng; Hàm lượng N £ 1.10-4 % trọng lượng; Hàm lượng Hg, Pb £ 5.10-6 % trọng lượng; Hàm lượng As £ 1.10-7 % trọng lượng; DẦU DIESEL Trị số xêtan Nếu xăng dựa vào chỉ số Octan thì Diezel được đánh giá qua chỉ số xêtan không được nhỏ hơn 46. Đặc trưng cho khả năng tự bốc cháy của nhiên liệu diesel. Các hydrocacbon khác nhau đều có trị số xêtan khác nhau: mạch thẳng càng dài trị số xêtan càng cao, ngược lại hydrocacbon thơm nhiều vòng trị số xêtan thấp. Nếu trị số xêtan cao quá sẽ không cần thiết vì gây lãng phí nhiên liệu, một số thành phần nhiên liệu trước khi cháy, ở nhiệt độ cao trong xylanh bị thiếu oxy nên phân hủy thành cacbon tự do tạo thành muội theo phản ứng: CxHy x C + H2 Nếu trị số xêtan thấp sẽ xảy ra quá trình cháy kích nổ do: trong nhiên liệu có nhiều thành phần khó bị oxi hóa, khi lượng nhiên liệu phun vào trong xylanh quá nhiều mới xảy ra quá trình tự cháy, dẫn đến cháy cùng một lúc, gây tỏa nhiệt mạnh áp suất tăng mạnh, động cơ rung, giật… gọi là cháy kích nổ. Để tăng trị số xêtan có thể thêm vào nguyên liệu các phụ gia thúc đẩy quá trình oxi hóa như: iso-polylnitrat, n-butyl nitrat, amyl nitrat… với lượng 1,5% thể tích, chất phụ gia có thể làm tăng trị số xêtan lên 15 đến 20 đơn vị. Ảnh hưởng của các hợp chất phi hydrocacbon. Hàm lượng lưu huỳnh (S) thải khi sử dụng nhiên liệu phải đạt tới 500ppm. Theo giới hạn hàm lượng lưu huỳnh nhiên liệu diesel gồm hai loại sau: Không lớn hơn 500mg/kg. Không lớn hơn 2500mg/kg. Nhiên liệu diesel có hàm lượng lưu huỳnh lớn hơn 500mg/kg không dùng cho phương tiện giao thông cơ giới đường bộ, nhưng hàm lượng lưu huỳnh nhỏ hơn hoặc bằng 500mg/kg dùng cho phương tiện giao thông cơ giới đường bộ. Các chất chứa lưu huỳnh (S) làm cho chất lượng nhiên liệu xấu đi, vì khi cháy tạo ra khí SO2, SO3, trong nhiên liệu bằng phương pháp MON và RON, còn phải đánh giá khả năng chống kích nổ của nhiên liệu bằng phương pháp đo sự thay đổi trị số octan theo chế độ làm việc, tức là theo sự khác nhau về số vòng quay của động cơ, gọi là trị số octan trên đường. Phương pháp xác định R-100oC: chưng cất nhiều mẫu và xác định RON của phần cất có khoảng nhiệt độ sôi đến 100oC. Đối với xăng thương phẩm R-100oC RON, giá trị này thường dao động trong khoảng 4 đến 12. Đối với xăng reforming xúc tác, trị số octan phân bố không đồng đều do các hydrocacbon thơm, là các cấu tử có trị số octan cao hầu như nằm ở phần có nhiệt độ sôi cao nên DRON thường cao còn xăng cracking xúc tác, do chứa nhiều iso- parafin nên chênh lệch DRON thấp, có nghĩa là trị số octan phân bố rất đồng đều trong các khoảng nhiệt độ sôi của xăng. Các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Diezen (TCVN 5689:2005) Để đánh giá chất lượng của nhiên liệu diesel, ngoài trị số xêtan là chỉ tiêu chính, còn sử dụng hàng loạt các thông số khác được cho ở bảng sau: Stt Tên chỉ tiêu Mức Phương pháp thử 1 Hàm lượng lưu huỳnh, mg/kg, max. 500 2500 TCVN 6701: 2002 (ASTM D 2622)/ ASTM D 5453 2 Chỉ số xêtan, min. 46 ASTM D4737 3 Nhiệt độ cất, oC, 90% thể tích, max. 360 TCVN 2698: 2002/ (ASTM D 86) 4 Điểm chớp cháy cốc kín, oC, min. 55 TCVN 6608: 2000 (ASTM D 3828)/ ASTM D 93 5 Độ nhớt động học ở 40oC, mm2/ s 2 - 4,5 TCVN 3171: 2003 (ASTM D 445) 6 Cặn các bon của 10% cặn chưng cất, %khối lượng, max. 0,3 TCVN 6324: 1997 (ASTM D 189)/ ASTM D 4530 7 Điểm đông đặc, oC, max. 6 TCVN 3753: 1995/ ASTM D 97 8 Hàm lượng tro, %khối lượng, max. 0,01 TCVN 2690: 1995/ ASTM D 482 9 Hàm lượng nước, mg/kg, max. 200 ASTM E203 10 Tạp chất dạng hạt, mg/l, max. 10 ASTM D2276 11 Ăn mòn mảnh đồng ở 50oC, 3 giờ, max. Loại 1 TCVN 2694: 2000/ (ASTM D 130-88) 12 Khối lượng riêng ở 15oC, kg/m3 820 - 860 TCVN 6594: 2000 (ASTM D 1298)/ ASTM 4052 13 Độ bôi trơn, µm, max. 460 ASTM D6079 14 Ngoại quan Sạch, trong ASTM D4176 Chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu Điêzen(TCVN 5689:2005) Những cách thứ, quy trình ảnh hưởng đến một số chỉ tiêu chung của xăng dầu. Hàm lượng lưu huỳnh (TCVN 6701: 2002) Lưu huỳnh tạp chất chủ yếu có trong dầu thô và một phần vào quá trình lọc dầu. Hàm lượng bình thường trong dầu đốt là khoảng 2-4%, căn cứ vào hàm lượng lưu huỳnh, người ta chia dầu mỏ ra làm ba loại : Dầu mỏ ít lưu huỳnh S < 0.5%; Dầu mỏ có lưu huỳnh S = 0.51 – 2%; Dầu mỏ nhiều lưu huỳnh S > 2% Dầu mỏ chứa nhiều lưu huỳnh thì khi chế biến thành các sản phẩm nhiên liệu hoặc phi nhiên liệu, hàm lượng của nó cũng nhiều lên tương ứng. Hàm lượng lưu huỳnh trong các loại dầu nhiên liệu được chỉ ở bảng sau: Dầu nhiên liệu % Lưu huỳnh Dầu hỏa 0,5-0,2 Dầu diesel 0,05 – 0,25 L.D .O 0,5 – 1,8 Dầu đốt 2,0 – 4,0 L.S.HS < 0,5 Khoảng điển hình của lưu huỳnh 0,5 – 0,8%. Ảnh hưởng đến xu hướng tạo tro và xỉ. Ăn mòn ống khói và các thiết bị khác như sấy khí và các thiết bị trao đổi nhiệt. Hạn chế nhiệt độ khí lò thải. Lưu huỳnh là chất gây nhiều tác hại: khi đốt cháy tạo ra khí SO2, SO3, gây độc hại và ăn mòn đường ống thiết bị. Mặt khác, khi đưa dầu thô đi chế biến hóa học, lưu huỳnh sẽ là nguyên nhân làm ngộ độc xúc tác làm giảm hiệu suất và chất lượng của sản phẩm. Vì vậy tùy theo yêu cầu chất lượng của các loại nhiên liệu và nguyên liệu ho quá trình chế biến xúc tác mà cần khống chế sao cho hàm lượng lưu huỳnh trong giới hạn cho phép. Phương pháp xác định hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu diesel thường sử dụng phổ huỳnh quang tán xạ tia X. Để xác định hàm lượng lưu huỳnh tổng có trong dung môi thích hợp. Điểm chớp cháy cốc kín (TCVN 6608: 2000) Nhiệt độ tháp cháy phản ánh hàm lượng các hydrocacbon nhẹ có trong dầu, dầu càng có nhiều cấu tử nhẹ, nhiệt độ chớp cháy có ý nghĩa rất quan trọng trong việc tồn chứa và bảo quản nhiên liệu. Cho biết tính nguy hiểm đối với hiện tượng cháy nổ. Nếu nhiệt độ chớp cháy của liệu thấp càng gần với nhiệt độ của môi trường thì càng phải thận trọng khi bảo quản, vận chuyển. Đối với nhiên liệu diesel cho xe tăng, nếu nhiệt độ chớp cháy thấp khác thường. Có thể nghĩ rằng trong phân đoạn các nhiên liệu nhẹ. Phải có các biện pháp phòng để giảm thiểu tối đa hiện tượng cháy nổ. Ví dụ: xăng có nhiệt độ chớp cháy quá thấp (độ ẩm) nên để đảm bảo an toàn cho các bôn bể chứa xăng người ta thường sơn nhũ trắng để phản xạ nhiệt, tưới mát bể hoặc xây bể ngầm. Có hai phương pháp để xác định nhiệt độ chớp cháy: Phương pháp cốc kín và phương pháp cốc hở. Phương pháp cốc kín thường áp dụng với các sản phẩm dễ bay hơi như: xăng, kerofen, kể cả diesel. Để xác định điểm chớp cháy cốc kín người ta: Sử dụng các thiết bị có kích thước nhỏ. Sử dụng thiết bị có thang chia nhỏ, phương pháp này có thể áp dụng để xác định nhiệt độ chớp cháy thực tế của một sản phẩm có chớp cháy hoặc không chớp cháy tại một nhiệt độ xác định. Độ nhớt động học (TCVN 3171: 2003) Là tỷ số giữa độ nhớt động lực học và tỷ trọng của nó (cả hai đều xác định ở cả hai nhiệt độ và áp suất). Dựa vào độ nhớt của dầu mỏ có thể thể tích tính toán được các quá trình bơm vận chuyển. Dầu có độ nhớt càng cao thì càng khó vận chuyển bằng đường ống. Để vận chuyển được phải tiêu hao năng lượng, như vậy chi phí sẽ tăng lên. Nói chung, dầu mang đặc tính parafinic có độ nhớt thấp hơn so với dầu nặng. Đối với phân đoạn dầu mỏ, chẳng hạn như desel, độ nhớt phải có giá trị đảm bảo cho quá trình phun nhiên liệu trong động cơ được thuận tiện ( từ 3,5 đến 6 cst ở 200C). Với dầu nhờn, độ nhớt là một chỉ tiêu gần như quan trọng nhất nhằm đảm bảo cho quá trình bôi trơn được tốt sự thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ phản ánh tính chất nhớt nhiệt của một loại dầu sự thay đổi này càng ít càng tốt. Quy định phương pháp xác định độ nhớt động học của các sản phẩm dầu mỏ lỏng, kể cả trong suốt và không trong suốt bằng cách đo thời gian chảy của một thể tích chất lỏng qua một nhớt kế mao quản bằng thuỷ tinh, dưới tác dụng của trọng lực. Đột lỏng nhớt động lực học thu được bằng cách nhân độ nhớt động học với khối lượng riêng của chất lỏng. Cặn cacbon của 10% cặn chưng cất (TCVN6324 :1997) Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định lượng cặn cacbon còn lại sau khi làm bay hơi và nhiệt phân dầu, nhằm đưa ra một số chỉ dẫn về xu hướng tạo cốc. Cặn cacbon còn chỉ ra xu hướng dầu bám một lớp xỉ rắn cacbon trên bề mặt nóng, như là đốt hoặc vòi phun, khi các thành phần bay hơi sẽ bay hơi. Dầu dư chứa 1% cặn cacbon hoặc nhiều hơn. Được xác định bằng phương pháp conradson. Độ cốc hóa consodson là đại lượng đặc trưng cho này càng cao thì hiệu suất cốc thu được càng cao. Mặt khác, hàm lượng nhựa và asphanten trong dầu mỏ sẽ cao và có thề sử dụng cặn dầu mỏ loại này để sản xuất bitum nhựa đường với hiệu suất và chất lượng tốt. Dầu thô Việt Nam là dầu parafinic, chỉ số cốc conradson của phân đoạn cặn gudson rất thấp (3,44%) Vậy không thể sử dụng phân đoạn cặn này làm nguyên liệu cho quá trình cốc hóa. Để đánh giá khả năng tạo cặn cacbon người ta sử dụng đại lượng “chiều cao ngọn lửa không khói, đó là chiều cao tối đa của ngọn lửa không có khói tính bằng mm, khi đốt nhiên liệu trong đèn dầu tiêu chuẩn. Chiều cao ngon lửa không khói càng cao chứng tỏ nhiên liệu cháy càng hoàn toàn. Chiều cao càng thấp, khả năng tạo cặn cacbon càng lớn. Điểm đông đặc (TCVN 3753 :1995) Nhiệt độ động đặc phản ánh tính linh động của dầu ở nhiệt độ thấp, tính linh động mất đi là do sự tạo thành những mạng kết tinh parafin. Có 2 nguyên nhân dẫn đến tăng điểm đông đặc đó là dầu có độ nhớt lớn và dầu có nhiều n-parafin rắn. Trong đó nguyên nhân thứ 2 là chủ yếu. Quy định phương pháp xác định nhiệt độ đông đặc của dầu mỏ, nhiên liệu lỏng, dầu hỏa, dầu bôi trơn và các loại dầu nhờn khác. Hàm lượng nước Nhìn chung, nước không hòa tan trong dầu mỏ hoặc các phân đoạn của dầu mỏ nhưng khi tăng nhiệt độ, độ hòa tan của nước trong dầu có thể tăng lên. Hàm lượng nước trong dầu đốt khi cung cấp thường là thấp vì sản phẩm ở phần lọc dầu là rất nóng. Giới hạn trên 1% được coi là chuẩn. Nước có thể ở dạng tự do hoặc nhũ tương và có thể làm hư hỏng bề mặt bên trong là trong quá trình cháy, nhất là khi nó chứa muối hòa tan. Nước có thể làm lửa bắn tóe ra ở đầu đốt, giảm nhiệt độ hoặc tăng chiều dài của ngọn lửa. Do vậy phải tách nước ra thải các phân đọan sao cho hàm lượng nước càng nhỏ càng tốt. Ăn mòn mảnh đồng (TCVN 2694: 2000) Quy định phương pháp xác định độ ăn mòn đồng của xăng hàng không, nhiên liệu tuốc bin hàng không, xăng động cơ, dung môi làm sạch (Stoddard), dầu hoả, nhiên liệu điezen (DO), dầu FO nhẹ, dầu bôi trơn, và xăng tự nhiên hoặc các loại hydrocacbon khác có áp suất hơi không lớn hơn 124 kPa (18 psi) tại 37,80C. Tỷ trọng TCVN 6594:2000 Tỷ trọng là tỷ số của khối lượng nhiên liệu trên thể tích của nhiên liệu ở nhiệt độ tham khảo 150C. Dựa vào tỷ trọng có thể sơ bộ đánh giá dầu mỏ thuộc loại nặng hay nhẹ, mức độ biến chất thấp hay cao. Theo tỷ trọng, phổ biến người ta chia dầu thành phần: Dầu nhẹ < 0.830 Dầu trung bình = 0.830: 0.884 Dầu nặng > 0.884 Dầu thô càng nhẹ, hiệu suất và chất lượng các “chất lượng trắng “ thu được khi chưng cất càng cao, dầu càng chứa ít lưu huỳnh, càng mong nhiều đặc tính parafinic hoặc trung gian naphteno-parafinic. Dầu càng nặng thì chứa càng nhiều các chất dị nguyên tố, các chất nhựa và asphanten, không thuận lợi để sản xuất các sản phẩm nhiên liệu và dầu, nhưng lại là nguyên liệu tốt để sản xuất bitum nhựa đường và cốc. Kiến thức về tỷ trọng hữu ích trong các tính toán định lượng và đánh giá khả năng bắt lửa. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp áp dụng trong các phòng thí nghịêm, áp dụng trong phòng thí nghiệm, sử dụng tỷ trọng kế thủy tinh để xác định khối lượng riêng, khối lượng riêng tương đối, hoặc trọng lượng API của dầu thô, các sản phẩm của dầu mỏ hoặc hỗn hợp của sản phẩm dầu mỏ và không phải dầu mỏ dạng lỏng có áp suất hơi bằng hoặc thấp hơn 101,325 kPa có thể xác định tỷ trọng bằng các phương pháp như : dùng phù kế, can thủy tinh, picnomet. Phương pháp picnomet là phổ biến nhất, dùng cho bất kể loại chất lỏng nào. Phương pháp này dựa trên sự so sánh trọng lượng của dầu với nước cất trong cùng một thể tích và cùng nhiệt độ. Hàm lượng tro (TCVN 2690:1995) Giá trị tro xỉ liên quan đến các chất vô cơ hoặc muối trong dầu nhiên liệu. Mức độ trong trong các nhiên liệu chưng cất là không đáng kể. Nhiên liệu dư có mức độ tro cao hơn. Những muối này có thể là hợp chất của natri, vanađi, canxi magiê, silic, sắt, nhôm, niken… Thông thường giá trị tro nằm trong khoảng 0.03-0.07%. Tro dư trong nhiên liệu lỏng có thể gây ra cặn bám trên thiết bị đốt. Tro gây nên hiệu ứng ăn mòn ở các đầu đốt, gây hư hỏng các vật liệu chịu lửa ở nhiệt độ cao và làm tăng ăn mòn nhiệt độ cao và tắc nghẽn thiết bị. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định tro trong khoảng từ 0,001 phần trăm đến 1,180 phần trăm khối lượng có trong các loại nhiên liệu phần cất nhẹ và các nhiên liệu cặn, nhiên liệu tuốc bin khí, dầu thô, dầu bôi trơn, sáp và các sản phẩm dầu mỏ khác, trong đó bất kỳ các chất tạo tro nào có mặt thường được coi là các tạp chất hoặc các chất nhiễm bẩn không mong muốn. Nhiệt độ cất (TCVN 2698 :2002) Nhiệt độ cất 50% có ý nghĩa quyết định khả năng tăng tốc của động cơ (khả năng nhanh chóng đạt được tốc độ cần thiết khi mở van tiết lưu) và quá trình đốt nóng động cơ. Nếu nhiệt độ cất quá cao (ít hydrocacbon nhẹ) khi thay đổi tốc độ, lượng nhiên liệu trong máy ít, công suất giảm, điều khiển xe khó khăn. Do vậy nhiệt độ cất 50% (từ 40 đến 70%) càng thấp càng tốt vì dễ dàng tăng số vòng quay của động cơ lên mức tối đa trong thời gian ngắn nhất. Tuy vậy, nếu thấp quá dễ tạo nút hơi và gây thất thoát nhiên liệu (vì vậy không nên vượt quá 1400C). Nhiệt độ cất 90% có ý nghĩa về mặt kinh tế. Nếu nhiệt độ cất 90%, xăng không bốc hơi hoàn toàn trong buồng đốt. Xăng ở trạng thái lỏng theo xylanh lọt qua xecmăng đi vào cacte chứa dầu làm loãng dầu nhờn, giảm khả năng bôi trơn và gây mài mòn động cơ. Nhiệt độ cất cuối (cặn cất) đánh giá mức độ bay hơi hoàn toàn và làm loãng dầu nhờn. Nếu nhiệt độ sôi cuối cao quá thì dầu nhờn sẽ bị rửa trôi trên thành xylanh, mài mòn piston vì thế nhiệt độ sôi không quá 2050C. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp chưng cất sản phẩm dầu mỏ ở áp suất khí quyển bằng thiết bị chưng cất phòng thí nghiệm để xác định một cách định lượng khoảng nhiệt độ sôi đặc trưng của các sản phẩm như xăng tự nhiên, các phần cất nhẹ và trung bình, các loại nhiên liệu động cơ ô tô, xăng hàng không, nhiên liệu tuốc bin hàng không, các loại nhiên liệu điêzen 1-D, 2-D thông thường và loại có hàm lượng lưu huỳnh thấp, các loại dung môi gốc dầu mỏ đặc biệt, các loại spirit dầu mỏ, naphta, dầu hoả và các loại nhiên liệu đốt loại 1 và 2. Áp suất hơi (TCVN7023) Áp suất hơi bão hòa là một trong các tính chất vật lý quan trọng của các chất lỏng dễ bay hơi. Đây chính là áp suất hơi mà tại đó thể hơi bằng với thể tích lỏng. Áp suất hơi bão hòa Reid là áp suất tuyệt đối ở 1000F (37,80C) đặc trưng cho khả năng bay hơi của phân đoạn xăng. Đó là áp suất hơi của xăng đo được trong điều kiện của Bom Reid ở 37,80C. Đại lượng này càng lớn, độ bay hơi càng cao. Áp suất hơi bão hòa được xác định trong dụng cụ tiêu chuẩn gọi là bom reid. Tiêu chuẩn TCVN 5690-1992 quy định áp suất hơi bão hòa cho xăng ôtô như sau: Nhiên liệu Áp suất hơi bão hòa (kpa) 37.80C Magas 83 Max 70 Magas 92 Max 75 Xăng thường Max 67 Xăng cao cấp Max 67 Xăng đặc biệt Max 74 Phương pháp này là một biến thể của phương pháp xác định áp suất hơi theo TCVN 5731: 2000. Phương pháp này quy định hai quy trình xác định áp suất hơi của xăng và hỗn hợp xăng oxygenat có áp suất hơi trong khoảng từ 35 kPa đến 100 kPa. Tiêu chuẩn này không đề cập đến các quy tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu chuẩn. Người sử dụng tiêu chuẩn này phải có trách nhiệm lập ra các quy định thích hợp về an toàn và sức khoẻ đồng thời phải xác định khả năng áp dụng các giới hạn quy định trước khi sử dụng.