Bai Giang San Pham Dau Mo Phu Gia

D−¬ng ViÕt C−êng

Sản phẩm dầu mỏ và Phụ gia 1

CH姶愛NG 1

Đ萎I C姶愛NG V陰 CÁC S謂N PH域M D井U M碓 VÀ PH影 GIA

1.1. Đ萎I C姶愛NG V陰 D井U M碓

1.2. Đ萎I C姶愛NG V陰 CÁC S謂N PH域M D井U M碓

1.3. Đ萎I C姶愛NG V陰 CÁC PH影 GIA D井U M碓



CH姶愛NG 2

CÁC PH姶愛NG PHÁP PHÂN TÍCH HÓA LÝ VÀ PHÉP TH盈 TÍNH

NĔNG C曳A D井U M碓 VÀ S謂N PH域M D井U M碓

Để đánh giá ch医t l逢嬰ng d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 ng逢運i ta th逢運ng xác định

một s嘘 tính ch医t điển hình c栄a nó. Một tính ch医t có thể ch逢a nói lên hết đ逢嬰c tính ch医t c栄a chúng, song t鰻ng h嬰p các tính ch医t có thể cho phép sử d映ng d亥u m臼 và s違n phẩm

d亥u m臼 h嬰p lý h挨n. Đ嘘i với d亥u m臼, nó cho phép ta ho衣ch định ph逢挨ng pháp chế biến

và ph逢挨ng th泳c l医y các s違n phẩm phân đo衣n. Đ嘘i với các s違n phẩm d亥u m臼, nó cho

phép sử d映ng các s違n phẩm d亥u m臼 phù h嬰p với các yêu c亥u sử d映ng khác nhau.

Đ嘘i với mỗi n逢ớc, d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 l衣i có các quy định khác nhau,

phù h嬰p với điều ki羽n sử d映ng c栄a mỗi n逢ớc. Ngày nay, với xu h逢ớng hội nhập toàn

c亥u thì các tiêu chuẩn quy định này cũng đ逢嬰c sử d映ng đan xen nhau, xây d詠ng trên c挨

s荏 các tiêu chuẩn đã đ逢嬰c qu嘘c tế hóa. Các ph逢挨ng pháp phân tích hóa lý c挨 b違n đánh

giá ch医t l逢嬰ng, tính ch医t c栄a d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 ch栄 yếu tuân theo một s嘘 tiêu chuẩn, quy chuẩn sau:

- TCVN: Tiêu chuẩn Vi羽t Nam.

- ASTM (American society for testing materials), tiêu chuẩn Mỹ. - IP standard (The institute of petroleum), tiêu chuẩn c栄a vi羽n d亥u m臼 Anh.

- ISO (Organisation international de standardisation), tiêu chuẩn qu嘘c tế. ………

2.1 CÁC TÍNH CH遺T HÓA LÝ C愛 B謂N C曳A D井U M碓 - S謂N PH域M D井U M碓 VÀ

CÁCH XÁC Đ卯NH

2.1.1. Kh嘘i l逢嬰ng riêng, tỷ tr丑ng, đ瓜 API

ASTM D1298-96; TCVN 6594 : 2007

Vi羽c xác định chính xác tỉ tr丑ng, kh嘘i l逢嬰ng riêng hoặc độ API c栄a d亥u m臼 và

các s違n phẩm d亥u m臼 r医t c亥n thiết cho vi羽c chuyển đ鰻i thể tích đã đo 荏 nhi羽t độ th詠c tế về thể tích hoặc kh嘘i l逢嬰ng (hoặc c違 hai) 荏 nhi羽t độ đ嘘i ch泳ng tiêu chuẩn trong quá

trình b違o qu違n vận chuyển. Kh嘘i l逢嬰ng riêng, tỉ tr丑ng hoặc độ API là các yếu t嘘違nh

h逢荏ng đến ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u thô, góp ph亥n điều chỉnh giá d亥u. Tuy nhiên tính ch医t này c栄a d亥u m臼 không ph違i là một chỉ dẫn chắc chắn về ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u nếu không

kết h嬰p các tính ch医t khác.

Kh嘘i l逢嬰ng riêng ρ c栄a d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 là kh嘘i l逢嬰ng c栄a một đ挨n vị

thể tích d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼荏 nhi羽t độ tiêu chuẩn 600F (15,60C) và áp su医t 101,325

kPa (1 atm), ký hi羽u là 60ρ hay 15,6ρ (hoặc 15ρ ). Đ挨n vị đo th逢運ng là: g/cm3, kg/m3.



Tỷ tr丑ng d là tỷ s嘘 gi英a kh嘘i l逢嬰ng c栄a ch医t l臼ng có thể tích đã cho 荏 nhi羽t độ 150C (hoặc 600F) so với kh嘘i l逢嬰ng c栄a n逢ớc tinh khiết (n逢ớc c医t) có thể tích t逢挨ng

đ逢挨ng 荏 cùng nhi羽t độ đó.

Trong nhiều tr逢運ng h嬰p chúng ta th逢運ng không phân bi羽t giá trị gi英a d và ρ vì

6060 600,99904.dρ = , mặc dù th泳 nguyên c栄a chúng khác nhau.

Độ API (0API) đ逢嬰c xác định thông qua tỷ tr丑ng theo công th泳c:

06060

141,5API 131,5

d= − (2.1)

Kh嘘i l逢嬰ng riêng c栄a d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 th逢運ng từ 0,5 – 1,1 g/cm3, tỷ tr丑ng th逢運ng nh臼 h挨n n逢ớc trừ phân đo衣n nh詠a đ逢運ng. Khi tỷ tr丑ng thay đ鰻i từ 0,7

đến 1 thì độ API gi違m từ 70,6 đến 10,0.

Quy trình xác đ鵜nh tỷ tr丑ng:

Mẫu đ逢嬰c đ逢a về nhi羽t độ chuẩn quy định chính xác bằng mày điều nhi羽t (là

150C hoặc 200C) hoặc mẫu đ逢嬰c gi英荏 nhi羽t độ thích h嬰p khác là nhi羽t độ đo đ逢嬰c c栄a

mẫu hoặc nhi羽t độ c栄a mẫu trùng với nhi羽t độ phòng.

渦ng đong hình tr映, có đ逢運ng kính trong c栄a 嘘ng ≥ 25 mm so với đ逢運ng kính

ngoài c栄a tỷ tr丑ng kế. Chiều cao c栄a 嘘ng đong ph違i đ栄 để tỷ tr丑ng kế n鰻i trong mẫu và

đáy c栄a tỷ tr丑ng kế cách đáy c栄a 嘘ng đong ít nh医t 25 mm. Đ逢a nhi羽t độ 嘘ng đong và

nhi羽t độ tỷ tr丑ng kế g亥n bằng nhi羽t độ mẫu thử.

Rót mẫu nhẹ nhàng vào 嘘ng đong sao cho tránh t衣o b丑t và tránh s詠 bay h挨i c栄a

các phân đo衣n nhẹ (khi c亥n thiết ph違i dùng xi phông), sao cho đ栄 l逢嬰ng để tỷ tr丑ng kế n鰻i đ逢嬰c và đ丑c đ逢嬰c s嘘. G衣t b臼 t医t c違 các b丑t khí sau khic húng n鰻i trên bề mặt mẫu

bằng cách dùng gi医y l丑c s衣ch ch衣m vào chúng.

Đặt 嘘ng đong ch泳a mẫu 荏 vị trí thẳng đ泳ng, th違 từ từ tỷ tr丑ng kế thích h嬰p vào

sao cho không ch衣m vào thành n嘘ng và để yên. Chú ý ph亥n n鰻i c栄a tỷ tr丑ng kế không

đ逢嬰c 逢ớt. Dùng nhi羽t kế để khu医y mẫu sao cho b亥u th栄y ngân luôn ngập trong mẫu

thử. Ngay sau khi s嘘 đ丑c c栄a nhi羽t kế 鰻n định, ghi l衣i nhi羽t độ c栄a mẫu chính xác đến

0,250C sau đó l医y nhi羽t kế ra.

遺n tỷ tr丑ng kế xu嘘ng kho違ng hai v衣ch và sau đó th違 tỷ tr丑ng kế ra hoặc có thể xoay nhẹ để đ逢a tỷ tr丑ng kế về tr衣ng thái cân bằng, n鰻i t詠 do không ch衣m vào thành

嘘ng. Đặt mắt ngang bề mặt ch医t l臼ng, đ丑c đúng v衣ch cắt c栄a thang chia độ và mặt ch医t l臼ng theo hai tr逢運ng h嬰p: ch医t l臼ng trong su嘘t và ch医t l臼ng đ映c.

Ph逢挨ng pháp tỷ tr丑ng kế này là phù h嬰p nh医t để xác định kh嘘i l逢嬰ng riêng, tỉ tr丑ng hoặc độ API c栄a các lo衣i d亥u nhớt th医p trong su嘘t.



Hình 2.1: Thang đọc của tỷ trọng kế đối với chất lỏng dầu mỏ trong suốt (a) và không trong suốt (b)

Ph逢挨ng pháp này cũng áp d映ng cho lo衣i ch医t l臼ng nhớt với th運i gian đ栄 để tỷ tr丑ng kế đ衣t đến tr衣ng thái cân bằng, hoặc thích h嬰p áp d映ng cho lo衣i ch医t l臼ng đ映c

nếu hi羽u chỉnh mặt khum thích h嬰p. Khi đo với l逢嬰ng d亥u lớn, các sai s嘘 hi羽u chỉnh

thể tích sẽ đ逢嬰c gi違m thiểu bằng cách quan sát s嘘 đo trên tỷ tr丑ng kế t衣i nhi羽t độ g亥n

sát nhi羽t độ c栄a b欝n d亥u.

2.1.2. Đ瓜 nh噂t

ASTM D445 - 06; TCVN 3171: 2007

Độ nhớt là đ衣i l逢嬰ng đặc tr逢ng cho m泳c độ c違n tr荏 gi英a hai lớp ch医t l逢u khi

chúng chuyển động t逢挨ng đ嘘i, tr逢嬰t lên nhau. Một cách t鰻ng quát, một ch医t l逢u có độ nhớt càng lớn khi nó càng khó ch違y.

Độ nhớt là một chỉ tiêu quan tr丑ng và c挨 b違n c栄a d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼. Đ嘘i với d亥u m臼 và đa s嘘 các s違n phẩm d亥u m臼 độ nhớt liên quan mật thiết đến tính l逢u

biến c栄a chúng trong các điều ki羽n nhi羽t độ làm vi羽c khác nhau. Thông th逢運ng nhi羽t độ gi違m thì độ nhớt tĕng và ng逢嬰c l衣i. S詠 thay đ鰻i độ nhớt c栄a d亥u m臼 và s違n phẩm

d亥u m臼 cũng ph映 thuộc nhiều vào b違n ch医t c栄a chúng. D亥u ch泳a nhiều parafin th逢運ng

có độ nhớt thay đ鰻i nhiều theo nhi羽t độ.

Chi tiết

a)

Đáy c栄a mặt khum

Ch医t l臼ng

Mặt phẳng ngang c栄a ch医t l臼ng

Xem chi tiết

Mặt khum

Đ丑c t衣i điểm này


Xem chi tiết

Ch医t l臼ng


Đáy c栄a mặt khum

Đ丑c t衣i điểm này


Mặt khum

Chi tiết

b)



Đ嘘i với các ch医t bôi tr挨n, độ nhớt là một tính ch医t quyết định độ dày màng d亥u,

nó làm gi違m ma sát và mài mòn gi英a hai bề mặt tiếp xúc. Nó có 違nh h逢荏ng đến độ khít, t鰻n hao công ma sát, kh違 nĕng ch嘘ng mài mòn, kh違 nĕng ch嘘ng t衣o cặn, kh違 nĕng

làm mát các chi tiết làm vi羽c… Trong động c挨, độ nhớt đóng vai trò quyết định l逢嬰ng

tiêu hao nhiên li羽u, kh違 nĕng tiết ki羽m d亥u và ho衣t động c栄a động c挨. Đ嘘i với một s嘘 lo衣i động c挨, đặc bi羽t là động c挨 ôtô cũng 違nh h逢荏ng tới kh荏i động và t嘘c độ tr映c

khuỷu. Độ nhớt quá cao sẽ làm gi違m t嘘c độ c栄a tr映c và do đó làm tĕng l逢嬰ng nhiên

li羽u tiêu hao (kể c違 sau khi động c挨 đã kh荏i động). Độ nhớt quá th医p sẽ dẫn tới chóng

mài mòn và tĕng l逢嬰ng tiêu hao d亥u. Chính vì vậy độ nhớt đ逢嬰c l医y làm c挨 s荏 cho h羽 th嘘ng phân lo衣i d亥u nh運n (theo c医p độ nhớt SAE).

Có hai lo衣i độ nhớt là độ nhớt động l詠c và độ nhớt động h丑c. Trong công

nghi羽p d亥u m臼 th逢運ng dùng độ nhớt động h丑c, còn độ nhớt động l詠c đ逢嬰c sử d映ng

nhiều trong các ph逢挨ng pháp nghiên c泳u. Độ nhớt động h丑c đ逢嬰c xác định bằng

ph逢挨ng pháp sử d映ng nhớt kế mao qu違n với đ挨n vị đo ch栄 yếu là cSt.

Có nhiều lo衣i nhớt kế đ逢嬰c thiết kế có hình dáng khác nhau để đo độ nhớt c栄a

ch医t l臼ng khác nhau theo tiêu chuẩn ASTM D 446-06. Vì vậy vi羽c l詠a ch丑n nhớt kế sao cho phù h嬰p với ch医t l臼ng c亥n đo độ nhớt có ý nghĩa r医t quan tr丑ng. Điều này thể hi羽n qua th運i gian ch違y c栄a mẫu từ v衣ch này đến v衣ch kia c栄a b亥u đo. Nếu th運i gian

ch違y nhanh quá hoặc chậm quá thì kết qu違 đo đều sẽ không chính xác. Trong công

nghi羽p d亥u m臼 ng逢運i ta quan tâm đến hai lo衣i nhớt kế chính là: nhớt kế ch違y xuôi và

nhớt kế ch違y ng逢嬰c. Trong đó, nhớt kế ch違y xuôi th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng cho các ch医t l臼ng sáng màu và nhớt kế ch違y ng逢嬰c đ逢嬰c sử d映ng để đo độ nhớt c栄a các ch医t l臼ng

t嘘i màu hoặc sẫm màu.

Hình 2.2: Nhớt kế mao quＶn chＶy xuôi (a) và nhớt kế mao quＶn chＶy ngược (b)



BＶng 2.1: Một số thông số loＴi nhớt kế chＶy xuôi hình 2.2 a

Nh噂t

k院 s嘘

Hằng s嘘 nh噂t k院, (mm2/s)/s

D違i đo đ瓜 nh噂t

mm2/s

Đ逢運ng

kính trong

嘘ng R, mm

Thể tích

b亥u C, ml

Đ逢運ng

kính trong

嘘ng N, mm

Đ逢運ng

kính trong

嘘ng t衣i E,

mm

1 0,0008 1,05A min 0,38 5,6 2,8 – 3,2 3

2 0,003 2,1B – 3 0,49 5,6 2,8 – 3,2 3

3 0,01 3,8C – 10 0,66 5,6 2,8 – 3,2 3

4 0,03 6 – 30 0,87 5,6 2,8 – 3,2 3

5 0,1 20 – 100 1,18 5,6 2,8 – 3,2 3

6 0,3 60 – 300 1,55 5,6 2,8 – 3,2 3

7 1,0 200 – 1000 2,10 5,6 3,7 – 4,3 4

8 3,0 600 – 3000 2,76 5,6 4,6 – 5,4 5

9 10,0 2000 - 10000 3,80 5,6 4,6 – 5,4 5

A: th運i gian ch違y nh臼 nh医t là 1320 giây

B: th運i gian ch違y nh臼 nh医t là 600 giây

C: th運i gian ch違y nh臼 nh医t là 380 giây, 200 giây cho t医t c違 các kích th逢ớc nhớt kế.

BＶng 2.2: Một số thông số loＴi nhớt kế chＶy ngược hình 2.2 b

Nh噂t

k院 s嘘

Hằng s嘘 nh噂t k院, (mm2/s)/s

D違i đo đ瓜 nh噂t

mm2/s

Đ逢運ng

kính trong

嘘ng R, mm

Đ逢運ng

kính trong

嘘ng

N,E,F,I

mm

Thể tích

b亥u A,C,J,

ml

Thể tích

b亥u D, ml

25 0,002 0,4 -2 0,31 3,0 1,6 11

60 0,004 0,8 – 4 0,42 3,0 2,1 11

75 0,008 1,6 – 8 0,54 3,0 2,1 11

100 0,015 3 – 15 0,63 3,2 2,1 11

150 0,035 7 – 35 0,78 3,2 2,1 11

200 0,1 20 – 100 1,02 3,2 2,1 11

300 0,25 50 – 200 1,28 3,4 2,1 11

350 0,5 100 – 500 1,48 3,4 2,1 11

400 1,2 240 – 1.200 1,88 3,4 2,1 11

450 2,5 500 – 2.500 2,20 3,7 2,1 11

500 8,0 1.600 – 8.000 3,10 4,0 2,1 11

600 20,0 4.000 – 20.000 4,00 4,7 2,1 13



* Quy trình xác đ鵜nh đ瓜 nh噂t bằng nh噂t k院 mao qu違n:

- Ch丑n nhớt kết phù h嬰p với độ nhớt c栄a d亥u sao cho t嘘c độ ch違y kho違ng 200 - 800

giây.

- N衣p vào d映ng c映 đo (nhớt kế) một l逢嬰ng d亥u thích h嬰p.

- Để 鰻n định nhi羽t t衣i một nhi羽t độ nh医t định trong bình 鰻n định nhi羽t kho違ng

30 phút sao cho đ衣t cân bằng nhi羽t độ bên trong mẫu c亥n đo và nhi羽t độ d亥u c栄a thiết bị 鰻n định nhi羽t, dùng đ欝ng h欝 b医m giây đo th運i gian ch違y c栄a l逢嬰ng d亥u trên từ v衣ch

này đến v衣ch kia c栄a d映ng c映 đo, ph映 thuộc vào hằng s嘘 nhớt kế (k) ta tính đ逢嬰c độ nhớt động h丑c c栄a d亥u theo công th泳c sau đây:

k.tν =

Trong đó:

ν : độ nhớt động h丑c (cSt);

k: hằng s嘘 nhớt kế (cSt/s);

t: th運i gian ch違y (s).

2.1.3. Ch雨 s嘘 đ瓜 nh噂t (VI – viscosity index)

ASTM D 2270-06

Chỉ s嘘 độ nhớt (VI) là đ衣i l逢嬰ng đặc tr逢ng cho s詠 thay đ鰻i độ nhớt c栄a mẫu

theo nhi羽t độ. Thông th逢運ng khi nhi羽t độ tĕng độ nhớt sẽ gi違m và ng逢嬰c l衣i. Chỉ s嘘 độ nhớt còn ph映 thuộc vào b違n ch医t c栄a d亥u m臼. D亥u ch泳a nhiều naphten có VI cao và

d亥u ch泳a nhiều parafin có VI th医p.

Trong s嘘 các s違n phẩm d亥u m臼, có lẽ chỉ có d亥u mỡ bôi tr挨n, nhiên li羽u ph違n l詠c

ng逢運i ta mới quan tâm nhiều đến VI. Vì chỉ tiêu này quyết định đến kho違ng nhi羽t độ làm vi羽c rộng và ch泳c nĕng c栄a chúng. Điều này có thể gi違i thích nh逢 sau: trong các

động c挨, môi tr逢運ng làm vi羽c c栄a d亥u có nhi羽t độ thay đ鰻i từ âm vài 0C đến vài trĕm 0C, khi đó độ nhớt c栄a d亥u thay đ鰻i r医t lớn. 雲 nhi羽t độ th医p, độ nhớt c栄a d亥u mỡ bôi

tr挨n tĕng làm gi違m tính l逢u biến c栄a d亥u, khó khĕn trong quá trình b挨m đi để bôi tr挨n

các chi tiết động c挨 trong quá trình kh荏i động. Ng逢嬰c l衣i, 荏 nhi羽t độ cao độ nhớt gi違m

đáng kể, khi đó độ dày màng d亥u không đ栄 d亥y để đ違m b違o ch泳c nĕng bôi tr挨n, gi違m

ma sát và các ch泳c nĕng khác c栄a mình. Chính vì vậy, VI luôn đ逢嬰c coi là một trong

s嘘 các chỉ tiêu quan tr丑ng hàng đ亥u đ嘘i với d亥u mỡ bôi tr挨n động c挨.

Hình 2.3: Bể xác định độ nhớt



VI là một giá trị đ逢嬰c xác định qua s詠 thay đ鰻i độ nhớt theo nhi羽t độ d詠a trên

c挨 s荏 so sánh kho違ng thay đ鰻i t逢挨ng đ嘘i về độ nhớt c栄a hai lo衣i d亥u ch丑n l丑c chuyên

dùng, hai lo衣i d亥u này khác bi羽t nhau r医t lớn về chỉ s嘘 độ nhớt VI.

Hình 2.4: Sự thay đổi độ nhớt của dầu bôi trơn theo nhiệt độ. Trong đó:

L - độ nhớt c栄a d亥u có VI = 0 (d亥u có VI th医p – d亥u naphten)

H - độ nhớt c栄a d亥u có VI = 100 (d亥u có VI cao – d亥u parafin)

U - độ nhớt c栄a d亥u c亥n ph違i tính chỉ s嘘 độ nhớt

D詠a vào độ nhớt động h丑c 荏 400C và 1000C c栄a từng lo衣i d亥u để tính chỉ s嘘 độ nhớt (VI) t逢挨ng 泳ng c栄a chúng theo tiêu chuẩn ASTM D 2270. Tiêu chuẩn này phân

ra hai tr逢運ng h嬰p: d亥u có VI d詠 đoán nh臼 h挨n 100 và lớn h挨n 100.

* Tr逢運ng h嬰p 1: D亥u bôi tr挨n có VI d詠 đoán nh臼 h挨n 100.

Chỉ s嘘 độ nhớt VI đ逢嬰c tính theo công th泳c sau: ( )( )L UVI .100

L H

−= − (2.2)

Trong đó:

L – độ nhớt động h丑c 荏 400C c栄a một lo衣i d亥u có VI = 0 và có cùng độ nhớt động h丑c 荏 1000C với d亥u mà ta c亥n tính VI, cSt;

U – độ nhớt động h丑c 荏 400C c栄a d亥u ta c亥n ph違i tính chỉ s嘘 độ nhớt,

mm2/s;

H - độ nhớt động h丑c h丑c 荏 400C c栄a một lo衣i d亥u có VI = 100 và có

cùng độ nhớt động h丑c 荏 1000C với d亥u mà ta c亥n tính VI, cSt;

+ Nếu độ nhớt động h丑c c栄a d亥u c亥n đo 荏 1000C nh臼 h挨n hay bằng 70 cSt thì

các giá trị t逢挨ng 泳ng c栄a L và H c亥n ph違i tra b違ng 2.3.

VI = 0

VI = 100

L

U

H

Độ

nhớt

, cS

t

0C 40 0 100



BＶng 2.3: Giá trị L,H tương ứng với độ nhớt động học ở 400C và 1000C

Đ瓜 nh噂t đ瓜ng h丑c

荏 1000C, mm2/s Giá tr鵜 L Giá tr鵜 H

2,00 7,994 6,394

2,10 8,640 6,894

5,00 40,230 28,490

5,10 41,990 29,480

15,00 296,500 149,700

15,10 300,000 151,200

20,00 493,200 229,500

20,20 501,500 233,000

70,00 4905,000 1558,000

Ghi chú: Nếu các giá trị độ nhớt không nằm trong bＶng trên thì

được suy ra bằng cách nội suy.

+ Nếu độ nhớt động h丑c c栄a d亥u c亥n đo 荏 1000C lớn h挨n 70 cSt, thì giá trị L và H

đ逢嬰c tính nh逢 sau:

L = 0,8353 Y2 + 14,67 Y – 216 (2.3)

H = 0,1684 Y2 + 11,85 Y – 97 (2.4)

Với Y là độ nhớt động h丑c 荏 1000C c栄a d亥u tính chỉ s嘘 độ nhớt, cSt.

* Tr逢運ng h嬰p thứ hai: Chỉ s嘘 độ nhớt d亥u c亥n đo d詠 đoán lớn h挨n 100:

VI đ逢嬰c tính theo công th泳c:

VI = [(antilogN – 1)/0,00715] + 100 (2.5)

Trong đó N = (logH – logU)/logY (2.6)

Giá trị H đ逢嬰c tính nh逢荏 cách tính th泳 nh医t. Ví D映 1: Tính chỉ s嘘 độ nhớt c栄a d亥u có:

- Độ nhớt động h丑c t衣i 40oC = 22,83mm2/s (cSt)


Từ b違ng 2.3 (nội suy) ta có: H = 28,97

Thay vào ph逢挨ng trình (2.6) có:

N = [(log28,97 - log22,83) / log5,05] = 0,14708

Thay vào ph逢挨ng trình (2.5) và làm tròn:

VI = [((antilog 0,14708) - 1) / 0,00715] + 100 = 156,37

VI = 156

Ví D映 2: Tính chỉ s嘘 độ nhớt c栄a d亥u có:





Từ b違ng 2.3 ta có: H = 57,31

Thay vào ph逢挨ng trình (2.6) có:

N = [(log57,31 - log53,47) / log7,80] = 0,03376

Thay vào ph逢挨ng trình (2.5) và làm tròn:

VI = [((antilog 0,3376) - 1) / 0,00715] + 100

VI = 111

2.1.4. Nhiệt đ瓜 ch噂p cháy, nhiệt đ瓜 bắt cháy

ASTM D 92-02; TCVN 2699-1995.

ASTM D 93-02; TCVN 2693-1995.

Nhi羽t độ chớp cháy là nhi羽t độ th医p nh医t c栄a ch医t l臼ng mà 荏 đó h挨i c栄a nó và

không khí t衣o thành hỗn h嬰p có khẳ nĕng bắt cháy khi đ逢a ng丑n lửa (có kích th逢ớc

theo quy định) từ ngoài vào và cháy không quá 5 giây. Hoàn toàn t逢挨ng t詠, nếu ng丑n

lửa cháy với th運i gian l挨n h挨n 5 giây đ逢嬰c g丑i là nhi羽t độ bắt cháy.

Nhi羽t độ chớp cháy, bắt cháy trong một m泳c độ nào đó đặc tr逢ng cho tính d宇 cháy c栄a d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼. D詠a vào nhi羽t độ chớp cháy có thể biết đ逢嬰c

đặc tính c栄a hydrocacbon có trong thành ph亥n c栄a nó cũng nh逢 s詠 có mặt c栄a các c医u

tử nhẹ. Hydrocacbon có nhi羽t độ sôi cao thì điểm chớp cháy cao và ng逢嬰c l衣i. Xác định nhi羽t độ chớp cháy có ý nghĩa r医t quan tr丑ng trong vi羽c b違o qu違n, t欝n

ch泳a nhiên li羽u và an toàn cháy n鰻. Có hai ph逢挨ng pháp xác định nhi羽t độ chớp cháy, bắt cháy là: ph逢挨ng pháp c嘘c

kín và c嘘c h荏. Cách tiến hành c栄a hai ph逢挨ng pháp này là hoàn toàn t逢挨ng t詠 nhau. S詠

khác nhau chỉ thể hi羽n 荏 hai điểm sau:

- Nhi羽t độ chớp cháy c嘘c kín đ逢嬰c xác định trong điều ki羽n chén đ詠ng mẫu

đ逢嬰c đậy nắp, nắp này đ逢嬰c chỉ m荏 trong th運i gian r医t ngắn khi đ逢a ng丑n lửa thử điểm

chớp cháy vào; trong quá trình đo mẫu đ逢嬰c khu医y liên t映c.

- Đ嘘i các d亥u m臼, s違n phẩm d亥u m臼 có kh違 nĕng bay h挨i kém nh逢: d亥u thô, d亥u

mỡ bôi tr挨n... thì đ逢嬰c xác định nhi羽t độ chớp cháy c嘘c h荏 theo tiêu chuẩn ASTM

D92-02 hoặc TCVN 2699:1995 bằng thiết bị chớp cháy c嘘c h荏 Cleveland Open Cup -

COC. Các s違n phẩm d亥u m臼 có kh違 nĕng bay h挨i m衣nh nh逢: khí hóa l臼ng (LPG, CNG,

LNG), xĕng, điêzen, kerosen... thì nhi羽t độ chớp cháy, bắt cháy c嘘c kín theo tiêu chuẩn

ASTM D93-02 hoặc TCVN 2693:1995 bằng thiết bị chớp cháy c嘘c kín Pensky-

Martesns close Cup Tester.

* Quy trình xác đ鵜nh:

Đ鰻 một l逢嬰ng mẫu theo m泳c cho phép, đặt vào máy đo độ chớp cháy, n嘘i máy

với bình ga, sau đó chỉnh ng丑n lửa có đ逢運ng kính 3,2 đến 4,8 mm và điều chỉnh nhi羽t



độ c栄a mẫu sao cho từ 140C đến 170C/phút. Khi nhi羽t độ c栄a mẫu th医p h挨n điểm chớp

lửa d詠 đoán 560C gi違m t嘘c độ xu嘘ng còn 5 – 60C/phút, cho đến khi nhi羽t độ d詠 đoán

xu嘘ng còn 280C thì gi違m xu嘘ng 20C châm lửa 1 l亥n. C泳 thế cho đến khi xác định đ逢嬰c

nhi羽t độ chớp cháy, bắt cháy.

(a) (b)

Hình 2.5: Thiết bị xác định nhiệt độ chớp cháy, bắt cháy cốc hở (a), cốc kín (b)

BＶng 2.4: Thông số cơ bＶn của thiết bị cốc hở

Giá tr鵜, mm Thông s嘘

Nh臼 nh医t L噂n nh医t Đ逢運ng kính A 3,2 4,8

Bán kính B 152 -

Đ逢運ng kính C 1,6 -

D - 2

E 6,0 7

Đ逢運ng kính F 0,8 -

BＶng 2.5: Thông số cơ bＶn của thiết bị cốc kín

Giá tr鵜, mm Thông s嘘

Nh臼 nh医t L噂n nh医t A 4,37 5,16

B 41,94 42,06

C 1,58 3,18

D - 9,52

E 57,23 57,86

F 6,35 -



2.1.5. Áp su医t h挨i bão hòa Reid

ASTM D323 – 99; TCVN 5731 : 2006

Áp su医t h挨i là một đặc tính lý h丑c quan tr丑ng đ嘘i với các ch医t l臼ng d宇 bay h挨i.

Nó là chỉ tiêu đặc bi羽t quan tr丑ng cho c違 xĕng hàng không và xĕng ôtô, vì chúng 違nh

h逢荏ng đến quá trình kh荏i động, làm nóng máy và có xu h逢ớng t衣o h挨i 荏 nhi羽t độ vận

hành cao hoặc 荏 trên cao. 雲 một vài n挨i giới h衣n áp su医t h挨i lớn nh医t c栄a xĕng đ逢嬰c

qui định mang tính pháp lý nh逢 một s嘘 đo kiểm soát s詠 ô nhi宇m c栄a không khí.

Tiêu chuẩn ASTM D323 – 99; TCVN 5731 : 2006 áp d映ng để xác định áp su医t h挨i 荏 37,80C (1000F) c栄a s違n phẩm d亥u m臼 và d亥u thô có nhi羽t độ sôi đ亥u lớn h挨n 00C

(320F).

a) b) c) d)

Hình 2.6: Sơ đồ truyền mẫu từ hệ thống loＴi mở sang khoang lỏng

Cách xác đ鵜nh:

L医y bình mẫu ra kh臼i bể làm l衣nh, m荏 nắp và lắp 嘘ng truyền mẫu đã đ逢嬰c làm

l衣nh vào (xem hình 2.6). L医y khoang l臼ng ra kh臼i bể làm l衣nh và đặt 荏 vị trí lộn ng逢嬰c

trên đ亥u 嘘ng truyền mẫu. Lật ng逢嬰c thật nhanh toàn bộ h羽 th嘘ng sao cho khoang l臼ng

thẳng đ泳ng và đ亥u 嘘ng truyền cách đáy khoang l臼ng kho違ng 6 mm (0,25 in.). N衣p mẫu

đ亥y tràn khoang l臼ng. Rút 嘘ng truyền mẫu ra kh臼i khoang l臼ng trong khi mẫu vẫn tiếp

t映c tràn cho đến khi 嘘ng đ逢嬰c rút ra hoàn toàn.

L医y ngay khoang h挨i ra kh臼i bể n逢ớc và n嘘i với khoang l臼ng đ亥y mẫu càng

nhanh càng t嘘t, không để tràn. Khi khoang h挨i đã đ逢a ra kh臼i bể, n嘘i với khoang l臼ng

sao cho không t衣o ra s詠 trao đ鰻i gi英a không khí nhi羽t độ phòng với không khí có nhi羽t độ 37,80C (1000F) trong khoang đó. Hoàn t医t thao tác lắp thiết bị trong vòng 10 giây.

Lật úp thiết bị đã lắp ráp và cho toàn bộ mẫu từ khoang l臼ng ch違y vào khoang

h挨i, lắc m衣nh, lật lên úp xu嘘ng 8 l亥n. Để đ亥u áp kế đo phía trên, nhúng ngập toàn bộ thiết bị trong bể n逢ớc đ逢嬰c duy trì 荏 nhi羽t độ 37,80C ± 0,10C (1000F ± 0,20F), 荏 vị trí

Bình ch泳a mẫu tr逢ớc khi truyền mẫu

Dùng c映m truyền mẫu làm nắp bình

Khoang l臼ng đ逢嬰c đặt trên 嘘ng dẫn ch医t l臼ng

渦ng truyền mẫu đã làm l衣nh

Khoang l臼ng đã làm l衣nh

Vị trí c栄a h羽 th嘘ng truyền mẫu



nghiêng sao cho chỗ n嘘i gi英a khoang l臼ng và khoang h挨i nằm d逢ới m泳c n逢ớc. Kiểm

tra cẩn thận s詠 rò rỉ. Nếu không có hi羽n t逢嬰ng rò rỉ, tiếp t映c ngâm thiết bị sao cho đỉnh

c栄a khoang h挨i nằm d逢ới mặt n逢ớc ít nh医t 25 mm (1 inch).

Hình 2.7: Kích thước thiết bị đo áp suất hơi bão hòa Reid

BＶng 2.6: Thông số thiết bị đo áp suất hơi bão hòa Reid

Ký hiệu Mô t違 Kích th逢噂c, mm

A Chiều dài khoang h挨i 254

B, C, D Đ逢運ng kính trong c栄a khoang l臼ng và khoang h挨i 51

E Đ逢運ng kính trong c栄a đ亥u n嘘i, min 4,7

F, G Đ逢運ng kính ngoài c栄a đ亥u n嘘i 12,7

H Đ逢運ng kính trong c栄a đ亥u n嘘i 12,7

I Van 12,7

J Van 6,35

Sau khi ngâm thiết bị trong bể n逢ớc ít nh医t 5 phút, gõ nhẹ áp kế đo và quan sát

s嘘 đ丑c trên áp kế đo. L医y thiết bị ra kh臼i bể và lặp các b逢ớc tiến hành nh逢 trên. C泳 sau

kho違ng ít nh医t 2 phút l衣i gõ nhẹ lên áp kế và ghi l衣i s嘘 chỉ c栄a áp kế. C泳 lặp l衣i cách

tiến hành nh逢 trên ít nh医t 5 l亥n cho đến khi s嘘 chỉ c栄a áp kế hai l亥n liên tiếp bằng

nhau, nghĩa là áp su医t đã đ衣t cân bằng. Giá trị áp su医t này đ逢嬰c g丑i là áp su医t h挨i ch逢a

hi羽u chỉnh c栄a mẫu. Tháo ngay áp kế ra kh臼i thiết bị, không c亥n làm s衣ch hết ch医t l臼ng

còn bám vào áp kế, kiểm tra s嘘 đ丑c trên áp kế đo theo d映ng c映 đo áp su医t khi cho c違 hai cùng chịu một áp l詠c 鰻n định bằng nhau, bằng s嘘 đo áp su医t h挨i ch逢a hi羽u chỉnh

kho違ng 1,0 kPa (0,2 psi). Nếu có s詠 khác nhau gi英a s嘘 đ丑c c栄a hai áp kế thì giá trị chênh l羽ch này đ逢嬰c cộng với áp su医t h挨i ch逢a hi羽u chỉnh c栄a mẫu. Giá trị áp su医t này

chính là áp su医t h挨i bão hòa Reid c栄a mẫu.



Hình 2.8: Sơ đồ thiết bị đo áp suất hơi Reid kiểu nằm ngang

Có 4 quy trình đo áp su医t h挨i 泳ng với các tr逢運ng h嬰p khác nhau.

- Quy trình A: áp d映ng cho s違n phẩm d亥u m臼 có áp su医t h挨i Reid nh臼 h挨n 180

kPa (26 psi).

- Quy trình B: áp d映ng cho s違n phẩm d亥u m臼 có áp su医t h挨i Reid nh臼 h挨n 180

kPa (26 psi) lo衣i bể ngang.

- Quy trình C: áp d映ng cho s違n phẩm d亥u m臼 có áp su医t h挨i Reid lớn h挨n 180

kPa (26 psi).

- Quy trình D: áp d映ng cho xĕng hàng không có áp su医t h挨i Reid kho違ng 50 kPa

(7 psi).

T医t c違 b嘘n qui trình A, B, C, D đều dùng khoang h挨i và khoang l臼ng có thể tích

bằng nhau. Qui trình B sử d映ng thiết bị bán t詠 động ngâm chìm trong bể ngang và

quay trong khi đ衣t cân bằng. Với qui trình này có thể dùng áp kế Bourdon hoặc bộ chuyển đ鰻i áp su医t. Qui trình C sử d映ng khoang l臼ng có hai lỗ van. Qui trình D qui

định chặt h挨n tỷ l羽 gi英a khoang h挨i và khoang l臼ng.

2.1.6. Thành ph亥n c医t 荏 áp su医t khí quyển

ASTM D86 – 05; TCVN 2698 : 2007

Thành ph亥n c医t 荏 áp su医t khí quyển đ逢嬰c hiểu là nhi羽t độ t衣i đó thu đ逢嬰c x%

thể tích mẫu trong một thiết bị thử nghi羽m tiêu chuẩn.

Đ嘘i với d亥u m臼, biết đ逢嬰c đặc tính thành ph亥n c医t 荏 áp su医t khí quyển sẽ giúp

cho ng逢運i thiết kế ho衣ch định đ逢嬰c tỷ l羽 l医y s違n phẩm trong quá trình ch逢ng c医t phân

đo衣n d亥u m臼 và tính toán các thông s嘘 c挨 b違n c栄a tháp ch逢ng c医t.



Đ嘘i với các s違n phẩm d亥u m臼, các đặc tính ch逢ng c医t (tính bay h挨i) c栄a các

hydrocacbon th逢運ng có 違nh h逢荏ng quan tr丑ng đến an toàn và tính nĕng sử d映ng c栄a

chúng, đặc bi羽t đ嘘i với các lo衣i nhiên li羽u và dung môi. D詠a vào d違i sôi có thể biết đ逢嬰c các thông tin về thành ph亥n, tính ch医t c栄a nhiên li羽u trong quá trình b違o qu違n và

sử d映ng. Tính bay h挨i là một yếu t嘘 chính để xác định xu h逢ớng t衣o h挨i n鰻 c栄a hỗn

h嬰p hydrocacbon. Các đặc tính ch逢ng c医t có vai trò đặc bi羽t quan tr丑ng cho c違 xĕng

ôtô và xĕng máy bay, 違nh h逢荏ng đến s詠 kh荏i động máy, làm nóng máy và xu h逢ớng

t衣o nút h挨i 荏 nhi羽t độ vận hành cao hoặc 荏 độ cao lớn, hoặc c違 hai. S詠 có mặt c栄a các

thành ph亥n có điểm sôi cao trong các lo衣i nhiên li羽u có thể 違nh h逢荏ng đáng kể đến s詠

t衣o thành cặn cháy c泳ng. Tính bay h挨i 違nh h逢荏ng đến t嘘c độ bay h挨i, tính ch医t này là

một yếu t嘘 quan tr丑ng khi sử d映ng các dung môi, đặc bi羽t nh英ng dung môi pha s挨n.

Thành ph亥n c医t c栄a d亥u m臼 và các s違n phẩm d亥u m臼 đ逢嬰c xác định theo tiêu

chuẩn ASTM D86 – 05; TCVN 2698 : 2007. Ph逢挨ng pháp này áp d映ng để xác định

các thành ph亥n c医t c栄a d亥u m臼, xĕng, nhiên li羽u điêzen, dung môi g嘘c d亥u m臼, naptha,

d亥u h臼a và các lo衣i nhiên li羽u đ嘘t lò. S挨 đ欝 thí nghi羽m đ逢嬰c b嘘 trí nh逢 hình 2.9.

Hình 2.9: Sơ đồ lắp đặt thiết bị xác định thành phần cất ở áp suất khí quyển

1. Bể ng逢ng t映 10. Lỗ thông khí

2. Nắp bể 11. Bình c医t 3. Đ亥u đo nhi羽t độ c栄a bể 12. Đ亥u đo nhi羽t độ 4. 渦ng ch違y tràn 13. T医m đỡ bình c医t 5. 渦ng tháo bể 14. Bộ đỡ bình c医t 6. 渦ng ng逢ng 15. Dây n嘘i đ医t

Hình chiếu đ泳ng Hình chiếu c衣nh

Chiều dài 嘘ng ng逢ng trong bể ả 390



7. T医m chắn 16. Bếp đi羽n

8. Cửa quan sát 17. Núm điều chỉnh bộ đỡ

9a. Núm điều chỉnh đi羽n áp 18. Dây đi羽n

9b. Vôn kế hoặc ĕmpe kế 19. 渦ng h泳ng

9c. Công tắc 20. Bể làm l衣nh 嘘ng h泳ng

9d. Đèn báo 21. Nắp 嘘ng h泳ng

Hình 2.10: Chi tiết bình cất ASTM D86 – 05

Quy trình xác đ鵜nh:

Cho 100 ml mẫu vào bình ch逢ng, lắp chặt 嘘ng h挨i c栄a bình c医t có nút b医c hoặc

cao su hoặc nút polyme t逢挨ng đ逢挨ng vào 嘘ng ch逢ng. Chỉnh bình c医t theo ph逢挨ng

thẳng đ泳ng sao cho 嘘ng h挨i xuyên vào 嘘ng ng逢ng một kho違ng từ 25 mm đến 50 mm.

Nâng và chỉnh để t医m đỡ bình c医t khí vào đáy c栄a bình. Đặt 嘘ng h泳ng vừa dùng để đo

thể tích mẫu (không c亥n làm khô bên trong) vào trong bể điều nhi羽t nằm d逢ới đ亥u th医p

c栄a 嘘ng ng逢ng. Đ亥u c栄a 嘘ng ng逢ng sẽ nằm gi英a mi羽ng 嘘ng h泳ng và sâu vào trong 嘘ng

một kho違ng ít nh医t là 25 mm, nh逢ng không d逢ới v衣ch 100 mm.

Xác định điểm sôi đầu:

Để gi違m l逢嬰ng th医t thoát c栄a ph亥n c医t do bay h挨i, đậy 嘘ng h泳ng bằng m違nh

gi医y th医m hoặc vật li羽u t逢挨ng t詠 đã đ逢嬰c cắt vừa khít với 嘘ng ng逢ng. Nếu dùng 嘘ng

dẫn dòng cho 嘘ng h泳ng thì bắt đ亥u ch逢ng c医t với đ亥u c栄a 嘘ng dẫn dòng vừa ch衣m

thành c栄a 嘘ng h泳ng. Nếu không dùng 嘘ng dẫn dòng thì gi英 đ亥u ch違y c栄a 嘘ng ng逢ng xa

thành c栄a 嘘ng h泳ng. Ghi l衣i th運i gian bắt đ亥u. Quan sát và ghi l衣i điểm sôi đ亥u chính

xác đến 0,5 0C (1,0 0F). Nếu không dùng 嘘ng dẫn dòng thì ph違i chuyển dịch 嘘ng h泳ng

ngay, sao cho đ亥u 嘘ng ng逢ng ch衣m vào thành trong c栄a nó.

Điều chỉnh vi羽c c医p nhi羽t sao cho kho違ng th運i gian gi英a l亥n c医p nhi羽t đ亥u tiên

và điểm sôi đ亥u đến khi thu đ逢嬰c 5%, 10% phù h嬰p với từng lo衣i mẫu c医n xác định.



Xác định điểm sôi giữa và điểm sôi cuối: Tiếp t映c điều chỉnh nhi羽t sao cho t嘘c

độ ng逢ng trung bình không đ鰻i từ khi thu đ逢嬰c 5 % hoặc 10 % đến khi còn 5 ml cặn

trong bình c医t là 4 ml/phút đến 5 ml/phút.

Trong kho違ng th運i gian gi英a điểm sôi đ亥u và kết thúc ch逢ng c医t, quan sát và

ghi l衣i các s嘘 li羽u c亥n thiết cho tính toán và báo cáo kết qu違 phép thử theo tiêu chuẩn

yêu c亥u kỹ thuật qui định, hoặc nh逢 đã yêu c亥u đ嘘i với mẫu thử. Các s嘘 li羽u quan sát

có thể bao g欝m các s嘘 đ丑c nhi羽t độ t衣i các ph亥n trĕm thu h欝i định tr逢ớc hoặc ng逢嬰c

l衣i, hoặc c違 hai.

2.1.7. Tr鵜 s嘘 ki隠m t鰻ng (TBN), tr鵜 s嘘 axit t鰻ng (TAN)

ASTM D664 – 06a; TCVN 6325 : 2007

ASTM D974 – 06; TCVN 2695 : 2008

ASTM D2896 – 07a; TCVN 3167 : 2008

Trị s嘘 axit t鰻ng (TAN) là là s嘘 milligam KOH c亥n để trung hòa hết 100 ml s違n

phẩm d亥u m臼. Các h嬰p ch医t mang tính axit ch栄 yếu trong s違n phẩm d亥u m臼 ch栄 yếu là các

axit h英u c挨, phenol, các mu嘘i, lacton, các ch医t nh詠a, đặc bi羽t là khi nó ch泳a các axit vô c挨

nh逢 HCl sinh ra trong quá trình chế biến d亥u m臼. S違n phẩm d亥u m臼 có TAN cao gây ĕn

mòn m衣nh các máy – thiết bị trong quá trình vận chuyển, t欝n ch泳a và sử d映ng.

Trên thế giới, m泳c quy định TAN hi羽n nay nằm trong kho違ng từ 1 ÷ 4

mgKOH/100 ml. S違n phẩm d亥u m臼 c栄a Nga quy định m泳c TAN cho phép từ 0,8 ÷ 2

mgKOH/100 ml.

TAN đ逢嬰c xác định theo tiêu chuẩn ASTM D 664 – 06a; TCVN 6325 : 2007

xác định TAN c栄a các s違n phẩm d亥u m臼 bằng ph逢挨ng pháp chuẩn độ đi羽n thế. Ph逢挨ng

pháp xác định nh逢 sau: Cho vào c嘘c 250 mL hoặc một bình ch泳a thích h嬰p một l逢嬰ng

mẫu nh逢 trong b違ng 2.7 và thêm 125 ml dung môi chuẩn độ. Chuẩn bị các đi羽n c詠c

theo h逢ớng dẫn c栄a nhà s違n xu医t. Đặt c嘘c hoặc bình chuẩn độ theo ph逢挨ng thẳng đ泳ng

và điều chỉnh vị trí c栄a nó để các đi羽n c詠c 荏 vị trí nửa chìm. Bắt đ亥u khu医y, và khu医y

trong su嘘t quá trình 荏 m泳c đ栄 để kích động m衣nh mẽ mà không bắn tung tóe và không

để không khí bão hòa vào dung dịch chuẩn độ. BＶng 2.7: Lượng chất thử nghiệm

Ch雨 s嘘 axit Kh嘘i l逢嬰ng, g Đ瓜 chính xác c栄a phép cân, g

0,05÷1,0

1,0÷5,0

5÷20

20÷100

100÷260

20,0±2,0

5,0±0,5

1,0±0,1

0,25±0,02

0,1±0,01

0,10

0,02

0,005

0,001

0,0005



L詠a ch丑n buret và đ鰻 hoặc hút vào đó dung dịch kiềm KOH 0,1 mol/l. Đ逢a

buret vào vị trí c栄a bộ chuẩn độ, đ違m b違o rằng đ亥u c栄a buret ngập sâu kho違ng 25 mm

trong dung dịch chuẩn độ. Ghi l衣i thể tích dung dịch chuẩn trong buret và s嘘 chỉ đi羽n

áp c栄a máy chuẩn độ đi羽n thế. Có hai ph逢挨ng pháp đ逢嬰c sử d映ng trong cách xác định

này là chuẩn độ th栄 công và chuẩn độ t詠 động.

Phương pháp chuẩn độ thủ công:

Thêm một l逢嬰ng nh臼 phù h嬰p dung dịch kiềm KOH 0,1M vào mẫu và đ嬰i cho

đến khi hằng s嘘 đi羽n áp đ逢嬰c thiết lập, ghi l衣i giá trị thể tích dung dịch chuẩn trong

buret và chỉ s嘘 đi羽n áp.

T衣i điểm bắt đ亥u chuẩn độ và chỉ t衣i các điểm u嘘n sau đó, chỗ mà 0,1 ml dung

dịch chuẩn KOH 0,1M không làm thay đ鰻i trong quá trình và t鰻ng đi羽n áp thay đ鰻i c栄a

nó lớn h挨n 30 mV 荏 đi羽n c詠c, tiếp t映c thêm một ph亥n nh臼 0,05 ml dung dịch chuẩn.

雲 đo衣n gi英a (đo衣n bằng) đ逢運ng cong thế, n挨i mà cũng với 0,1 ml dung dịch

chuẩn KOH 0,1M làm thay đ鰻i đi羽n áp c栄a đi羽n c詠c nh臼 h挨n 30 mV, tiếp t映c thêm

một ph亥n nh臼 dung dịch chuẩn độ sao cho thế đi羽n áp thay đ鰻i không quá 30 mV.

Tiếp t映c chuẩn độ theo cách th泳c nh逢 trên cho đến khi t逢挨ng 泳ng với 0,1 ml

dung dịch chuẩn làm thay đ鰻i đi羽n áp không quá 5 mV thì dừng quá trình chuẩn độ (điểm cu嘘i t詠 động) hoặc tới khi thế chỉ ra là dung dịch kiềm h挨n dung dịch đ羽m kiềm

không n逢ớc mới chuẩn bị (điểm cu嘘i đ逢嬰c ch丑n).

Phương pháp chuẩn độ tự động:

Kiểm tra l衣i các thiết bị thí nghi羽m theo tiêu chuẩn để đ違m b違o rằng thiết bị có

thể xác định đ逢嬰c l逢嬰ng axit m衣nh với s嘘 chỉ mV ban đ亥u c栄a pháp thử. M嘘i liên h羽 gi英a đi羽n thế c栄a dung dịch axit đ羽m chỉ ra s詠 có mặt c栄a các axit. Ghi l衣i thể tích c栄a

KOH đ逢嬰c thêm vào cho đến khi s嘘 chỉ mV c栄a dung dịch đ羽m pH = 4. Giá trị này

đ逢嬰c sử d映ng để tính toán trị s嘘 axit m衣nh. Th詠c hi羽n ph逢挨ng pháp chuẩn độ t詠 động

và xây d詠ng đ逢運ng cong đi羽n thế hoặc đ逢運ng cong đ衣o hàm nh逢 là các đ逢運ng chuẩn.

Chuẩn độ với dung dịch kiềm KOH 0,1M. Thiết bị se t詠 động điều chỉnh hoặc

đ逢嬰c thiết lập sẵn theo một ch逢挨ng trình nh医t định. Khi t衣i các điểm u嘘n, nó có thể đ逢嬰c sử d映ng để tính toán một cách g亥n đúng, t嘘c độ thêm ch医t chuẩn và thể tích c栄a

ch医t chuẩn d詠a trên s詠 thay đ鰻i độ cong c栄a đ逢運ng cong chuẩn độ. Dung dịch chuẩn độ tĕng lên sẽ đ逢嬰c thêm vào sao cho s詠 thay đ鰻i thế c栄a đi羽n

c詠c là từ 5 – 15 mV đ嘘i với ph亥n dung dịch chuẩn tĕng thêm. Thể tích dung dịch

chuẩn tĕng thêm sẽ thay đ鰻i từ 0,05 đến 0,5 ml. S詠 tĕng tiếp dung dịch chuẩn có thể đ逢嬰c thêm vào nếu không có d医u hi羽u thay đ鰻i thế 荏 đi羽n c詠c lớn h挨n 10 mV trong 10

giây, nh逢ng th運i gian lớn nh医t gi英a các l亥n tĕng thêm dung dịch chuẩn độ không đ逢嬰c

quá 60 giây.



Quá trình chuẩn độ có thể kết thúc khi dung dịch đ羽m có d医u hi羽u đ衣t đ逢嬰c độ pH = 11 và thế quá 200 mV. Điểm t逢挨ng đ逢挨ng (cân bằng) có thể nhận ra nếu điểm

bắt ngu欝n c栄a đ逢運ng cong chuẩn độ đ衣t giá c詠c đ衣i, đó là điểm cao nh医t so với các tín

hi羽u nhi宇u mà đi羽n c詠c thiết lập.

Chuẩn mẫu trắng từ 125 ml dung môi chuẩn độ đ嘘i với quá trình chuẩn độ gi嘘ng nh逢 chuẩn độ mẫu.

Khi chuẩn độ xong, tráng đi羽n c詠c bằng đ亥u buret bằng dung môi chuẩn độ sau

đó bằng iso-propanol, cu嘘i cùng bằng n逢ớc c医t. Nhúng các đi羽n c詠c trong n逢ớc ít nh医t 5 phút tr逢ớc khi dùng l衣i để ph映c h欝i lớp gel n逢ớc c栄a đi羽n c詠c thuỷ tinh. Nhúng đi羽n

c詠c vào trong dung dịch KCl khi không dùng.

Tính trị số axit, TAN:

Quá trình chuẩn độ th栄 công: Vẽ đ逢運ng cong chuẩn độ d詠a vào thể tích c栄a

dung dịch chuẩn kiềm KOH 0,1M t逢挨ng 泳ng với s嘘 chỉ đi羽n thế (hình 2.11). Đánh d医u

điểm kết thúc chính xác phù h嬰p, xác định điểm u嘘n g亥n với đi羽n áp pin đ衣t đ逢嬰c

t逢挨ng 泳ng dung dịch axit hoặc dung dịch kiềm đ羽m. Nếu điểm u嘘n không xu医t hi羽n

hoặc xu医t hi羽n không rõ ràng (đ逢運ng cong B), đánh d医u điểm cu嘘i t衣i s嘘 chỉ đi羽n áp

đ衣t đ逢嬰c t逢挨ng 泳ng với dung dịch đ羽m thích h嬰p.

Hình 2.11: Đồ thị biểu diễn đường cong chuẩn độ

ml dung dịch kiềm KOH 0,1M

Thế

c栄a

đi羽

n c詠

c th栄y

tinh

, mV



Đ逢運ng cong A: Đ逢運ng cong chuẩn độ 125 ml mẫu trắng

Đ逢運ng cong B: Đ逢運ng cong chuẩn độ 10 gam d亥u động c挨 đã sử d映ng cộng với

125 ml dung môi chuẩn độ. không có điểm u嘘n rõ ràng, các điểm kết thúc đ逢嬰c ch丑n

t衣i s嘘 chỉ c栄a đi羽n c詠c đ衣t đ逢嬰c t逢挨ng 泳ng với hai dung dịch n逢ớc đ羽m.

Đ逢運ng cong C: Đ逢運ng cong chuẩn độ 10 gam d亥u ch泳a axit yếu cộng với 125

ml dung môi chuẩn độ. Điểm kết thúc đ逢嬰c ch丑n là điểm mà t衣i đó đ逢運ng cong chuẩn

độ g亥n nh逢 thẳng đ泳ng.

Đ逢運ng cong D: Đ逢運ng cong chuẩn độ 10 gam d亥u ch泳a axit yếu và axit m衣nh

cộng với 125 ml dung môi chuẩn độ. Các điểm kết thúc đ逢嬰c ch丑n là điểm mà t衣i đó

đ逢運ng cong chuẩn độ g亥n nh逢 thẳng đ泳ng.

Tính trị s嘘 axit nh逢 sau:

Trị s嘘 axit TAN, mgKOH/g =56,1.(A B).M

W

− (2.7)

Trong đó:

A : Thể tích dung dịch r逢嬰u KOH đã dùng để chuẩn mẫu tới điểm cu嘘i định

phân xác định bằng điểm u嘘n đ逢運ng cong chuẩn độ có giá trị đ丑c g亥n với

giá trị dung dịch đ羽m kiềm hoặc nếu khó xác định hoặc không có điểm u嘘n

thì xác định nh運 giá trị đ丑c c栄a dung dịch đ羽m kiềm không n逢ớc, ml.

B : Thể tích dung dịch kiềm KOH đã dùng để chuẩn mẫu trắng, ml.

M : Độ chuẩn c栄a dung dịch KOH, mol/l.

W : Kh嘘i l逢嬰ng mẫu,g.

Độ kiềm trong d亥u nh運n đ逢嬰c biểu thị bằng trị s嘘 kiềm t鰻ng (TBN), cho biết l逢嬰ng axit clohydric hay percloric, đ逢嬰c quy chuyển sang KOH t逢挨ng đ逢挨ng c亥n thiết để trung hòa hết các h嬰p ch医t mang tính kiềm có mặt trong 1g mẫu.

Hi羽n nay, nhiều lo衣i ph映 gia sử d映ng nhằm nâng cao phẩm ch医t d亥u bôi tr挨n.

Các h嬰p ch医t đ逢嬰c coi là có tính kiềm bao g欝m: các ch医t kiềm vô c挨 và h英u c挨, các

mu嘘i c栄a các kim lo衣i nặng, các ph映 gia, đặc bi羽t là các ph映 gia đ逢嬰c dùng trong điều

ki羽n khắc nghi羽t, nh逢 ph映 gia tẩy rửa… R医t nhiều lo衣i ph映 gia hi羽n nay sử d映ng cho

d亥u động c挨 có ch泳a các h嬰p ch医t kiềm, nhằm trung hòa các s違n phẩm axit c栄a quá

trình cháy, l逢嬰ng tiêu t嘘n các thành ph亥n kiềm này là một chỉ s嘘 về tu鰻i th丑 sử d映ng

c栄a d亥u.

D亥u có độ kiềm cao thì kh違 nĕng ch嘘ng ĕn mòn t嘘t. Khi TBN gi違m đến một giá trị giới h衣n nào đó thì d亥u động c挨 c亥n ph違i đ逢嬰c thay mới. Khi độ kiềm quá th医p hay không

còn thì d亥u không có kh違 nĕng b違o v羽 các chi tiết động c挨 kh臼i ĕn mòn.

Ph逢挨ng pháp ASTM D2896 – 07a; TCVN 3167 : 2008 th逢運ng đ逢嬰c dùng để xác định các h嬰p ch医t kiềm trong các s違n phẩm d亥u m臼.




Quá trình chuẩn độ theo tiêu chuẩn này hoàn toàn t逢挨ng t詠 cách xác định TAN

nh逢 tiêu chuẩn ASTM D664 – 06a; TCVN 6325 : 2007. Theo đó, mẫu đ逢嬰c làm nóng

ch違y là một hỗn h嬰p khan c栄a clobenzen, axit axetic bĕng, và quá trình trung hòa xẩy

ra với dung dịch axit pecloric trong axit axetic l衣nh sử d映ng bộ đo đi羽n thế. Một bộ phận chỉ thị c詠c bằng th栄y tinh và một c詠c Hg2Cl2 đ逢嬰c sử d映ng, sau đó đ逢嬰c kết n嘘i với dung dịch mẫu bằng th臼i mu嘘i. Máy chỉ thị đ逢嬰c đ丑c ng逢嬰c với thể tích c栄a dung

dịch chuẩn độ và điểm cu嘘i đ逢嬰c l医y trên đ逢運ng cong kết qu違 t衣i điểm u嘘n. S詠 khác

nhau gi英a các l亥n đ丑c không lớn h挨n 0,03V với t嘘c độ chuẩn độ cài đặt lớn nh医t c栄a

máy là 1 ml/phút.

Có hai quy trình xác định TBN theo tiêu chuẩn này là quy trình A và B. S詠 khác

nhau c挨 b違n gi英a hai quy trình này là sử d映ng thể tích dung môi chuẩn độ và kh嘘i l逢嬰ng

mẫu khác nhau. Quy trình A sử d映ng l逢嬰ng mẫu 0,1 – 20 gam, đ逢嬰c xác định theo

ph逢挨ng trình 2.8 và dung môi chuẩn độ là 120 ml. Quy trình B sử d映ng l逢嬰ng mẫu 0,1 –

10 gam, đ逢嬰c xác định theo ph逢挨ng trình 2.9 và dung môi chuẩn độ là 60 ml.

Tính l逢嬰ng mẫu c亥n l医y theo trị s嘘 kiềm (TBN) d詠 đoán nh逢 sau:

L逢嬰ng mẫu A, g = 28/TBN d詠 đoán (2.8)

L逢嬰ng mẫu B, g = 10/TBN d詠 đoán (2.9)

Tính toán kết qu違: Tìm điểm cu嘘i từ đ欝 thị thu đ逢嬰c trong chuẩn độ t詠 động.

Điểm cu嘘i là điểm gi英a c栄a đ逢運ng u嘘n là điểm t衣i đó đ逢運ng cong chuyển từ mặt lõm

đến mặt l欝i. Từ đó tính đ逢嬰c trị s嘘 kiềm TBN nh逢 sau:

A56,1.(E F).NTBN,mgKOH / g

S

−= (2.10)

Trong đó:

E. Thể tích dung dịch HClO4 đã

dùng để chuẩn độ mẫu tới điểm u嘘n c栄a đ逢運ng

cong chuẩn độ, ml.

F. Thể tích t逢挨ng 泳ng với E để chuẩn mẫu trắng tới cùng thế nh逢 mẫu chuẩn.

NA. độ chuẩn c栄a dung dịch HClO4

S. Kh嘘i l逢嬰ng mẫu, g.

ASTM D974 – 06; TCVN 2695 : 2008

Tiêu chuẩn đ逢嬰c sử d映ng để xác định trị s嘘 axit, kiềm c栄a các s違n phẩm d亥u m臼 tan đ逢嬰c hoặc tan g亥n hết trong hỗn h嬰p toluen và r逢嬰u isopropylic với axit và kiềm

có hằng s嘘 phân ly trong n逢ớc lớn h挨n 10-9. Tuy nhiên quy trình này không đ逢嬰c áp

Hình 12: Máy đo trị số kiềm tổng



d映ng cho các s違n phẩm d亥u m臼 có ch泳a ph映 gia kiềm, các d亥u nh逢: d亥u cắt g丑t, d亥u

ch嘘ng gỉ và các d亥u có thành ph亥n t逢挨ng t詠 hoặc các d亥u quá thẫm màu vì không rõ s詠

dịch chuyển màu trong quá trình chuẩn độ. S違n phẩm d亥u m臼 mới hoặc đã sử d映ng có thể ch泳a các thành ph亥n axit hoặc

kiềm có trong ph映 gia hoặc sinh ra do d亥u biến ch医t trong quá trình sử d映ng, nh逢 các

s違n phẩm oxy hoá. Một l逢嬰ng t逢挨ng đ嘘i c栄a các ch医t trên có thể đ逢嬰c xác định bằng

chuẩn độ với axit hoặc kiềm. Trị s嘘 axit hoặc trị s嘘 kiềm, là s嘘 đo l逢嬰ng axit hoặc

kiềm t逢挨ng 泳ng trong d亥u d逢ới điều ki羽n thử nghi羽m. Trị s嘘 này đ逢嬰c dùng nh逢 là

một h逢ớng dẫn trong kiểm tra ch医t l逢嬰ng khi pha chế d亥u bôi tr挨n. Đôi khi sử d映ng trị s嘘 này nh逢 một th逢ớc đo về độ xu嘘ng c医p c栄a d亥u trong sử d映ng, tuy nhiên, giới h衣n

để lo衣i b臼 d亥u ph違i đ逢嬰c thiết lập bằng kinh nghi羽m.

Do s詠 đa d衣ng c栄a s違n phẩm ôxy hoá đóng góp vào trị s嘘 axit và các axit h英u

c挨 v嘘n đã r医t khác nhau về tính ĕn mòn, cho nên không dùng ph逢挨ng pháp này để d詠

đoán tính ĕn mòn c栄a d亥u trong điều ki羽n sử d映ng. Không có m嘘i liên h羽 chung nào

gi英a trị s嘘 axit và xu h逢ớng ĕn mòn c栄a d亥u đ嘘i với kim lo衣i. Các lo衣i d亥u động c挨

th逢運ng có c違 trị s嘘 axit và trị s嘘 kiềm

Qui trình xác đ鵜nh tr鵜 s嘘 axit

Cân l逢嬰ng mẫu theo qui định 荏 b違ng 2.8 r欝i cho vào bình nón hoặc c嘘c thử.

Cho thêm vào 100 ml dung môi chuẩn độ và 0,5 ml dung dịch chỉ thị, không đậy nút,

lắc đều cho đến khi mẫu tan hoàn toàn trong dung môi. Tiến hành chuẩn độ ngay 荏

nhi羽t độ d逢ới 300C. Cho d亥n dung dịch KOH 0,1 M và lắc đều để phân tán KOH. Đến

g亥n điểm cu嘘i, lắc m衣nh nh逢ng tránh làm tan CO2 vào dung môi. Trong tr逢運ng h嬰p

d亥u có tính axit thì màu da cam sẽ chuyển thành màu xanh hoặc xanh – nâu khi chuẩn

độ đ衣t đến điểm cu嘘i, xem nh逢 là điểm cu嘘i nếu màu không đ鰻i trong 15 giây hoặc

cho thêm 2 gi丑t HCl 0,1 M màu sẽ đ鰻i ng逢嬰c l衣i. Mẫu trắng: Thêm 0,5 ml dung dịch chỉ thị vào 100 ml dung môi chuẩn độ, tiến

hành chuẩn độ mẫu trắng, thêm vào từng l逢嬰ng 0,1 ml hoặc ít h挨n dung dịch KOH 0,1M.

BＶng 2.8: Khối lượng mẫu thử quy định

Tr鵜 s嘘 axit hoặc tr鵜 s嘘 ki隠m Kh嘘i l逢嬰ng mẫu, g Đ瓜 chính xác phép cân

D亥u sáng hoặc d亥u mới

0 – 3,0 20,0 ± 2,0 0,05

3,0 – 25,0 2,0 ± 0,2 0,01

25,0 – 250,0 0,2 ± 0,02 0,001

D亥u thẫm m亥u hoặc d亥u đã qua sử d映ng

0 – 25,0 2,0 ± 0,2 0,01

25,0 - 250 0,2 ± 0,02 0,001

Qui trình xác đ鵜nh tr鵜 s嘘 ki隠m:



Nếu dung môi chuẩn độ ch泳a l逢嬰ng mẫu đã tan trong đó có màu xanh hoặc nâu

– xanh nh衣t, sau khi thêm vào ch医t chỉ thị, thì th詠c hi羽n chuẩn độ t逢挨ng t詠 nh逢 trên,

nh逢ng sử d映ng HCl 0,1 M và chuẩn độ cho đến khi màu xanh – nâu chuyển sang màu

da cam.

Qui trình xác đ鵜nh tr鵜 s嘘 axit m衣nh:

Cân 25 g mẫu đ衣i di羽n, chính xác đến 0,1 g r欝i cho vào ph宇u chiết dung tích

250 ml, thêm 100 ml n逢ớc sôi. Lắc m衣nh và sau đó tách lớp, chiết ph亥n n逢ớc vào bình

dung tích 500 ml. Chiết mẫu hai l亥n n英a, mỗi l亥n thêm 50 ml n逢ớc sôi. Cho c違 hai l亥n

n逢ớc chiết vào bình. Thêm vào hỗn h嬰p chiết đó 0,1 ml dung dịch chỉ thị metyl da

cam, nếu dung dịch có màu h欝ng hoặc đ臼 thì chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1 M

cho tới khi dung dịch chuyển sang màu nâu – vàng. Nếu màu ban đ亥u không ph違i là

màu h欝ng hay đ臼 thì trị s嘘 axit m衣nh coi nh逢 bằng 0.

Mẫu trắng: Cho 200 ml n逢ớc sôi gi嘘ng nh逢 đã làm đ嘘i với mẫu thử vào bình

nón dung tích 250 ml. Cho vào 0,1 ml dung dịch chỉ thị metyl da cam. Nếu màu c栄a

dung dịch là da cam – vàng thì chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1 M cho đến cùng màu

và cùng độ sẫm nh逢 khi chuẩn độ mẫu thử. Nếu màu c栄a dung dịch chỉ thị là h欝ng

hoặc đ臼 thì chuẩn bằng dung dịch KOH 0,1 M cho đến khi thu đ逢嬰c cùng điểm cu嘘i nh逢 khi chuẩn mẫu thử.

Tính k院t qu違: Tính tr鵜 s嘘 axit nh逢 sau:

56,1.(A B).M

TAN,mgKOH / gW

−= (2.11)

Trong đó:

A. là thể tích dung dịch KOH đã dùng để chuẩn độ mẫu, ml;

B. là thể tích dung dịch KOH đã dùng để chuẩn độ mẫu trắng, ml;

M. là n欝ng độ mol c栄a dung dịch KOH;

W. là kh嘘i l逢嬰ng mẫu, gam.

Tính tr鵜 s嘘 axit m衣nh (SAN – strong acide number) nh逢 sau:

Nếu chuẩn mẫu trắng bằng axit:

56,1.(C.M D.m)SAN,mgKOH / g

W

+= (2.12)

Trong đó:

C. là thể tích dung dịch KOH đã dùng để chuẩn độ ph亥n n逢ớc chiết, ml;

D. là thể tích dung dịch KOH đã dùng để chuẩn độ mẫu trắng, ml;

m. là n欝ng độ mol c栄a dung dịch HCl;

Nếu chuẩn mẫu trắng bằng kiềm:



56,1.(C D).MSAN,mgKOH / g

W

−= (2.13)

Tính tr鵜 s嘘 ki隠m nh逢 sau:

56,1.(E.m F.m)

TBN,mgKOH / gW

+= (2.14)

Trong đó:

E. là thể tích dung dịch HCl đã dùng để chuẩn độ mẫu, ml;

F. là thể tích dung dịch KOH đã dùng để chuẩn độ mẫu trắng c栄a trị s嘘 axit, ml;

2.1.8. Tr鵜 s嘘 Octan (ON - octan number) – Ch雨 s嘘 Octan (OI – octan index)

ASTM D2699 – 06a; TCVN 2703 : 2007

ASTM D2700 – 06

Để đặc tr逢ng cho xĕng có tính ch嘘ng cháy kích n鰻 t嘘t, nghĩa là cháy điều hòa

ng逢運i ta th逢運ng dùng đ衣i l逢嬰ng đặc tr逢ng là trị s嘘 octan (ON) hoặc chỉ s嘘 Octan (OI).

Theo đó, trị s嘘 octan là một đ衣i l逢嬰ng quy 逢ớc. Một trong nh英ng ch医t l臼ng có kh違 nĕng ch嘘ng cháy kích n鰻 t嘘t là 2,2,4 – trimetyl pentan – quen đ逢嬰c g丑i không đúng là

isooctan đ逢嬰c gán cho có trị s嘘 octan bằng 100. Một ch医t l臼ng khác có kh違 nĕng ch嘘ng

cháy kích n鰻 kém là n – heptan đ逢嬰c coi là có trị s嘘 octan bằng 0. Một nhiên li羽u có

ON = x, nếu nó có kh違 nĕng cháy ch嘘ng kích n鰻 t逢挨ng đ逢挨ng hỗn h嬰p x%V isooctan

và (100-x)%V n – heptan.

Trị s嘘 octan đ逢嬰c xác định bằng động c挨 thử nghi羽m tiêu chuẩn CFR và các

điều ki羽n vận hành chuẩn để so sánh đặc tính gõ c栄a nó với đặc tính gõ c栄a nh英ng

nhiên li羽u chuẩn đ亥u có ON biết tr逢ớc. Tỷ s嘘 nén và tỷ l羽 hỗn h嬰p nhiên li羽u - không

khí đ逢嬰c điều chỉnh để đ衣t đ逢嬰c c逢運ng độ gõ chuẩn thể hi羽n m嘘i quan h羽 gi英a tỷ s嘘 nén (CR – compression ratio) c栄a động c挨 với m泳c trị s嘘 octan cho ph逢挨ng pháp này.

Tỷ l羽 nhiên li羽u – không khí cho nhiên li羽u mẫu và từng hỗn h嬰p nhiên li羽u chuẩn đ亥u

đ逢嬰c điều chỉnh để đ衣t đ逢嬰c c逢運ng độ gõ c詠c đ衣i cho mỗi lo衣i nhiên li羽u bằng cách:

- Thay đ鰻i theo từng b逢ớc tĕng d亥n trong hỗn h嬰p, quan sát giá trị c逢運ng độ gõ

cân bằng KI cho mỗi b逢ớc, sau đó l詠a ch丑n điều ki羽n để đ衣t đ逢嬰c c詠c đ衣i. - Đ逢a KI lên c詠c đ衣i khi thay đ鰻i thành ph亥n hỗn h嬰p từ giàu xu嘘ng nghèo hoặc

ng逢嬰c l衣i theo một t嘘c độ không đ鰻i. Có hai ph逢挨ng pháp để xác định ON c栄a xĕng là trị s嘘 octan theo ph逢挨ng pháp

nghiên c泳u RON (research octan number) theo tiêu chuẩn ASTM D2699 – 06a; TCVN

2703 : 2007 và trị s嘘 octan theo ph逢挨ng pháp mô t挨 MON (motor octan number) theo

tiêu chuẩn ASTM D2700 – 06. C違 hai trị s嘘 này đều đ逢嬰c xác định trên cùng một động

c挨. S詠 khác nhau c挨 b違n gi英a hai ph逢挨ng pháp này là RON đ逢嬰c xác định nh運 động

c挨 ho衣t động với t嘘c độ 600 vòng/phút, hỗn h嬰p nhiên li羽u – không khí không đ逢嬰c



hâm nóng tr逢ớc khi vào xy lanh, còn MON xác định đ逢嬰c nh運 động c挨 ho衣t động 荏

t嘘c độ 900 vòng/phút và hỗn h嬰p nhiên li羽u – không khí đ逢嬰c hâm nóng lên 1400C

tr逢ớc khi vào xy lanh.

Quy trình xác định RON theo tiêu chuẩn ASTM D2699–06a; TCVN 2703:2007:

Quy trình chặn trên – chặn dưới: Động c挨 đ逢嬰c hi羽u chỉnh để ho衣t động t衣o

điều ki羽n c逢運ng độ gõ KI chuẩn. Tỷ l羽 hỗn h嬰p nhiên li羽u – không khí c栄a mẫu đ逢嬰c

điều chỉnh để KI c詠c đ衣i, điều chỉnh chiều cao xylanh so cho đ衣t KI tiêu chuẩn và c嘘 định l衣i chiều cao xylanh. Hai hỗn h嬰p nhiên li羽u chuẩn đ亥u (PRF) đ逢嬰c l詠a ch丑n sao

cho t衣i tỷ l羽 hỗn h嬰p nhiên li羽u – không khí đ衣t KI c詠c đ衣i. Một nhiên li羽u chuẩn đ亥u

gây tiếng gõ động c挨 m衣nh h挨n (KI cao h挨n so với mẫu đo ON) và nhiên li羽u chuẩn

đ亥u có KI th医p h挨n. Tuy nhiên vi羽c l詠a ch丑n hai nhiên li羽u chuẩn ph違i th臼a mãn điều

ki羽n sao cho độ chênh l羽ch độ gõ c栄a chúng ph違i không lớn h挨n 0,3 ON. Trị s嘘 ON

c栄a mẫu đ逢嬰c tính bằng cách nội suy theo tỷ l羽 chênh l羽ch c栄a các s嘘 đ丑c KI trung

bình theo s挨 đ欝 hình 2.13 và công th泳c tính 2.15.

S嘘 đ丑c c栄a đ欝ng h欝 đo độ gõ

Nhiên li羽u chuẩn s嘘 1 X X

Mẫu đo ON S S

Nhiên li羽u chuẩn s嘘 2 X X

Hình 2.13: Số đọc của mẫu và nhiên liệu chuẩn

Công th泳c tính ON c栄a mẫu theo ph逢挨ng pháp chặn trên – chặn d逢ới:

LRF ss LRF HRF LRF

LRF HRF

KI KION CN (ON ON )

HW HW

⎛ ⎞−= + −⎜ ⎟−⎝ ⎠ (2.15)

Trong đó: ONs: trị s嘘 xêtan c栄a mẫu c亥n đo.

ONLRF: trị s嘘 octan c栄a mẫu chuẩn đ亥u có ON th医p (chặn d逢ới).

ONHRF: trị s嘘 octan c栄a mẫu chuẩn đ亥u có ON cao (chặn trên).

KIs: C逢運ng độ gõ c栄a mẫu c亥n đo.

KILRF: C逢運ng độ gõ c栄a nhiên li羽u chuẩn có ON th医p.

KIHRF: C逢運ng độ gõ c栄a nhiên li羽u chuẩn có ON cao.

Ví d映:

S嘘 đ丑c KI trung bình Trị s嘘 octan

Mẫu chuẩn 1 60 98,0

9 X

Mẫu đo ON 51 28 ONs 1,0

Mẫu chuẩn 2 32 99,0



Theo công th泳c 2.15 ta có:

s

60 51ON 98,0 (99,0 98,0) 98,32

60 32

−⎛ ⎞= + − =⎜ ⎟−⎝ ⎠

Quy trình đo nh逢 sau:

Quy trình đo chặn trên – chặn dưới với mức nhiên liệu cân bằng:

Kiểm tra t医t c違 cá điều ki羽n vận hành c栄a động c挨 đ違m b違o s詠 phù h嬰p với các

điều ki羽n thử nghi羽m. Xác định c逢運ng độ gõ chuẩn bằng cách hi羽u chuẩn động c挨 khi

sử d映ng nhiên li羽u chuẩn đ亥u có ON g亥n với mẫu đo. Đặt chiều cao xylanh theo giá trị áp su医t khí quyển đã đ逢嬰c bù trừ cho trị s嘘 octan c栄a nhiên li羽u chuẩn đ亥u đ逢嬰c ch丑n.

Xác định m泳c nhiên li羽u đ嘘i với c逢運ng độ gõ c詠c đ衣i và sau đó điều chỉnh đ欝ng h欝 đo

kích n鰻, xoay núm điều chỉnh Mêter reading để s嘘 đ丑c c栄a đ欝ng h欝 đo độ gõ là 50

v衣ch. Kiểm tra độ nh衣y (spread) c栄a đ欝ng h欝 đo kích n鰻 đ逢嬰c đặt 荏 m泳c c詠c đ衣i mà

vẫn đ違m b違o độ 鰻n định c栄a đ欝ng h欝 đo độ gõ. Kho違ng đo c栄a đ欝ng h欝 kích n鰻 đ逢嬰c

đặt từ kho違ng 12 – 15 v衣ch KI cho một trị s嘘 octan. Đ鰻 nhiên li羽u mẫu vào cacbuarat挨,

làm s衣ch h羽 th嘘ng dẫn nhiên li羽u, vận hành động c挨 trên nhiên li羽u mẫu, điều cỉnh

chiều cao xylanh để s嘘 đ丑c c栄a đ欝ng h欝 đo độ gõ nằm 荏 gi英a thanh đ丑c. Xác định m泳c

nhiên li羽u cho c逢運ng độ gõ c詠c đ衣i bằng cách: đ亥u tiên h衣 th医p m泳c nhiên li羽u sau đó

nâng lên từng m泳c nh臼 một (m泳c 0,1 theo v衣ch ghi trên 嘘ng th栄y tinh hoặc ít h挨n) đến

khi s嘘 đ丑c c栄a đ欝ng h欝 đo độ gõ đ衣t đ逢嬰c c詠c đ衣i và bắt đ亥u h衣 xu嘘ng. Đặt l衣i bình

nhiên li羽u 荏 m泳c sao cho s嘘 đ丑c c栄a đ欝ng h欝 đo độ gõ đ衣t c詠c đ衣i. Điều chỉnh chiều

cao xy lanh sao cho s嘘 đ丑c c栄a đ欝ng h欝 đo độ gõ là 50 v衣ch. Ghi l衣i s嘘 đ丑c c栄a đ欝ng

h欝 đo độ gõ. Quan sát s嘘 đ丑c chiều cao xylanh đã đ逢嬰c bù về áp su医t khí quyển, xác

định ON c栄a mẫu c亥n đo.

Quy trình chặn trên – chặn dưới với mức nhiên liệu thay đổi: Quy trình thử nghi羽m t逢挨ng t詠 nh逢 trên, tuy nhiên khi áp d映ng ph逢挨ng pháp

thay đ鰻i m泳c nhiên li羽u thì dừng quá trình đo bằng cách chuyển sang một nhiên li羽u

khác khi c逢運ng độ gõ v逢嬰t qua giá trị c詠c đ衣i và gi違m đi kho違ng 10 v衣ch. Luôn đ鰻 thêm nhiên li羽u sao cho động c挨 luôn ch衣y 荏 chế độ giàu nhiên li羽u. Sau khi xác định

đ逢嬰c chiều cao xylanh, c亥n ph違i điều chỉnh l亥n cu嘘i để đ違m b違o rằng: m泳c nhiên li羽u

trong 嘘ng quan sát để đ衣t c逢運ng độ gõ c詠c đ衣i nằm trong kho違ng tới h衣n từ 0,7 đến 1,7

in và s嘘 đ丑c c逢運ng độ gõ c詠c đ衣i nằm trong kho違ng từ 45 - 55 v衣ch. Xác định ON 逢ớc

l逢嬰ng c栄a nhiên li羽u mẫu.

Cách xác định MON c栄a xĕng hoàn toàn t逢挨ng t詠. Giá trị MON xác định đ逢嬰c

th逢運ng th医p h挨n giá trị RON. Tuy nhiên, s詠 khác nhau này là không nhiều nh逢ng cũng

có nh英ng ý nghĩa r医t quan tr丑ng sẽ đ逢嬰c đề cập 荏 ph亥n sau.



Hình 2.14: Máy đo trị số octan theo tiêu chuẩn ASTM D2699

A. 渦ng ch嘘ng ẩm không khí F. Hộp cacte CFR – 48

B. Thiết bị làm nóng không khí vào G. Thiết bị l丑c d亥u

C. Bộ ng逢ng ch医t làm l衣nh H. Thiết bị đo kích n鰻 D. Cacbuarat挨 b嘘n bình J. Thiết bị đo độ gõ

E. Mô t挨 thay đ鰻i tỷ s嘘 nén (CR) K. Bộ đếm bằng tỷ s嘘 c栄a tỷ s嘘 nén (CR)

2.1.9. Tr鵜 s嘘 xêtan (CN – Cetane number) – Ch雨 s嘘 xêtan (CI –Cetane Index)

ASTM D613 – 05; TCVN 7630:2007

ASTM D4737 – 04; TCVN 3180:2007

Trị s嘘 xêtan không có ý nghĩa quan tr丑ng và s嘘ng còn nh逢 trị s嘘 Octan, nó

không hoàn toàn quyết định hi羽u su医t động c挨, song nhiên li羽u có trị s嘘 xêtan th医p h挨n

yêu c亥u có thể dẫn đến nh英ng khó khĕn, tr映c trặc khi kh荏i động máy, gây tiếng 欝n, khí

th違i độc h衣i... Trị s嘘 xêtan là đ衣i l逢嬰ng đặc tr逢ng cho kh違 nĕng cháy điều hòa c栄a nhiên li羽u

và đ逢嬰c quy 逢ớc nh逢 sau: Xêtan n-C16H34 có trị s嘘 xêtan bằng 100, α − metyl



naphtalen có trị s嘘 xêtan bằng 0. Hỗn h嬰p ch泳a x% thể tích xêtan có trị s嘘 xêtan là x.

Trong th詠c tế, thay cho α − metyl naphtalen ng逢運i ta hay dùng heptametyl nonan với

CN bằng 15, nên hỗn h嬰p x% xêtan có:

CN = x + 0,15(100 - x) (2.16)

Hình 2.15: Cụm thiết bị đo trị số xêtan

A – Các bình nhiên li羽u L – C映m vùi phun

B – Bộ phận s医y khô khí M – B挨m phun nhiên li羽u

C – Bộ phận gi違m thanh cho không khí n衣p N – Van ch丑n nhiên li羽u

D – Buret đo t嘘c độ ch違y c栄a nhiên li羽u O – L丑c d亥u

E – C違m biến cháy P – Núm vặn kiểm soát vi羽c hâm nóng

F – L逢ới an toàn d亥u bôi tr挨n trong hộp khuỷu

G – Tay quay điều chỉnh tỷ s嘘 nén Q – Công tác điều khiến vi羽c s医y khô khí

H – Tay quay khóa ch嘘t điều chỉnh tỷ s嘘 nén R – Công tác tắt – m荏 máy

I – Các c違m biến bánh đà S – B違ng điều khiến

J – Lỗ để đ鰻 d亥u hộp khuỷu T – b違ng điều khiển nhi羽t độ không khí n衣p

K – R挨le an toàn kiểu solenoit c栄a b挨m phun U – Cặp đ欝ng h欝 xêtan đi羽n tử



Trị s嘘 xêtan th逢運ng đ逢嬰c đo bằng động c挨 CFC trong phòng thí nghi羽m theo

ph逢挨ng pháp ASTM D613 – 05; TCVN 7630:2007. Động c挨 CFC này hoàn toàn

t逢挨ng t詠 động c挨 dùng để đo ON, nh逢ng dĩ nhiên có xilanh kiểu động c挨 điêzen. B違n

ch医t c栄a ph逢挨ng pháp là: so sánh đặc tính cháy c栄a mẫu trong động c挨 thử nghi羽m 荏

các điều ki羽n tiêu chuẩn với hai hỗn h嬰p nhiên li羽u so sánh đã biết tr逢ớc trị s嘘 xêtan.

Điều này đ逢嬰c th詠c hi羽n bằng cách sử d映ng quy trình chặn trên và chặn d逢ới tay quay

để thay đ鰻i tỷ s嘘 nén (s嘘 đ丑c trên th逢ớc c栄a tay quay) c栄a mẫu và từng cặp nhiên li羽u

chuẩn chặn trên và chặn d逢ới. D詠a vào th運i gian cháy tr宇 c栄a mẫu và hai mẫu so sánh

sẽ cho phép ta nội suy ra trị s嘘 xêtan c栄a mẫu c亥n xác định. Quá trình nội suy đ逢嬰c

minh h丑a trên hình 2.16 và tính trị s嘘 xêtan c栄a mẫu theo biểu th泳c 2.17.

Tỷ s嘘 nén: là tỷ s嘘 gi英a thể tích c栄a bu欝ng cháy, kể c違 bu欝ng cháy ph映 khi

piston 荏 điểm chết d逢ới và thể tích c栄a bu欝ng cháy khi piston 荏 điểm chết trên.

Th運i điểm cháy tr宇: là kho違ng th運i gian thể hi羽n bằng kho違ng góc quay c栄a tr映c

khuỷu tính theo độ kể từ khi nhiên li羽u bắt đ亥u đ逢嬰c phun vào bu欝ng cháy cho đến khi

nhiên li羽u bắt đ亥u cháy đ逢嬰c.

Quy trình A: Đo mẫu và nhiên li羽u chuẩn so sánh

Quy trình B: Đo mẫu và nhiên li羽u chuẩn so sánh

Hình 2.16: Trình tự đo mẫu và các nhiên liệu chuẩn so sánh

Mẫu chuẩn có CN th医p

Mẫu xác định CN

Mẫu chuẩn có CN cao

Chỉ s嘘 đ丑c cu嘘i cùng c栄a mẫu thử tr逢ớc

S嘘 đ丑c trên th逢ớc c栄a tay quay

S

X

X

X

S

X

Mẫu chuẩn có CN th医p

Mẫu xác định CN

Mẫu chuẩn có CN cao

S嘘 đ丑c trên th逢ớc c栄a tay quay



s LRFs LRF HRF LRF

HRF LRF

HW HWCN CN (CN CN )

HW HW

⎛ ⎞−= + −⎜ ⎟−⎝ ⎠ (2.17)

Trong đó: CNs: trị s嘘 xêtan c栄a mẫu c亥n đo.

CNLRF: trị s嘘 xêtan c栄a mẫu so sánh có CN th医p.

CNHRF: trị s嘘 xêtan c栄a mẫu so sánh có CN cao.

HWs: Chỉ s嘘 vô lĕng quay c栄a mẫu c亥n đo.

HWLRF: Chỉ s嘘 vô lĕng quay c栄a mẫu so sánh có CN th医p.

HWHRF: Chỉ s嘘 vô lĕng quay c栄a mẫu so sánh có CN cao.

Ví d映: S嘘 đ丑c trên th逢ớc c栄a tay quay trị s嘘 xêtan

Mẫu so sánh có CN th医p 1,520 37,0

0,025 x

Mẫu c亥n đo CN 1,545 0,056 CNs 5,3

Mẫu so sánh có CN cao 1,576 42,3

Theo công th泳c 2.17:

s

1,545 1,520CN 37,0 (42,3 37,0)

1,576 1,520

−⎛ ⎞= + −⎜ ⎟−⎝ ⎠

CNs = 37,0 + 0,446.5,3 = 39,4

Cách ti院n hành:

Đ逢a mẫu vào bình ch泳a nhiên li羽u, rửa s衣ch buret ch泳a nhiên li羽u, đu鰻i không

khí kh臼i 嘘ng dẫn nhiên li羽u và b挨m. Đặt van chuyển đ鰻i nhiên li羽u để vận hành động

c挨 với nhiên li羽u này.

Chú ý: Vi羽c l詠a ch丑n mẫu chuẩn r医t quan tr丑ng đến sai s嘘 c栄a phép đo. Mẫu đo

ph違i có trị s嘘 xêtan nằm gi英a trị s嘘 xêtan c栄a hai mẫu chuẩn. Song chênh l羽ch trị s嘘 xêtan gi英a hai mẫu chuẩn so sánh này ph違i không v逢嬰t quá 5,5 đ挨n vị xêtan.

- Kiểm tra t嘘c độ ch違y c栄a nhiên li羽u và chỉnh núm điều chỉnh t嘘c độ nhiên li羽u

c栄a b挨m sao cho l逢嬰ng nhiên li羽u tiêu th映 là 13 ml trong 1 phút.

- Điều chỉnh núm th運i điểm phun nhiên li羽u c栄a b挨m để đ衣t đ逢嬰c s嘘 đ丑c c栄a

góc phun sớm là 130.

- Điều chỉnh tay quay để thay đ鰻i tỷ s嘘 nén và có đ逢嬰c s嘘 đ丑c c栄a góc cháy tr宇 là 130.

- Vận hành máy, trong kho違ng th運i gian từ 5 – 10 phút máy sẽ ch衣y 鰻n định.

Quan sát và ghi l衣i s嘘 đ丑c trên th逢ớc c栄a tay quay.



Hình 2.17: Núm điều chỉnh thời điểm phun và tốc độ bơm nhiên liệu

Trong th詠c tế ng逢運i ta hay dùng đ衣i l逢嬰ng g丑i là chỉ s嘘 xetan (CI: cetan index).

Chỉ s嘘 xetan đ逢嬰c tính toán từ các ph逢挨ng trình kinh nghi羽m. H亥u hết các nhà máy l丑c

d亥u đều dùng cách tính c栄a ASTM D 976 - 06, theo đó chỉ s嘘 xêtan đ逢嬰c tính nh逢 sau :

CI = 65,011(logT)2 + [0,192(oAPI).logT] +

+ 0,16 (oAPI)2 ứ 0,0001809(T)2 ứ 420,34 (2.18)

Trong đó :

T: là nhi羽t độ điểm sôi 50%V, 0F. 0API đ逢嬰c xác định 荏 600F (15,50C) tính theo công th泳c sau:

0API = d

5,141 - 131,5

d: là tỷ tr丑ng c栄a d亥u so với n逢ớc 荏 150C, kg/l.

Hoặc CI có thể tính theo công th泳c sau:

CI = 454,74 – 1642,416 D – 774,74 D2 - 0,554 B + 97,803 (log B)2 (2.19)

D: là tỷ tr丑ng c栄a d亥u 荏 150C, g/ml (kg/l).

B: là nhi羽t độ c医t 50%V, 0C.

Tiêu chuẩn ASTM D4737 – 04; TCVN 3180:2007 cũng đ逢a ra cách tính chỉ s嘘 xêtan cho nhiên li羽u điêzen đ逢嬰c phân lo衣i theo tiêu chuẩn ASTM D975. Theo tiêu

chuẩn này, có hai quy trình tính chỉ s嘘 xêtan d詠a vào m嘘i liên h羽 gi英a các thông s嘘 kh嘘i l逢嬰ng riêng, T10, T50 và T90.

Quy trình A: quy định cách tính chỉ s嘘 xêtan cho nhiên li羽u điêzen lo衣i 1- D:

10N 50N

2 2 290N 10N 90N

CI 45,2 0,0892.T (0,131 0,901.B).T

(0,0523 0,420.B).T 0,00049. (T ) (T ) 107B 60B

= + + +⎡ ⎤+ − + − + +⎣ ⎦ (2.20)

Trong đó:

Điều chỉnh t嘘c độ dòng

nhiên li羽u Điều chỉnh th運i điểm

phun

Nhìn từ trên xu嘘ng



D: kh嘘i l逢嬰ng riêng c栄a mẫu 荏 150C, g/ml.

DN = D – 0,85; 3,5.DNB e 1−= − ;

T10; T50; T90: Nhi羽t độ ch逢ng c医t thu đ逢嬰c 10%V; 50%V; 90%V mẫu, 0C.

T10N = T10 – 215

T50N = T50 – 260

T90N = T90 - 310

Quy trình B: quy định cách tính chỉ s嘘 xêtan cho nhiên li羽u điêzen lo衣i 2- D:

10 50 90CI 386,26.D 0,1740.T 0,1215.T 0,01850.T 297,42= − + + + + (2.21)

2.1.10. Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh

ASTM D1266 – 03; TCVN 2708:2007

ASTM D2622 – 06; TCVN 6701:2007

ASTM D5453– 06; TCVN 7760:2008

ASTM D4294 – 06; TCVN 3172:2008

Ch医t l逢嬰ng c栄a nhiều lo衣i s違n phẩm d亥u m臼 liên quan đến s詠 có mặt c栄a l逢u

huỳnh. 雲 nhiều khía c衣nh khác nhau, đ嘘i với ngành l丑c – hóa d亥u thì s詠 có mặt c栄a

l逢u huỳnh luôn là h嬰p ph亥n không mong mu嘘n. S詠 hiểu biết về n欝ng độ l逢u huỳnh là

c亥n thiết đ嘘i với quá trình chế biến và s詠 có mặt c栄a chúng trong d亥u m臼 và s違n phẩm

d亥u m臼. ASTM D 2622 – 06; TCVN 6701:2007 Tiêu chuẩn này quy định ph逢挨ng pháp

xác định hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh t鰻ng có trong s違n phẩm d亥u m臼荏 pha đ挨n, có thể là

d衣ng l臼ng 荏 điều ki羽n môi tr逢運ng hoặc hóa l臼ng bằng cách gia nhi羽t ôn hòa hoặc hòa

tan trong dung môi h英u c挨 thích h嬰p. Các lo衣i s違n phẩm d亥u m臼 có thể áp d映ng tiêu

chuẩn này nh逢: nhiên li羽u điêzen, nhiên li羽u ph違n l詠c, d亥u h臼a, d亥u naphta, d亥u cặn,

d亥u g嘘c, d亥u th栄y l詠c, d亥u thô, xĕng không chì, M – 85 và M – 100 t逢挨ng 泳ng với

hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh nằm trong kho違ng từ 3 mg/kg đến 5,3% kh嘘i l逢嬰ng.

Mẫu đ逢嬰c đặt trong chùm tia X và đo c逢運ng độ pic c栄a v衣ch l逢u huỳnh Kα t衣i

b逢ớc sóng 5,373 0

A . L医y c逢運ng độ pic trừ đi c逢運ng độ c栄a nền đo đ逢嬰c t衣i b逢ớc sóng

5,190 0

A (hoặc t衣i 5,437 0

A nếu sử d映ng 嘘ng Rh).

Đặt mẫu vào cuvét đo theo kỹ thuật phù h嬰p với thiết bị sử d映ng c映 thể. Mặc dù

b泳c x衣 l逢u huỳnh chỉ xuyên qua một kho違ng cách nh臼 trong mẫu, s詠 tán x衣 từ cuvet

mẫu và mẫu đo đã có thể khác nhau. Song ph違i đ違m b違o rằng cuvet mẫu đ逢嬰c n衣p cao

h挨n chiều sâu t嘘i thiểu, trên c挨 s荏 đó l逢嬰ng mẫu thêm vào không 違nh h逢荏ng đáng kể lên t嘘c độ đếm. Nói chung nên n衣p vào cuvet mẫu một l逢嬰ng bằng ¾ dung tích cuvet

và ph違i có lỗ thông h挨i nh臼 trong cuvet mẫu.



Đặt mẫu vào trong chùm tia X và để quang tr逢運ng tia X đ衣t cân bằng. Xác định

c逢運ng độ b泳c x衣 l逢u huỳnh Kα t衣i b逢ớc sóng 5,373 0

A . L医y c逢運ng độ pic trừ đi c逢運ng

độ c栄a nền đo đ逢嬰c t衣i b逢ớc sóng 5,190 0

A (hoặc t衣i 5,437 0

A nếu sử d映ng 嘘ng Rh).

Kα l逢u huỳnh 荏 b逢ớc sóng 5,373 0

A bằng cách đo t嘘c độ đếm 荏 góc đặt chính xác cho

b逢ớc sóng này. Đo t嘘c độ đếm nền 荏 góc đặt c嘘 định, ch丑n tr逢ớc, kế sát pic Kα l逢u

huỳnh. So sánh t嘘c độ đếm th詠c với đ逢運ng chuẩn đã đ逢嬰c chuẩn bị tr逢ớc để suy ra

n欝ng độ l逢u huỳnh theo ph亥n trĕm kh嘘i l逢嬰ng.

Tính k院t qu違 ASTM D 2622 – 06; TCVN 6701:2007:

Khi sử d映ng điều chỉnh sai l羽ch, tính h羽 s嘘 điều chỉnh đ嘘i với các thay đ鰻i độ nh衣y hàng ngày c栄a thiết bị nh逢 sau:

F = A/B (2.22)

Trong đó:

A. là t嘘c độ đếm s嘘 điều chỉnh sai l羽ch c栄a mẫu chuẩn nh逢 xác định t衣i th運i

điểm hi羽u chuẩn.

B. là t嘘c độ đếm s嘘 điều chỉnh sai l羽ch c栄a mẫu chuẩn nh逢 xác định t衣i th運i

điểm phân tích.

Xác định t嘘c độ đếm th詠c đã hi羽u chỉnh R theo ph逢挨ng trình 2.23:

K B

1 2

C C .F'

S SR

F

−= (2.23)

Trong đó:

CK. Là s嘘 đếm t鰻ng t衣i 5,373 0

A

CB. Là s嘘 đếm t鰻ng t衣i vị trí nền.

S1, S2. là s嘘 giây c亥n để thu đ逢嬰c s嘘 đém CK, CB.

F’. là (s嘘 đếm/giây t衣i 5,373 0

A )/(s嘘 đếm/giây t衣i nền với mẫu không l逢u

huỳnh).

N欝ng độ l逢u huỳnh trong mẫu đã pha loãng đ逢嬰c tính nh逢 công th泳c 2.24:

s 0b

s

W WS,%kl S .

W

+= (2.24)

Trong đó:

Sb. Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh có trong hỗn h嬰p pha loãng, % kh嘘i l逢嬰ng.

Ws. Kh嘘i l逢嬰ng mẫu g嘘c, g.

W0. Kh嘘i l逢嬰ng ch医t pha loãng, g.



ASTM D 1266 – 03; TCVN 2708:2007 là ph逢挨ng pháp xác định hàm l逢嬰ng l逢u

huỳnh bằng ph逢挨ng pháp đ嘘t đèn. Tiêu chuẩn này quy định ph逢挨ng pháp xác định hàm

l逢嬰ng l逢u huỳnh t鰻ng từ 0,1 – 0,4% kh嘘i l逢嬰ng trong các s違n phẩm d亥u m臼 d衣ng l臼ng.

Dùng pipet phù h嬰p để đ逢a vào bình c栄a từng đèn một l逢嬰ng mẫu nh逢 qui định

荏 b違ng 2.9 . Đậy các bình bằng các nút b医c s衣ch, có đánh s嘘. Cân từng bình và đèn c栄a

nó chính xác đến 0,005 g.

Hình 2.18: Sơ đồ minh họa thiết bị đèn đã lắp ráp

Để riêng từng đèn, lắp đèn đ嘘t vào bình. Ngay lập t泳c mẫu dâng lên đ亥u b医c

bằng hi羽u 泳ng mao qu違n, n嘘i 嘘ng nhánh c栄a đèn vào đ逢運ng 嘘ng c栄a đèn đ嘘t bằng 嘘ng

cao su không ch泳a l逢u huỳnh. Châm đèn bằng ng丑n lửa không ch泳a l逢u huỳnh (ví d映 đèn c欝n) và l欝ng đèn vào 嘘ng khói, nếu ng丑n lửa có xu h逢ớng bị tắt thì kẹp chặt ph亥n

n嘘i gi英a 嘘ng khói và đ逢運ng 嘘ng c栄a 嘘ng khói trong quá trình l欝ng đèn vào. Cùng lúc

đó điều chỉnh dòng khí vào đèn sao cho ng丑n lửa đ逢嬰c gi英荏 ngay sát điểm t衣o khói,

cân x泳ng đều đặn. Tiếp t映c bằng cách đó cho đến khi toàn bộ các đèn đ逢嬰c l欝ng vào

trong các 嘘ng khói. Trong khi cháy, đặc bi羽t trong giai đo衣n cu嘘i, khi ng丑n lửa gi違m

đi, gi違m ngu欝n cung c医p CO2 – O2 vào các đèn để ngĕn không cho ng丑n lửa tắt. BＶng 2.9: Lượng mẫu chất lỏng đốt trực tiếp

L逢嬰ng mẫu Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, %kl

g ml

< 0,05 10 - 15 20

0,05 – 0,4 5 - 10 10

Khi từng mẫu cháy hoàn toàn, bằng ch泳ng là ng丑n lửa nh臼 đi khi mẫu c衣n d亥n,

l医y đèn và bình ra kh臼i 嘘ng khói, tắt lửa, đóng ngu欝n c医p CO2 – O2 vào đèn và nút 嘘ng



khói l衣i. Ngay lập t泳c cân l衣i bình, đèn và nút b医c có đánh s嘘. Khi toàn bộ vi羽c đ嘘t mẫu đã xong, tắt các ngu欝n c医p CO2 và O2 vào đèn, đóng van kiểm tra 嘘ng khói, và

đóng ph亥n n嘘i vào thiết bị điều chỉnh chân không; điều này sẽ làm cho không khí đ逢嬰c

cu嘘n vào đ逢運ng 嘘ng khói qua áp kế. Bằng cách này cho phép không khí đi qua các cột h医p th映 trong 5 phút để đu鰻i CO2 đã hoà tan từ dung dịch h医p th映, sau đó đóng van

kiểm soát chân không.

Hình 2.19: Sơ đồ hệ thống đèn và đường ống cấp CO2 – O2

Tráng 3 l亥n các 嘘ng khói và các bẫy phun, mỗi l亥n dùng kho違ng 10 ml n逢ớc.

Khi mẫu ch泳a ch医t l臼ng có chì ch嘘ng gõ thì dùng n逢ớc nóng để tráng các 嘘ng khói.

Rót ph亥n tráng vào các cột h医p th映 và chuẩn độ bằng cách: cho 3 – 4 gi丑t dung dịch

chỉ thị metyl đ臼 tía vào ch医t l臼ng trong từng cột h医p th映. Chuẩn độ dung dịch h医p th映 bằng cách đ逢a dung dịch NaOH 0,05N từ buret vào b亥u nh臼 h挨n c栄a cột h医p th映. Dùng microburet loai 10 ml nếu d詠 đoán hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh có trong cột h医p th映 nh臼 h挨n 10 mg. Khu医y đều khi chuẩn độ bằng cách hút ngắt quãng vào đỉnh c栄a b亥u

lớn h挨n.

Mẫu trắng: Để 嘘ng khói c栄a cột h医p th映 trắng đ逢嬰c đậy nút, cho dòng khí CO2 –

O2 ch衣y qua cột h医p th映 này cho đến khi toàn bộ các mẫu ngừng cháy t衣i cùng một th運i điểm. Tắt ngu欝n cung c医p CO2 – O2 và làm thông khí cột h医p th映 trắng theo cách

nh逢 đã tiến hành với các cột h医p th映 mẫu. Chuẩn độ ch医t l臼ng 荏 cột h医p th映 nh逢 đ嘘i



với quá trình chuẩn độ mẫu 荏 trên. Thông th逢運ng, mẫu trắng c栄a khí cháy sẽ nh臼, nh逢ng nếu vi羽c chuẩn độ c亥n h挨n 0,1 ml dung dịch NaOH 0,05 N thì huỷ phép xác

định đó và thay cột CO2.

Đ嘘i với các mẫu c亥n pha trộn và đ嘘t các mẫu d衣ng l臼ng thì thêm 6 ml ch医t làm

loãng không ch泳a l逢u huỳnh vào từng bình. Đậy nút các bình bằng các nút b医c có

đánh s嘘 và cân chính xác đến 0,005 g. Dùng pipét đừa vào bình c栄a từng đèn một l逢嬰ng mẫu nh逢 theo b違ng 2.10, lắc để trộn đều và cân l衣i.

BＶng 2.10: Lượng mẫu chất lỏng đã trộn

L逢嬰ng mẫu Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, %kl

g ml

< 0,4 3 - 4 5

Lắp đèn và cho đ嘘t nh逢荏 ph亥n trên. L医y từng đèn ra kh臼i 嘘ng khói khi ng丑n

lửa g亥n tắt và tắt lửa. Cho thêm 2 ml ch医t làm loãng bằng cách cho ch違y xu嘘ng theo

thành bình. Đ嘘t cháy ph亥n ch医t làm loãng vừa cho thêm và lặp l衣i vi羽c cho thêm ch医t làm loãng, đ嘘t thêm một l亥n n英a sao cho t鰻ng s嘘 10 ml ch医t làm loãng đ逢嬰c đ嘘t.

Sau khi t医t c違 các đèn đã cháy hết, tắt ngu欝n cung c医p CO2 và O2, đóng ph亥n

n嘘i đến bộ điều chỉnh chân không, cho không khí đi qua các cột h医p th映 trong vòng 5

phút và cu嘘i cùng đóng van kiểm soát chân không. Tráng ba l亥n các 嘘ng khói và bẫy

phun, mỗi l亥n dùng kho違ng 10 ml n逢ớc.

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh c栄a các mẫu d衣ng l臼ng đ逢嬰c tính theo công th泳c:

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, % kh嘘i l逢嬰ng A

16,03.M.10W

= (2.25)

Trong đó:

A. là s嘘 ml c栄a dung dịch NaOH c亥n dùng để chuẩn độ axit có trong dung dịch

h医p th映 từ mẫu đã đ嘘t; M. là n欝ng độ mol c栄a dung dịch NaOH;

W. là s嘘 gam mẫu đã đ嘘t

2.1.11. Xác đ鵜nh các h嬰p ch医t th挨m

ASTM D5580 – 02; TCVN 3166 : 2008

Trong một s嘘 các s違n phẩm d亥u m臼, s詠 có mặt c栄a các hydrocacbon th挨m nh逢:

benzen, toluen, xylen, etylbenzen… với một l逢嬰ng lớn sẽ làm gi違m đáng kể ch医t l逢嬰ng

c栄a chúng và khí th違i gây ô nhi宇m môi tr逢運ng. Chẳng h衣n, trong nhiên li羽u ph違n l詠c,

hydrocacbon th挨m làm tĕng kh違 nĕng t衣o cặn, dẫn đến là gi違m chiều cao ng丑n lửa

không khói. Trong d亥u điêzen, hydrocacbon làm gi違m kh違 nĕng t詠 bắt cháy c栄a nhiên

li羽u, gi違m trị s嘘 xêtan. Benzen có nhiều trong xĕng gây ngộ độc và có kh違 nĕng dẫn



đến b羽nh ung th逢. Hydrocacbon ng逢ng t映 đa vòng trong d亥u nh運n làm gi違m kh違 nĕng

bôi tr挨n, độ nhớt, chỉ s嘘 độ nhớt. Vì vậy, hàm l逢嬰ng các h嬰p ch医t th挨m trong các s違n

phẩm d亥u m臼 th逢運ng đ逢嬰c kh嘘ng chế 荏 một hàm l逢嬰ng nh医t định.

Tiêu chuẩn ASTM D 5580 – 02; TCVN 3166 : 2008 quy định ph逢挨ng pháp xác

định các h嬰p ch医t th挨m nh逢 benzen, toluen, etylbenzen, p/m-xylen, o-xylen, các ch医t th挨m C9 và nặng h挨n, và t鰻ng các ch医t th挨m bằng ph逢挨ng pháp sắc ký khí.

Các ti院n hành:

Dùng pipet l医y 1 ml ch医t chuẩn nội cho vào định m泳c 10 ml có nắp đã trừ bì.

Ghi l衣i kh嘘i l逢嬰ng tịnh ch医t chuẩn nội đã cho vào, chính xác đến 0,1 mg. Cân l衣i bình

đã đậy nắp (đã trừ bì). Cho 9 ml mẫu đã làm l衣nh vào bình hoặc l丑, đậy nắp và ghi l衣i kh嘘i l逢嬰ng tịnh (Wg) c栄a mẫu mới cho vào. Trộn đều mẫu. Nếu dùng bộ l医y mẫu t詠

động, chuyển một l逢嬰ng dung dịch vào l丑 thuỷ tinh GC. Đậy kín l丑 bằng nắp TFE –

fluorocarbon.

H羽 th嘘ng sắc ký hai cột đ逢嬰c trang bị van chuyển cột và dêtector ion hoá ng丑n

lửa. Thể tích c栄a mẫu ch泳a ch医t chuẩn nội thích h嬰p nh逢 2-hexanon đ逢嬰c b挨m vào

bên trên c栄a cột đ亥u ch泳a một pha ch医t l臼ng phân c詠c (TCEP). Các ch医t không th挨m

và C9 nhẹ h挨n thoát ra không khí khi rửa gi違i từ cột đ亥u. Dùng dêtector dẫn nhi羽t để theo dõi s詠 tách này. Cột đ亥u đ逢嬰c đ違o ng逢嬰c ngay tr逢ớc khi rửa gi違i benzen, và ph亥n

còn l衣i c栄a mẫu đó đ逢嬰c đ逢a tr詠c tiếp vào cột th泳 hai ch泳a pha l臼ng không phân c詠c

(WCOT). Benzen, toluen và ch医t chuẩn nội thoát ra theo th泳 t詠 điểm sôi c栄a chúng và

đ逢嬰c phát hi羽n bằng dêtector ion hoá ng丑n lửa. Ngay khi ch医t chuẩn nội tách ra, l逢u

l逢嬰ng qua cột không phân c詠c WCOT đ逢嬰c đ違o ng逢嬰c để th鰻i ng逢嬰c ph亥n còn l衣i c栄a

mẫu thử (các ch医t th挨m C8 và nặng h挨n cộng các ch医t không th挨m C10 và nặng h挨n) từ

cột đến dêtector ion hoá ng丑n lửa.

Vi羽c phân tích đ逢嬰c lặp l衣i l亥n th泳 hai để cho C12 và nh英ng h嬰p ch医t không

th挨m nhẹ h挨n, benzen và toluen đ逢嬰c rửa gi違i từ cột đ亥u phân c詠c TCEP tới lỗ thoát.

Có thể dùng dêtector dẫn nhi羽t để theo dõi s詠 tách này. Cột đ亥u TCEP đ逢嬰c th鰻i ng逢嬰c ngay tr逢ớc khi có s詠 rửa gi違i etylbenzen và ph亥n h嬰p ch医t th挨m còn l衣i c栄a mẫu

đ逢嬰c đ逢a vào cột WCOT. Ch医t chuẩn nội và nh英ng thành ph亥n h嬰p ch医t th挨m C8 đ逢嬰c

rửa gi違i theo th泳 t詠 điểm sôi c栄a chúng và đ逢嬰c phát hi羽n b荏i dêtector ion hoá ng丑n

lửa. Ngay sau khi o-xylen đ逢嬰c rửa gi違i, l逢u l逢嬰ng ch違y qua cột không phân c詠c

WCOT đ逢嬰c đ違o ng逢嬰c để th鰻i các ch医t th挨m C9 và nặng h挨n đến dêtector ion hoá

ng丑n lửa.

Sau l亥n phân tích đ亥u tiên, di羽n tích pic c栄a bezen, toluen và ch医t chuẩn nội (2-

hexanon) đ逢嬰c đo và ghi l衣i. Di羽n tích pic c栄a etylbenzen, o-xylen, các ch医t th挨m C9

và nặng h挨n, và ch医t chuẩn nội đ逢嬰c đo và ghi l衣i từ l亥n phân tích th泳 hai. Pic do s詠



th鰻i ng逢嬰c tách từ cột WCOT trong l亥n phân tích th泳 hai chỉ ch泳a các ch医t th挨m C9 và

nặng h挨n.

Tín hi羽u c栄a dêtector ion hoá ng丑n lửa tỷ l羽 với n欝ng độ c栄a từng thành ph亥n

đ逢嬰c dùng để tính s嘘 l逢嬰ng h嬰p ch医t th挨m hi羽n di羽n có so sánh với ch医t chuẩn nội. So sánh th運i gian l逢u c栄a các thành ph亥n mẫu với th運i gian l逢u c栄a các ch医t hi羽u chuẩn để nhận d衣ng s詠 có mặt c栄a c栄a các ch医t th挨m. Phát hi羽n benzen, toluen và

ch医t chuẩn nội từ l亥n phân tích th泳 nh医t. Phát hi羽n ch医t chuẩn nội, etylbenzen, p/m-

xylene, o-xylen, các ch医t th挨m C9 và nặng h挨n từ l亥n phân tích th泳 hai.

Hình 2.21: Phân tích hợp chất thơm trong mẫu lần 2

Hình 2.20: Phân tích mẫu lần 1



2.1.12. Xác đ鵜nh hàm l逢嬰ng hydrocacbon

ASTM D1319 – 02a; TCVN 7330 : 2003

Tiêu chuẩn này quy định ph逢挨ng pháp xác định các lo衣i hydroacbon trong

kho違ng n欝ng độ từ 5 – 99% thể tích h嬰p ch医t th挨m, từ 0,3 – 55% thể tích olefin và từ 1

– 95% thể tích các hydrocacbon no trong các phân đo衣n d亥u m臼 ch逢ng c医t d逢ới 3150C

bằng ph逢挨ng pháp h医p ph映 chỉ thị huỳnh quang.

Vi羽c xác định hàm l逢嬰ng các hydrocacbon một cách chính xác là r医t khó khĕn

và không có nhiều ý nghĩa. Tuy nhiên vi羽c xác định đ逢嬰c t鰻ng ph亥n trĕm thể tích các

hydrocacbon no, olefin và các h嬰p ch医t th挨m trong các phân đo衣n d亥u m臼 là r医t quan

tr丑ng, b荏i nó đặc tr逢ng cho ch医t l逢嬰ng c栄a các phân đo衣n d亥u m臼 cũng nh逢 quy định

các c医u tử pha trộn xĕng, nhiên li羽u hàng không, điêzen và các nguyên li羽u cho quá

trình reforming xúc tác, crĕcking xúc tác, crĕcking nhi羽t.

Hình 2.22: Cột hấp phụ có thành tiêu chuẩn (trái) và

cột có đường kính chính xác (phＶi) ở phần cột phân tích



Cách xác đ鵜nh:

Tr逢ớc khi bắt đ亥u phân tích mẫu ph違i đ違m b違o là silicagel đ逢嬰c nh欝i chặt trong

cột và ph亥n cột n衣p. Trong đó cho l逢嬰ng gel màu từ 3 – 5 mm đ逢嬰c đặt vào gi英a ph亥n

cột tách tr逢ớc khi cho mẫu vào phân tích.

Rót r逢嬰u isopropyl vào đ亥y ph亥n cột n衣p tới chỗ n嘘i hình c亥u. N嘘i cột với 嘘ng

dẫn khí và c医p khí tới áp su医t bằng 14 kPa ± 2 trong 2,5 phút ± 0,5. Sau đó điều

chỉnh tới áp su医t c亥n thiết sao cho th運i gian trung chuyển kho違ng 1 gi運. Thông th逢運ng,

đ嘘i với mẫu xĕng c亥n áp su医t từ 28 – 69 kPa, đ嘘i với mẫu nhiên li羽u ph違n l詠c áp su医t c亥n từ 69 – 103 kPa.

Hình 2.23: Nhận dＴng các miền sắc ký của mẫu và nhiên liệu có chứa các hợp chất của oxi.

Sau v衣ch đ臼, ranh giới gi英a r逢嬰u th挨m tiến tới v衣ch x医p xỉ 350 mm c栄a ph亥n

cột phân tích, nhanh chóng đánh d医u các danh giới c栄a từng miền hydrocacbon quan

sát đ逢嬰c nh運 ánh sáng tử ngo衣i theo th泳 t詠 sau: Đ嘘i với miền hydrocacbon no, không

phát huỳnh quang, đánh d医u tuyến c栄a ch医t đ逢嬰c n衣p và điểm mà t衣i đó màu vàng

huỳnh quang đ亥u tiên đ衣t c逢運ng độ c詠c đ衣i, đ嘘i với điểm đ亥u trên c栄a miền th泳 hai

hay còn g丑i là miền olefin, đánh d医u điểm mà t衣i đó màu xanh huỳnh quang đ亥u tiên

xu医t hi羽n, cu嘘i cùng đ嘘i với điểm trên c栄a miền th泳 ba hay còn g丑i là miền h嬰p ch医t th挨m, đánh d医u điểm đ亥u tiên trên đó là màu h挨i đ臼 hoặc nâu (hình 2.23). Đ嘘i với các

h嬰p ch医t không màu, ranh giới r逢嬰u – h嬰p ch医t th挨m đ逢嬰c xác định rõ ràng nh運 vòng

đ臼. Tuy nhiên, t衣p ch医t trong nhiên li羽u crĕcking làm vòng đ臼 này m運 và có màu nâu,



vùng này có chiều dài thay đ鰻i nh逢ng cũng đ逢嬰c tính nh逢 một ph亥n c栄a miền h嬰p ch医t th挨m, trừ khi không t欝n t衣i màu xanh huỳnh quang thì vòng nâu hoặc h挨i đ臼 sẽ đ逢嬰c

coi là một ph亥n c栄a miền d逢ới tiếp theo c栄a cột có thể phân bi羽t đ逢嬰c. Đ嘘i với mẫu

nhiên li羽u pha trộn các h嬰p ch医t ch泳a oxy, có thể xu医t hi羽n thêm một vòng đ臼 trên

danh giới nâu hoặc h挨i đ臼 c栄a ph亥n ancol – h嬰p ch医t th挨m kho違ng vài cm, có thể b臼 qua vòng đ臼 này.

Khi mẫu xu嘘ng kho違ng 50 mm trong cột, đ丑c các s嘘 đ丑c l亥n hai bằng cách đánh

d医u các miền theo th泳 t詠 ng逢嬰c l衣i nh逢 trên để gi違m các sai s嘘 do s詠 thay đ鰻i vị trí các

danh giới khi đ丑c.

Tính toán k院t qu違: Các h嬰p ch医t hydrocacbon đ逢嬰c xác định theo các công th泳c:

Các h嬰p ch医t th挨m, %V aL.100

L= (2.26)

Các olefin, %V 0L.100

L= (2.27)

Các hydrocacbon no, %V sL.100

L= (2.28)

Trong đó:

La. Chiều dài c栄a miền ch医t th挨m, ml;

L0. Chiều dài c栄a miền ch医t olefin, ml;

Ls. Chiều dài c栄a miền ch医t hydrocacbon no, ml;

L. T鰻ng chiều dài các miền La + L0 + Ls.

Đ嘘i với các mẫu có ch泳a các h嬰p ch医t c栄a oxy, các kết qu違 tính c亥n hi羽u chỉnh

về mẫu c挨 b違n nh逢 sau:

100 BC' C.

100

−= (2.29)

Trong đó:

C’. N欝ng độ c栄a các hydrocacbon c栄a mẫu, %V;

C. N欝ng độ c栄a hydrocacbon c栄a mẫu không ch泳a các h嬰p ch医t oxy, %V;

B. N欝ng độ c栄a các ch医t có ch泳a oxy trong mẫu.

2.1.13. Xác đ鵜nh hàm l逢嬰ng n逢噂c

ASTM D 95-05e1; TCVN 2692 : 2007

ASTM D 6304-04; TCVN 3182 : 2008

Hàm l逢嬰ng n逢ớc c栄a d亥u là l逢嬰ng n逢ớc đ逢嬰c tính bằng ph亥n trĕm theo tr丑ng

l逢嬰ng thể tích hay theo ppm (ph亥n tri羽u).

N逢ớc trong các s違n phẩm d亥u m臼 là không mong mu嘘n và ph違i kh嘘ng chế với



hàm l逢嬰ng nh医t định. Vì n逢ớc có tỷ tr丑ng nhẹ h挨n xĕng, điêzen và một s嘘 s違n phẩm

d亥u m臼 nhẹ khác nên chúng th逢運ng t衣o phân lớp, gây ra một s嘘 tr映c trặc trong quá

trình cháy, đặc bi羽t là quá trình kh荏i động c栄a động c挨.

Hàm l逢嬰ng n逢ớc trong d亥u bôi tr挨n là một đặc tr逢ng quan tr丑ng đ嘘i với một s嘘 lo衣i d亥u nh逢 d亥u th栄y l詠c, d亥u ôtô, d亥u bánh rĕng công nghi羽p… Đặc bi羽t là nó c詠c kỳ quan tr丑ng đ嘘i với d亥u biến thế.

S詠 có mặt c栄a n逢ớc trong d亥u bôi tr挨n đẩy nhanh quá trình gây ĕn mòn, gỉ chi

tiết máy, tĕng quá trình oxy hóa d亥u và còn gây t衣o nhũ làm m医t tác d映ng c栄a ph映 gia

ch泳a trong d亥u. Trong một vài tr逢運ng h嬰p, n逢ớc còn làm th栄y phân các ph映 gia, t衣o

nên nh英ng bùn mềm x嘘p. Vì vậy, hàm l逢嬰ng n逢ớc trong d亥u mới cũng nh逢 d亥u đang

sử d映ng ph違i đ逢嬰c kh嘘ng chế r医t nghiêm ngặt. Với nh英ng lo衣i d亥u đặc bi羽t nh逢 d亥u

biến thế chẳng h衣n, không đ逢嬰c phép có mặt c栄a n逢ớc.

Để kh嘘ng chế l逢嬰ng n逢ớc trong d亥u 荏 điều ki羽n máy đang làm vi羽c ng逢運i

ta ph違i cho vào d亥u nh英ng ph映 gia có tính khử nhũ để tách n逢ớc nhanh ra kh臼i

h羽 th嘘ng.

ASTM D 6304-04; TCVN 3182 : 2008 là tiêu chuẩn cho phép xác định hàm

l逢嬰ng n逢ớc bằng chuẩn độ đi羽n l逢嬰ng Karl Fischer. Tiêu chuẩn này qui định ph逢挨ng

pháp sử d映ng thiết bị t詠 động, xác định tr詠c tiếp l逢嬰ng n逢ớc thâm nhập trong s違n

phẩm d亥u m臼 và hydrocacbon kho違ng từ 10 mg/kg đến 25.000 mg/kg. Ph逢挨ng pháp

này cũng phân tích gián tiếp l逢嬰ng n逢ớc bằng cách gia nhi羽t mẫu, n逢ớc đ逢嬰c thoát ra

và cu嘘n đi cùng dòng khí tr挨 khô vào trong cuvét chuẩn độ Karl Fischer.

Thu嘘c thử đi羽n l逢嬰ng Karl Fischer đ逢嬰c sử d映ng để xác định n逢ớc trong ph映 gia, d亥u bôi tr挨n, d亥u g嘘c, ch医t l臼ng truyền động t詠 động, dung môi hydrocacbon, và

các s違n phẩm d亥u m臼 khác. Bằng cách ch丑n đúng cỡ mẫu, có thể áp d映ng ph逢挨ng

pháp này để xác định n逢ớc từ đ挨n vị mg/kd chuyển sang đ挨n vị tính theo ph亥n trĕm

n欝ng độ. Qui trình A (theo kh嘘i l逢嬰ng hoặc thể tích):

Cho dung môi mới chuẩn bị vào ngĕn an嘘t và cat嘘t c栄a bình chuẩn độ. Bật thiết bị và kh荏i động máy khu医y từ thật êm. Cho phép l逢嬰ng ẩm còn d逢 trong ngĕn chuẩn

độ đ逢嬰c chuẩn độ cho đ衣t điểm cu嘘i, không v逢嬰t qua b逢ớc này cho đến khi dòng đi羽n

nền (hoặc t嘘c độ chuẩn nền) không đ鰻i và nh臼 h挨n dòng c詠c đ衣i do nhà s違n xu医t khuyến cáo.

Thêm mẫu thử s違n phẩm d亥u m臼 vào bình chuẩn độ theo nh逢 sau: Bắt đ亥u dùng

xylanh khô s衣ch có dung tích phù h嬰p nh逢 b違ng 2.11, hút và x違 b臼 ít nh医t ba ph亥n

mẫu. Hút ngay một ph亥n mẫu, lau s衣ch kim bằng gi医y lau và cân xylanh ch泳a mẫu

chính xác đến 0,1 mg. Xuyên kim qua t医m ngĕn cửa vào, bắt đ亥u chuẩn độ, đ亥u mũi kim nằm bên d逢ới bề mặt ch医t l臼ng, b挨m mẫu thử vào. Rút xylanh ra, lau khô bằng



gi医y và cân l衣i xylanh chính xác đến 0,1 mg. Sau khi đ衣t điểm cu嘘i, ghi l衣i s嘘 µg c栄a

n逢ớc đã đ逢嬰c chuẩn độ. BＶng 2.11: Lượng mẫu thử dựa trên hàm lượng nước dự kiến

N欝ng đ瓜 dự ki院n c栄a n逢噂c,

mg/kg hoặc µg/ml hoặc %

L逢嬰ng mẫu, g hoặc

ml µg n逢噂c đã chu育n đ瓜

10 – 100 3,0 30 – 300

10 – 100 2,0 200 – 1000

0,02 – 0,1% 1,0 200 – 1000

0,1 – 0,5% 0,5 500 – 2500

0,5 – 2,5% 0,25 1250 - 6250

Qui trình B (thi院t b鵜 bay h挨i n逢噂c):

Nếu sử d映ng thiết bị bay h挨i n逢ớc cho các mẫu khó phân tích theo qui trình A,

vì mẫu nhớt, bị 違nh h逢荏ng nhi宇u, hoặc n欝ng độ c栄a n逢ớc quá th医p (ví d映 < 100

mg/kg), thì cho 10 ml d亥u trắng vào thiết bị bay h挨i. Th鰻i khí nit挨 đã làm khô đi qua

d亥u với t嘘c độ kho違ng 300 ml/phút. Đ嘘i với các s違n phẩm đặc bi羽t, gia nhi羽t d亥u đến

nhi羽t độ do nhà s違n xu医t thiết bị khuyến cáo. Hoà tan 5 g ± 0,01 g mẫu nhớt đã cân

chính xác trong bình định m泳c 10 ml. Làm đ亥y bằng cách thêm hexan khô vào. Lắc

mẫu cho đến khi hoà tan hoàn toàn trong dung môi.

B挨m 1 ml mẫu hoà tan vào thiết bị bay h挨i. Bắt đ亥u theo trình t詠 qui định nh逢

qui trình A. Sau khi đ衣t đến điểm cu嘘i, ghi l衣i s嘘 microgam n逢ớc đã đ逢嬰c chuẩn độ từ

màn hiển thị trên thiết bị. Tính k院t hàm l逢嬰ng n逢噂c theo tiêu chu育n ASTM D 6304-04:

Tính n欝ng độ n逢ớc trong mẫu theo mg/kg hoặc µl/ml, nh逢 sau:

N逢ớc, mg/kg hoặc µg/g 1

2

W

W= (2.30)

Hoặc N逢ớc, µl/ml 1

2

V

V= (2.31)

Trong đó:

W1. là kh嘘i l逢嬰ng n逢ớc đ逢嬰c chuẩn độ, mg hoặc µg;

W2. là kh嘘i l逢嬰ng c栄a mẫu đã dùng, kg hoặc g;

V1. là thể tích n逢ớc đ逢嬰c chuẩn độ, µl;

V2. là thể tích mẫu đã dùng, ml.

Tính n欝ng độ n逢ớc c栄a mẫu, theo % kh嘘i l逢嬰ng hoặc thể tích nh逢 sau:

N逢ớc, % kl 1

2

W

1000.W= (2.32)



Hoặc N逢ớc, %V 1

2

V

10.V= (2.33)

ASTM D 95-05e1; TCVN 2692 : 2007 là tiêu chuẩn quy định ph逢挨ng pháp xác

định hàm l逢嬰ng n逢ớc trong các s違n phẩm d亥u m臼 theo ph逢挨ng pháp ch逢ng c医t lôi cu嘘n.

Cách ti院n hành:

L医y mẫu thử vào bình c医t: tùy theo l逢嬰ng n逢ớc có trong mẫu, 逢ớc tính l逢嬰ng

mẫu c亥n l医y vào trong c嘘c sao cho l逢嬰ng n逢ớc thu đ逢嬰c phù h嬰p với 嘘ng thu h欝i n逢ớc.

Thêm một l逢嬰ng dung môi c亥n thiết vào bình ch逢ng c医t. Dung môi này c亥n ph違i đ逢嬰c

c医t ra với n逢ớc trong mẫu. Mặt khác, n逢ớc và dung môi không hòa tan với nhau 荏

tr衣ng thái l臼ng. Cho tâm sôi vào bình ch逢ng c医t nguội. Lắp đặt d映ng c映 theo quy

chuẩn sao cho 渦ng bẫy n逢ớc cắm sâu trong bình ch逢ng 15 – 20 mm, mép vát 嘘ng sinh

hàn đ嘘i di羽n với lỗ gi英a 嘘ng thu h欝i n逢ớc, phía trên 嘘ng sinh hàn có lắp miếng ch嘘ng

ẩm hoặc miếng bông khô để tránh 違nh h逢荏ng h挨i ẩm c栄a không khí ng逢ng t映. Gia nhi羽t với t嘘c độ 2 – 3 gi丑t/giây. Khi ch逢ng c医t, dung môi cùng với n逢ớc

đ逢嬰c ng逢ng t映 và n逢ớc liên t映c đ逢嬰c tách ra 荏嘘ng thu h欝i n逢ớc. N逢ớc nằm l衣i 荏 ph亥n

đuôi c栄a 嘘ng thu h欝i n逢ớc, còn dung môi 荏 lớp trên ch違y qua tr荏 l衣i bình ch逢ng c医t. Kết thúc ch逢ng c医t khi m泳c n逢ớc trong 嘘ng đong thu h欝i n逢ớc không tĕng trong

kho違ng 5 phút. Th運i gian thử nghi羽m trong kho違ng 30 - 60 phút, không nên kéo dài

quá vì sẽ có 違nh h逢荏ng ng逢ng ẩm c栄a không khí sẽ làm kết qu違 sai l羽ch.

Tính k院t qu違 hàm l逢嬰ng n逢噂c theo tiêu chu育n ASTM D 95-05e1:

Hàm l逢嬰ng n逢ớc, %kl V

.100M

= (2.34)

Trong đó:

V : thể tích n逢ớc h泳ng đ逢嬰c.

M : kh嘘i l逢嬰ng hay thể tích mẫu.

2.1.14. Cặn cacbon

ASTM D 189 – 05; TCVN 6324 : 2006

ASTM D 524 – 04; TCVN 6018 : 2007

Cặn cacbon (carbon residue): Cặn cacbon là l逢嬰ng cặn còn l衣i đ逢嬰c t衣o thành

do quá trình bay h挨i và nhi羽t phân c栄a các h嬰p ch医t ch泳a cacbon.

Khi đun nóng d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 các phân đo衣n nặng c栄a nó th逢運ng

không phân h栄y hoàn toàn và t衣o ra một l逢嬰ng cặn cacbon nh医t định. Thành ph亥n c栄a

cặn r医t ph泳c t衣p, không chỉ ch泳a cacbon mà còn nhiều ch医t khác nhau. Thành ph亥n

c栄a nó ph映 thuộc vào b違n ch医t c栄a d亥u, nhi羽t độ phân h栄y, s詠 có mặt c栄a các kim lo衣i có tính xúc tác cho ph違n 泳ng phân h栄y b荏i nhi羽t.



Hình 2.23 : Thiết bị xác định cặn cacbon Conradson

Ph逢挨ng pháp xác định cặn cacbon conradson đ逢嬰c th詠c hi羽n theo tiêu chuẩn

ASTM D 189 – 05; TCVN 6324 : 2006 với s挨 đ欝 và d映ng c映 thí nghi羽m nh逢 hình 2.23.

Vi羽c xác định cặn cacbon bằng ph逢挨ng pháp đ嘘t đèn c栄a nhiên li羽u đ逢嬰c dùng

để đánh giá s挨 bộ về m泳c độ t衣o cặn c栄a nhiên li羽u trong các đèn đ嘘t d衣ng bình hoặc

d衣ng 嘘ng l欝ng. Nếu không có nitrat ankyl (hoặc có thì vi羽c thử nghi羽m sẽ đ逢嬰c th詠c

hi羽n trên nhiên li羽u g嘘c không có ph映 gia) thì cặn các bon c栄a nhiên li羽u điêzen sẽ x医p

xỉ bằng cặn c栄a bu欝ng đ嘘t. Đ嘘i với d亥u động c挨, tr逢ớc đây cặn cacbon đ逢嬰c xem nh逢 t鰻ng cặn cacbon mà

d亥u động c挨 t衣o thành trong khoang đ嘘t c栄a động c挨, đến nay không còn đúng n英a vì

s詠 có mặt c栄a ph映 gia trong nhiều lo衣i d亥u. Ví d映 nh逢 ph映 gia tẩy rửa t衣o tro có thể làm tĕng giá trị cặn các bon trong d亥u, nh逢ng l衣i gi違m xu h逢ớng t衣o cặn c栄a d亥u.

Đ嘘i với nhiên li羽u điêzen cặn cacbon đ逢嬰c sử d映ng nh逢 một chỉ dẫn trong vi羽c

s違n xu医t khí từ điêzen, trong khi giá trị cặn các bon c栄a cặn d亥u thô, d亥u g嘘c lo衣i BS

và d亥u xy lanh l衣i r医t có ích trong s違n xu医t d亥u bôi tr挨n.

Cách ti院n hành:

Cho một l逢嬰ng mẫu đã cân tr逢ớc vào chén s泳, lắc kỹ mẫu thử, khi c亥n gi違m độ nhớt, làm nóng mẫu 荏 nhi羽t độ 500C ± 100C trong 0,5 gi運. Ngay sau khi làm nóng và

lắc mẫu, cho l丑c phân chia qua sàng 100. Cân 10 gam không ch泳a h挨i ẩm và các ch医t l挨 lửng, cho vào chén s泳 hoặc chén thuỷ tinh đã cân bì tr逢ớc trong đó có sẵn hai h衣t thuỷ tinh đ逢運ng kính kho違ng 2,5 mm. Đặt chén này vào gi英a chén Skidmore, san

phẳng lớp cát r違i trong chén sắt ngoài và đặt chén Skidmore lên chính gi英a lớp cát đó.

Ch映p đậy

Lỗ ngang kho違ng 6,5

Chén sắt dung tích 65 ml – 82 ml

Chén s泳 dung tích 29 ml – 31 ml

Giá đỡ bằng Niken – Crôm tr亥n

Bao cách nhi羽t

Cát khô kho違ng 25 ml

Đèn đ嘘t Meker



Đậy nắp c違 hai chén Skidmore và chén sắt, riêng nắp chén sắt chỉ đậy h運 để cho h挨i t詠

do thoát ra.

Đặt giá đỡ tam giác làm bằng dây niken – Crôm lên giá hoặc vòng đỡ thích h嬰p

r欝i đặt t医m cách nhi羽t lên giá đỡ. Sau đó đặt chén sắt 荏 gi英a t医m cách nhi羽t sao cho

đáy c栄a nó nằm trên mặt c栄a tam giác, và đậy toàn bộ bằng ch映p sắt để nhi羽t đ逢嬰c

phân b嘘 đ欝ng đều trong su嘘t quá trình thử.

Dùng đèn Meker để đ嘘t với ng丑n lửa cao và m衣nh, sao cho th運i gian từ lúc bắt đ亥u đ嘘t đến lúc mẫu bắt cháy là (10 ± 1,5) phút (th運i gian ngắn h挨n thì mẫu sẽ bay h挨i

quá nhanh gây nên s栄i b丑t hoặc ng丑n lửa quá cao). Khi khói xu医t hi羽n 荏 phía trên 嘘ng

khói, nhanh chóng di chuyển hoặc nghiêng đèn sao cho ng丑n lửa d丑i vào thành chén

để đ嘘t cháy h挨i. Sau đó t衣m th運i b臼 đèn ra ngoài, và tr逢ớc khi đặt đèn tr荏 l衣i c亥n điều

chỉnh bằng cách vặn van trên 嘘ng dẫn khí đ嘘t sao cho h挨i cháy đều đặn với ng丑n lửa

trên 嘘ng khói, nh逢ng không v逢嬰t quá c亥u bắt ngang c栄a s嬰i dây làm m泳c. Nếu c亥n

thiết, ph違i tĕng nhi羽t độ khi không th医y ng丑n lửa cháy trên 嘘ng khói. Th運i gian đ嘘t h挨i

sẽ là 13 phút ± 1 phút. Nếu không thể đ衣t đ逢嬰c c違 hai yêu c亥u về th運i gian đ嘘t và ng丑n

lửa thì yêu c亥u về th運i gian đ嘘t là quan tr丑ng h挨n.

Khi h挨i ngừng cháy và quan sát không th医y còn khói xanh thì điều chỉnh l衣i đèn

đ嘘t và duy trì vi羽c c医p nhi羽t nh逢 ban đ亥u để ph亥n d逢ới đáy và chén sắt ngoài có màu

đ臼 tím, duy trì nh逢 vậy đúng 7 phút. T鰻ng th運i gian đ嘘t là 30 phút ± 2 phút, có thể kéo

dài thêm giai đo衣n tr逢ớc bắt cháy và th運i gian cháy.

Tắt đèn đ嘘t và để cho thiết bị nguội cho đến khí không còn khói và sau đó m荏

nắp trên chén Skidmore (sau kho違ng 15 phút). Dùng cặp đã h挨 nóng gắp chén s泳 hoặc

chén thuỷ tinh ra, đặt vào bình ch嘘ng ẩm, để nguội r欝i cân.

Cặn cacbon RamboVom đ逢嬰c xác định theo tiêu chuẩn ASTM D 524 – 04;

TCVN 6018 : 2007 với s挨 đ欝 thí nghi羽m đ逢嬰c xác định nh逢 hình 2.24.

Cách ti院n hành thí nghiệm:

Đặt một bình c嘘c hoá thuỷ tinh mới vào lò c嘘c hoá 荏 550oC kho違ng 20 phút để phân huỷ m丑i ch医t h英u c挨 l衣 và đu鰻i n逢ớc. Đặt bình vào bình hút ẩm trong 20 ÷ 30

phút r欝i cân với độ chính xác đến 0,1mg.

Lắc kỹ mẫu thử, tr逢ớc hết hâm nóng tới 500 ± 100C trong 0,5h để gi違m độ nhớt

nếu c亥n thiết. Dùng b挨m tiêm b挨m một l逢嬰ng mẫu theo b違ng 2.12 vào bình c嘘c hoá.

Ph違i đ違m b違o rằng không còn d亥u đ丑ng l衣i 荏 mặt ngoài hay thành phía trong c鰻 bình

với độ chính xác đến 0,1 mg.

Đặt bình c嘘c hoá vào lỗ c栄a lò thí nghi羽m t衣i nhi羽t độ kiểm tra và để yên trong

20 ± 2 phút. Dùng kẹp kim lo衣i có các đ亥u nh丑n đã đ逢嬰c đ嘘t nóng l医y bình ra. Sau khi

l医y bình ra, để nguội bình trong bình hút ẩm với cùng điều ki羽n (kể c違 th運i gian cân)

nh逢 đã dùng tr逢ớc khi n衣p mẫu vào bình, cân chính xác cặn thí nghi羽m đến 0,1mg.



Hình 2.24: Thiết bị đo cặn cacbon RamboVom

Hình 2.25: Sư đồ lấy mẫu thí nghiệm

Thiết bị hiển thị và điều khiển

Amiĕng cách nhi羽t

Kh嘘i bằng gang

Thiết bị gia nhi羽t 1700 W

Bao cách nhi羽t

Bình c嘘c hóa

嘘ng b挨m mẫu

Van ba nhánh

渦ng n嘘i chân không

渦ng nh詠a



BＶng 2.12: Lượng mẫu xác định cặn cacbon RamboVom

Hàm l逢嬰ng cặn cacbon RamsboVom, % L逢嬰ng mẫu, g

< 6,0 4,0 ± 0,1

6,0 ÷ 14,0 1,0 ± 0,1

14,1 ÷ 20,0 0,5 ± 0,1

Cặn cacbon c栄a mẫu hoặc cặn cacbon có trong cặn ch逢ng c医t 10% (X) đ逢嬰c

tính bằng ph亥n trĕm kh嘘i l逢嬰ng theo công th泳c:

AX .100

W= (2.35)

Trong đó:

A: là kh嘘i l逢嬰ng cặn cacbon, gam;

W: là kh嘘i l逢嬰ng mẫu, gam.

2.1.15. Hàm l逢嬰ng kim lo衣i – ASTM D4628

ASTM D3831 – 06; TCVN 7331 : 2008

ASTM D4628 – 05; ASTM D5184

Trong d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 luôn ch泳a một s嘘 kim lo衣i nh医t định. Chúng

có thể 荏 nhiều d衣ng khác nhau: đ挨n ch医t, h嬰p ch医t, ion. Các kim lo衣i có sẵn hoặc c嘘 ý

đ逢a vào trong d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 điển hình nh逢: Vanadi, sắt, kẽm, nicken,

mangan, nhôm, silic...

Đ嘘i với xĕng, hàm l逢嬰ng kim lo衣i đáng kể, 違nh h逢荏ng đến ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng

ch栄 yếu đ逢嬰c c嘘 ý đ逢a vào d逢ới d衣ng ph映 gia tĕng trị s嘘 octan nh逢 chì, mangan, sắt... Đ嘘i với d亥u mỡ bôi tr挨n kim lo衣i có trong d亥u mỡ bôi tr挨n d逢ới các d衣ng sau:

- D衣ng phân tán trong d亥u đã sử d映ng d逢ới các h衣t mài mòn và các h衣t gỉ, h衣t ĕn mòn.

- D衣ng hòa tan đ逢嬰c trong d亥u nh運n là kim lo衣i trong các h嬰p ch医t c挨 kim c栄a

ph映 gia, ch医t làm đặc.

Nhiều lo衣i d亥u bôi tr挨n đ逢嬰c pha chế với các ph映 gia có ch泳a kim lo衣i, các ph映 gia này có tác d映ng nh逢 là các ch医t tẩy rửa, các tác nhân ch嘘ng mài mòn, các ch医t 泳c

chế oxy hóa, các ch医t ch嘘ng gỉ… Một vài lo衣i ph映 gia đóng gói có ch泳a không chỉ một mà nhiều kim lo衣i nh逢: canxi, magiê, kẽm.

Vi羽c phân tích các nguyên t嘘 kim lo衣i trong các s違n phẩm d亥u m臼 th逢運ng

đ逢嬰c tiến hành bằng các ph逢挨ng pháp phân tích công c映 nh逢 quang ph鰻 h医p th映 nguyên tử AAS.

* Quy trình xác đ鵜nh: Theo Ph逢挨ng pháp ASTM D4628 - 05



Dùng ch医t chuẩn đã có n欝ng độ chuẩn để d詠ng đ逢運ng chuẩn. Mẫu chuẩn đ逢嬰c

pha loãng bằng d亥u ho違 tinh khiết nếu c亥n, ta thiết lập một đ逢運ng chuẩn bằng ba mẫu

chuẩn trong giới h衣n phát hi羽n c栄a máy. Mẫu d亥u c亥n phân tích cũng đ逢嬰c chế hóa

bằng cách pha loãng nh逢

đ逢運ng chuẩn và ph違i nằm

trong đ逢運ng chuẩn. Sau đó

nh英ng dung dịch này đ逢嬰c

đem phân tích bằng cách đ嘘t chúng trong ng丑n lửa

axetylen/oxy không khí c栄a

máy quang ph鰻 h医p th映 nguyên tử. Từ đó ta xác định

hàm l逢嬰ng kim lo衣i có trong

mẫu d亥u.

Cách tiến hành đối với mẫu là xăng:

Cho 100 µl dung dịch brom vào từng l丑 thuỷ tinh. Cho thêm 1,0 ml mẫu xĕng

vào, lắc đều. Cho thêm 9,0 ml metyl isobutyl xeton, lắc đều. Hút các chuẩn làm vi羽c

và mẫu vào ng丑n lửa và ghi l衣i các độ h医p th映 c栄a chúng.

Đ丑c tr詠c tiếp n欝ng độ từ thiết bị, là một cách thông d映ng trong định l逢嬰ng.

Cách khác, ch医m các giá trị h医p th映 nhận đ逢嬰c từ vi羽c đo các dung dịch tiêu chuẩn

t逢挨ng 泳ng với các n欝ng độ c栄a mangan, sắt và vẽ một đ逢運ng thẳng nh医t qua các điểm

đó. Từ đ逢運ng chuẩn, đ丑c giá trị c栄a n欝ng độ mangan, sắt t逢挨ng 泳ng với độ h医p th映 c栄a

mẫu xĕng.

Cách tiến hành đối với mẫu là dầu mỡ bôi trơn:

Cân mẫu chính xác tới 3 con s嘘 vào bình 50 ml hoặc 100 ml. Kh嘘i l逢嬰ng mẫu

cân sao cho n欝ng độ nh臼 h挨n n欝ng độ t嘘i đa cho phép đ嘘i với từng kim lo衣i c亥n xác

định. Thêm dung môi hoà tan tới v衣ch định m泳c. Đ嘘i với các mẫu bị đ映c thêm 0,25 ±

0,01ml 2-Etyl Hexanoic và lắc kỹ. Nếu lo衣i b臼 đ逢嬰c đ映c đ逢a mẫu vào phân tích và kết qu違 đ逢嬰c hiểu chuẩn bằng cách nhân với 1,005. Nếu mẫu vẫn đ映c thì không phân tích

đ逢嬰c bằng ph逢挨ng pháp này. Hút dung dịch mẫu vào và xác định độ h医p th映, hút dung

môi trắng tr逢ớc và sau mỗi l亥n đ丑c.

Hàm l逢嬰ng kim lo衣i trong d亥u tính bằng ph亥n trĕm kh嘘i l逢嬰ng:

Hàm l逢嬰ng kim lo衣i, %kl C.V.D

10.W= (2.36)

Trong đó:

Hình 2.26: Máy hấp thụ nguyên tử xác định hàm lượng kim loＴi



W. Kh嘘i l逢嬰ng mẫu có trong dung dịch, mg.

C. N欝ng độ kim lo衣i có trong dung dịch, ppm.

V. Thể tích bình định m泳c sử d映ng, ml.

D. H羽 s嘘 pha loãng nếu c亥n.

2.1.16. Chi隠u cao ng丑n l穎a không khói

ASTM D1322 – 02; TCVN 7418 : 2004

Chiều cao ng丑n lửa không khói thể hi羽n đặc tính t衣o khói c栄a d亥u ho違 và nhiên

li羽u tu嘘c bin hàng không trong ng丑n lửa khuyếch tán. Chiều cao ng丑n lửa không khói

liên quan đến thành ph亥n các hydrocacbon có trong nhiên li羽u. Thông th逢運ng nhiên

li羽u có hàm l逢嬰ng hydrocacbon th挨m càng cao thì ng丑n lửa càng nhiều khói. Chiều

cao ng丑n lửa không khói cao thể hi羽n nhiên li羽u có xu h逢ớng t衣o khói ít.

Chiều cao ng丑n lửa không khói (có s詠 t逢挨ng quan với trị s嘘 phát quang) là s詠

t逢挨ng quan định l逢嬰ng với s詠 truyền nhi羽t b泳c x衣 từ s詠 đ嘘t cháy nhiên li羽u. Do s詠

truyền nhi羽t b泳c x衣 gây 違nh h逢荏ng m衣nh đ嘘i với nhi羽t độ kim lo衣i c栄a 嘘ng lót bu欝ng

đ嘘t và các ph亥n nóng khác c栄a động c挨 tu嘘c bin khí, nên chiều cao ng丑n lửa không

khói sẽ là c挨 s荏 cho s詠 t逢挨ng quan các tính ch医t c栄a nhiên li羽u cùng với tu鰻i th丑 c栄a

các bộ phận này.

Hình 2.27: Thiết bị xác định chiều cao ngọn lửa không khói

嘘ng khói

Thang chia

嘘ng dẫn b医c

Lỗ b医c

B医c



Cách ti院n hành:

Nhúng vào mẫu một đo衣n b医c đã đ逢嬰c chiết s衣ch và làm khô, có chiều dài ít

nh医t 125 mm và đặt vào 嘘ng b医c c栄a cây đèn. Cẩn thận vu嘘t thẳng b医c. Rót kho違ng 20

ml mẫu đã chuẩn bị sẵn 荏 nhi羽t độ phòng (nh逢ng không ít h挨n 10 ml) vào 嘘ng đ詠ng

b医c s衣ch, khô. Đặt 嘘ng b医c vào đèn và vặn chặt. Đ逢a 嘘ng đ詠ng b医c vào đèn. Đ嘘t đèn

và điều chỉnh b医c sao cho ng丑n lửa cao kho違ng 10 mm và để đèn cháy kho違ng 5 phút.

Nâng b医c lên cho đến khi xu医t hi羽n d違i khói, sau đó từ từ h衣 b医c xu嘘ng theo các b逢ớc

sau c栄a hình d衣ng ng丑n lửa:

Đỉnh dài, khói m運 nhìn đ逢嬰c, ng丑n lửa bập bùng. Đ亥u nh丑n, thon dài, các mặt bên lõm vào nh逢 hình 2.28 (Ng丑n lửa A)

Đ亥u nh丑n biến đi để l衣i ng丑n lửa cháy h挨i tù nh逢 trên hình 2.28 (Ng丑n lửa B).

Đ亥u tròn đều nh逢 trên hình 2.28 (Ng丑n lửa C). Xác định chiều cao c栄a ng丑n lửa

B chính xác đến 0,5 mm. Ghi l衣i chiều cao đã quan sát đ逢嬰c.

Hình 2.28: NgoＴi quan điển hình của ngọn lửa

Tính toán k院t qu違: Tính chiều cao ng丑n lửa không khói chính xác đến 0,1 mm theo công th泳c:

Chiều cao ng丑n lửa không khói = L.f (2.37)

Trong đó:

L. là giá trị trung bình c栄a ba s嘘 đ丑c, làm tròn đến 0,1 mm

f. là h羽 s嘘 điều chỉnh, làm tròn đến 0,01.

2.1.17. Xác đ鵜nh hàm l逢嬰ng tro

ASTM D482-03; TCVN 2690:2007

Tro là ph亥n còn l衣i không cháy hay các khoáng ch医t còn l衣i sau khi đ嘘t cháy

mẫu trong điều ki羽n thử nghi羽m. Khi biết l逢嬰ng ch医t t衣o tro có trong s違n phẩm thô có



thể cung c医p các thông tin về s詠 phù h嬰p c栄a s違n phẩm với m映c đích áp d映ng. Tro

đ逢嬰c t衣o thành từ d亥u hoặc h嬰p ch医t kim lo衣i tan trong n逢ớc hoặc từ các ch医t rắn

ngo衣i lai nh逢 b映i, gỉ. Hàm l逢嬰ng tro đ逢嬰c xác định theo tiêu chuẩn ASTM D482 - 03; TCVN

2690:2007. Tiêu chuẩn này quy định ph逢挨ng pháp xác định hàm l逢嬰ng tro trong

kho違ng 0,001% đến 0,180% kh嘘i l逢嬰ng có trong các lo衣i nhiên li羽u ph亥n c医t nhẹ và

các nhiên li羽u cặn, nhiên li羽u tu嘘c bin khí, d亥u thô, d亥u bôi tr挨n, sáp và các s違n phẩm

d亥u m臼 khác, trong đó b医t kỳ các ch医t t衣o tro nào có mặt th逢運ng đ逢嬰c coi là t衣p ch医t hoặc các ch医t nhi宇m bẩn không mong mu嘘n. Ph逢挨ng pháp này chỉ áp d映ng cho các

s違n phẩm d亥u m臼 không ch泳a các ph映 gia t衣o tro, kể c違 các h嬰p ch医t c栄a ph嘘t pho (đ嘘i với các s違n phẩm d亥u m臼 có ch泳a ph映 gia t衣o tro th逢運ng đ逢嬰c xác định theo tiêu

chuẩn ASTM D 874 và ASTM D 488).

Cách ti院n hành:

Nung đĩa hoặc chén bay h挨i sẽ dùng trong phép thử 荏 7000C đến 8000C ít nh医t trong 10 phút. Làm nguội đến nhi羽t độ phòng trong bình làm nguội phù h嬰p và cân với

độ chính xác đến 0,1 mg.

BＶng 2.13: Khối lượng mẫu thử tương ứng với lượng tro

L逢嬰ng tro dự ki院n, %kl Kh嘘i l逢嬰ng mẫu th穎,g Kh嘘i l逢嬰ng tro, mg

0,18 11 20

0,10 20 20

0,05 40 20

0,04 50 20

0,02 100 20

0,01 100 20

0,001 100 1

L逢嬰ng mẫu thử c亥n l医y ph映 thuộc vào tro d詠 kiến có trong mẫu nh逢 b違ng ===.

Cân đ栄 mẫu vào đĩa hoặc chén chính xác đến 0,1 g để có l逢嬰ng tro đến 20 mg. Dùng

đèn đ嘘t Meeker hoặc lo衣i t逢挨ng đ逢挨ng cẩn thận nung đĩa hoặc chén cho đến khi mẫu

cháy thành ng丑n lửa. Duy trì nhi羽t độ nung đĩa và chén sao cho mẫu tiếp t映c cháy đều

với t嘘c độ vừa ph違i, chỉ để l衣i tro và cacbon khi dừng cháy. Nung cặn trong lò nung 荏

7750C ± 250C cho tới khi t医t c違 các h嬰p ch医t ch泳a các bon biến m医t. Làm nguội đĩa tới

nhi羽t độ phòng trong bình làm nguội r欝i cân chính xác đến 0,1 mg.

Nung l衣i đĩa 荏 7750C ± 250C trong 20 - 30 phút, làm nguội trong bình làm nguội r欝i cân l衣i. Lặp l衣i thao tác nung và cân cho tới khi chênh l羽ch kết qu違 gi英a hai l亥n cân

liên tiếp không lớn h挨n 0,5 mg.



Tính k院t qu違: Tro đ逢嬰c tính bằng ph亥n trĕm kh嘘i l逢嬰ng c栄a các mẫu thử ban

đ亥u theo công th泳c:

wTro,%kl .100

W=

(2.38)

Trong đó:

w. là kh嘘i l逢嬰ng tro, gam;

W. là kh嘘i l逢嬰ng mẫu thử, gam.

2.1.18. Hàm l逢嬰ng tro sunfat

ASTM D874 – 06; TCVN 2689 : 2007

Tro sunfat là ph亥n cặn còn l衣i sau khi than hóa mẫu, sau đó ph亥n cặn đ逢嬰c xử

lý bằng H2SO4 và nung nóng đến kh嘘i l逢嬰ng không đ鰻i. Hàm l逢嬰ng tro Sunfat đ逢嬰c

dùng để chỉ n欝ng độ các ph映 gia ch泳a kim lo衣i đã biết đ逢嬰c trong d亥u mới. Khi không

có Photpho thì Bari, Canxi, Magiê, Natri và Kali đ逢嬰c biến thành các mu嘘i Sulphat,

thiếc và kẽm 荏 d衣ng các oxyt c栄a chúng. L逢u huỳnh và Clo không gây tr荏 ng衣i nh逢ng

khi Photpho có mặt cùng với các kim lo衣i nó sẽ còn l衣i một ph亥n hoặc toàn bộ trong

tro Sunfat d逢ới d衣ng Photphat kim lo衣i. Vi羽c áp d映ng ph逢挨ng pháp này đ嘘i với d亥u ch泳a ph映 gia không tro có hàm

l逢嬰ng tro sunfat d逢ới 0,02% bị h衣n chế. Giới h衣n th医p nh医t c栄a ph逢挨ng pháp là hàm

l逢嬰ng tro sunfat 0,005% và không áp d映ng cho d亥u động c挨 phế th違i, d亥u ch泳a chì,

d亥u không có ph映 gia.

Th逢運ng hàm l逢嬰ng tro sunfat liên quan đến trị s嘘 kiềm c栄a d亥u động c挨. Nói

chung hàm l逢嬰ng tro sunfat lớn thì giá trị trị s嘘 kiềm lớn và ng逢嬰c l衣i. Hàm l逢嬰ng tro

sunfat là g欝m có tro c栄a các ph映 gia đ逢a vào để làm tĕng tính nĕng c栄a d亥u, còn khi ta

th医y l逢嬰ng tro tĕng quá m泳c thì đó là do s詠 có mặt c栄a các t衣p ch医t nh逢 các ch医t bẩn,

cặn do mài mòn và các lo衣i t衣p khác.

* Quy trình xác đ鵜nh:

L詠a ch丑n cỡ chén bay h挨i tuỳ theo l逢嬰ng mẫu c亥n l医y. Nung chén bay h挨i 荏

7750C trong ít nh医t 10 phút. Để nguội đến nhi羽t độ trong phòng trong d映ng c映 ch泳a

phù h嬰p r欝i cân chính xác đến 0,1 mg.

Cân vào trong đĩa hoặc chén một l逢嬰ng mẫu nh逢 sau:

10W=

a (2.39)

Trong đó:

W. Kh嘘i l逢嬰ng mẫu, g.

a. Ph亥n trĕm tro Sunfat d詠 đoán.



Tuy nhiên, không l医y l逢嬰ng mẫu quá 80g. Trong tr逢運ng h嬰p hàm l逢嬰ng ph映 gia

c栄a d亥u nh運n là 2% hoặc h挨n thì pha loãng l逢嬰ng mẫu đã cân trong chén nung với

kho違ng 10 l亥n tr丑ng l逢嬰ng mẫu bằng d亥u trắng có hàm l逢嬰ng tro th医p .

Đun nóng chén tro ch泳a mẫu một cách cẩn thận cho đến khi mẫu có thể cháy với

ng丑n lửa. Duy trì nhi羽t độ sao cho mẫu tiếp t映c cháy đều và ôn hoà. Khi ngừng cháy

thì tiếp t映c nung nóng đến khi không có khói hoặc h挨i thoát ra.

Để cho c嘘c nguội đến nhi羽t độ trong phòng, sau đó làm ẩm hoàn toàn cặn bằng

cách thêm từng gi丑t axit Sunfuaric. Cẩn thận nung nóng hoặc lò nung có vòi đ嘘t bằng

khí tránh bị bắn và tiếp t映c đun nóng cho đến khi không có khí bay ra. Đặt c嘘c nung

trong lò nung 775 ± 250C và tiếp t映c nung cho đến khi oxy hoá hoàn toàn cacbon hoặc

h亥u nh逢 hoàn toàn.

Để c嘘c nguội đến nhi羽t độ trong phòng. Thêm 3 gi丑t n逢ớc và 10 gi丑t axit

Sunfuaric. Láng nhẹ c嘘c để làm ẩm cặn còn l衣i. L衣i nung nóng c嘘c theo qui trình nh逢

trên và đặt c嘘c vào trong lò nung 荏 775 ± 250C, gi英荏 nhi羽t độ đó trong 30 phút. Để l衣nh c嘘c đến nhi羽t độ trong phòng trong bình hút ẩm phù h嬰p. Cân c嘘c và cặn chính

xác đến 0,1 mg.

Tính hàm l逢嬰ng tro Sunfat theo ph亥n trĕm c栄a mẫu g嘘c nh逢 sau:

Tro Sunfat, % kl w

= .100W

(2.40)

Trong đó :

w. Kh嘘i l逢嬰ng tro Sunfat, g

W. Kh嘘i l逢嬰ng mẫu xác định, g.

2.1.19. M瓜t s嘘 tính ch医t 荏 nhiệt đ瓜 th医p

ASTM D97 – 05a; TCVN 3753 : 2007

ASTM D2500 – 09

ASTM D2500 – 09

H亥u hết d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 đều ch泳a một sáp không tan và hàm l逢嬰ng

n逢ớc nh医t định. Vì vậy khi d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 đ逢嬰c làm l衣nh, nh英ng tinh thể sáp này bắt đ亥u tách ra t衣o thành các đám tinh thể nh逢 mây, tiếp theo các tinh thể này

có thể đan cài với nhau t衣o thành một c医u trúc c泳ng, gi英 d亥u 荏 trong các túi nh臼 c栄a

các c医u trúc đó. Khi c医u trúc tinh thể c栄a sáp này t衣o thành đ亥y đ栄 thì d亥u không luân

chuyển đ逢嬰c n英a. Khi đó d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 h亥u nh逢 bị gi違m hoặc m医t tính

linh động c亥n thiết. Điều này đặc bi羽t nguy h衣i đ嘘i với các tr逢運ng h嬰p s違n phẩm d亥u

m臼 làm vi羽c 荏 nhi羽t độ th医p.

S詠 xu医t hi羽n các tinh thể parafin, n逢ớc đá làm cho d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼 nh逢: d亥u thô, xĕng, điêzen, d亥u bôi tr挨n... tr荏 lên đ映c khi h衣 d亥n nhi羽t độ c栄a mẫu.



Nhi羽t độ cao nh医t mà t衣i đó mẫu bắt d亥u có vẻ đùng đ映c nh逢 mây thì đ逢嬰c g丑i là nhi羽t độ hóa đ映c hay điểm đ映c (cloud point). Nếu tiếp t映c gi違m nhi羽t độ đến nhi羽t độ cao

nh医t mà t衣i đó h羽 l臼ng d亥u đ詠ng trong một 嘘ng nghi羽m có mặt thoáng không thay đ鰻i khi nghiêng 嘘ng nghi羽m, nhi羽t độ đó đ逢嬰c g丑i là nhi羽t độ rót hay điểm ch違y (pour

point). Ng逢嬰c l衣i nếu ta hâm nóng s違n phẩm d亥u 荏 nhi羽t độ th医p h挨n nhi羽t độ rót, thì

đến một nhi羽t độ nào đó các tinh thể sáp biến m医t, nhi羽t độ đó g丑i là nhi羽t độ ch違y hay

điểm đông đặc (freezing point).

Hình 2.29: Thiết bị xác định nhiệt độ hóa đục, nhiệt độ rót

Hình 2.30: Thiết bị xác định nhiệt độ đông đặc

Nhi羽t kế

渦ng mẫu

Bao không khí

Ch医t l臼ng làm l衣nh

Nhi羽t kế Tr映c cánh kh医y

Bao không khí

渦ng đ詠ng mẫu

Ch医t l臼ng làm l衣nh

Đá khô

280

238

15

20

Bao chân không



Xác định nhi羽t độ hóa đ映c, nhi羽t độ rót theo tiêu chuẩn ASTM D2500 – 03 và

ASTM D97 – 03 bằng thiết bị đ逢嬰c b嘘 trí nh逢 hình 2.30. Đ亥u tiên, mẫu d亥u đ逢嬰c đ詠ng

trong 嘘ng mẫu và đặt trong một bao không khí. T医t c違 đ逢嬰c nhúng trong bình điều

nhi羽t. H衣 d亥n nhi羽t độ và theo dõi độ trong su嘘t c栄a mẫu d亥u 荏 từng độ bách phân, khi

nào mẫu bắt đ亥u xu医t hi羽n các tinh thể có d衣ng mây thì nhi羽t độ đó g丑i là nhi羽t độ hóa

đ映c. T逢挨ng t詠 nh逢 trên, tuy nhiên nhi羽t kế trong phép thử nhi羽t độ hóa đ映c đ逢嬰c đặt ch衣m đáy 嘘ng đ詠ng mẫu còn trong phép thử nhi羽t độ rót, nhi羽t kế đ逢嬰c đặt cao h挨n,

mép trên c栄a b亥u th栄y ngân nằm cách mặt mẫu d亥u kho違ng 3 mm. Khi qua nhi羽t độ hóa đ映c, tiếp t映c h衣 nhi羽t độ, c泳 khi nhi羽t độ thay đ鰻i 30C, l医y 嘘ng mẫu ra để quan sát,

sau đó l衣i cho vào v臼 không khí. C泳 làm thế cho đến khí không nhìn th医y s詠 chuyển

động c栄a mẫu d亥u khi 嘘ng đ逢嬰c gi英 sang vị trí nằm ngang trong 5 giây. Nhi羽t độ khi

đó đ逢嬰c g丑i là nhi羽t độ rót.

S挨 đ欝 thí nghi羽m xác định nhi羽t độ đông đặc đ逢嬰c b嘘 trí nh逢 hình 2.29. Đong

25 ml mẫu cho vào 嘘ng mẫu. 渦ng mẫu đ逢嬰c đ逢a vào bao không khí, đậy lắp kín sao

cho gi英 chặt đ逢嬰c cánh khu医y, điều chỉnh vị trí nhi羽t kế sao cho mép d逢ới c栄a b亥u

th栄y ngân cách đáy 嘘ng mẫu kho違ng 10 -15 mm. Bề mặt c栄a mẫu ph違i th医p h挨n bề mặt c栄a ch医t l臼ng làm mát từ 10 – 20 mm. Thêm đá khô vào duy trì m泳c n逢ớc làm mát

đ嘘i với bao chân không. Khu医y liên t映c mẫu với t嘘c độ khu医y kho違ng 1 – 1,5

vòng/giây. H衣 nhi羽t độ mẫu xu嘘ng cho đến khi xu医t hi羽n các tinh thể hydrocacbon thì

b臼嘘ng mẫu ra kh臼i bao không khí, vẫn duy trì s詠 khu医y nh逢 trên. Quan sát mẫu, khi

nào các tinh thể hydrocacbon biến m医t hoàn toàn thì ghi l衣i nhi羽t độ đó. Nhi羽t độ xác

định đ逢嬰c g丑i là nhi羽t độ ch違y hay điểm đông đặc.

2.1.20. Nhiệt đ瓜 nh臼 gi丑t c栄a m叡

ASTM D566 – 02(2009)

Nhi羽t độ nh臼 gi丑t c栄a mỡ là nhi羽t độ th医p nh医t mà t衣i đ臼 gi丑t mỡ đ亥u tiên từ

chén thí nghi羽m r挨i kh臼i lỗ trong điều ki羽n thử nghi羽m đ逢嬰c quy định b荏i tiêu chuẩn

ASTM D566 - 02.

Nói chung điểm nh臼 gi丑t là nhi羽t độ mà t衣i đó mỡ chuyển từ thể nửa rắn

sang thể l臼ng d逢ới các điều ki羽n thử nghi羽m. S詠 chuyển tr衣ng thái này là đặc tr逢ng

cu違 các mỡ ch泳a các xà phòng làm đặc thông th逢運ng. Mỡ ch泳a nguyên li羽u làm đặc

lo衣i khác có thể chỉ tách d亥u mà không có s詠 chuyển tr衣ng thái. Ph逢挨ng pháp thử

nghi羽m này giúp nhận d衣ng ch栄ng lo衣i mỡ, thiết lập và duy trì các m泳c nêu ra cho

vi羽c kiểm tra ch医t l逢嬰ng. Vì điểm nh臼 gi丑t là một phép thử tĩnh, nên trong các điều

ki羽n 泳ng d映ng th詠c tế, các kết qu違 thử nghi羽m chỉ nên xem là các giá trị h衣n chế về tính nĕng ph映c v映.



Hình 2.31: Sơ đồ thiết bị xác định nhiệt độ nhỏ giọt của mỡ

Hình 2.32: Hình dＴng và kích thước cốc đựng mẫu

Nhi羽t độ nh臼 gi丑t thể hi羽n đặc tính chịu nhi羽t c栄a mỡ bôi tr挨n. Vi羽c xác định

đ逢嬰c nhi羽t độ nh臼 gi丑t sẽ giúp ng逢運i sử d映ng sử d映ng h嬰p lý và hi羽u qu違 mỡ bôi

tr挨n. Nếu nhi羽t độ làm vi羽c lớn h挨n nhi羽t độ nh臼 gi丑t thì tính nĕng hoàn h違o c栄a

mỡ bôi tr挨n bị gi違m, mỡ sẽ chuyển sang thể l臼ng. Đ欝ng th運i, nhi羽t độ nh臼 gi丑t

cũng có ý nghĩa trong quá trình b違o qu違n mõ cũng nh逢 trong quá trình nâng cao

phẩm ch医t c栄a mỡ.

Cách ti院n hành:

Làm đ亥y c嘘c bằng cách 医n mi羽ng lớn vào mỡ đ逢嬰c kiểm tra cho tới khi c嘘c

đ逢嬰c làm đ亥y. Dùng dao trộn mỡ hoặc dao th逢運ng g衣t ph亥n mỡ thừa. Lắp c嘘c vào

nhi羽t kế và g衣t s衣ch ph亥n thừa bên ngoài. Lắp c嘘c và nhi羽t kế vào trong 嘘ng thử và

treo l挨 lửng 嘘ng thử vào bếp cách.

Nhi羽t kế

Nút đậy khía rãnh ch英 V

Nút đậy để định vị nhi羽t kế

嘘ng th栄y tinh thí nghi羽m

C嘘c mẫu



Gia nhi羽t với t嘘c độ 4 ÷ 70C/phút cho tới khi bình đ衣t tới nhi羽t độ th医p h挨n

nhi羽t độ nh臼 gi丑t d詠 đoán cu違 mỡ kho違ng 170C. Đến lúc này, h衣 t嘘c độ đun sao cho s詠

khác nhau về nhi羽t độ trong mẫu và 嘘ng bao đ逢嬰c duy trì trong kho違ng 1 ÷ 20C. Điều

ki羽n này đ逢嬰c thiết lập khi đun với t嘘c độ 1 ÷ 1,50C/phút. Trong lúc tĕng nhi羽t độ, mẫu sẽ nhô từ từ ra ngoài qua lỗ cu違 c嘘c mỡ. Khi gi丑t mỡ r挨i xu嘘ng, ghi nhi羽t độ trên

hai nhi羽t kế, và ghi giá trị trung bình cu違 chúng là nhi羽t độ nh臼 gi丑t cu違 mỡ.

2.1.21. Đ瓜 xuyên côn (đ瓜 lún m叡)

ASTM D217 - 10

Độ xuyên côn là độ lún sâu c栄a một thiết bị hình côn (chóp) kim lo衣i có kh嘘i l逢嬰ng và kích th逢ớc quy định theo tiêu chuẩn vào kh嘘i mỡ thử nghi羽m 荏 250C trong

th運i gian 5 giây. Tuỳ điều ki羽n thử nghi羽m mà ng逢運i ta chia thành b嘘n lo衣i độ xuyên

côn: độ xuyên côn nguyên b違n, độ xuyên côn ho衣t động, độ xuyên côn ho衣t động kéo

dài và độ lún kh嘘i. Độ xuyên côn nguyên b違n là độ xuyên côn đ逢嬰c đo 荏 ngay trong hộp đ詠ng mỡ,

mỡ ch逢a đ逢嬰c l医y ra sử d映ng, không đ逢嬰c khu医y trộn mẫu tr逢ớc khi tiến hành thí

nghi羽m. Độ xuyên côn nguyên b違n có ý nghĩa trong quá trình b違o qu違n mỡ bôi tr挨n.

Độ xuyên côn ho衣t động và ho衣t động kéo dài là độ xuyên côn đ逢嬰c xác định

khi mỡ đ逢嬰c giã, nhào trộn với nh英ng c逢運ng độ xác định, t逢挨ng đ逢挨ng với điều ki羽n

làm vi羽c th詠c tế c栄a mẫu. Độ xuyên côn ho衣t động và ho衣t động kéo dài có ý nghĩa

nhằm đánh giá ch医t l逢嬰ng c栄a mỡ trong quá trình sử d映ng và sau kho違ng th運i gian sử

d映ng nh医t định.

Quá trình đo độ lún kh嘘i chỉ đ逢嬰c áp d映ng đ嘘i với các lo衣i mỡ đ栄 rắn để gi英

hình d衣ng c栄a chúng. Nh英ng mỡ lo衣i đó có độ lún nh臼 h挨n 85.

Độ xuyên côn biểu hi羽n độ c泳ng, mềm c栄a mỡ bôi tr挨n. Độ xuyên côn càng lớn

ch泳ng t臼 mỡ càng mềm và ng逢嬰c l衣i. Đ欝ng th運i, độ xuyên côn còn đ逢嬰c sử d映ng để làm tiêu chuẩn phân lo衣i mỡ bôi tr挨n.

Chu育n b鵜 mẫu:

Chuẩn bị một l逢嬰ng mẫu vừa đ栄 (t嘘i thiểu 0,4kg) để làm đ亥y c嘘c c嘘i giã mỡ

tiêu chuẩn.

Mẫu cho thí nghiệm độ lún côn nguyên bản: Đặt c嘘c c嘘i giã mỡ rỗng và cho

l逢嬰ng mỡ thích h嬰p vào 1 vật ch泳a bằng kim lo衣i đặt trong bình điều nhi羽t 荏 nhi羽t độ 250C với th運i gian đ栄 để gi英 cho nhi羽t độ c栄a mẫu thử và c嘘c làm vi羽c 荏 250C ± 0,50C.

Nếu nhi羽t độ mẫu lúc đ亥u khác 250C quá 80C, hoặc dùng một ph逢挨ng pháp khác đ逢a

mẫu về 250C thì kéo dài th運i gian đ栄 để đ違m b違o cho mẫu 荏 250C ± 0,50C tr逢ớc khi

tiến hành phép xác định. Cũng vậy, nếu l逢嬰ng mẫu quá 0,4 kg thì cho phép thêm th運i

gian đ栄 để đ違m b違o cho mẫu 荏 250C ± 0,50C. Vi羽c thử nghi羽m đ逢嬰c tiến hành nếu



mẫu 荏 nhi羽t độ không đ鰻i 250C ± 0,50C. Làm đ亥y c嘘c c嘘i giã mỡ, t嘘t nh医t là l医y c違 c映c. Làm theo cách nào mỡ bị nhào trộn càng ít càng t嘘t. Rung m衣nh c嘘c để đu鰻i hết không khí, dùng dao trộn mỡ lèn chặt mỡ vào (dùng tay càng ít càng t嘘t) để thu đ逢嬰c 1

c嘘c đ亥y mà không bị không khí l丑t vào. G衣t mỡ thừa kéo dài 荏 trên vành mi羽ng bằng

cách chuyển dịch l逢ỡi dao trộn mỡ, c亥m nghiêng về phía chuyển động 1 góc 450 đi qua

vành mi羽ng c嘘c. Không làm b医t c泳 1 động tác nào ch衣m vào bề mặt mỡ thêm n英a

trong su嘘t quá trình xác định độ lún ch逢a nhào trộn và tiến hành phép đo ngay.

Hình 2.33: Cấu tＴo cối giã mỡ

Chuẩn bị mẫu để xác định độ lún côn hoạt động:

Chuyển mẫu đ栄 vào c嘘c c栄a c嘘i giã mỡ s衣ch làm đ亥y hết m泳c (đắp 映 cao

kho違ng 13mm 荏 tâm), tránh để l丑t không khí vào bằng cách dùng dao trộn mỡ lèn thật chặt. Làm rung c嘘c trong th運i gian nó đ逢嬰c lèn mỡ để đu鰻i hết không khí s挨 ý để l丑t vào. Lắp ráp c嘘i mỡ với lỗ thoát h挨i m荏, 医n piVông xu嘘ng đáy. Cài nhi羽t kế qua lỗ thoát h挨i sao cho đ亥u nhi羽t kế nằm 荏 tâm mỡ. Đặt c嘘i giã mỡ đã d逢嬰c lắp ráp vào bình

điều nhi羽t đ詠挨c gi英荏 nhi羽t độ 250C cho tới khi nhi羽t độ c栄a c嘘i giã và mỡ là 250C ±

0,50C nh逢 nhi羽t kế đã chỉ. Nếu nhi羽t độ mẫu lúc đ亥u khác 250C quá 80C, hoặc dùng

một ph逢挨ng pháp khác đ逢a mẫu về 250C thì kéo dài th運i gian đ栄 để đ違m b違o cho mẫu

荏 250C ± 0,50C tr逢ớc khi tiến hành phép xác định. Cũng vậy, nếu l逢嬰ng mẫu quá 0,4

kg thì cho phép thêm th運i gian đ栄 để đ違m b違o cho mẫu 荏 250C ± 0,50C. Vi羽c thử

nghi羽m đ逢嬰c tiến hành nếu mẫu 荏 nhi羽t độ không đ鰻i 250C ± 0,50C. L医y c嘘i giã ra

Tay nắm

Nhi羽t kế

Miếng đ羽m nhi羽t kế

Đai 嘘c ép kín

Vòi x違

嘘ng n嘘i

Nắp c嘘i

Đĩa có đ映c lỗ



kh臼i bình và lau hết nh英ng gi丑t n逢ớc bám vào bề mặt c栄a c嘘i. Nh医c nhi羽t kế ra r欝i đóng lỗ thoát khí l衣i. Dùng piVông giã mỡ 60 nhịp (quãng đ逢運ng đi 67÷71,5 mm)

trong kho違ng 1 phút, đ逢a piVông tr荏 về vị trí trên đỉnh c嘘i giã. M荏 lỗ thoát h挨i, tháo

nắp và pít tông ra và nhanh chóng g衣t hết mỡ dính vào piVông tr荏 l衣i c嘘c c嘘i giã.

Chuẩn bị mẫu đã giã trong c嘘c để thử nghi羽m sao cho có thể thu đ逢嬰c mỡ đ欝ng

nh医t, có c医u trúc lặp đi lặp l衣i. Làm rung m衣nh c嘘c 荏 trên bàn hoặc sàn và dùng dao

trộn lèn mỡ xu嘘ng l医p đ亥y nh英ng lỗ tr嘘ng do pit tông để l衣i và đu鰻i hết nh英ng b丑t khí

ra. G衣t mỡ thừa 荏 trên vành mi羽ng c嘘c bằng cách di chuyển l逢ỡi dao trộn mỡ nghiêng

450 về phiá chuyển động đi qua vành mi羽ng c嘘c, gi英 l衣i ph亥n đã g衣t b臼. Chuẩn bị mẫu để xác định độ lún côn hoạt động kéo dài:

Làm đ亥y mỡ vào c嘘i giã và lắp ráp c嘘i vào máy giã. Gã mỡ với s嘘 nhịp giã đã

định tr逢ớc. Ngay sau khi giã, b臼 vào bể điều nhi羽t để đ逢a nhi羽t độ thí nghi羽m c栄a mẫu

về 250C ± 0,50C trong 1,5h. L医y c嘘c ra kh臼i bình điều nhi羽t và giã tiếp 60 nhịp trong

kho違ng 1 phút, đ逢a pít tông tr荏 về vị trí trên đỉnh c嘘i giã. M荏 lỗ thoát h挨i, tháo nắp và

pít tông ra và nhanh chóng g衣t hết mỡ dính vào pít tông tr荏 l衣i c嘘c c嘘i giã. Chuẩn bị mẫu đã giã trong c嘘c để thử nghi羽m sao cho có thể thu đ逢嬰c mỡ đ欝ng nh医t, có c医u trúc

lặp đi lặp l衣i. Làm rung m衣nh c嘘c 荏 trên bàn hoặc sàn và dùng dao trộn lèn mỡ xu嘘ng

l医p đ亥y nh英ng lỗ tr嘘ng do piVông để l衣i và đu鰻i hết nh英ng b丑t khí ra. G衣t mỡ thừa 荏

trên vành mi羽ng c嘘c bằng cách di chuyển l逢ỡi dao trộn mỡ nghiêng 450 về phía chuyển

động đi qua vành mi羽ng c嘘c, gi英 l衣i ph亥n đã g衣t b臼. Chuẩn bị mẫu xác định độ lún khối: Dùng dao cắt mỡ đã qui định cắt mẫu thử

từ mẫu 荏 nhi羽t độ phòng thành kh嘘i có c衣nh chừng 50 mm. Khi c亥m mẫu này sao cho

c衣nh không vát c栄a dao cắt h逢ớng về tr逢ớc nó. Cắt ra một lớp dày chừng 1,5mm kh臼i mỗi một trong ba mặt t衣o nên một góc kh嘘i từ đó có thể cắt c映t để nhận biết. Chú ý

không đ映ng vào nh英ng mặt vừa mới cắt sẽ đ逢嬰c dùng để thí nghi羽m hoặc để cho mặt đã chuẩn bị tiếp xúc với đáy hoặc ph亥n dẫn h逢ớng cu違 máy cắt. Đ逢a nhi羽t độ cu嘘i cùng c栄a mẫu đã chuẩn bị xong về 250C ± 0,50C bằng cách đặt nó 荏 trong bình điều

nhi羽t có nhi羽t độ 鰻n định 250C trong ít nh医t 1gi運. Nếu nhi羽t độ mẫu lúc đ亥u khác 250C

quá 80C, hoặc dùng một ph逢挨ng pháp khác đ逢a mẫu về 250C thì kéo dài th運i gian đ栄 để đ違m b違o cho mẫu 荏 250C ± 0,50C tr逢ớc khi tiến hành phép xác định.

Cách ti院n hành:

Độ lún nguyên bản: Đặt c嘘c trên bàn máy đo độ lún gi英 chắc chắn không để bập bênh. Đ逢a chóp nón về vị trí "0" và điều chỉnh thiết bị một cách cẩn thận sao cho

mũi c栄a chóp nón vừa tiếp xúc với bề mặt c栄a mỡ t衣i tâm c栄a c嘘c thí nghi羽m. Theo

dõi bóng c栄a đỉnh chóp nón là một ph逢挨ng pháp để đặt máy chính xác. Đ嘘i với nh英ng

loaị mỡ có độ lún > 400, c嘘c c亥n ph違i đ逢嬰c định tâm trong vòng 0,3 mm so với mũi chóp nón, một cách khác để xác định tr丑ng tâm c栄a c嘘c một cách chính xác ta dùng



thiết bị xác định điểm gi英a. Nh違 tr映c chóp nón cho phép nó r挨i trong 5 ± 0,1 giây. C挨

c医u th違 chóp nón không đ逢嬰c c違n tr荏 tr映c 医n nhẹ nhàng tr映c kim s嘘 cho tới khi ch衣m

tr映c chóp nón r欝i đ丑c độ lún trên b違ng chỉ s嘘.

Hình 2.34: Thiết bị xác định độ lún côn

Hình 2.35: Cấu tＴo và kích thước hình côn

Nếu mẫu có độ lún trên 200 thì định tâm chóp nón cẩn thận vào gi英a c嘘c, mẫu này

chỉ đ逢嬰c dùng cho một thí nghi羽m. Nếu mẫu có độ lún d逢ới 200 thì làm 3 phép thí nghi羽m

ngay trên một c嘘c, đặt 3 thí nghi羽m này trên 3 bán kính t衣o thành nh英ng góc 1200 và 荏 gi英a

kho違ng tr丑ng tâm và thành c嘘c sao cho chóp nón không ch衣m vào thành c嘘c đ詠ng mỡ mà

cũng không ch衣m vào vùng đã bị sáo trộn 荏 nh英ng l亥n thí nghi羽m tr逢ớc.



2.1.22. Đ瓜 ki隠m tự do

ASTM D664 – 06a; TCVN 6325 : 2007

ASTMD2896 – 07a; TCVN 3167 : 2008

Do trong mỡ bôi tr挨n không có ph映 gia tẩy rửa phân tán nên mỡ bôi tr挨n ph違i có độ kiềm t詠 do nh医t định để có thể trung hoà các h嬰p ch医t có tính axit sinh ra trong

quá trình sử d映ng mỡ. Để xác định độ kiềm t詠 do ng逢運i ta sử d映ng ph逢挨ng pháp chuẩn

độ thể tích với ch医t chỉ thị màu hoặc chuẩn độ đi羽n thế theo tiêu chuẩn ASTM D664 –

06a; TCVN 6325 : 2007 hoặc tiêu chuẩn ASTMD2896 – 07a; TCVN 3167 : 2008.

Ch医t chuẩn là HCl 0,1N, ch医t chỉ thị màu là phenolphtalein và dung môi là hỗn h嬰p

xĕng và c欝n.

Độ kiềm t詠 do đ逢嬰c quy đ鰻i về l逢嬰ng NaOH c亥n thiết để trung hoà hết l逢嬰ng

axit dùng trong ph逢挨ng pháp chuẩn độ nêu trên.

2.2. CÁC PHÉP TH盈 TÍNH NĔNG

Để đáp 泳ng các yêu c亥u yêu c亥u kỹ thuật đ嘘i với mỗi lo衣i nhiên li羽u, phi nhiên

li羽u cho từng lo衣i máy móc khác nhau, các s違n phẩm d亥u m臼 c亥n ph違i không nh英ng có

một ph鰻 rộng về thuộc tính vật lý và hoá h丑c, mà còn ph違i tr違i qua các phép thử tính

nĕng. Phép thử tính nĕng đóng vai trò quan tr丑ng, giúp s違n xu医t ra nh英ng s違n phẩm

đ欝ng nh医t. Vi羽c thử nghi羽m tiến hành trong điều ki羽n th詠c tế là bi羽n pháp t嘘t nh医t để đánh

giá tính nĕng c栄a s違n phẩm d亥u m臼. Tuy nhiên vi羽c thử tính nĕng trên hi羽n tr逢運ng

ngay th逢運ng gặp nhiều khó khĕn, vì vậy, các ph逢挨ng pháp thử nghi羽m trong phòng thí

nghi羽m d逢ới các điều ki羽n thí nghi羽m t逢挨ng t詠 nh逢 điều ki羽n làm vi羽c th詠c tế c栄a các

s違n phẩm d亥u m臼 cũng cho phép đánh giá một cách t逢挨ng đ嘘i chính xác kh違 nĕng làm

vi羽c c栄a chúng.

2.2.1. Phép th穎 đ瓜 b隠n oxi hoá

ASTM D943 – 04a

ASTM D4871 – 06

Oxi hoá là quá trình không mong mu嘘n x違y ra đ嘘i với d亥u mỡ bôi tr挨n và các

s違n phẩm d亥u m臼 khác. Độ bền oxi hoá c栄a d亥u bôi tr挨n là một đặc tr逢ng quan tr丑ng

c栄a d亥u. Đặc bi羽t nh英ng máy tuabin và biến thế đòi h臼i nh英ng lo衣i d亥u dùng lâu mà

không bi h臼ng. S詠 oxi hoá d亥u bôi tr挨n ph映 thuộc vào nhi羽t độ, l逢嬰ng oxi ch泳a trong

d亥u và hi羽u 泳ng xúc tác c栄a nh英ng kim lo衣i. Có nhiều ph逢挨ng pháp thử độ bền oxi hóa c栄a d亥u m臼 và s違n phẩm d亥u m臼, tùy

thuộc vào từng lo衣i s違n phẩm d亥u m臼 c亥n thử nghi羽m. Tuy nhiên, ph逢挨ng pháp để xác

định độ bền oxi hoá hay đ逢嬰c sử d映ng là ASTM D943 - 04 (đặc tính oxi hoá c栄a các



lo衣i d亥u khoáng có ch泳a các ch医t 泳c chế), ph逢挨ng pháp này có thể áp d映ng cho h亥u hết các lo衣i d亥u bôi tr挨n, đặc bi羽t là các lo衣i d亥u ch泳a ph映 gia ch嘘ng oxi hoá. Ph逢挨ng

pháp này đ逢嬰c xây d詠ng ch栄 yếu cho d亥u tuabin h挨i n逢ớc nên nó đặc bi羽t coi tr丑ng

vi羽c xác định độ bền oxi hoá đ嘘i với d亥u bôi tr挨n có lẫn n逢ớc.

Quy trình thử nghi羽m c栄a ph逢挨ng pháp này nh逢 sau: d亥u c亥n thử đ逢嬰c đ詠ng

trong một 嘘ng nghi羽m có ch泳a n逢ớc c医t và một cuộn dây đ欝ng – sắt làm ch医t xúc tác.

T衣i đ亥u 嘘ng nghi羽m có bộ phận làm l衣nh bằng n逢ớc để gi英 l衣i các thành ph亥n h挨i. Một dòng oxi có t嘘c độ quy định đ逢嬰c s映c vào hỗn h嬰p d亥u – n逢ớc kể trên 荏 nhi羽t độ 950C

cho đến chỉ s嘘 trung hoà bằng 2,0; theo tiêu chuẩn quy định thì th運i gian thử nghi羽m

đ逢嬰c g丑i là th運i gian s嘘ng c栄a quá trình oxi hoá

Ngoài ra ng逢運i ta còn có thể dùng ph逢挨ng pháp ASTM D4871 – 06 (ph逢挨ng

pháp xác định s詠 oxi hóa chung c栄a các s違n phẩm d亥u m臼). Ph逢挨ng pháp này mô t違 một thiết bị đã sử d映ng để xác định độ bền oxi hóa hay độ bền nhi羽t c栄a các ch医t l臼ng

bằng cách đ逢a chúng tới nhi羽t độ trong kho違ng từ 50 – 3750C với s詠 có mặt c栄a không

khí, oxy, nit挨, hay các khí khác với t嘘c độ dòng 1,5 đến 13 lít/gi運, hay không có dòng

khí. Độ bền có thể đ逢嬰c xác định trong s詠 có mặt hay không có mặt n逢ớc hay ch医t xúc

tác hòa tan đ逢嬰c hoặc không hòa tan đ逢嬰c. Các khí bay ra có thể đ逢嬰c cho thoát ra,

ng逢ng t映 và thu h欝i, hay đ逢嬰c ng逢ng t映 và cho quay tr荏 l衣i thiết bị kiểm tra. D詠a vào

s詠 thay đ鰻i về trị s嘘 axit, độ nhớt, độ h映t kh嘘i l逢嬰ng, s詠 hình thành cặn, hay một s嘘 thông s嘘 khác để đánh giá m泳c độ oxi hóa hay độ bền nhi羽t c栄a mẫu.

2.2.2. Phép th穎 đ瓜 ĕn mòn t医m đ欝ng

ASTM D130 – 04; TCVN 2694 : 2007

D亥u thô có thể ch泳a các h嬰p ch医t ch泳a l逢u huỳnh, ph亥n lớn các h嬰p ch医t này

đ逢嬰c lo衣i ra kh臼i d亥u trong quá trình chế biến. Tuy nhiên, các h嬰p ch医t l逢u huỳnh còn

l衣i trong d亥u bôi tr挨n thành phẩm se gây ĕn mòn nhiều kim lo衣i khác nhau,

Tiêu chuẩn này quy định ph逢挨ng pháp xác định độ ĕn mòn đ欝ng c栄a xĕng hàng

không, nhiên li羽u tu嘘c bin hàng không, xĕng động c挨, dung môi s衣ch, d亥u h臼a, nhiên

li羽u điêzen, d亥u FO nhẹ, d亥u bôi tr挨n…


Cho 30 ml mẫu hoàn toàn s衣ch, không có t衣p ch医t và n逢ớc l挨 lửng vào 嘘ng thử

khô, s衣ch (làm s衣ch bằng hoá ch医t), 嘘ng có đ逢運ng kính 25 mm và dài 150 mm, trong

vòng 1 phút th違 tr逢嬰t t医m đ欝ng đã đ逢嬰c đánh bóng l亥n cu嘘i vào 嘘ng mẫu. Đặt cẩn thận

嘘ng thử vào bình thử và vặn nắp chặt. Nếu phân tích nhiều mẫu trong cùng một th運i

gian, thì đ逢嬰c phép chuẩn bị từng bình áp su医t trong một mẻ, tr逢ớc khi nhúng chìm

từng bình áp su医t vào trong bể ch医t l臼ng 荏 nhi羽t độ quy định. Sau th運i gian nh医t định



bình áp su医t, l医y 嘘ng thử ra và đánh giá kết qu違 thử nghi羽m so với b違ng tiêu chuẩn

ASTM về ĕn mòn t医m đ欝ng.

Hình 2.36: Bình thử độ ăn mòn tấm đồng

1. Vòng treo 4. 12 ren trên inch NF hoặc t逢挨ng đ逢挨ng

2. Rãnh gi違m áp 5. Nắp khum bên trong bể b違o v羽 vòng đ羽m “O” khi đóng bình áp su医t 3. Nắp xoáy 6. Vòng đ羽m “O” bằng cao su t鰻ng h嬰p không có l逢u huỳnh

7. 渦ng đúc

BＶng 2.14: Điều kiện tiến hành thí nghiệm với các mẫu khác nhau

Đi隠u kiện ti院n hành thí nghiệm Lo衣i mẫu

Nhiệt đ瓜 Th運i gian

Xĕng hàng không và nhiên li羽u

tu嘘c bin hàng không 1000C ± 1 oC (2120F ± 20F) 2 gi運 ± 5 phút

Xĕng t詠 nhiên 400C (1040F) 3 gi運 ± 5 phút

Điêzen, d亥u FO, xĕng ôtô 500C ± 10C (1220F ± 20F) 3 gi運 ± 5 phút

D亥u nh運n ≥ 1000C (2120F) 3 gi運 ± 5 phút

Đánh giá t医m đ欝ng:

Rót toàn bộ mẫu trong 嘘ng thử vào một vật ch泳a thích h嬰p. Nếu vật ch泳a là c嘘c

thuỷ tinh cao thành có dung tích 150 ml, thì nhẹ nhàng th違 tr逢嬰t t医m đ欝ng vào c嘘c để tránh vỡ c嘘c. Dùng kẹp thép không gỉ l医y ngay t医m đ欝ng ra và nh医n chìm vào dung

môi rửa, sau đó l衣i l医y t医m đ欝ng này ra ngay, làm khô và kiểm tra độ xỉn hoặc ĕn mòn

bằng cách so sánh với b違ng chuẩn ĕn mòn đ欝ng ASTM theo b違ng 2.15. Để làm khô

t医m đ欝ng, có thể th医m bằng gi医y l丑c, làm khô bằng không khí, hoặc các bi羽n pháp

thích h嬰p khác. Đặt t医m đ欝ng và b違ng chuẩn ĕn mòn đ欝ng ASTM nghiêng một góc

450 để quan sát.



BＶng 2.15: Đánh giá mức độ ăn mòn tấm đồng

Phân

lo衣i Ch雨 đ鵜nh Mô t違

1 H挨i m運 a. Da cam nh衣t h亥u nh逢 gi嘘ng với t医m đ欝ng mới đánh bóng.

b. Da cam t嘘i

2 M運 trung

bình

a. Đ臼 r逢嬰u vang

b. Màu xanh nh衣t pha h挨i đ臼 (màu Lavender)

c. Nhiều màu với màu xanh nh衣t pha h挨i đ臼 hoặc c違 hai bị che ph栄 b荏i màu đ臼 r逢嬰u vang

d. B衣c

e. Đ欝ng thau hoặc vàng

3 M運 t嘘i a. Màu đ臼 t逢挨i đ逢嬰c ph栄 trên t医m đ欝ng

b. Nhiều màu đ臼 và xanh nh逢ng không có màu xám

4 Ĕn mòn

a. Đen chuyển tiếp xám đen hoặc màu nâu với màu xanh

h挨i biếc rõ r羽t b. Màu đên than chì

d. Màu đen bóng

Chú ý:

- Khi màu c栄a t医m đ欝ng thử nằm trung gian gi英a màu c栄a hai d違i chuẩn kế nhau thì đánh giá mẫu theo d違i có màu t嘘i h挨n. Nếu t医m đ欝ng có màu vàng da cam t嘘i h挨n so với d違i chuẩn 1b thì vẫn coi nh逢 thuộc phân đo衣n 1, tuy nhiên, nếu th医y b医t kỳ vết màu đ臼 nào thì t医m đó l衣i xếp vào phân lo衣i 2.

- Có thể nh亥m t医m 2a với t医m 3a, nếu màu đ欝ng thau th医p h挨n t医m 3a bị che

khu医t b荏i màu đ臼 tía. Để phân bi羽t, nhúng t医m đ欝ng đó vào dung môi rửa, t医m 2a sẽ xu医t hi羽n gi嘘ng t医m 1b, còn t医m 3a không thay đ鰻i.

- Để phân bi羽t rõ t医m 2c với t医m 3b, cho t医m đ欝ng thử vào trong 嘘ng thử có

kích th逢ớc 25 mm x 150 mm và nâng nhi羽t độ lên đến 3400C ± 300C trong vòng 4 phút

đến 6 phút với 嘘ng nằm trên t医m gia nhi羽t. Điều chỉnh nhi羽t độ bằng cách theo dõi

nhi羽t kế ch逢ng c医t nhi羽t độ cao ASTM cắm vào 嘘ng thử th泳 hai. Nh逢 vậy t医m 2c sẽ có

màu gi嘘ng t医m 2d và tiếp t映c m運 xỉn đi; t医m 3a sẽ xu医t hi羽n gi嘘ng t医m 4a.

M泳c độ ĕn mòn 1a là th医p nh医t (ĕn mòn ít nh医t) và m泳c độ ĕn mòn 4c là cao nh医t (ĕn mòn nhiều nh医t).

2.2.3. Phép th穎 ch嘘ng mài mòn và ch鵜u áp cao

ASTM D4172 – 94 (2010)

Một trong nh英ng tính nĕng chính c栄a d亥u mỡ bôi tr挨n là làm gi違m mài mòn c挨

h丑c c栄a các bộ phận chi tiết máy tiếp xúc, c丑 xát vào nhau. S詠 mài mòn đ逢嬰c định nghĩa



là s詠 m医t d亥n vật li羽u một cách không mong mu嘘n do một hay c違 hai bề mặt không

đ逢嬰c bóng c栄a các chi tiết máy t衣o nên khi chugns chuyển động c丑 xát vào nhau.

Các nguyên nhân gây ra mài mòn c挨 h丑c c栄a các chi tiết ch栄 yếu ph映 thuộc vào

vật li羽u chế t衣o, kỹ thuật c挨 khí hay do độ dày c栄a màng d亥u không đ栄 lớn, máy làm

vi羽c trong các điều ki羽n khắc nghi羽t nh逢: nhi羽t độ môi tr逢運ng t違i tr丑ng cao, t嘘c độ chậm hoặc t嘘c độ nhanh, t違i tr丑ng nhẹ điều ki羽n

Thuộc tính ch嘘ng mài mòn c栄a d亥u bôi tr挨n th逢運ng đ逢嬰c tiến hành bằng máy

b嘘n bi theo tiêu chuẩn ASTM D4172 – 94 (2010) (đặc tính ch嘘ng mài mòn c栄a các

ch医t l臼ng bôi tr挨n). Ph逢挨ng pháp thử này có thể xác định tính ch嘘ng mài mòn c栄a d亥u

bôi tr挨n trong tiếp xúc tr逢嬰t 荏 nh英ng điều ki羽n định tr逢ớc:

Hình 2.37: Máy bốn bi

- Đ逢運ng kính b嘘n viên bi là 12,7 mm

- L詠c tác d映ng lên viên bi trên cùng là 147N hoặc 392 N

- Nhi羽t độ c栄a quá trình thử nghi羽m đ逢嬰c duy trì 荏 750C

- Viên bi trên cùng đ逢嬰c cho quay với t嘘c độ 1200 vòng/phút.

- Th運i gian thử nghi羽m là 60 phút.

D亥u bôi tr挨n đ逢嬰c rót vào c嘘c có ch泳a các viên bi c嘘 định. Điều quan tr丑ng là

ph違i đ違m b違o d亥u ngập các ph亥n tiếp xúc c栄a các viên bi thử nghi羽m.

Các lo衣i d亥u bôi tr挨n đ逢嬰c so sánh với nhau bằng cách cĕn c泳 vào kích th逢ớc

trung bình c栄a đ逢運ng kính vết mài trên ba viên bi c嘘 định.

- Thuộc tính chịu áp cao:

Thuộc tính chịu áp cao cũng đ逢嬰c xác định bằng máy b嘘n bi theo tiêu chuẩn

ASTM D2783 – 03 (2009) (xác định chịu áp c栄a các ch医t l臼ng bôi tr挨n). Ph逢挨ng pháp

này xác định tính chịu t違i c栄a các lo衣i d亥u bôi tr挨n, kể c違 tỉ s嘘 t違i tr丑ng mài mòn và t違i



tr丑ng gây hàn dính.

Về c挨 b違n ph逢挨ng pháp này t逢挨ng t詠 đ嘘i với ph逢挨ng pháp xác định thuộc tính

ch嘘ng mài mòn c栄a d亥u bôi tr挨n, chỉ khác 荏 chỗ trong ph逢挨ng pháp này t違i tr丑ng F

đ逢嬰c tĕng d亥n từ th医p tới cao cho tới khi xu医t hi羽n hi羽n t逢嬰ng hàn dính thì dừng l衣i. Chỉ s嘘 t違i tr丑ng mài mòn liên quan tới kh違 nĕng gi違m mài mòn tới m泳c nh臼

nh医t 荏 một t違i tr丑ng nh医t định c栄a một ch医t l臼ng bôi tr挨n. Điểm hàn dính là t違i tr丑ng

nh臼 nh医t làm viên bi quay hàn dính vào ba viên bi c嘘 định thể hi羽n m泳c áp su医t t嘘i đa

mà ch医t l臼ng bôi tr挨n chịu đ逢嬰c.

Hình 2.38: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của đường kính vết xước vào tＶi trọng

ABE: Đ逢運ng b鰻 chính; B – t違i tr丑ng c詠c đ衣i mà ch逢a kẹt máy, BC: vùng gây ra kẹt máy; CD: vùng kẹt máy t泳c th運i; D: t違i tr丑ng hàn dính

Ngoài các ph逢挨ng pháp nêu trên còn có các ph逢挨ng pháp xác định độ mài mòn

cho từng lo衣i d亥u bôi tr挨n nh医t định nh逢: tiêu chuẩn ASTM D2882 - 00 là ph逢挨ng

pháp đo độ mài mòn dùng b挨m Vicker để xác định tính mài mòn c栄a các ch医t bôi tr挨n

thuỷ l詠c, tiêu chuẩn ASTM D2782 – 02 (2008) và tiêu chuẩn ASTM D3233 – 93

(2009) là phép đo tính chịu áp c栄a các ch医t l臼ng bôi tr挨n.

2.2.4. Phép th穎 kh違 nĕng ch嘘ng g雨 Trong nhiều tr逢運ng h嬰p d亥u mỡ bôi tr挨n có thể bị lẫn n逢ớc, h挨i n逢ớc hoặc thiết

bị làm vi羽c trong môi tr逢運ng h挨i ẩm, do vậy thiết bị có thể bị gỉ. Ph逢挨ng pháp ASTM D665 - 06 (nh英ng đặc tính ch嘘ng gỉ c栄a d亥u có ch医t 泳c

chế khi có mặt n逢ớc) đ逢嬰c dùng rộng rãi để đánh giá kh違 nĕng ch嘘ng gỉ c栄a d亥u bôi

tr挨n. Ph逢挨ng pháp này g欝m hai ph亥n: một quy trình (A) sử d映ng n逢ớc c医t và một quy

trình (B) sử d映ng n逢ớc biển nhân t衣o.

A

B

C D

E

Biến d衣ng đàn h欝i



Quy trình xác đ鵜nh nh逢 sau:

Hình 2.39: Thiết bị thử khＶ năng chống gỉ

Đ鰻 300 ml d亥u c亥n kiểm tra vào c嘘c và để c嘘c trong thùng d亥u gi英 t衣i một nhi羽t độ mà sẽ duy trì các mẫu d亥u 荏 60 ± 10C (140 ± 20F). Đặt c嘘c vào một lỗ c栄a nắp

thùng và c嘘 định c嘘c vào lỗ bằng các rãnh trên nắp thùng. M泳c d亥u trong thùng sẽ không đ逢嬰c th医p h挨n m泳c d亥u trong c嘘c kiểm tra. Đậy c嘘c bằng nắp c嘘c với que

khu医y 荏 vị trí thích h嬰p trong vi羽c m荏 nắp. Điều chỉnh cánh khu医y để tr映c cách tâm

c嘘c ch泳a mẫu d亥u 6 mm (0,24 in) và mép không quá 2 mm (0,08 in) từ đáy c嘘c. Sau

đó, c嘘 định thiết bị đo nhi羽t độ xuyên qua lỗ trên nắp sao cho nó ngập kho違ng 56 mm

(2.2 in). Bắt đ亥u khu医y và khi nhi羽t độ đ衣t đến 60 ± 10C (140 ± 20F).

Lắp que thử nghi羽m xuyên qua các lỗ que thử nghi羽m 荏 nắp c嘘c và c嘘 định sao

cho đỉnh que phía d逢ới c栄a nó cách 1 kho違ng 13-15 mm (0,51-0,59 in) từ phía đáy

c嘘c. Tiếp t映c khu医y trong 30 phút để đ違m b違o th医m 逢ớt hoàn thành que thử nghi羽m

thép. Khi que khu医y chuyển động, gỡ b臼 thiết bị đo nhi羽t độ (nếu có) và thêm 30 ml

n逢ớc c医t hoặc n逢ớc biển nhân t衣o qua lỗ này, x違 n逢ớc vào đáy c嘘c, lắp l衣i thiết bị đo

nhi羽t độ (nếu có). Tiếp t映c khu医y 荏 t嘘c độ 1000 ± 50 vòng/phút trong 4 gi運 từ khi

thêm n逢ớc vào, duy trì nhi羽t độ c栄a hỗn h嬰p d亥u - n逢ớc 荏 60 ± 10C (140 ± 20F). Dừng

khu医y khi hết 4 gi運, l医y các que thử nghi羽m, cho phép để ráo n逢ớc, và sau đó rửa với

naphtha kết t栄a hoặc isooctan, hoặc spirit trắng IP 60/80.



2.2.5. Phép th穎 đặc tính t衣o b丑t ASTM D 892 – 06e1

Vi羽c đánh giá kh違 nĕng t衣o b丑t c栄a d亥u hết s泳c quan tr丑ng. B丑t có thể làm thúc

đẩy quá trình oxi hoá d亥u, làm m医t tính đ欝ng nh医t c栄a d亥u, gi違m hi羽u su医t bôi tr挨n c栄a

d亥u, gây h臼ng hóc các h羽 th嘘ng c挨 h丑c, gây ra các hi羽n t逢嬰ng ĕn mòn....

B違n ch医t c栄a b丑t là một l逢嬰ng không khí nh臼 đ逢嬰c bao quanh b荏i một màng

d亥u bôi tr挨n c詠c m臼ng, b丑t đ逢嬰c hình thành trong điều ki羽n d亥u bị khu医y trộn (m衣nh)

khi tiếp xúc tr詠c tiếp với không khí (nếu không tiếp xúc với không khí thì dù khu医y

trộn m衣nh thế nào cũng không t衣o b丑t). Xu h逢ớng t衣o b丑t c栄a d亥u là v医n đề nghiêm tr丑ng trong các h羽 th嘘ng nh逢 h羽

bánh rĕng t嘘c độ cao, b挨m l逢u l逢嬰ng lớn, và các h羽 th嘘ng bôi tr挨n theo kiểu vung toé.

荏 đó, s詠 bôi tr挨n không thích đáng, s詠 t衣o b丑t và s詠 m医t mát do trào d亥u có thể dẫn

đến h臼ng các bộ phận c挨 khí. Ph逢挨ng pháp kiểm nghi羽m này đ逢嬰c sử d映ng để đánh

giá d亥u nh運n trong các điều ki羽n làm vi羽c nh逢 vậy.

Tiêu chuẩn ASTM D892 – 06e1 (đặc tính t衣o b丑t c栄a d亥u bôi tr挨n) đ逢a ra

nh英ng đặc tr逢ng t衣o b丑t c栄a d亥u mới, từ là d亥u ch逢a bị bẩn. Kết qu違 thu đ逢嬰c sẽ là

không t逢挨ng 泳ng nếu d亥u bị lẫn các ch医t khác nh逢 h挨i n逢ớc ẩm, các cặn gỉ r医t mịn... vì

nh英ng ch医t này làm tĕng kh違 nĕng t衣o b丑t c栄a d亥u. Nguyên tắc c栄a ph逢挨ng pháp thử

này là ng逢運i ta s映c không khí vào mẫu d亥u 荏 nhi羽t độ, th運i gian nh医t định sau đó đo độ t衣o b丑t V2, để 10 phút cho b丑t xẹp bớt đo độ bền c栄a b丑t V’2 và thể tích ban đ亥u c栄a

mẫu d亥u là V1.

Hình 2.40: Sơ đồ hệ thống xác định đặc tính tＴo bọt

Thông th逢運ng ng逢運i ta xác định đặc tính t衣o b丑t c栄a d亥u bôi tr挨n theo ba giai

đo衣n: giai đo衣n 1 xác định độ t衣o b丑t 荏 240C, giai đo衣n 2 xác định độ t衣o b丑t 荏 940C

và giai đo衣n 3 xác định độ t衣o b丑t 荏 240C.

Đ欝ng h欝 l逢u l逢嬰ng

V臼 th栄y tinh chịu nhi羽t

Đ亥u 嘘ng xoắn ruột gà

Đai bằng chì 嘘ng khuếch tán khí

Bình chia độ 1000 ml

n-butyl phthalate

嘘ng mao dẫn Dòng khí th医p áp




Chu kỳ 1: Không c亥n lắc hoặc khu医y c挨 khí, l医y kho違ng 200 ml mẫu vào c嘘c

đ嘘t. Đun nóng đến 49 ± 3 0C và để l衣nh xu嘘ng 24 ± 30C.

Rót mẫu vào 嘘ng đong 1000 ml cho đến khi m詠c ch医t l臼ng 荏 v衣ch 190 ml. Dìm

嘘ng đong ngập ít nh医t đến v衣ch 900 ml vào trong đã duy trì 荏 nhi羽t độ 24 ± 0,5 0C. Khi

mẫu d亥u đã đ衣t đến nhi羽t độ c栄a bình thì lắp đ亥u khuếch tán khí và 嘘ng dẫn khí vào

nh逢ng ch逢a n嘘i với ngu欝n khí. Ngâm đ亥u khuếch tán khí trong mẫu d亥u kho違ng 5

phút. N嘘i 嘘ng dẫn khí ra với đ欝ng h欝 đo dung tích khí. Sau 5 phút, n嘘i ngu欝n khí với

嘘ng dẫn khí vào. Điều chỉnh t嘘c độ dòng khí th鰻i 94 ± 5 ml/ph, và nén khí khô và s衣ch

qua đ亥u khuếch tán khí trong 5 phút ± 3s. Th運i gian đo từ lúc b丑t khí n鰻i lên từ đ亥u

khuếch tán khí. 荏 cu嘘i chu kỳ này, ngừng th鰻i khí bằng cách ngắt 嘘ng vào kh臼i l逢u

l逢嬰ng kế khí. Ngay lập t泳c ghi thể tích b丑t t衣o thành, đó là thể tích gi英a m泳c d亥u và

đỉnh b丑t. T鰻ng l逢嬰ng không khí th鰻i qua h羽 th嘘ng h羽 th嘘ng c亥n là 470 ± 25 ml. Để 嘘ng

đong đ泳ng yên trong 10 ph ± 5s r欝i l衣i ghi thể tích b丑t. Chu kỳ 2: Rót ph亥n th泳 hai c栄a mẫu vào 嘘ng đong s衣ch 1000 ml cho đến khi

m詠c ch医t l臼ng 荏 v衣ch 180 ml. Dìm 嘘ng đong xu嘘ng ít nh医t đến v衣ch 900 ml vào trong

bình gi英荏 nhi羽t độ 93,5 ± 0,50C. Khi d亥u đ衣t đến nhiêt độ 93 ± 10C thì n嘘i đ亥u khuếch

tán khí s衣ch và 嘘ng dẫn khí vào. Lắp ráp và tiến hành thí nghi羽m nh逢 chu kỳ 1. Ghi

l逢嬰ng b丑t sau khi th鰻i và sau khi để lắng.

Chu kỳ 3: Khu医y để phá vỡ b医t kỳ chút b丑t nào còn l衣i sau khi kiểm nghi羽m 荏

93,50C. Làm l衣nh mẫu đến nhi羽t độ th医p h挨n 43,50C bằng cách để 嘘ng đong trong

không khí 荏 nhi羽t độ phòng. Sau đó đặt 嘘ng đong vào bình gi英 nhi羽t 荏 24 ± 0,50C. Sau

khi mẫu d亥u đ衣t đến nhi羽t độ c栄a bình thì n嘘i 嘘ng dẫn khí vào và đ亥u khuếch tán khí.

Lắp ráp và tiến hành nh逢 các chu kỳ trên, ghi giá trị b丑t ngay sau khi ngừng th鰻i và

sau khi để lắng.

Hình 2.41: Minh họa cách tính kết quＶ đặc tính tＴo bọt

Đặc tính t衣o b丑t, ml = V2’ – V1

Độ bền b丑t, ml = V2 – V2’

V1

V’2

V2

Không khí





CH姶愛NG 1

D井U BÔI TR愛N

1.1 T蔚NG QUAN

D亥u bôi tr挨n là vật li羽u quan tr丑ng trong nền kinh tế c栄a mỗi qu嘘c gia. T医t c違 các máy móc, thiết bị 荏 các d衣ng và các kích cỡ khác nhau sẽ không thể th詠c hi羽n

đ逢嬰c ch泳c nĕng c栄a mình hi羽u qu違 nếu không có các lo衣i d亥u bôi tr挨n thích h嬰p. Do

đó có r医t nhiều ch栄ng lo衣i từ d亥u bôi tr挨n có c医p ch医t l逢嬰ng th医p đến r医t cao đ逢嬰c

dùng nhằm đáp 泳ng các nhu c亥u sử d映ng từ đặc bi羽t đến các lo衣i d亥u đa d映ng, dùng

rộng rãi trong nhiều lĩnh v詠c.

Các n逢ớc trên thế giới s違n xu医t d亥u bôi tr挨n theo các tiêu chuẩn, quy định riêng

phù h嬰p với điều ki羽n sử d映ng máy móc 荏 n逢ớc đó. Thông th逢運ng vi羽c bôi tr挨n máy

móc ph違i sử d映ng d亥u do nhà chế t衣o ra chúng quy định.

Đ医t n逢ớc ta sau nhiều nĕm đ鰻i mới, cùng với xu thế hội nhập qu嘘c tế di宇n ra

nhanh chóng, nên hi羽n nay đang sử d映ng r医t nhiều máy móc do các n逢ớc khác nhau

s違n xu医t. Trong th詠c tế, vi羽c tuân th栄 các quy định về d亥u bôi tr挨n mà nhà chế t衣o đề ra là r医t khó khĕn. Vì vậy để bôi tr挨n các lo衣i máy móc, thiết bị do các hãng c栄a n逢ớc

khác nhau chế t衣o, chúng ta có thể thay thế bằng các lo衣i d亥u bôi tr挨n có các tính nĕng

t逢挨ng đ逢挨ng với d亥u mỡ mà các hãng chế t衣o quy định.

Vì vậy, vi羽c sử d映ng vật li羽u bôi tr挨n nói chung, d亥u mỡ bôi tr挨n nói riêng và

quy trình bôi tr挨n phù h嬰p với quy định c栄a nhà chế t衣o thiết bị, sẽ góp ph亥n r医t lớn

đ違m b違o cho máy móc, thiết bị ho衣t động 鰻n định, gi違m chi phí b違o d逢ỡng, nâng cao

tu鰻i th丑 sử d映ng và độ tin cậy c栄a chúng trong nền kinh tế. - D亥u mỡ bôi tr挨n có b嘘n ch泳c nĕng c挨 b違n, đó là:

+ Làm gi違m ma sát, gi違m c逢運ng độ mài mòn, ĕn mòn c栄a các bề mặt ma sát

nhằm đ違m b違o cho động c挨, máy móc đ衣t công su医t t嘘i đa.

+ Làm s衣ch, ch嘘ng t医t c違 các lo衣i mài mòn để đ違m b違o tu鰻i th丑 sử d映ng c栄a

động c挨.

+ Làm mát

+ Làm kín

Bôi tr挨n là bi羽n pháp làm gi違m ma sát đến m泳c th医p nh医t, bằng cách t衣o ra gi英a

bề mặt ma sát một lớp ch医t (ch医t bôi tr挨n). Ch医t bôi tr挨n có thể 荏 d衣ng l臼ng (d亥u nh運n

hay còn g丑i là d亥u nhớt), d衣ng đặc (mỡ bôi tr挨n) hay 荏 d衣ng rắn...... Trong s嘘 đó

chiếm đa ph亥n là ch医t bôi tr挨n d衣ng l臼ng, kế đến là ch医t bôi tr挨n d衣ng đặc, sau cùng là

d衣ng rắn. Ch医t bôi tr挨n d衣ng này th逢運ng chiếm r医t ít và chỉ áp d映ng trong một vài

tr逢運ng h嬰p riêng bi羽t nh逢 bôi tr挨n các 鰻 tr映c có nhi羽t độ r医t cao hoặc trong chân

không, nh英ng n挨i này không thể dùng d亥u hay mỡ bôi tr挨n đ逢嬰c.



- Để đ違m b違o cho d亥u bôi tr挨n có thể th詠c hi羽n t嘘t các ch泳c nĕng nêu trên, d亥u

bôi tr挨n ph違i có phẩm ch医t t嘘t. C映 thể là d亥u bôi tr挨n ph違i có tính bám dính t嘘t, ph違i có độ nhớt thích h嬰p, ph違i có độ bền hoá h丑c, c挨 h丑c, sinh h丑c..., ph違i có độ dẫn nhi羽t t嘘t, không gây ĕn mòn hoá h丑c, tẩy rửa phân tán t嘘t các cặn, muội... sinh ra trong quá

trình sử d映ng động c挨, thiết bị. - Vi羽c l詠a ch丑n, sử d映ng d亥u bôi tr挨n thích h嬰p đóng vai trò hết s泳c quan tr丑ng

trong vi羽c đ違m b違o cho d亥u bôi tr挨n th詠c hi羽n đ逢嬰c các ch泳c nĕng c栄a mình một cách

t嘘t nh医t. C挨 s荏 quan tr丑ng để l詠a ch丑n d亥u bôi tr挨n thích h嬰p là d詠a vào nguyên lý bôi

tr挨n:

+ Đ嘘i với các chi tiết làm vi羽c có chuyển động nhanh c亥n dùng d亥u có độ nhớt

th医p và ng逢嬰c l衣i. + Khe h荏 gi英a các mặt tiết làm vi羽c càng lớn thì d亥u bôi tr挨n càng c亥n có độ

nhớt cao.

+ Nhi羽t độ làm vi羽c cao thì dùng d亥u có độ nhớt cao.

+ S嘘 vòng quay lớn, áp su医t trên tr映c nh臼 thì dùng d亥u có độ nhớt th医p.

+ Áp su医t trên tr映c lớn, s嘘 vòng quay nh臼 thì dùng d亥u có độ nhớt cao.

+ Ph衣m vi thay đ鰻i nhi羽t độ lớn thì dùng d亥u có tính nhi羽t nhớt t嘘t (chỉ s嘘 độ nhớt cao)

+ Môi tr逢運ng làm vi羽c tiếp xúc với không khí, khí cháy 荏 nhi羽t độ cao thì dùng

d亥u có tính ch嘘ng oxy hoá và ch嘘ng ĕn mòn.

+ Môi tr逢運ng làm vi羽c tiếp xúc với n逢ớc và h挨i n逢ớc thì ch丑n d亥u có tính

ch嘘ng t衣o nhũ và ch嘘ng t衣o b丑t. + Th運i gian sử d映ng d亥u lâu, ch丑n d亥u có tính ch嘘ng oxy hoá t嘘t, tính 鰻n định

cao.

- Nguyên li羽u ch栄 yếu để s違n xu医t d亥u mỡ nh運n là d亥u m臼 và d亥u th詠c vật. D亥u

g嘘c đ逢嬰c s違n xu医t từ d亥u m臼 thông qua các quá trình chế biến đ逢嬰c g丑i là d亥u g嘘c

khoáng và d亥u có ngu欝n g嘘c từ th詠c vật đ逢嬰c t鰻ng h嬰p qua các quá trình t鰻ng h嬰p hóa

h丑c đ逢嬰c g丑i là d亥u g嘘c t鰻ng h嬰p. Thành ph亥n c挨 b違n c栄a d亥u bôi tr挨n là d亥u g嘘c và

các ph映 gia đ逢嬰c pha trộn để nâng cao ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u bôi tr挨n. B違n ch医t c栄a d亥u

thô và quá trình chế biến sẽ quyết định tính ch医t vật lý và hoá h丑c c栄a d亥u g嘘c t衣o

thành.

1.2 D井U G渦C

D亥u g嘘c khoáng đ逢嬰c sử d映ng pha chế d亥u bôi tr挨n thích h嬰p ch栄 yếu thu đ逢嬰c

từ quá trình ch逢ng c医t chân không s違n phẩm đáy c栄a tháp ch逢ng c医t khí quyển. D亥u

g嘘c khoáng th逢運ng ch泳a các lo衣i hydrocacbon sau đây:

- Parafin m衣ch thẳng và m衣ch nhánh;

- Hydrocacbon no đ挨n và đa vòng (naphten) có c医u trúc vòng xyclohexan gắn



với m衣ch nhánh parafin.

- Hydrocacbon th挨m đ挨n vòng và đa vòng ch栄 yếu ch泳a các m衣ch nhánh ankyl.

- Các h嬰p ch医t ch泳a vòng naphten, vòng th挨m và m衣ch nhánh ankyl trong cùng

một phân tử.

- Các h嬰p ch医t h英u có ch泳a các dị nguyên t嘘, ch栄 yếu là các h嬰p ch医t ch泳a l逢u

huỳnh, oxi và và nit挨.

Các parafin m衣ch thẳng, dài là lo衣i sáp rắn nên hàm l逢嬰ng chúng trong d亥u bôi

tr挨n ph違i gi違m tới m泳c t嘘i thiểu, đặc bi羽t là đ嘘i với d亥u bôi tr挨n sử d映ng 荏 nhi羽t độ th医p. Trong khi đó, các parafin m衣ch nhánh l衣i là thành ph亥n r医t t嘘t cho d亥u bôi tr挨n vì

chúng có độ 鰻n định nhi羽t và tính nhi羽t nhớt t嘘t. M衣ch nhánh càng dài thì đặc tính này

các thể hi羽n rõ ràng h挨n h挨n đ嘘i với các parafin m衣ch nhánh. T逢挨ng t詠 nh逢 vậy đ嘘i với hydrocacbon vòng no và vòng th挨m. Có thể nói rằng các tính ch医t mong mu嘘n này

cũng có 荏 c違 các hydrocacbon vòng naphten và vòng th挨m, là nh英ng lo衣i có tỉ l羽 s嘘 vòng trong phân tử th医p nh逢ng m衣ch nhánh l衣i dài và mang tính parafin.

S嘘 vòng ng逢ng t映 càng nhiều mà m衣ch nhánh parafin càng ngắn thì tính ch医t nhi羽t nhớt c栄a các hydrocacbon càng kém và càng không thích h嬰p để làm d亥u bôi tr挨n.

Để đáp 泳ng yêu c亥u và nâng cao ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u g嘘c, d亥u g嘘c c亥n đ逢嬰c chế biến sâu khi thu đ逢嬰c từ các phân đo衣n c栄a tháp ch逢ng c医t chân không nh逢 các quá

trình: chiết, tách, hydrotreating.... nhằm lo衣i b臼 các c医u tử không mong mu嘘n kh臼i d亥u

g嘘c. Vi羽c l詠a ch丑n d亥u g嘘c để pha chế d亥u bôi tr挨n ph映 thuộc vào độ nhớt, m泳c độ tinh chế, độ 鰻n định nhi羽t và kh違 nĕng t逢挨ng h嬰p với các ch医t khác nhau (ch医t ph映 gia)

hoặc vật li羽u mà d亥u bôi tr挨n sẽ tiếp xúc trong quá trình sử d映ng.

Công ngh羽 s違n xu医t d亥u g嘘c bao g欝m các b逢ớc sau:

- Ch逢ng c医t chân không

- Tách nh詠a, asphalten

- Tách aromatic

- Tách parafin

- Xử lý bằng hydro

Nhìn chung, d亥u g嘘c khoáng là thành ph亥n ch栄 yếu dùng để pha chế d亥u bôi

tr挨n, tuy vậy các tính ch医t c栄a d亥u g嘘c khoáng không đ栄 để cung c医p tính nĕng bôi

tr挨n thích h嬰p cho t医t c違 các lo衣i động c挨, máy móc, thiết bị. Vì d亥u g嘘c khoáng về c挨

b違n có thành ph亥n hóa h丑c t逢挨ng t詠 nhau, điều này làm h衣n chế các tính ch医t bôi tr挨n

c栄a d亥u g嘘c khoáng trong nh英ng điều ki羽n làm vi羽c khác nhau.

姶u và nh逢嬰c điểm c栄a d亥u t鰻ng h嬰p so với d亥u g嘘c khoáng:

姶u điểm:

- Cho phép điều chế ra các lo衣i d亥u g嘘c có các tính ch医t nh逢 đã định tr逢ớc vì



chúng đ逢嬰c t鰻ng h嬰p bằng ph違n 泳ng hóa h丑c từ các ch医t có phân tử l逢嬰ng nh臼 h挨n.

- Cho phép t衣o ra các ch医t có tính ch医t 逢u vi羽t nh医t dùng để làm d亥u g嘘c cho

d亥u bôi tr挨n, vì so với d亥u g嘘c t鰻ng h嬰p, d亥u g嘘c khoáng dù có dùng nhiều ph逢挨ng

pháp ph泳c t衣p (xử lý bằng hydro) cũng không thể tách đ逢嬰c hết các c医u tử không

mong mu嘘n ra kh臼i hỗn h嬰p d亥u g嘘c. Vì vậy d亥u g嘘c khoáng chỉ đ逢嬰c sử d映ng để s違n

xu医t các lo衣i d亥u nh運n có các yêu c亥u bôi tr挨n trung bình đ衣i di羽n cho các thuộc tính

chính c栄a d亥u. D亥u g嘘c t鰻ng h嬰p còn có thể t衣o ra các tính ch医t riêng bi羽t mà d亥u g嘘c

khoáng không có nh逢: hoàn toàn không cháy, hòa lẫn với n逢ớc…

- D亥u g嘘c t鰻ng h嬰p có kho違ng nhi羽t độ làm vi羽c rộng h挨n nhiều so với d亥u

khoáng, kho違ng từ – 550C đến 3200C.

Nh逢嬰c điểm:

- Nh逢嬰c điểm lớn nh医t c栄a d亥u g嘘c t鰻ng h嬰p là đòi h臼i nhiều công đo衣n t鰻ng

h嬰p hóa h丑c ph泳c t衣p, do đó giá thành d亥u g嘘c cao.

- Không s違n xu医t đ逢嬰c với một s嘘 l逢嬰ng lớn nh逢 d亥u g嘘c khoáng dù ngu欝n

nguyên li羽u lớn h挨n nhiều so với d亥u g嘘c khoáng.

- Không có các tính nĕng đa d衣ng nh逢 d亥u g嘘c khoáng vì trong hỗn h嬰p chỉ có

mặt c栄a một s嘘 c医u tử th詠c hi羽n một lo衣i ch泳c nĕng riêng bi羽t nào đó.

Thành ph亥n c栄a d亥u g嘘c t鰻ng h嬰p ch栄 yếu bao g欝m các ph亥n sau:

- Hydrocacbon t鰻ng h嬰p nh逢: Oligome olefin, các polyme, copolyme, các ankyl

c栄a hydrocacbon th挨m, polybuten, các hydrocacbon no m衣ch vòng…

- Este h英u c挨: ch栄 yếu là các este diaxit, este polyol c栄a axit béo…

- Polyglycol: Ch栄 yếu là các polyme c栄a etylen, propylen oxit có tr丑ng l逢嬰ng

phân tử cao hoặc c違 hai.

- Este photphat: ch栄 yếu là các este ankyl/aryl photphat…

1.2.1 Ch逢ng c医t chân không

Giai đo衣n th泳 nh医t trong công ngh羽 s違n xu医t d亥u g嘘c là tách l医y các phân đo衣n

riêng bi羽t có độ nhớt khác nhau. B逢ớc đ亥u này là quá trình ch逢ng c医t chân không ph亥n

cặn còn l衣i c栄a quá trình ch逢ng c医t khí quyển. Do đó, m映c đích c栄a b逢ớc này là điều

chỉnh độ nhớt và nhi羽t độ chớp cháy c栄a d亥u g嘘c. Ch逢ng c医t chân không nhằm điều

chỉnh độ nhớt và nhi羽t độ chớp cháy c栄a d亥u g嘘c.

{ Phân đoạn

Phân đoạn xăng



Hình 1: Tháp chưng cất chân không sＶn xuất dầu nhờn

1.2.2 Tách nhựa, asphalten

S詠 có mặt c栄a nh詠a, asphalten trong d亥u g嘘c chính là nguyên nhân làm cho d亥u

g嘘c có độ nhớt cao, chỉ s嘘 độ nhớt (VI_Viscosity Index) th医p, có độ bền oxi hoá th医p,

d宇 gây ĕn mòn và làm x医u màu d亥u (do th逢運ng có các dị nguyên t嘘 trong chúng), là

nguyên nhân xu医t hi羽n keo làm m医t tính đ欝ng nh医t c栄a d亥u.

Để tách nh詠a, asphalten thông th逢運ng ng逢運i ta dung ph逢挨ng pháp chiết với dung

môi thích h嬰p. Vi羽c l詠a ch丑n dung môi ph映 thuộc vào tính ch丑n l丑c c栄a nó, t泳c là vào kh違 nĕng phân tách hai nhóm c医u tử khác nhau về mặt hoá h丑c. Dung môi dùng ph違i rẻ, sẵn có,

bền về mặt hoá h丑c trong khi sử d映ng, không gây ĕn mòn và d宇 sử d映ng. Ngày nay, ng逢運i

ta th逢運ng sử d映ng propan làm dung môi cho quá trình chiết tách nh詠a, asphalten. Hi羽u su医t c栄a quá trình chiết ph映 thuộc vào ba yếu t嘘 c挨 b違n: b違n ch医t c栄a dung môi, nhi羽t độ tiến

hành và tỉ l羽 dung môi trên nguyên li羽u. Đ嘘i với dung môi propan, quá trình chiết th逢運ng

đ逢嬰c tiến hành 荏 40 - 960C với tỉ l羽 dung môi: nguyên li羽u là 5 : 8.

1.2.3 Tách aromactic

Các hydrocabon th挨m có chỉ s嘘 độ nhớt th医p, độ nhớt lớn, đ欝ng th運i chúng r医t kém

bền, d宇 bị oxi hoá làm tĕng khuynh h逢ớng t衣o c嘘c do vậy trong quá trình s違n xu医t d亥u g嘘c

ng逢運i ta ph違i lo衣i các aromatic.

Vi羽c tách aromatic cũng đ逢嬰c th詠c hi羽n bằng ph逢挨ng pháp chiết. Có ba dung môi

th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng đó là furfurol, phenol và n-metyl-2pyrolydon (NMP). Nếu đem dung

môi hoà trộn kỹ với phân đo衣n d亥u sau đó để yên để cho hỗn h嬰p này tách lắng thì hai pha

hoặc hai lớp sẽ đ逢嬰c t衣o thành. Pha chiết ch泳a h亥u nh逢 toàn bộ dung môi cùng với các c医u

tử tan trong đó mà ch栄 yếu là các hydrocabon th挨m; pha còn l衣i g欝m một ít c医u tử không



tan, ch栄 yếu là các hydrocabon no và một ít dung môi. Sau khi tách dung môi, ph亥n chiết ra

còn l衣i đều không biến đ鰻i gì về mặt hoá h丑c.

Hình 2: Sơ đồ chiết các Aromatic, nhựa asphalten

1.2.4 Tách parafin (tách sáp)

Hỗn h嬰p các parafin m衣ch thẳng (sáp) có nhi羽t độ nóng ch違y cao và hoà tan

kém trong d亥u m臼. Vì thế chúng không đ逢嬰c phép có mặt trong d亥u nh運n thành ph亥n,

ngo衣i trừ khi hàm l逢嬰ng r医t th医p, hoặc các lo衣i d亥u đ逢嬰c sử d映ng trong nh英ng điều

ki羽n đặc bi羽t. Trên th詠c tế, h亥u nh逢 t医t c違 các lo衣i d亥u g嘘c khoáng đều ph違i qua quá

trình tách parafin.

Tách parafin là một trong nh英ng khâu quan tr丑ng nh医t và khó khĕn nh医t trong quá

trình s違n xu医t d亥u g嘘c. Có hai quy trình chính hi羽n đang đ逢嬰c sử d映ng cho m映c đích này.

Quy trình th泳 nh医t là làm l衣nh kết tinh sáp; quy trình th泳 hai là dùng quá trình cracking

ch丑n l丑c để bẻ gãy phân tử parafin t衣o thành nh英ng s違n phẩm nhẹ, ph逢挨ng pháp này còn

đ逢嬰c g丑i là ph逢挨ng pháp tách parafin dùng ch医t xúc tác.

1.2.4.1 Tách sáp bằng phương pháp kết tinh

Sáp d亥u m臼 bao g欝m nh英ng h嬰p ph亥n d宇 tách riêng do kết tinh khi làm l衣nh

phân đo衣n có ch泳a chúng. Nh逢 vậy bằng cách kết tinh có thể d宇 dàng xử lý d亥u ch泳a

sáp thành d亥u không ch泳a sáp. Quá trình này d詠a trên nguyên lý làm l衣nh d亥u để kết tinh parafin rắn sau đó l丑c hoặc ly tâm tách riêng ph亥n rắn ra kh臼i pha l臼ng. Tuy

nhiên, ph逢挨ng pháp này không liên t映c, đòi h臼i có áp su医t cao 荏 nhiều khâu; độ nhớt

cao c栄a d亥u làm cho quá trình l丑c r医t khó khĕn đặc bi羽t với các d亥u có độ nhớt lớn;

không áp d映ng ph逢挨ng pháp này với nhiều lo衣i d亥u có các lo衣i sáp vi tinh thể.... Chính

Tháp chiết Cột cất dung môi

trong Rafinat

Cột cất dung môi

trong phần chiết

Nguyên liệu

phân đoạn chưng cất

Raf

inat

và

dung

môi

Dun

g m

ôi

Dun

g m

ôi

Phần chiết và dung môi

Rafinat Phần chiết



vì thế, để khắc ph映c nh英ng nh逢嬰c điểm trên ng逢運i ta kết h嬰p làm l衣nh với vi羽c sử

d映ng dung môi. Thông th逢運ng ng逢運i ta th逢運ng sử d映ng hỗn h嬰p các dung môi khác

nhau để làm tĕng tính linh ho衣t c栄a quá trình. Hỗn h嬰p mytyl etyl xeton (MEK) với

metyl izo butyl xeton (MIBK) hoặc MEK với toluen hay đ逢嬰c sử d映ng.

1.2.4.2 Quá trình hydro cracking chọn lọc

Quá trình hydrocracking ch丑n l丑c dùng để tách parafin từ d亥u có hai lo衣i: lo衣i th泳 nh医t chỉ dùng một lo衣i ch医t xúc tác nhằm h衣 nhi羽t độ đông đặc; lo衣i th泳 hai dùng

hai lo衣i ch医t xúc tác vừa để h衣 nhi羽t độ đông đặc vừa để tĕng độ bền oxi hoá c栄a s違n

phẩm. Ch医t xúc tác đ逢嬰c sử d映ng là các zeolit t鰻ng h嬰p. Các ch医t xúc tác này có thể bẻ gãy m衣ch hydrocacbon m衣ch thẳng và hydrocacbon có m衣ch dài một cách ch丑n l丑c.

Ph逢挨ng pháp này có nhiều 逢u điểm h挨n so với ph逢挨ng pháp kết tinh nh逢 hi羽u su医t cao, không c亥n có công đo衣n làm s衣ch bằng hydro, v嘘n đ亥u t逢 th医p, cho phép s違n xu医t d亥u g嘘c có nhi羽t độ đông đặc th医p từ nh英ng nguyên li羽u có hàm l逢嬰ng parafin cao.

1.2.5 Làm s衣ch bằng hydro

Quá trình tinh chế s違n phẩm d亥u đã tách parafin là quá trình c亥n thiết nhằm lo衣i b臼 các ch医t ho衣t động về mặt hoá h丑c, có 違nh h逢荏ng đến tính ch医t hoá lý c栄a d亥u g嘘c.

Ví d映 các h嬰p ch医t ch泳a nit挨違nh h逢荏ng m衣nh đến màu sắc cũng nh逢 độ bền màu c栄a

d亥u g嘘c vì thế ph違i lo衣i b臼 chúng và đó chính là yêu c亥u c栄a quá trình tinh chế bằng

hydro.

RSH + H2 ---å H2S + RH

C5H5N + H2 --å C5H12 + NH3

.......................................

Sau đó tiến hành tách lo衣i H2S, NH3.... sẽ thu đ逢嬰c d亥u g嘘c có độ bền hoá lý cao

và phẩm ch医t t嘘t phù h嬰p h挨n cho quá trình s違n xu医t d亥u bôi tr挨n th逢挨ng phẩm.

1.2.6 Cách g丑i tên d亥u g嘘c – Phân lo衣i d亥u g嘘c

- Phân lo衣i theo thành ph亥n: Cĕn c泳 vào thành ph亥n c栄a các lo衣i Hydrocacbon nào chiếm 逢u thế trong d亥u g嘘c mà có thể phân d亥u g嘘c thành các lo衣i nh逢: d亥u khoáng farafin, d亥u g嘘c khoáng naphten, d亥u g嘘c khoáng aromatic. B違ng 1

cho th医y s詠 khác nhau về tính ch医t vật lý và hóa h丑c c栄a d亥u bôi tr挨n có c医u trúc khác

nhau. D亥u g嘘c aromat đ逢嬰c dẫn ra 荏 b違ng này chỉ để so sánh mà không đ逢嬰c dùng để s違n xu医t d亥u bôi tr挨n.

B違ng 1. Đặc tính vật lý và hóa học của các loại dầu khoáng khác nhau

Tính ch医t/ thành ph亥n hóa h丑c D亥u parafin D亥u naphten D亥u aromat

Độ nhớt 荏 40oC, cSt 40 40 36



Độ nhớt 荏 100oC, cSt

Chỉ s嘘 độ nhớt

Tỷ tr丑ng 荏 200C

Nhi羽t độ chớp cháy, oC

Điểm anilin, oC

Nhi羽t độ đông đặc, oC

Phân tử l逢嬰ng, đvc

Chỉ s嘘 khúc x衣

6,2

100

0,8628

229

107

-15

440

1,4755

5,0

0

0,9194

174

73

-30

330

1,5068

4,0

-185

0,9826

160

17

-24

246

1,5503

Phân tích qua đ医t sét

% h嬰p ch医t phân c詠c

% thành ph亥n th挨m

% thành ph亥n no

0,2

8,5

91,3

3,0

43

54

6,0

80

14

Lo衣i nguyên tử c医u trúc nhóm

(phân tích c医u trúc nhóm)

% CA

% CN

% CP

2

32

66

19

37

44

41

36

23

- Phân lo衣i theo đ瓜 nh噂t: Ph亥n ch逢ng c医t đ逢嬰c sử d映ng làm nguyên li羽u cho

quá trình s違n xu医t d亥u g嘘c th逢運ng nằm trong kho違ng 11 đến 150 cSt 荏 400C. Độ nhớt

c栄a các phân đo衣n cặn 荏 kho違ng 140 đến 1200 cSt. D亥u g嘘c khoáng có cách g丑i tên

t衣o s詠 khác bi羽t gi英a các phân đo衣n đ亥u ch逢ng c医t và d亥u cặn theo độ nhớt:

+ Các phân đo衣n d亥u g嘘c trung tính SN (Sovent Neutral) đ逢嬰c phân lo衣i theo

độ nhớt Saybolt (SUS) 荏 1000F: SN 70, SN 150, SN 500… Chẳng h衣n, d亥u g嘘c SN

150 là phân đo衣n d亥u ch逢ng c医t có độ nhớt 150 SUS 荏 1000F (29 cSt 荏 400C).

+ Các phân đo衣n cặn BS (Bright Stock) đ逢嬰c phân lo衣i theo độ nhớt Saybolt 荏

2100F: BS 150, BS 250… Chẳng h衣n, d亥u BS 150 là phân đo衣n d亥u cặn có độ nhớt

150 SUS 荏 2100F (30,6 cSt 荏 1000C).

- Phân lo衣i theo ch雨 s嘘 đ瓜 nh噂t (VI):

+ D亥u có chỉ s嘘 độ nhớt cao (HVI): VI > 85, đ逢嬰c s違n xu医t từ d亥u g嘘c parafin

qua công đo衣n tách chiết bằng dung môi và tách sáp.

+ D亥u có chỉ s嘘 độ nhớt trung bình (MVI): 30 < VI < 85, đ逢嬰c s違n su医t từ c違 hai ph亥n c医t naphten và parafin.

+ D亥u có chỉ s嘘 độ nhớt th医p (LVI): VI < 30, đ逢嬰c s違n su医t từ phân đo衣n d亥u

g嘘c naphten và đ逢嬰c dùng khi chỉ s嘘 độ nhớt và độ oxy hóa không c亥n thiết chú tr丑ng

lắm.

Công ngh羽 hydrocracking có thể t衣o d亥u g嘘c có chỉ s嘘 độ nhớt cao h挨n 140, đó là



các lo衣i d亥u có chỉ s嘘 độ nhớt r医t cao (VHVI) hoặc siêu cao (SHVI) hay còn g丑i là d亥u

g嘘c bán t鰻ng h嬰p. D亥u g嘘c bán t鰻ng h嬰p là d衣ng trung gian gi英 d亥u g嘘c khoáng tiêu biểu

và các hydrocacbon t鰻ng h嬰p, chúng t衣o ra d亥u g嘘c có tính ch医t t嘘t h挨n.

- Phân lo衣i theo nhóm: Ngoài các h羽 th嘘ng phân lo衣i đã biết, ng逢運i ta cũng

phân lo衣i d亥u g嘘c theo nhóm d詠a vào chỉ tiêu về hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh (S) và chỉ s嘘 độ nhớt theo tiêu chuẩn API nh逢 b違ng 2.

Bảng 2. Phân loại dầu gốc theo nhóm

D亥u g嘘c HC no (%) Hàm l逢嬰ngl逢u huỳnh

(%)

Chỉ s嘘 độ nhớt (%)

Nhóm I

Nhóm II

Nhóm III

< 90

≥ 90

≥ 90

> 0,03

≤ 0,03

≤ 0,03

80 - 120

80 – 120

> 120

1.3 PH影 GIA

1.3.1 T鰻ng quan

Ph映 gia là nh英ng h嬰p ch医t h英u c挨, c挨 kim và vô c挨, thậm chí là các nguyên t嘘, đ逢嬰c thêm vào các ch医t bôi tr挨n để nâng cao các tính ch医t riêng bi羽t v嘘n có hoặc b鰻 sung các tính ch医t ch泳a có c栄a d亥u g嘘c nhằm thu đ逢嬰c d亥u bôi tr挨n có phẩm ch医t t嘘t h挨n tho違 mãn các yêu c亥u tính nĕng đ嘘i với một m映c đích sử d映ng nào đó. Th逢運ng

mỗi lo衣i ph映 gia đ逢嬰c dùng 荏 n欝ng độ từ 0,01 đến 5%. Tuy nhiên, trong nhiều tr逢運ng

h嬰p một ph映 gia có thể đ逢嬰c đ逢a vào 荏 kho違ng n欝ng độ dao động từ vài ph亥n tri羽u đến

trên 10%.

Ph亥n lớn các lo衣i d亥u bôi tr挨n c亥n nhiều lo衣i ph映 gia khác nhau để tho違 mãn t医t c違 các yêu c亥u tính nĕng. Trong một s嘘 tr逢運ng h嬰p các ph映 gia riêng bi羽t đ逢嬰c pha

thẳng vào d亥u g嘘c. Trong nh英ng tr逢運ng h嬰p khác, hỗn h嬰p các lo衣i ph映 gia đ逢嬰c pha

trộn thành ph映 gia đóng gói, sau đó sẽ đ逢挨c đ逢a tiếp vào d亥u.

Có lo衣i ph映 gia chỉ có một ch泳c nĕng nh逢ng cũng có nhiều ph映 gia có thể đ違m

nhiều ch泳c nĕng. Nh逢 ph映 gia ZnDDP có ch泳c nĕng ch嘘ng oxi hoá, gi違m mài mòn, 泳c

chế ĕn mòn. Do vậy sẽ có ph映 gia đ挨n ch泳c và ph映 gia đa ch泳c.

Các lo衣i ph映 gia khác nhau có thể hỗ tr嬰 lẫn nhau, gây ra hi羽u 泳ng t逢挨ng hỗ, hoặc hi羽u 泳ng đ嘘i kháng. Tr逢運ng h嬰p sau có thể làm gi違m hi羽u l詠c c栄a ph映 gia, t衣o ra

nh英ng s違n phẩm ph映 không tan hoặc nh英ng s違n phẩm có h衣i khác. Nh英ng t逢挨ng tác

này do h亥u hết các ph映 gia đều là các hoá ch医t ho衣t động vì thế chúng tác d映ng qua l衣i ngay trong ph映 gia đóng gói hoặc trong d亥u t衣o ra các ch医t mới.

D亥u g嘘c 違nh h逢荏ng đến ph映 gia qua hai tính nĕng chính: tính t逢挨ng h嬰p và tính



hoà tan. Tinh hoà tan đặc tr逢ng cho kh違 nĕng gi英 các ph映 gia trong d亥u, không cho

chúng tách ra c栄a d亥u g嘘c. Tính t逢挨ng h嬰p đặc tr逢ng cho kh違 nĕng t逢挨ng thích c栄a

d亥u g嘘c với ph映 gia, không làm gi違m hi羽u l詠c c栄a ph映 gia, đặc tr逢ng cho kh違 nĕng b違o

toàn c医u trúc phân tử và hi羽u qu違 tác d映ng c栄a ph映 gia. Tính hoà tan và tính t逢挨ng h嬰p

ph映 thuộc vào b違n ch医t c栄a d亥u g嘘c. D亥u g嘘c t鰻ng h嬰p có tính t逢挨ng h嬰p t嘘t song có

tính hoà tan kém còn d亥u g嘘c khoáng thì ng逢嬰c l衣i, có tính hoà tan t嘘t còn tính t逢挨ng

h嬰p kém.

Trong quá trình sử d映ng, d亥u bôi tr挨n r医t d宇 bị biến ch医t làm gi違m phẩm ch医t ch医t l逢嬰ng. Các ph映 gia đ逢嬰c sử d映ng để ngĕn chặn các quá trình vật lý, hóa h丑c x違y

ra làm gi違m ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u bôi tr挨n. Các ch泳c nĕng chính c栄a ph映 gia là (16):

- Làm tĕng độ bền oxi hoá

- Khử ho衣t tính xỳc t臼c c栄a kim lo衣i - Ch嘘ng ĕn mũn

- Ch嘘ng gỉ - Ch嘘ng s詠 t衣o cặn bẩn và cặn bùn

- Gi英 các t衣p ch医t bẩn 荏 d衣ng huyền ph映 - Tĕng chỉ s嘘 độ nhớt

- Gi違m nhi羽t độ đông đặc

- Làm d亥u có thể trộn lẫn với n逢ớc

- Ch嘘ng s詠 t衣o b丑t - Ngĕn chặn s詠 phát triển c栄a vi sinh vật - Làm cho d亥u có kh違 nĕng bám dính t嘘t - Tĕng kh違 nĕng làm kín

- Làm gi違m ma sát

- Làm gi違m và ngĕn chặn s詠 mài mũn

- Ch嘘ng s詠 kẹt x逢ớc cac bề mặt kim lo衣i

1.3.2 Gi噂i thiệu m瓜t s嘘 lo衣i ph映 gia điển hình

1.3.2.1 Phụ gia chống oxi hoá dầu

H亥u hết các h嬰p ph亥n c栄a d亥u bôi tr挨n đều tác d映ng nhanh hoặc chậm với oxi

t衣o thành quá trình oxi hóa. Kh違 nĕng bền oxi hoá c栄a các h嬰p ch医t hydrocabon tĕng

d亥n theo th泳 t詠:

Hydrocabon không no < h嬰p ch医t dị nguyên t嘘 < hydrocacbon th挨m < naphten

< parafin.

T嘘c độ c栄a quá trình oxi hóa chịu 違nh h逢荏ng c栄a nhiều yếu t嘘 nh逢 b違n ch医t c栄a

d亥u g嘘c, nhi羽t độ, hi羽u 泳ng xúc tác c栄a kim lo衣i, s詠 khu医y trộn, n欝ng độ oxi trong d亥u.

C挨 chế c栄a ph違n 泳ng oxi hoá là c挨 chế g嘘c x違y ra theo 3 giai đo衣n: giai đo衣n kh挨i



mào, giai đo衣n phát triển m衣ch và giai đo衣n tắt m衣ch.

Giai đo衣n kh挨i mào:

2RH + O2 ---> 2R* + H2O2

Giai đo衣n phát triển m衣ch:

R* + O2 ---> ROO*

ROO* + RH ---> ROOH + R*

ROOH --->RO* + O*H

RO* + RH ---> ROH + R*

OH* + RH ---> H2O + R*

2ROOH ---> ROO* + ROO* + H2O

RR’HCO* ---> RCHO + R’*

RR’R”CO* ---> RR’CO + R”*

-----------

Giai đo衣n tắt m衣ch: các g嘘c t詠 do kết h嬰p với nhau t衣o ra các s違n phẩm bền

khác nhau:

R* + R* ---> R-R

R* + R* ---> R’- CH=CH2 + R’’H

2RO* ---> ROOR

2ROO* ---> ROOR + O2

Mặt khác, trong quá trình sử d映ng trong d亥u bôi tr挨n luôn có mặt các ion kim

lo衣i, đây cũng là xúc tác đẩy nhanh quá trình oxy hóa d亥u. S詠 có mặt c栄a chúng đóng

vai trò nh逢 tác nhân cho quá trình kh挨i mào và quá trình phát triển m衣ch:

Giai đo衣n kh挨i mào:

M(n+1)+ + RH ----> Mn+ + H+ + R*

Mn+ + O2 ---> M(n+1)+ + O2*-

Giai đo衣n phát triển m衣ch:

M(n+1)+ + ROOH ----> Mn+ + H+ + ROO*

Mn+ + ROOH ---> M(n+1)+ + OH* + RO*

Song song với quá trình oxi hóa luôn x違y ra quá trình polime hóa các h嬰p ch医t trung gian ch泳a các liên kết bội để t衣o ra nh詠a, asphalten, cặn bùn... Quá trình biến

tính c栄a d亥u luôn x違y ra 荏 c違 nhi羽t độ th医p và nhi羽t độ cao. 雲 nhi羽t độ th医p là s詠 hình

thành các s違n phẩm nh逢 peoxit, r逢嬰u, andehyt, xeton và n逢ớc. D逢ới điều ki羽n nhi羽t độ cao các d衣ng axit đ逢嬰c hình thành sau cùng c栄a quá trình biến tính d亥u. D亥u bị oxi hóa

sẽ làm tĕng độ nhớt và kh違 nĕng bay h挨i, t衣o cặn bùn và d亥u vecni. Mặt khác axit cũng

đ逢嬰c hình thành từ ph違n 泳ng c栄a g嘘c t詠 do ankyl peoxit với andehyt hoặc xeton, đây

chính là tiền đề c栄a quá trình hình thành cặn bùn c栄a d亥u nh運n.

- Ph違n 泳ng t衣o các axit từ xeton và andehyt 荏 nhi羽t độ >1200C.



- Ph違n 泳ng t衣o các ng逢ng t映 aldol từ xeton và andehyt 荏 nhi羽t độ >1200C.

D詠a vào c挨 chế c栄a ph違n 泳ng oxi hoá, ng逢運i ta chia các ph映 gia ch嘘ng oxi hoá theo

c挨 chế tác d映ng c栄a chúng. Đó là ph映 gia 泳c chế theo c挨 chế g嘘c và ph映 gia phân h栄y.

- Ph映 gia 泳c ch嘘ng oxy hóa theo c挨 chế g嘘c là các ch医t có kh違 nĕng tác d映ng với

các g嘘c t詠 do t衣o s違n phẩm bền ngĕn chặn quá trình oxi hóa tiếp t映c x違y ra, các ch医t có

kh違 nĕng ch嘘ng t衣o cặn cacbon… ph映 gia lo衣i này cũn đ逢嬰c xem nh逢 các ch医t ch嘘ng oxi

hóa s挨 c医p. C挨 chế ho衣t động c栄a chúng là nh逢運ng một nguyên tử H qua các ph違n 泳ng

với g嘘c ankyl và/hoặc với các g嘘c ankyl peoxit làm gián đo衣n c挨 chế phát triển m衣ch c栄a

quá trình oxi hóa d亥u. S違n phẩm t衣o thành là các g嘘c bền nh逢: g嘘c ankyl sẽ thành HC, g嘘c

ankyl peoxit tr荏 thành hydropeoxit. Ch医t ch嘘ng oxi hóa s挨 c医p đ逢嬰c dùng pha chế vào

trong d亥u nh運n là các dẫn xu医t c栄a phenol và amin th挨m. Tuy nhiên, s詠 chuyển hóa c栄a

nguyên tử H từ nguyên tử oxi hoặc nguyên tử nit挨 đến g嘘c có các d衣ng quinon hoặc

quinon amin không thể b違o v羽 đ逢嬰c hết các g嘘c t詠 do c栄a chuỗi ph違n 泳ng. C挨 chế chung

c栄a các ch医t ch嘘ng oxy hóa s挨 c医p có thể đ逢嬰c biểu di宇n nh逢 sau:

R* + InhH ---> RH + Inh*

Inh* + R* ---> InhR (bền)

* Cơ chế hoＴt động của phụ gia chống oxy hóa gốc phenol

Một ch医t điển hình c栄a ph映 gia ch嘘ng oxy hóa g嘘c phenol là 3,5-di-t-butyl-4-

hydroxytoluene (2,6-di-t-butyl-4-methylphenol), g丑i tắt là BHT.



D詠a vào các ph違n 泳ng tr運n thí hằng s嘘 t嘘c độ ph違n 泳ng c栄a g嘘c ankyl với oxy

t衣o thành ankyl peoxit lớn h挨n nhiều so với hằng s嘘 t嘘c độ c栄a g嘘c ankyl với BHT.

Điều đó có nghĩa trong s詠 có mặt c栄a oxy thí ph違n 泳ng c栄a g嘘c ankyl với BHT r医t ớt

x違y ra. Thay vào đó BHT và các dẫn xu医t c栄a phenol khác nh逢運ng một nguyên tử H

cho g嘘c ankyl peoxit và bẫy chúng.

C亥n chú ý rằng các g嘘c dẫn xu医t c栄a phenol là bền b荏i các hi羽u 泳ng không gian

và c医u trỳc cộng h逢荏ng. C医u trúc cộng h逢荏ng c栄a g嘘c Cyclohexadien có thể kết h嬰p

với một g嘘c ankyl peoxit th泳 hai để t衣o thành cyclohexadien ankyl peoxit, ch医t này

bền 荏 nhi羽t độ nh臼 h挨n 1200C. Ph違n 泳ng d逢ới đây chỉ ra rằng 荏 nhi羽t cao h挨n

cyclohexadien ankyl peoxit có thể bị phân h栄y thành g嘘c alkoxy, g嘘c ankyl và 2,6-di-

t-butyl-1,4-benzoquinon.



Hai g嘘c phenol c医u trúc cộng h逢荏ng có thể bị thay đ鰻i 荏 giai đo衣n tắt m衣ch c栄a

ph違n 泳ng theo c挨 chế g嘘c. Một g嘘c phenol có thể nh逢運ng một nguyên tử H cho g嘘c

phanol khác để t衣o thành một phân tử BHT và một phân tử metylen cyclohexadien.

* Cơ chế hoＴt động của phụ gia chống oxy hóa gốc amin thơm.

Ch医t ph映 gia ch嘘ng oxy hóa g嘘c amin th挨m th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng là alkylat

diphenylamin. C挨 chế ph違n 泳ng c栄a ch医t 泳c chế oxy hóa bằng alkylat diphenylamin

đ逢嬰c bắt đ亥u thật kỳ l衣 với một nguyên tử H đ逢嬰c tách ra b荏i s詠 có mặt c栄a các g嘘c

ankyl, ankyl peoxit và alkoxyl nh逢 d逢ới đây.

Do s詠 tập trung ph亥n lớn c栄a các g嘘c ankyl peoxit nên chúng có thể ph違n 泳ng

đ逢嬰c alkylat diphenylamin để t衣o thành một ph亥n g嘘c amin và ph亥n lớn các ankyl



hydropeoxit. D逢ới đây là 5 b逢ớc x違y ra theo c挨 chế 泳c chế oxi hóa c栄a các amin th挨m

荏 nhi羽t độ th医p (< 1200C).

雲 b逢ớc th泳 2 g嘘c amin ph違n 泳ng với một g嘘c ankyl peroxy th泳 hai t衣o thành

g嘘c nitroxyl và một g嘘c ankoxy. G嘘c nitroxyl luôn bền qua ba d衣ng c医u trúc cộng

h逢荏ng theo c挨 chế d逢ới đây:

雲 các b逢ớc 3,4 và 5 các g嘘c nitroxyl tiếp t映c ph違n 泳ng với các g嘘c ankyl peoxit

t衣o thành hỗn h嬰p nitroxyl – peoxit (b逢ớc 3), nitroxyl cyclohexadien (b逢ớc 4) và 荏

b逢ớc 5 nitroxyl cyclohexadien phân h栄y thành 1,4 benzoquinon và ankylat

nitrosobenzen.

雲 nhi羽t độ th医p (<1200C) g嘘c nitroxyl cũng có thể ph違n 泳ng với một g嘘c ankyl

để t衣o thành N-sec-alkoxy diphenylamin trung gian. Ch医t trung gian này d逢ới tác d映ng

nhi羽t sẽ sắp xếp l衣i thành một xeton và hoàn nguyên alkylat diphenylamin.



Tuy nhiên 荏 nhi羽t độ cao (>1200C) , g嘘c nitroxyl có thể ph違n 泳ng với một

nguyên tử H đ逢嬰c tách ra từ g嘘c ankyl t衣o thành N- hydroxyl dephenylamin và anken.

N- hydroxyl dephenylamin sau đó có thể ph違n 泳ng với g嘘c ankyl peoxit để hoàn

nguyên g嘘c nitroxyl và một ankyl hydropeoxit

* Tính tương hỗ giữa chất ức chế oxi hóa gốc amin thơm và gốc các dẫn xuất của

phenol.

Trong nhiều tr逢運ng h嬰p khác nhau, gi英a các ph映 gia luôn có s詠違nh h逢荏ng lẫn

nhau thể hi羽n qua tính t逢挨ng hỗ và tính đ嘘i kháng. Trong tr逢運ng h嬰p này, tính t逢挨ng

hỗ gi英a ph映 gia g嘘c amin th挨m và ph映 gia g嘘c dẫn xu医t c栄a phenol đ逢嬰c thể hi羽n 荏

ph違n 泳ng d逢ới đây:

- Ph映 gia ch嘘ng oxi hoá bằng cách phân huỷ các hydropeoxit (hydropeoxit là

một trong nh英ng ch医t sinh ra g嘘c t詠 do thúc đẩy quá trình oxi hóa) t衣o s違n phẩm bền

đ逢嬰c xem nh逢 là ch医t ch嘘ng oxy hóa th泳 c医p hay cũn g丑i là các ph映 gia phân huỷ. H嬰p ch医t c栄a l逢u huỳnh và/hoặc h嬰p ch医t c栄a ph嘘t pho th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng nhằm



gi違m bớt các hydropeoxit trong ph違n 泳ng chuỗi g嘘c để t衣o thành các ancol. Các ch医t ch嘘ng oxi hóa th泳 c医p th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng là Zinc dialkyldithiophosphate,

phosphites, và các thio khác…

Kẽm dialkyldithiophosphate (ZDDP) là ph映 gia đ逢嬰c sử d映ng sử d映ng từ r医t lâu

và đ逢嬰c điều chế b荏i Herbert C. Freuner thuộc hi羽p hội d亥u m臼 California thuộc Los

Angeles. Theo đó thí ZDDP đ逢嬰c t鰻ng h嬰p nh逢 sau:

雲 b逢ớc đ亥u c栄a ph違n 泳ng 泳c chế ĕn mũn, ZDDP ph違n 泳ng nhanh với

hydropeoxit t衣o thành mu嘘i baz挨 ZDDP nh逢 d逢ới đây:

G嘘c diankyldithiophotphoryl tiếp t映c ph違n 泳ng với hydropeoxit t衣o axit diankyl

dithiophotphoric, axit này l衣i tiếp t映c ph違n 泳ng nhanh với ROOH để t衣o ra các s違n

phẩm là các ch医t không ho衣t động trong chuỗi ph違n 泳ng 泳c chế oxi hóa. H羽 th嘘ng các

ph違n 泳ng một chiều đó sẽ làm gi違m s詠 có mặt c栄a các g嘘c hydropeoxit một cách đáng

kể.

S違n phẩm c栄a các ph違n 泳ng 泳c chế oxy hóa bao g欝m: disulfide, các đ欝ng đẳng

c栄a mono và trisulfide và các h嬰p ch医t có d衣ng nh逢: (RO)n(RS)3-nP=S và (RO)n(RS)3-

nP=O. Các s違n phẩm này cho th医y chúng r医t ít ho衣t động gi嘘ng nh逢 các ch医t 泳c chế oxy hóa hoặc các ch医t ch嘘ng mũn khác.

Các nhà khoa h丑c cũng phát hi羽n ra s詠 có mặt c栄a các ion ho衣t động, nh英ng ion

này sẽ là tác nhân làm các axit diakyl dithiophotphoric.



雲 nh英ng n挨i có s詠 tập trung c栄a ZDDP th医p, có thể sẽ x違y ra ph違n 泳ng th栄y

phân ZDDP thành mu嘘i kẽm trung tính và axit diakyl dithiophotphoric. 雲 nhi羽t độ cao

h挨n 1250C diakyl dithiophotphoryl disulfide sẽ bị phân h栄y t衣o thành g嘘c diakyl

dithiophotphoryl, nh英ng g嘘c mà sau đó sẽ ph違n 泳ng đ逢嬰c với ROOH để t衣o ra nhiều

axit diakyl dithiophotphoric. Vỡ vậy, có r医t nhiều cách khác nhau có thể dùng để t衣o

thành các axit diakyl dithiophotphoric.

ZDDP trung tính cũng có thể ph違n 泳ng đ逢嬰c với ROOH theo c挨 chế chuyển

dịch electron, khi đó sẽ kéo theo s詠鰻n định (gi違m kh違 nĕng ho衣t động) c栄a các g嘘c

hydropeoxit trung gian, kết qu違 là t衣o ra các s違n phẩm diakyl dithiophotphoryl

disulfide không ho衣t động.

Bảng 3: Một số loại phụ gia chống Oxy hoá

Lo衣i ph映 gia Tên ph映 gia Công th泳c hoá h丑c



2,6 diter butyl

paracresol

Các dẫn xu医t c栄a

Phenol

4,6 diankyl phenol

Diankylphenylamin

Diankylphenyl_

Alphanaptylamin

Phenyl_

Alphanaptylamin

Amin th挨m

Diamin th挨m

Dẫn xu医t c栄a Urê

R = C8 – C12 Các Phenol có ch泳a N

hoặc S Phenol Sunfua

R = C8 – C12 và

x = 1 hoặc 2

Kẽm

Điankyldithiôphotphat

(ZnDDP) ZnDDP

1.3.2.2 Phụ gia thụ động hoá kim loại

Các bề mặt kim lo衣i (Cu, Fe..) là các ch医t xúc tác lý t逢荏ng cho quá trình oxi hoá,

là quá trình không mong mu嘘n x違y ra trong quá trình sử d映ng d亥u bôi tr挨n. Do vậy



ph違i vô hi羽u hoá ho衣t tính xúc tác c栄a chúng.

Các ph映 gia th映 động hoá kim lo衣i bám lên trên bề mặt kim lo衣i d詠a trên s詠 hình

thành ph泳c ch医t (ph泳c Chelat) ngĕn c違n s詠 tiếp xúc tr詠c tiếp gi英a bề mặt kim lo衣i với

d亥u bôi tr挨n do vậy th映 động hoá đ逢嬰c kim lo衣i. Đ嘘i với các h衣t kim lo衣i trong kh嘘i d亥u thí các ph映 gia này t臼c d映ng với nú hình thành ph泳c ch医t r欝i lắng xu嘘ng. Đ嘘i với

các bề mặt kim lo衣i các ph映 gia này h医p ph映 lên bề mặt nó t衣o thành một màng b違o v羽 ngĕn c違n ho衣t tính xúc tác c栄a kim lo衣i.

Các ph映 gia điển hình là N-salixilidenetylamin hoặc N,N’ disalixilidenetylamin,

EDTA (etylendiamin tetra axetic), benzotriazon....

- N-salixilidenetylamin:

- N,N’ disalixilidenetylamin:

1.3.2.3 Phụ gia ức chế ăn mòn

Trong quá trình làm vi羽c, các bề mặt kim lo衣i tiếp xúc với d亥u bôi tr挨n r医t d宇 bị ĕn mòn b荏i các tác nhân có tính axit nh逢 các axit h英u c挨 hoặc vô c挨, các h嬰p ch医t ho衣t động ch泳a S, các peoxit.... do vậy d亥u bôi tr挨n ph違i có ph映 gia 泳c chế ĕn mòn.

Các ph映 gia này h医p ph映 l運n bề mặt kim lo衣i t衣o thành một màng b違o v羽 (màng

này cũn có t臼c d映ng th映 động hoá kim lo衣i). Màng b違o v羽 này sẽ ph違i dính chặt lên bề mặt kim lo衣i tránh bị tróc ra b荏i các ch医t phân tán hoặc tẩy rửa.

Các ph映 gia điển hình là ZnDDP, limonen sunfua, pinen photphosunfua,

benzothiazol.....

- Limonen sunfua: - Pinen photphosunfua:

- Benzothiazol:

1.3.2.4 Phụ gia ức chế gỉ Trong quá trình sử d映ng d逢ới điều ki羽n làm vi羽c d亥u có thể bị lẫn (hoặc tr詠c tiếp

làm vi羽c với môi tr逢運ng n逢ớc) hoặc d逢ới s詠 có mặt c栄a các t衣p ch医t d亥u các bề mặt kim lo衣i có thể bị gỉ. Với sắt, gỉ là s詠 hình thành sắt hydroxyt, gỉ là một d衣ng đặc bi羽t



quan tr丑ng c栄a ĕn mòn bề mặt. Các ch医t 泳c chế gỉ ngĕn n逢ớc th医m qua màng h英u c挨 b違o v羽. Điều này đ衣t đ逢嬰c

bằng cách sử d映ng các h嬰p ch医t phân c詠c đ逢嬰c h医p ph映 ch丑n l丑c trên bề mặt kim lo衣i và tác d映ng nh逢 màng ngĕn ch嘘ng ẩm. Nói chung, các ch医t 泳c chế gỉ tác d映ng bằng

cách ph栄 lên bề mặt kim lo衣i một màng đẩy n逢ớc.

Các ph映 gia điển hình có thể kể t運n là axit ankyl suxinic, amin photphat,

sunfonat, ankylthioaxetic.....

- Axit ankyl suxinic: - Amin Photphat - Sunfonat:

Các amin h英u c挨 và axit ankyl suxinic đ逢嬰c dùng trong tr逢運ng h嬰p hàm l逢嬰ng

trong d亥u nh臼 còn sunfonat kim lo衣i và amin photphat đ逢嬰c sử d映ng khi hàm l逢嬰ng

n逢ớc trong d亥u lớn. Do khi hàm l逢嬰ng n逢ớc lớn thì độ phân c詠c c栄a axit tĕng làm tĕng

tính axit sẽ d宇 gây ra hi羽n t逢嬰ng ĕn mòn.

1.3.2.5 Phụ gia tẩy rửa

D亥u bôi tr挨n làm vi羽c d逢ới điều ki羽n khắc nghi羽t có thể xu医t hi羽n s詠 cháy c栄a

nhiên li羽u hay s詠 oxi hoá d亥u bôi tr挨n. Đây chính là nguyên nhân gây ra các s違n phẩm

axit và một l逢嬰ng lớn cặn bẩn... chúng có thể làm tĕng độ nhớt c栄a d亥u, gây ĕn mòn,

làm d亥u m医t tính đ欝ng nh医t, lắng đ丑ng lên bề mặt kim lo衣i làm t鰻n hao công su医t.... Chính vì vậy, c亥n ph違i có ph映 gia ngĕn không cho các cặn bẩn bám trên bề mặt kim

lo衣i hoặc lôi kéo các cặn bẩn ra kh臼i bề mặt kim lo衣i và phân tán chúng trong d亥u d逢ới

d衣ng huyền phù.

Với ph映 gia tẩy rửa, các ph映 gia này sẽ h医p ph映 lên các cặn bẩn và lôi kéo chúng

ra kh臼i bề mặt mà chúng bám dính, gi英 chúng 荏 tr衣ng thái l挨 lửng trong kh嘘i d亥u. Cũn

ph映 gia phân t臼n h医p ph映 l運n cặn bẩn làm cặn bẩn không t映 đ逢嬰c với nhau, gi違m kh違 nĕng sa lắng, tránh t衣o cĕn bẩn.

Các ph映 gia tẩy rửa th逢運ng hay đ逢嬰c sử d映ng là canxi sunfonat trung tính, canxi

sunfonat kiềm và canxi sunfonat kiềm cao ngoài ra cũn có phenolat, salixylat,

photphonat.... Các ch医t đ逢嬰c sử d映ng làm ph映 gia phân tán có công th泳c hóa h丑c

chung theo các d衣ng d逢ới đây:



Trong đó: a = c = 1 và b = 2 nếu M là kim lo衣i kiềm hóa trị 1

a = c = 2 và b= 1 nếu M là kim lo衣i kiềm hóa trị 2

Các ph映 gia tẩy rửa r医t d宇 bị thuỷ phân t衣o ra hydroxit không tan và axit làm

gi違m trị s嘘 kiềm t鰻ng c栄a d亥u:

Me2+ + 2HOH ---> Me(OH)2 + 2H+

Điều chế một s嘘 ph映 gia phân tán:

- Sunfonat c栄a kim lo衣i Ca hoặc Mg và c医u trúc Mixen c栄a ph映 gia tẩy rửa

kiềm cao:

Để điều chế các sunfonat ta th逢運ng bắt đ亥u từ Benzen hoặc các naphtalen đ逢嬰c

sunfonic hóa b荏i tác nhân SO3 hoặc Oleum

Từ các axitankyl benzensunfonic ta có thể d宇 dàng điều chế đ逢嬰c các sunfonat

kim lo衣i trung tính, kiềm và kiềm cao:



Sunfonat trung tính

Các lo衣i sunfonat kiềm có công th泳c nh逢:

Và các lo衣i Sunfonat kiềm cao đ逢嬰c điều chế nh逢 d逢ới đây:

- Ankyl phenolat: bao g欝m các phenolnat bình th逢運ng, phenolat có c亥u metylen

và phenolat có c亥u sunfua (sunfua ankylphenolat kim lo衣i). Để điều chế các

Akylphenolat th逢運ng đ逢嬰c bắt đ亥u từ phenol nh逢 d逢ới đây:



Từ đó ta có thể điều chế đ逢嬰c các phenolat trung tính, kiềm và kiềm cao:

Các d衣ng Phenolat kiềm có công th泳c hóa h丑c nh逢 sau:

Và cách điều chế các phenolat kiềm cao:

Hoặc nh逢:



- Ankylsalixylat: Đ逢嬰c dùng nhiều cho d亥u động c挨 nh逢 ch医t tẩy rửa và ch医t

ch嘘ng oxy hóa. Chúng cho phép th臼a mãn ph亥n lớn ch泳c nĕng tẩy rửa. Đặc bi羽t là tính

nĕng ngĕn c違n cặn bám trên piVông động c挨 diezen.

Có thể điều chế các Ankylsalixylat nh逢 d逢ới đây:

Ankylsalixylat trung tính:

Ankylsalixylat kiềm:



Ankylsalixylat kiềm cao:

- Photphonat:

Các d衣ng Photphonat:



1.3.2.6 Phụ gia phân tán

Các ch医t phân tán là các ch医t có kh違 nĕng ngĕn ngừa hoặc làm chậm quá trình

t衣o cặn và lắng đ丑ng trong điều ki羽n ho衣t động 荏 nhi羽t độ th医p. Nh逢 vậy ch泳c nĕng c挨

b違n c栄a ch医t phân tán là làm yếu l詠c c医u kết gi英a các tiểu phân riêng bi羽t với nhau, t衣o

điều ki羽n làm tan rã các kết t栄a x嘘p và các kh嘘i kết t映, do đó cho phép từng tiểu phân

có thể t欝n t衣i nh逢 một th詠c thể riêng bi羽t. Nói cách khác, các ch医t phân tán có một ái

l詠c m衣nh với các tiểu phân gây bẩn d亥u và chúng bao quanh mỗi tiểu phân bằng các

phân tử tan trong d亥u, nh運 đó gi英 đ逢嬰c các cặn c栄a d亥u không bị kết t映 và đóng cặn l衣i trong động c挨.

Với ph映 gia phân tán là ankenyl polyamin suxinimit, ankylhydroxybenzyl

polyamin.....Các ph映 gia phân tán có c医u t衣o g欝m ba ph亥n c挨 b違n: nhóm 逢a d亥u và

nhóm phân c詠c. Hai ph亥n đ逢嬰c n嘘i với nhau bằng nhóm n嘘i. Nhóm 逢a d亥u th逢運ng là các hydrocabon m衣ch dài giúp cho ph映 gia có thể tan t嘘t

trong d亥u g嘘c đ逢嬰c sử d映ng.



Nhóm phân c詠c th逢運ng ch泳a cá nguyên t嘘 N, O, hoặc P

C医u trúc chung c栄a các ch医t phân tán đ逢嬰c mô t違 nh逢 trên hình 3:

Ph亥n 逢a d亥u Nhóm Ph亥n phân c詠c

n嘘i Hình 3. Cấu trúc chung của các chất phân tán

1. Các ph映 gia ankenyl polyamin suxinimit đ逢嬰c điều chế nh逢 sau:

- T鰻ng h嬰p các isobutylen:

- T鰻ng h嬰p gia ankenylsuxinic anhydrit theo c挨 chế chung d逢ới đây:

C挨 chế này đ逢嬰c gi違i thích qua hai ph違n 泳ng c栄a Diels-Alder và Ene:



- T鰻ng h嬰p các Polyamin theo s挨 đ欝 d逢ới đây:

- Từ các h嬰p ch医t điều chế 荏 trên ta sẽ t鰻ng h嬰p đ逢嬰c các ankenyl polyamin

suxinimit d逢ới các d衣ng nh逢 amit, este..



Trong đó: R – Ankenyl từ polyizobutenyl có tr丑ng l逢嬰ng phân tử từ 500 đến

2000 và x = 1 – 4. Nh英ng ch医t phân tán này đ逢嬰c sử d映ng rộng rãi trong các d亥u cacte

động c挨. Chúng cũng đ逢嬰c xem nh逢 nh英ng ph映 gia có ch泳c nĕng 泳c chế gỉ. 2. Các ph映 gia ankylhydroxybenzyl polyamin đ逢嬰c t鰻ng h嬰p nh逢 sau:

Trong đó R – nhóm polyizobutenyl (PIB) tr丑ng l逢嬰ng từ 500 – 2000 và x = 2 – 5.



3. Các Este photphonat: Các ch医t này cũng đ逢嬰c sử d映ng làm các ch医t ph映 gia

泳c chế gỉ, chúng đ逢嬰c điều chế nh逢 sau:

4. Các Polyacrylat: Các ch医t này cũng cho kh違 nĕng phân tán, ngoài ra chúng

còn có tính nhớt nhi羽t t嘘t (ch医t c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt) nên chúng đ逢嬰c sử d映ng nh逢

là ph映 gia phân tán nhiều tác d映ng, điển hình nh逢: DOCP, polymetarylat, copolyme…

C挨 chế ho衣t động c栄a polymetarylat nh逢 sau:



Copolyme:

1.3.2.7 Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt

Trong quá trình sử d映ng, d亥u bôi tr挨n có thể bị oxi hoá, chịu nh英ng tác động khác

nhau làm cho tính nhớt nhi羽t c栄a d亥u bôi tr挨n bị gi違m đi. Đ欝ng th運i, nhi羽t độ làm vi羽c

c栄a d亥u có thể thay đ鰻i trong kho違ng rộng từ nhi羽t độ r医t th医p tới nhi羽t độ r医t cao do

vậy vậy trong một s嘘 lo衣i d亥u bôi tr挨n c亥n ph違i có ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt.

Ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt làm tĕng độ nhớt c栄a d亥u 荏 nhi羽t độ cao và h亥u

nh逢 không làm tĕng độ nhớt c栄a d亥u 荏 nhi羽t độ th医p. Chính vỡ vậy, các ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt th逢運ng là các polime tan đ逢嬰c trong d亥u và có c医u trúc d衣ng xoắn

荏 nhi羽t độ th医p (khi đó d亥u g嘘c là dung môi hoà tan kém). Khi nhi羽t độ cao (d亥u g嘘c là

dung môi hoà tan t嘘t) thí các polime này duỗi dài ra, tr違i rộng ra và do vậy làm tĕng độ nhớt c栄a d亥u. Các ph映 gia này có tr丑ng l逢嬰ng phân tử nằm trong kho違ng từ 10000 đến

50000 đvC nh逢ng t嘘t nh医t nằm trong kho違ng từ 50000 đến 150000 do nếu tr丑ng l逢嬰ng

phân tử th医p quá thí không đ栄 đặc cũn tr丑ng l逢嬰ng phân tử lớn quá thí kộm bền nhi羽t, kộm bền c挨 h丑c.



Các ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt chia thành hai d衣ng c挨 b違n. D衣ng

hydrocacbon là các copolyme etylen – propylen, polyizobutylen, copolime styren –

butadien đó hydro hóa....... Các polime metacrylat, polyacrylat và các copolime c栄a

este styrenmaleic là các vớ d映 minh ho衣 cho các ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt d衣ng

este.

Vi羽c l詠a ch丑n ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt ph映 thuộc vào đặc tính c栄a d亥u g嘘c

đ逢嬰c dùng để pha chế cũng nh逢 vào lo衣i d亥u thành phẩm c亥n pha chế. C亥n ph違i l逢u ý

rằng:

- Vi羽c thêm ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt sẽ làm thay đ鰻i tính ch違y c栄a d亥u

g嘘c, độ nhớt động h丑c c栄a d亥u pha chế sẽ thay đ鰻i với t嘘c độ tr逢嬰t.

- Tr丑ng l逢嬰ng phân tử c栄a ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt càng tĕng thì chúng

càng nh衣y c違m với s詠 thay đ鰻i 泳ng su医t c挨 h丑c.

- 永ng su医t dịch chuyển đ逢嬰c sinh ra, ch違ng h衣n gi英a piVông và thành xi lanh

trong động c挨, sẽ dẫn đến quá trình đ泳t gãy không thuận nghịch c栄a các phân tử

polime thành các m衣ch nh臼 h挨n, quá trình này làm cho độ nhớt gi違m đi. 1.3.2.8 Phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc

D亥u g嘘c khoáng có thể ch泳a sáp. Khi d亥u bôi tr挨n đ逢嬰c sử d映ng hay b違o qu違n

trong môi tr逢運ng nhi羽t độ th医p sáp sẽ kết tinh thành các tinh thể có c医u trúc kiểu l逢ới

mắt cáo và ngĕn c違n s詠 ch違y c栄a d亥u. Chính vì vậy trong nhiều lo衣i d亥u bôi tr挨n c亥n

có ph映 gia gi違m nhi羽t độ đông đặc.

Các ph映 gia làm gi違m nhi羽t độ đông đặc c栄a d亥u do làm chậm quá trình t衣o thành

các tinh thể s臼p hoàn h違o bằng cách bao b丑c xung quanh hoặc cùng kết tinh với s臼p.



Điều này sẽ thúc đẩy quá trình t衣o thành các tinh thể nh臼 h挨n thay cho các đám sáp

vẩn x嘘p hình thành khi không có các ph映 gia.

Các ph映 gia gi違m nhi羽t độ đông đặc không gây 違nh h逢荏ng tới nhi羽t độ kết t栄a,

l逢嬰ng và m衣ng tinh thể sáp tách ra. Chỉ hình d衣ng b運n ngoài và kớch th逢ớc c栄a tinh

thể bị thay đ鰻i. Các tinh thể hình c亥u đ逢嬰c hình thành thay cho các tinh thể hình kim

và hình phiến. S詠 biến đ鰻i nh逢 vậy làm gi違m kh違 nĕng n嘘i ch欝ng và đan cài vào nhau

c栄a các tinh thể để t衣o nên nh英ng kh嘘i kết lớn c栄a sáp gây c違n tr荏 đ嘘i với s詠 ch違y c栄a

d亥u.

H亥u hết các ph映 gia gi違m nhi羽t độ đông đặc là các polime, trong đó có một s嘘 ph映 gia cũng có tác d映ng c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt. D違i tr丑ng l逢嬰ng phân tử c栄a các ph映 gia này th医p h挨n so với ph映 gia c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt th逢運ng từ 5000 – 100000

đvC. Điển hình có thể kể t運n là các polime ankylmetacrylat, các polime alphaolefin và

các copolime, naphtalen đ逢嬰c ankyl hoá, ankylphenol m衣ch dài.....

Naphten đó đ逢嬰c ankyl hoá:

1.3.2.9 Phụ gia chống tạo bọt

Trong th詠c tế s詠 t衣o b丑t c栄a d亥u là một v医n đề nan gi違i. Khi x違y ra hi羽n t逢嬰ng t衣o

b丑t làm cho d亥u bị th医t thoát nhiều, làm khó khĕn khi vận hành h羽 bôi tr挨n tribology,

ngĕn c違n s詠 l逢u thông tu亥n hoàn c栄a d亥u gây nên bôi tr挨n không đ亥y đ栄, làm tĕng th運i

gian ph違n h欝i c栄a h羽 thuỷ l詠c. Đ欝ng th運i, s詠 t衣o b丑t m衣nh làm tĕng s詠 oxi hoá d亥u do

không khí đ逢嬰c trộn nhiều vào trong d亥u. Kh違 nĕng ch嘘ng l衣i s詠 t衣o b丑t c栄a d亥u bôi

tr挨n khác nhau đáng kể và ph映 thuộc vào b違n ch医t c栄a d亥u thô, ph逢挨ng pháp, m泳c độ chế biến, và độ nhớt c栄a d亥u. Kh違 nĕng này có thể đ逢嬰c c違i thi羽n bằng cách cho thêm

một l逢嬰ng nh臼 các ph映 gia ch嘘ng t衣o b丑t. Các ph映 gia t衣o b丑t h医p ph映 lên b丑t làm gi違m s泳c cĕng bề mặt c栄a b丑t khiến cho



các b丑t t映 l衣i với nhau thành b丑t lớn n鰻i lên bề mặt và vỡ ra làm thoát không khí ra

ngoài.

Các ph映 gia ch嘘ng t衣o b丑t th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng là các silicon l臼ng, đặc bi羽t là

polymetylsiloxan: -((CH3)2 – Si- O)-n là ch医t ch嘘ng t衣o b丑t hi羽u qu違 r医t tôt. Thông

th逢運ng các silicon đ逢嬰c pha với n欝ng độ từ 1 đến 20 ph亥n tri羽u. Nếu pha với n欝ng độ cao h挨n thí có thể làm cho d亥u bị t衣o b丑t nhiều h挨n c違 m泳c ch逢a cho ph映 gia ch嘘ng

t衣o b丑t nên không khí l衣i xâm nhập vào d亥u nhiều h挨n.

Một điều c亥n l逢u ý là ph映 gia phân tán là ch医t t衣o b丑t r医t t嘘t nên đ嘘i với các d亥u

bôi tr挨n có pha ph映 gia phân tán thì bắt buộc ph違i pha ph映 gia ch嘘ng t衣o b丑t. 1.3.2.10 Phụ gia tribology

Trong th詠c tế, khi điều ki羽n làm vi羽c tr荏 nên khắc nghi羽t h挨n (t違i tr丑ng cao, t嘘c

độ th医p, độ ráp bề mặt lớn..) thì màng l臼ng (d亥u bôi tr挨n) se không thể hoàn toàn gánh

chịu t違i tr丑ng đè lên. Các điểm nhô trên bề mặt rắn sẽ cùng gánh chịu t違i tr丑ng với

màng ch医t l臼ng. Chế độ bôi tr挨n chuyển từ màng l臼ng sang chế độ bôi tr挨n màng

m臼ng hỗn h嬰p r欝i sau đó chuyển sang chế độ bôi tr挨n giới h衣n.

S詠 tiếp xúc gi英a các bề mặt rắn sinh ra mài mòn, tĕng ma sát và hi羽n t逢嬰ng hàn

dính các điểm m医p mô. Chính vì thế mà các ph映 gia tribology đ逢嬰c đề cập tới để làm

gi違m ma sát, mài mòn và ngĕn c違n s詠 h逢 h衣i c栄a bề mặt tiếp xúc. Ph映 gia tribology

phát huy tác d映ng 荏 hai chế độ bôi tr挨n: bôi tr挨n màng m臼ng hỗn h嬰p và bôi tr挨n giới

h衣n.

Ph映 gia tribology là một nhóm ch医t c詠c kỳ quan tr丑ng đ逢嬰c pha vào h亥u hết các

d亥u bôi tr挨n, đặc bi羽t là d亥u bánh rĕng và d亥u động c挨. Chúng có ch泳c nĕng làm biến

tính ma sát (ph映 gia biến tính ma sát FM), gi違m mài mòn (ph映 gia ch嘘ng mài mòn

AW) và chịu t違i tr丑ng cao (ph映 gia c詠c cáp EP).

a. Phụ gia chống mài mòn, AW (Anti-Wears)

Trong th詠c tế có ba d衣ng mài mòn chính: mài mòn dính (s詠 tiếp xúc tr詠c tiếp kim

lo衣i với kim lo衣i), mài mòn h衣t (mài mòn do s詠 có mặt c栄a các h衣t) và mài mòn hoá

h丑c (do s詠 t医n công c栄a các ch医t gây ĕn mòn, các ch医t có tính axit).

- S詠 mài mòn dính trong h羽 th嘘ng bôi tr挨n x違y ra khi 荏 các điều ki羽n t違i tr丑ng,

t嘘c độ và nhi羽t độ cao, màng d亥u bôi tr挨n tr荏 nên m臼ng đến m泳c các chỗ m医p mô trên

bề mặt tiếp xúc với nhau. Do vậy đó là mài mòn do vật li羽u chuyển từ bề mặt này

sang bề mặt kia trong khi hai bề mặt chuyển động t逢挨ng đ嘘i với nhau dẫn tới quá trình

hàn dính pha rắn. S詠 tiếp xúc kim lo衣i với nhau có thể ngĕn c違n đ逢嬰c khi cho h嬰p ch医t t衣o màng vào d亥u bôi tr挨n và nh運 có s詠 h医p ph映 vật lý hoặc ph違n 泳ng hoá h丑c mà

th逢運ng bị biến d衣ng do ch違y dẻo dẫn tới s詠 phân b嘘 t違i tr丑ng khác đi mà nó b違o v羽 đ逢嬰c bề mặt kim lo衣i. ZnDDP (Kẽm điankydithiophotphat), các h嬰p ch医t có photpho

nh逢 tricresyl photphat và các h嬰p ch医t c栄a l逢u huỳnh nh逢 sunfua, disunfua, molipden



dithiocacbonat.... là các ph映 gia ch嘘ng mài mòn dính r医t t嘘t. - S詠 mài mòn h衣t là do các h衣t mài, các t衣p ch医t từ bên ngoài đ逢a vào hoặc do các

ph亥n tử từ mài mòn dính gây ra. C挨 chế ch栄 yếu c栄a s詠 mài mòn vật li羽u là s詠 cắt vi

mô c栄a các vật c泳ng. Mài mòn h衣t có thể ngĕn c違n đ逢嬰c bằng cách l丑c để tách các h衣t rắn, c泳ng ra kh臼i d亥u.

- Mài mòn hoá h丑c do có các ph違n 泳ng hoá h丑c x違y ra trên bề mặt kim lo衣i kết h嬰p với tác động c丑 xát làm cho chỗ kim lo衣i bị ĕn mòn bị cắt tách ra. Các axit m衣nh

đ逢嬰c t衣o thành trong quá trình sử d映ng d亥u bôi tr挨n có thể t医n công vào bề mặt kim

lo衣i t衣o ra các h嬰p ch医t mà chúng d宇 bị bóc ra khi có s詠 chà xát. D衣ng mài mòn này có

thể h衣n chế đ逢嬰c bằng vi羽c sử d映ng các ch医t tẩy rửa d衣ng kiềm cao do có tác d映ng

trung hoà các s違n phẩm mang tính axit t欝n t衣i trong d亥u.

b. Phụ gia cực áp EP (Extreme pressure)

Ph映 gia c詠c áp ngĕn ngừa hi羽n t逢嬰ng kẹt x逢ớc, hàn dính gi英a các bề mặt kim lo衣i khi đang ho衣t động d逢ới áp su医t c詠c lớn (chịu t違i tr丑ng r医t nặng). Các ph映 gia c詠c áp

tác d映ng với các bề mặt kim lo衣i ma sát t衣o ra các h嬰p ch医t mới có 泳ng su医t cắt th医p

h挨n kim lo衣i g嘘c n運n lớp ph栄 mới hình thành chịu tr逢嬰t cắt tr逢ớc tiên và nhiều h挨n so

với kim lo衣i. Trong th詠c tế, ph映 gia c詠c áp th逢運ng chỉ có tác d映ng t嘘t khi x違y ra ph違n 泳ng hoá

h丑c. Điều này cũng đ欝ng nghĩa với vi羽c gia tĕng kh違 nĕng mài mũn hóa h丑c. Các ph映 gia c詠c áp đ逢嬰c sử d映ng rộng rói là các lo衣i d亥u bộo đ逢嬰c sunfua hoá, các este, các

hydrocacbon nh逢 polybuten, dibenzyl disunfua, dibutyl disunfua......

- Hydrosunfua:

- Sunfua olefin:

- Este ch泳a l逢u huỳnh:



- Tricesyl photphat: OPO3(R-CH3)3

c. Phụ gia biến tính ma sát FM (Friction Modifiers)

Ph映 gia biến tính ma sát đ逢嬰c mô t違 nh逢 là ch医t làm gi違m h羽 s嘘 ma sát và đ衣t đ逢嬰c s詠 tr逢嬰t phẳng nhẵn hoặc làm tĕng h羽 s嘘 ma sát để đ衣t đ逢嬰c s詠 dừng tr逢嬰t.

Thông th逢運ng ph映 gia này làm tĕng độ bền c栄a màng d亥u và nh運 đó gi英 cho bề mặt kim lo衣i tách r運i nhau và ngĕn không cho lớp d亥u bị phá huỷ.

Ph映 gia FM mà làm gi違m h羽 s嘘 ma sát sẽ b違o t欝n đ逢嬰c nĕng l逢嬰ng. Chúng đ逢嬰c

sử d映ng ch栄 yếu trong d亥u động c挨 và d亥u bánh rĕng truyền động động c挨. Nói chung

chúng đ逢嬰c sử d映ng khi c亥n t衣o ra chuyển động tr逢嬰t êm không có rung động và khi

c亥n có h羽 s嘘 ma sát nh臼 nh医t. Ph映 gia thuộc lo衣i này bao g欝m các h嬰p ch医t ch泳a O, N,

S, Mo, Cu và một s嘘 nguyên t嘘 khác. Các ph映 gia này làm tĕng độ bền c栄a màng d亥u

ch栄 yếu do hi羽n t逢嬰ng h医p ph映 vật lý nh運 đó làm gi違m ma sát.

Độ bền c栄a màng d亥u do tác d映ng c栄a ph映 gia liên quan tới độ dài c栄a m衣ch

ankyl trong phân tử ph映 gia FM. Do đó các h嬰p ch医t ph映 gia FM m衣ch dài nh逢 axit

béo, este béo hoặc amin, amit béo đ逢嬰c sử d映ng. Độ dày và hi羽u qu違 c栄a màng d亥u

b違o v羽 ph映 thuộc vào độ dài c栄a m衣ch cacbon (m衣ch càng dài thì độ dày càng lớn), độ phân c詠c c栄a nhóm ch泳c, c医u trúc, d亥u g嘘c, kim lo衣i h丑c và nhi羽t độ.

Các ch医t ph映 gia lo衣i này th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng là:



1.3.2.11 Phụ gia tạo nhũ, khử nhũ

Khi d亥u bôi tr挨n ph違i làm vi羽c trong môi tr逢運ng bắt buộc có s詠 có mặt c栄a n逢ớc

thì ph映 gia t衣o nhũ hoặc khử nhũ sẽ ph違i đ逢嬰c sử d映ng.

Ch医t t衣o nhũ là nh英ng ch医t ho衣t động bề mặt để phân tán n逢ớc trong d亥u hoặc

d亥u trong n逢ớc. Từ h羽 n逢ớc trong d亥u ta thu đ逢嬰c h羽 thuỷ l詠c chông cháy, ch医t bôi

tr挨n dùng trong khoan đá và một vài lo衣i môi tr逢運ng dùng trong kéo s嬰i kim lo衣i. Các ch医t t衣o nhũ th逢運ng dùng là các ankenyl suxinimit, các muôi sunfonat, các

axit béo và mu嘘i c栄a axit béo, polyankylen glycol, etanol amin...... Có ba nhóm ch医t t衣o nhũ: ch医t t衣o nhũ anion, ch医t t衣o nhũ cation và ch医t t衣o nhũ không ion.

Các ch医t khử nhũ bao g欝m triankyl photphat, polyetylen glycol, ankyl amin, axit

cacboxylic.

Ngoài các ph映 gia nêu trên, trong d亥u bôi tr挨n th逢挨ng phẩm còn có thể có ph映 gia

di羽t khuẩn, có các tác nhân bám dính, tác nhân làm kín......

1.6 PHA CH蔭 D井U NH云N

Mỗi lo衣i d亥u bôi tr挨n có độ c医p độ nhớt cũng nh逢 c医p phẩm ch医t API khác nhau

thì đ挨n pha chế c栄a mỗi lo衣i d亥u đó là khác nhau. Để có một lo衣i d亥u bôi tr挨n

mới, ng逢運i ta tiến hành quá trình pha chế d亥u d詠a trên các đ挨n pha chế. Đ挨n pha chế đ逢嬰c hình thành d詠a trên các kết qu違 c栄a quá trình nghiên c泳u và thử nghi羽m.

Các nhà chế t衣o thiết bị d詠a vào c医u t衣o và tính nĕng ho衣t động c栄a thiết bị mà

đ逢a ra các yêu c亥u về ch医t bôi tr挨n. D詠a vào các yêu c亥u này, các nhà nghiên c泳u và

s違n xu医t d亥u bôi tr挨n l詠a ch丑n nguyên li羽u cho quá trình pha chế. Bao g欝m d亥u g嘘c và

các lo衣i ph映 gia t逢挨ng h嬰p t嘘t với nhau theo một tỷ l羽 nào đó để đáp 泳ng yêu c亥u bôi

tr挨n cho thiết bị c亥n đ逢嬰c bôi tr挨n. Tr逢ớc hết, ng逢運i ta pha thử trong phòng thí nghi羽m

một d亥u bôi tr挨n nh逢 d詠 định 荏 trên và tiến hành đo các thông s嘘 hóa lý, các thông s嘘 c栄a các phép thử tính nĕng; Tiếp theo là tiến hành thử trên các thiết bị 荏 trong phòng

thí nghi羽m, mà các thiết bị này có chế độ ho衣t động t逢挨ng t詠 nh逢 các thiết bị c亥n bôi



tr挨n bên ngoài. Nếu kết qu違 thử nghi羽m t嘘t, thì d亥u đó đ逢嬰c đ逢a ra thử hi羽n tr逢運ng.

Sau khi thử nghi羽m hi羽n tr逢運ng cũng cho kết qu違 t嘘t thì một đ挨n pha chế cho lo衣i d亥u

bôi tr挨n đó đ逢嬰c lập ra.

Vậy mu嘘n đánh giá pha chế một mẫu d亥u nh運n ta ph違i tiến hành kh違o sát và l詠a

ch丑n hai yếu t嘘 c挨n b違n, quyết định là: d亥u g嘘c và các lo衣i ph映 gia.

1.6.1 Lựa ch丑n d亥u g嘘c

D亥u g嘘c là h嬰p ph亥n ch栄 yếu c栄a d亥u nh運n, b違n thân d亥u g嘘c đã đ違m nhi羽m

đ逢嬰c các ch泳c nĕng theo các yêu c亥u bôi tr挨n. L詠a ch丑n d亥u g嘘c chính xác sẽ giúp cho

động c挨 ho衣t động một cách tr挨n chu khi động c挨 ho衣t động 荏 các điều ki羽n khác

nhau, ch栄ng lo衣i khác nhau. B違ng 5, 6, 7 đ逢a ra một s嘘 chỉ tiêu c挨 b違n c栄a một s嘘 lo衣i d亥u g嘘c th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng để pha chế d亥u nh運n 荏 Vi羽t Nam.

D亥u bôi tr挨n th逢運ng đ逢嬰c kết h嬰p từ nhiều thành ph亥n khác nhau. Do đó để t衣o

ra một lo衣i d亥u có độ nhớt nh逢 mong mu嘘n ta ph違i xác định độ nhớt động h丑c 荏 nhi羽t độ nào đó c栄a từng thành ph亥n t衣o nên hỗn h嬰p đó. Tiêu chuẩn ASTM – 341 đ逢a ra

ph逢挨ng pháp xác định thành ph亥n ph亥n trĕm thể tích c栄a từng lo衣i d亥u g嘘c.

Sử d映ng theo biểu đ欝 hình 10 và 11. Tr映c hoành biểu di宇n nhi羽t độ (0C), tr映c

tung biểu di宇n độ nhớt động h丑c (cSt). Cĕn c泳 vào độ nhớt d亥u c亥n pha chế (ví d映荏

đây là 15 cSt), lo衣i d亥u g嘘c, kẻ đ逢運ng thẳng song song với tr映c hoành có tung độ là độ nhớt động h丑c, tìm các điểm t逢挨ng 泳ng cho d亥u SN 150, SN 500 và BS 150. Trong đó

D亥u SN 150 đ逢運ng 1, d亥u BS 150 đ逢運ng 2 và d亥u SN 500 đ逢運ng 3. N嘘i hai điểm c栄a

mỗi lo衣i d亥u l衣i ta đ逢嬰c đ逢運ng thẳng nhi羽t – nhớt c栄a lo衣i d亥u đó. Đ逢運ng thẳng nằm

ngang này cắt đ逢運ng 1 t衣i N, cắt đ逢運ng 2 t衣i M, cắt đ逢運ng 3 t衣i K và cắt đ逢運ng thẳng

đ泳ng đi qua điểm 1000C t衣i I. Ví d映 1: Hỗn h嬰p d亥u g嘘c trong mẫu s嘘 1 (g欝m BS 150 và SN 500):

Ph亥n thể tích c栄a d亥u có độ nhớt động h丑c cao (BS 150) c亥n pha vào hỗn h嬰p là:

VBS 150% = (KI/KM).100 = (1,12/3,48).100 = 32,18%

Vậy ph亥n thể tích c栄a d亥u có độ nhớt động h丑c th医p (SN 500) là:

VSN 500% = 100 – 32,18 = 67,82%



5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10

15

20

30

40

50

75

100

150

200

300

400500

temprature, degrees, celcius

i m

(2)

kin

em

ati

c v

isc

osit

y, c

en

tisto

kes

130

130

(3)

k

4030 50 60 70 80 90 100 110 1205.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10

15

20

30

40

50

75

100

150

200

300

400500

4030 50 60 70 80 90 100 110 120

Hình 10: Biểu đ欝 xác định thành ph亥n c栄a hỗn h嬰p BS 150 và SN 500

( 100C t逢挨ng đ逢挨ng với 1 đ挨n vị độ dài)

Ví d映 2: Hỗn h嬰p d亥u g嘘c trong mẫu s嘘 2 (g欝m BS 150 và SN 150):

Ph亥n thể tích c栄a d亥u có độ nhớt động h丑c cao (BS 150) c亥n pha vào hỗn h嬰p là:

VBS 150% = (NI/NM).100 = (4,15/6,51).100 = 63,75%

Vậy ph亥n thể tích c栄a d亥u có độ nhớt động h丑c th医p (SN 150) là:

VSN 150% = 100 – 63,75 = 36,25%



130

13090 100 110 120

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10

15

20

30

40

50

75

100

150

200

300

400500

temprature, degrees, celcius

N Im

(1)

(2)

kin

em

ati

c v

isc

osit

y,

cen

tisto

kes

4030 50 60 70 80 90 100 110 1205.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10

15

20

30

40

50

75

100

150

200

300

400500

4030 50 60 70 80

Hình 11: Biểu đ欝 xác định thành ph亥n c栄a hỗn h嬰p BS 150 và SN 150

( 100C t逢挨ng đ逢挨ng với 1 đ挨n vị độ dài)

B違ng 5: Kết qu違 các chỉ tiêu hóa lý c栄a d亥u g嘘c SN150



TT Tên ch雨 tiêu Ph逢挨ng pháp Đ挨n v鵜 K院t qu違

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

C違m quan

Độ nhớt động h丑c 荏 400C


Chỉ s嘘 độ nhớt (VI)

Kh嘘i l逢嬰ng riêng 荏 150C


Hàm l逢嬰ng n逢ớc

Độ khử nhũ Độ t衣o b丑t 荏 93,50C

Nhi羽t độ chớp cháy

Độ m亥u

Ĕn mòn t医m đ欝ng

Hàm l逢嬰ng cặn cacbon

Kh違 nĕng OXH:

- Độ nhớt động h丑c 荏 1000C

sau khi oxh

- Axit tan trong n逢ớc

- Axit tan trong d亥u

- T鰻ng hàm l逢嬰ng cặn

Nhìn mắt th逢運ng

ASTM D 445

ASTM D 445

ASTM D 2270

ASTM D 1298

ASTM D 1298

ASTM D 95

ASTM D 1401

ASTM D 892

ASTM D 92

ASTM D 1500

ASTM D 130

ASTM D 524

GOST 981-75

-

cSt

cSt

-

kg/l

kg/l

%V

ml/ml/ml/ph

ml/m 0C

-

%

cSt

mg KOH/g

mg KOH/g

%

Trong

29,13

5,01

95

0,8738

0,8648

Vết 40/40/3/12

30/0

230

1,0

1a

0,14

5,36

0,36

1,12

0,112

B違ng 6: Kết qu違 các chỉ tiêu hóa lý c栄a d亥u g嘘c SN500

V Tên ch雨 tiêu Ph逢挨ng pháp Đ挨n v鵜 K院t qu違



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

C違m quan









Độ m亥u



Kh違 nĕng OXH:


sau khi oxh





ASTM D 445

ASTM D 445

ASTM D 2270

ASTM D 1298

ASTM D 1298

ASTM D 95

ASTM D 1401

ASTM D 892

ASTM D 92

ASTM D 1500

ASTM D 130

ASTM D 524

GOST 981-75

-

cSt

cSt

-

kg/l

kg/l

%V

ml/ml/ml/ph

ml/m

00C

-

-

%

cSt

mg KOH/g

mg KOH/g

%

Trong

98,50

10,93

95

0,8844

0,8755

Vết 40/40/0/6

40/0

260

1,0

1a

0,12

11,59

0,54

1.45

0,1226

B違ng 7: Kết qu違 các chỉ tiêu hóa lý c栄a d亥u g嘘c BS150

V Tên ch雨 tiêu Ph逢挨ng pháp Đ挨n v鵜 K院t qu違



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

C違m quan









Độ m亥u



Kh違 nĕng OXH:


sau khi oxh





ASTM D 445

ASTM D 445

ASTM D 2270

ASTM D 1298

ASTM D 1298

ASTM D 95

ASTM D 1401

ASTM D 892

ASTM D 92

ASTM D 1500

ASTM D 130

ASTM D 524

GOST 981-75

-

cSt

cSt

-

kg/l

kg/l

%V

ml/ml/ml/ph

ml/m 0C

-

-

%

cSt

mg KOH/g

mg KOH/g

%

Trong

467,60

30,94

96

0,9002

0,8909

Vết 40/40/3/17

35/0

305

4,5

1a

0,45

32,23

0,16

0,91

0,0091

1.6.2 Lựa ch丑n ph映 gia

Ph映 gia dùng để pha chế d亥u bôi tr挨n ph違i có đ逢嬰c các tính ch医t chung nh医t để có thể đ逢嬰c đ逢a một cách hi羽u qu違 vào d亥u g嘘c, nh英ng tính chung đó là:

- Tan hoàn toàn trong d亥u g嘘c

- 蔚n định hóa h丑c.

- Không độc h衣i - Có tính t逢挨ng h嬰p

- Độ bay h挨i th医p

- Ho衣t tính có thể kh嘘ng chế đ逢嬰c

- Tính linh ho衣t…

D亥u động c挨 th逢運ng ch泳a h羽 ph映 gia đa thành ph亥n, bao g欝m: Ph映 gia c違i thi羽n

chỉ s嘘 độ nhớt, tẩy rửa – phân tán, tribology, 泳c chế oxy hóa, ch嘘ng t衣o b丑t… Các ph映 gia này có thể t逢挨ng tác với nhau trên bề mặt, làm 違nh h逢荏ng x医u tới ch泳c nĕng c栄a

d亥u. Ví d映: Ph映 gia phân tán, tẩy rửa t逢挨ng tác với c違 ZDDP lẫn ph映 gia c詠c áp làm

x医u đi kh違 nĕng ch嘘ng oxy hóa và tính gi違m mài mòn c栄a d亥u.

Mặt khác, c亥n l逢u ý là ch泳c nĕng c栄a ph映 gia th逢運ng ph映 thuộc vào kh違 nĕng



tan c栄 chúng trong ch医t bôi tr挨n. do đó mà ZDDP có kh違 nĕng tách kh臼i kh嘘i ch医t bôi

tr挨n và bám vào bề mặt chi tiết máy đ逢嬰c bôi tr挨n lmf gi違m mài mòn. Trong ph映 gia

đóng gói có ch泳a ph映 gia phân tán thì nó có thể kéo gi英 ZDDP 荏 l衣i trong dung dịch

và vì thế mà ngĕn c違n tác động c栄a ZDDP. Mặt khác, các ph映 gia ho衣t động bề mặt có

thể c衣nh tranh lẫn nhau. Ví d映 c違 ZDDP và một s嘘 ph映 gia ch嘘ng gỉ, th映 động hóa kim

lo衣i… đều h医p ph映 lên bề mặt kim lo衣i và chúng c衣nh tranh nhau trên cùng bề mặt. Hậu qu違 là ph映 gia ch嘘ng gỉ có thể thay thế ph映 gia ch嘘ng mài mòn trên bề mặt và có

h衣i cho s詠泳c chế mài mòn. T逢挨ng t詠 nh逢 vậy phuj gia ch嘘ng mài mòn có thể thế chỗ ph映 gia ch嘘ng gỉ. Thông th逢運ng ph映 gia t衣o kh違 nĕng phòng ngừa c亥n thiết cho d亥u khi sử d映ng 荏

nhi羽t độ cao, áp su医t cao và t嘘c độ cao. Trong khi b違n ch医t c栄a ph映 gia có thể nh逢

nhau đ嘘i với các lo衣i ch医t bôi tr挨n khác nhau thì lo衣i ph映 gia đặc thù đ逢嬰c l詠a ch丑n

ph映 thuộc vào m映c đích sử d映ng c栄a d亥u bôi tr挨n và đặc tính c栄a d亥u g嘘c. Điều này

liên quan đến kh違 nĕng tan c栄a ph映 gia và s詠 ph違n 泳ng l衣i tùy theo thành ph亥n c栄a d亥u

g嘘c.

B違ng 8 đ逢a ra các lo衣i ph映 gia đ逢嬰c dùng để pha chế các lo衣i d亥u bôi tr挨n khác

nhau.

1.6.3 Đi隠u ch雨nh hàm l逢嬰ng kim lo衣i, tr鵜 s嘘 ki隠m t鰻ng trong quá trình pha ch院 d亥u nh運n.

Khi điều chỉnh độ nhớt, nếu s詠 điều chỉnh 医y làm cho n欝ng độ các ph映 gia trong

d亥u tĕng lên hoặc gi違m đi, điều đó có thể dẫn đến hàm l逢嬰ng kim lo衣i, trị s嘘 kiềm t鰻ng

nằm ngoài vùng quy định. Lúc đó ph違i ph嘘i h嬰p điều chỉnh sao cho c違 độ nhớt, TBN

cũng nh逢 hàm l逢嬰ng kim lo衣i đều ph違i nằm trong vùng quy định. Có nh英ng mẻ pha

chế tuy không ph違i điều chỉnh độ nhớt nh逢ng khi phân tích các chỉ tiêu trên cũng cho

kết qu違 nằm ngoài vùng cho phép thì c亥n ph違i điều chỉnh sao cho các chỉ s嘘 này tr荏 về trong kho違ng giới h衣n quy định. Song cũng nh逢 trên vi羽c điều chỉnh luôn luôn ph違i ph嘘i h嬰p sao cho c違 độ nhớt, TBN và hàm l逢嬰ng kim lo衣i đều ph違i nằm trong vùng

cho phép.

Đ嘘i với nh英ng lo衣i ph映 gia mang tính kiềm, nh逢 ph映 gia tẩy rửa là các h嬰p ch医t ch泳a Ca, Mg thì kết qu違 xác định TBN và kết qu違 phân tích hai kim lo衣i trên bằng

quang ph鰻 h医p th映 nguyên tử có thể hỗ tr嬰 kiểm tra lẫn nhau. Vì vậy vi羽c điều chỉnh sẽ tính toán nh逢 sau: Nếu TBN và hàm l逢嬰ng kim lo衣i Ca, Mg th医p h挨n vùng quy định

thì ph違i tính toán thêm một l逢嬰ng ph映 gia tẩy rửa. Nếu TBN và hàm l逢嬰ng kim lo衣i cao thì ta ph違i thêm một l逢嬰ng d亥u g嘘c thích h嬰p vào sao cho độ nhớt c栄a d亥u g嘘c

thêm vào t逢挨ng đ逢挨ng với độ nhớt c栄a d亥u c亥n điều chỉnh.

B違ng 8: Các lo衣i ph映 gia đ逢嬰c dùng để pha chế các lo衣i d亥u bôi tr挨n khác nhau



Lo衣i d亥u bôi tr挨n Ph映 gia

D亥u động c挨 Ch医t c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt

Ch医t 泳c chế oxi hóa

Ch医t phân tán - tẩy rửa

Ch医t 泳c chế ĕn mòn

Ch医t 泳c chế gỉ Ch医t Ch嘘ng mài mòn

Ch医t ch嘘ng t衣o b丑t Ph映 gia Tribology

D亥u th栄y l詠c Ch医t c違i thi羽n chỉ s嘘 độ nhớt



Ch医t 泳c chế gỉ D亥u bánh rĕng Ch医t 泳c chế oxi hóa


Ch医t 泳c chế gỉ D亥u công c映 Ch医t 泳c chế ĕn mòn

Ch医t 泳c chế gỉ Ph映 gia Tribology


D亥u tuabin h挨i n逢ớc Ch医t 泳c chế ĕn mòn

Ch医t 泳c chế gỉ Ch医t t衣o nhũ, khử nhũ

Đ嘘i với nh英ng ph映 gia không mang tính kiềm, nh逢 các ph映 gia ch嘘ng mài mòn

Diankydithiophotphat kẽm thì trị s嘘 kiềm t鰻ng và hàm l逢嬰ng kim lo衣i không liên quan

gì với nhau. Do đó kết qu違 phân tích kim lo衣i không tham kh違o cho kết qu違 c栄a TBN.

Trong tr逢挨ng h嬰p này khi điều chỉnh ph違i ph映 thuôc vào từng thành ph亥n mà có s詠

điều chỉnh khác nhau để t医t c違 kết qu違 đều đ衣t nh逢 mong mu嘘n.

1.7 M浦T S渦 LO萎I D井U BÔI TR愛N

Trong th詠c tế, d亥u bôi tr挨n đ逢嬰c chia thành hai lo衣i c挨 b違n: d亥u động c挨 và d亥u

công nghi羽p. Trong từng lo衣i d亥u, để giúp cho vi羽c sử d映ng d亥u một cách thích h嬰p,



ng逢運i ta tiếp t映c chia thành các lo衣i d亥u khác nhau d詠a vào các chỉ tiêu kỹ thuật hoặc

d詠a vào m映c đích sử d映ng.

1.7.1 D亥u đ瓜ng c挨

D亥u động c挨 là d亥u bôi tr挨n đ逢嬰c sử d映ng để bôi tr挨n các động c挨. D亥u động c挨

là nhóm d亥u quan tr丑ng nh医t trong các lo衣i d亥u bôi tr挨n. Tính trong bình, chúng chiếm

kho違ng 40% t鰻ng các lo衣i d亥u bôi tr挨n trên thế giới. T衣i Vi羽t Nam hi羽n nay d亥u động

c挨 chiếm kho違ng 70% l逢嬰ng d亥u bôi tr挨n. T衣i các n逢ớc đang phát triển khác tình hình

cũng t逢挨ng t詠.

Mỗi lo衣i động c挨 yêu c亥u một lo衣i d亥u bôi tr挨n thích h嬰p t逢挨ng 泳ng. Tuy nhiên,

dù cho là động c挨 nh逢 thế nào thì d亥u bôi tr挨n vẫn ph違i đ違m b違o th詠c hi羽n đ逢嬰c các

ch泳c nĕng: bôi tr挨n, làm mát, làm kín và làm s衣ch. M泳c độ đ衣t đ逢嬰c các ch泳c nĕng

này tới đâu ph映 thuộc vào lo衣i d亥u đ逢嬰c l詠a ch丑n phù h嬰p với đặc tính thiết kế ban

đ亥u c栄a động c挨, nhiên li羽u đ逢嬰c sử d映ng, điều ki羽n vận hành. Ch医t l逢嬰ng b違o d逢ỡng

động c挨 cũng r医t quan tr丑ng, nó liên quan tới c違 tu鰻i th丑 động c挨 lẫn chu kỳ thay d亥u.

Vi羽c phân lo衣i d亥u động c挨 hi羽n nay có khá nhiều ph逢挨ng pháp, trong đó ph鰻 biến nh医t là phân lo衣i d亥u động c挨 d詠a trên c医p độ nhớt và phân lo衣i theo tiêu chuẩn

ch医t l逢嬰ng.

1.7.1.1 Phân loại dầu động cơ theo cấp độ nhớt SAE (Society of Automotive

Engineers)

Đ嘘i với ph逢挨ng pháp này ng逢運i ta chia d亥u động c挨 thành ba lo衣i c挨 b違n: d亥u

mùa đông, d亥u mùa hè và d亥u b嘘n mùa.

D亥u mùa đông đ逢嬰c ký hi羽u là SAE SW: là lo衣i d亥u có độ nhớt đ逢嬰c xác định t衣i –180C.

D亥u mùa hè đ逢嬰c ký hi羽u là SAE n (n là s嘘 hi羽u ví d映 50, 60.... sẽ đ逢嬰c trình bày

c映 thể trong ph亥n tiếp theo): là lo衣i d亥u động c挨 có độ nhớt đ逢嬰c xác định t衣i 1000C.

D亥u b嘘n mùa đ逢嬰c ký hi羽u là SAE SW/n: là lo衣i d亥u có c医p độ độ nhớt t逢挨ng

đ逢挨ng với d亥u SAE SW khi xác định độ nhớt 荏 –180C và t逢挨ng đ逢挨ng với d亥u SAE n

khi xác định độ nhớt 荏 1000C.

Ví d映: D亥u b嘘n mùa đ逢嬰c ký hi羽u là SAE 50W/60 nghĩa là d亥u này có c医p độ nhớt là 60 khi vận hành 荏 điều ki羽n mùa hè và c医p độ nhớt là 50W khi vận hành trong

mùa đông.

B違ng 9: C医p độ nhớt SAE c栄a d亥u động c挨

Độ nhớt 荏 nhi羽t độ (0C), mPa.S, max Độ nhớt 荏 1000C, mm2/s C医p độ nhớt SAE Kh荏i động Kh違 nĕng b挨m Min Max

OW 3250 荏 –30 30.000 荏 –35 3,8 -

5W 3500 -25 30.000 -30 3,8



10W 3500 -20 30.000 -25 4.1 -

15W 3500 -15 30.000 -15 5.6 -

20W 4500 -10 30.000 -15 5.6 -

25W 6000 -5 30.000 -10 9.3 -

20 - - 5.6 <9.3

30 - - 9.3 <12.5

40 - - 15.5 <16.3

50 - - 16.3 <21.9

60 - - 21.9 <26.1

Tuy nhiên cách phân lo衣i trên chỉ tập trung phân lo衣i d亥u bôi tr挨n trong ph衣m

vi độ nhớt, mà không đề cập hoặc bao hàm các tính ch医t khác c栄a d亥u.

1.7.1.2 Phân loại theo tiêu chuẩn API (American Petroleum Institute)

Theo ph逢挨ng pháp này d亥u động c挨 đ逢嬰c chia thành bahóm chính:

- Nhóm S: d亥u động c挨 đ逢嬰c sử d映ng cho động c挨 xĕng

- Nhóm C: d亥u động c挨 dùng cho động c挨 điêzen

- Nhóm S/C: d亥u động c挨 dùng cho c違 động c挨 điêzen và động c挨 xĕng

Đ嘘i với nhóm S và nhóm C ng逢運i ta sử d映ng các ch英 cái để biểu hi羽n m泳c độ ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u động c挨. SA, SB, SC, SD, SE, SF, SJ theo th泳 t詠 này m泳c độ ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u động c挨 xĕng tĕng d亥n. T逢挨ng t詠, CA, CB, CC, CD, CE, CF theo th泳 t詠

này ch医t l逢嬰ng c栄a d亥u động c挨 điêzen tĕng d亥n.

D亥u đ逢嬰c sử d映ng cho c違 động c挨 xĕng và động c挨 điêzen t逢挨ng 泳ng với từng

m泳c ch医t l逢嬰ng khi sử d映ng cho động c挨 xĕng và động c挨 điêzen đ逢嬰c ký hi羽u là

SD/CF.

B違ng 10: Phân lo衣i d亥u động c挨 theo tiêu chuẩn API đ嘘i với động c挨 xĕng

C医p Ph衣m vi sử d映ng

SA

Động c挨 kiểu cũ, ho衣t động trong các điều ki羽n nhẹ nhàng và

không c亥n thêm b医t c泳 ph映 gia nào.



SB

SC

SD

SE

SF

SG

SH

SJ

Dùng cho các động c挨 t違i tr丑ng c詠c nhẹ, chỉ c亥n một l逢嬰ng

ph映 gia b違o v羽 t嘘i thiểu ch嘘ng oxy hóa, gỉ, mòn 鰻 đỡ, ch嘘ng kẹt x逢ớc.

C医p d亥u này dùng cho các lo衣i xe s違n xu医t trong th運i gian

1964-1976. D亥u có kh違 nĕng h衣n chế cặn, ĕn mòn, ch嘘ng gỉ và mài

mòn 荏 nhi羽t độ cao hoặc th医p.

C医p d亥u này dùng cho các lo衣i xe s違n xu医t trong th運i gian

1968-1970. D亥u có kh違 nĕng ch嘘ng t衣o cặn trong động c挨荏 nhi羽t độ cao cũng nh逢荏 nhi羽t độ th医p; ch嘘ng mài mòn, ch嘘ng gỉ và

ch嘘ng ĕn mòn.

D亥u t違i tr丑ng nặng, dùng cho các động c挨 đ運i 1972. D亥u có

kh違 nĕng cao h挨n để ch嘘ng l衣i s詠 oxy hóa d亥u, s詠 t衣o cặn 荏 nhi羽t độ cao, ch嘘ng gỉ và ĕn mòn.

D亥u t違i tr丑ng nặng, dùng cho các đ運i động c挨 đ運i 1980-1988.

D亥u đ逢嬰c pha chế để đ衣t độ 鰻n định oxy hóa và tính ch嘘ng mài

mòn cao h挨n.

D亥u t違i tr丑ng nặng, đ逢嬰c tĕng c逢運ng kh違 nĕng ch嘘ng oxy hóa,

ch嘘ng t衣o cặn và ch嘘ng ĕn mòn động c挨. D亥u c医p SG còn bao g欝m

c違 c医p CC, CD.

D亥u t違i tr丑ng nặng, đ逢嬰c tĕng c逢運ng kh違 nĕng ch嘘ng oxy hóa,

ch嘘ng t衣o cặn và ch嘘ng ĕn mòn động c挨. Dùng cho động c挨 đ運i

1994.

D亥u t違i tr丑ng nặng, dùng xĕng không chì, dùng cho động c挨

đ運i 1996.

B違ng 11: Phân lo衣i d亥u động c挨 theo tiêu chuẩn API đ嘘i với động c挨 điêzen

C医p Ph衣m vi sử d映ng

CA

CB

Dùng cho động c挨 t違i nhẹ đến trung bình, sử d映ng nhiên li羽u

có ch医t l逢嬰ng cao, ít l逢u huỳnh.

Dùng cho động c挨 t違i trung bình, không có tĕng áp, sử d映ng



CC

CD

CE

CF

CF4

CG4

CH4

nhiên li羽u có ch医t l逢嬰ng th医p h挨n. D亥u có kh違 nĕng ch嘘ng mài

mòn và ch嘘ng t衣o cặn.

Dùng cho c違 động c挨 xĕng và điêzen t違i tr丑ng nặng có tĕng

áp vừa.

D亥u t違i tr丑ng nặng sử d映ng cho động c挨 tĕng áp, làm vi羽c

trong nh英ng điều ki羽n khắc nghi羽t, sử d映ng nhiên li羽u có kho違ng

ch医t l逢嬰ng rộng có hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh cao. Do đó, c亥n kh嘘ng

chế chặt chẽ s詠 mài mòn và t衣o cặn.

D亥u dùng cho động c挨 có tĕng áp t違i tr丑ng r医t nặng, s違n xu医t từ 1983 tr荏 l衣i, ho衣t động trong điều ki羽n: t嘘c độ th医p, t違i nặng và

t嘘c độ cao, t違i nặng.

D亥u dùng cho động c挨 điêzen kiểu b挨m nhiên li羽u gián tiếp,

có hoặc không có tĕng áp, sử d映ng nhiên li羽u có hàm l逢嬰ng l逢u

huỳnh cao.

Dùng cho đ運i động c挨 1990, gi違m tiêu th映 d亥u và tĕng c逢運ng

kh違 nĕng ch嘘ng đóng cặn.

D亥u dùng cho nh英ng động c挨 t違i nặng, t嘘c độ cao cũng nh逢

t嘘c độ th医p, d亥u có kh違 nĕng kiểm soát t嘘t kh違 nĕng đóng cặn

piVông 荏 nhi羽t độ cao.

D亥u dùng cho nh英ng động c挨 t違i tr丑ng nặng, d亥u có kh違 nĕng

kiểm soát t嘘t kh違 nĕng đóng cặn piVông 荏 nhi羽t độ cao.

1.7.1.3 Phân loại theo đặc chủng dầu động cơ

Phân lo衣i d亥u nh運n theo đặc ch栄ng động c挨 th逢挨ng đ逢嬰c áp d映ng cho quân đội kh嘘i NATO nh逢: Mỹ, Anh, Pháp, Đ泳c…

B違ng 12. Phân lo衣i theo đặc ch栄ng d亥u động c挨:

D亥u

đặc ch栄ng

Ch泳c nĕng c栄a d亥u nh運n Độ nhớt 荏 100oC

hoặc t逢挨ng đ逢挨ng SAE

Mi1-1-

2104A

D亥u nh運n cho động c挨 xĕng và

điêzen trong điều ki羽n làm vi羽 khác

nhau.

10 W

Mi1-1-

21260B

Dùng để b違o qu違n động c挨 xĕng

(lo衣i 1) và động c挨 điêzen (lo衣i 2).

30 W

Mi1-

9000F

Dùng cho động c挨 điêzen tàu

th栄y và tàu ng亥m.

Min 5,4 cSt

Mi1-1-

46152A

Dùng cho động c挨 điêzen tàu

th栄y lớn

11,9 đến 14,5 cSt



Ngoài ra còn có các cách phân lo衣i d亥u nh運n động c挨 khác nh逢: phân lo衣i theo

tiêu chuẩn Nga; phân lo衣i theo tính nĕng (c医p phẩm ch医t)…

1.7.2 D亥u bôi tr挨n công nghiệp

D亥u bôi tr挨n công nghi羽p bao g欝m một s嘘 r医t lớn các s違n phẩm chuyên d映ng

trong s嘘 các ch医t bôi tr挨n. Do vậy, trừ một s嘘 nhóm nh逢 ch医t l臼ng thuỷ l詠c, ng逢運i ta

khó có thể phân lo衣i d亥u bôi tr挨n công nghi羽p một cách rõ ràng nh逢 đ嘘i với d亥u động

c挨.

Ph亥n lớn các d亥u bôi tr挨n công nghi羽p đ逢嬰c phân lo衣i d詠a theo c医p độ nhớt ISO

3448, vì đ嘘i với chúng, độ nhớt là tiêu chuẩn quan tr丑ng trong vi羽c l詠a ch丑n d亥u để sử

d映ng. Tuy nhiên, ph逢挨ng pháp này khá ph泳c t衣p và khó nhớ. Vì thế ng逢運i ta th逢運ng

đặt tên d亥u bôi tr挨n công nghi羽p theo m映c đích sử d映ng. Theo ph逢挨ng pháp này, d亥u

bôi tr挨n công nghi羽p có các lo衣i c挨 b違n nh逢 sau:

- D亥u bôi tr挨n 鰻 tr映c

- D亥u bánh rĕng (d亥u bôi tr挨n bánh rĕng)

- D亥u máy nén

- D亥u (ch医t l臼ng) thuỷ l詠c

- D亥u tuabin

- D亥u bôi tr挨n máy công c映 - D亥u bôi tr挨n cắt g丑t kim lo衣i ..v.v.......

CH姶愛NG 2

M餌 BÔI TR愛N

2.1 T蔚NG QUAN

Nh逢 trong ph亥n tr逢ớc đã đề cập, d亥u bôi tr挨n (ch医t bôi tr挨n 荏 d衣ng l臼ng) đ逢嬰c sử



d映ng nhiều nh医t trong các lo衣i ch医t bôi tr挨n. Tuy nhiên, có nh英ng tr逢運ng h嬰p không

thể sử d映ng đ逢嬰c d亥u bôi tr挨n mà ph違i sử d映ng các ch医t bôi tr挨n 荏 d衣ng đặc hoặc d衣ng

rắn.

Mỡ bôi tr挨n trong nhiều tr逢運ng h嬰p thể hi羽n đ逢嬰c 逢u điểm so với d亥u bôi tr挨n.

Chẳng h衣n bôi tr挨n các c映m ma sát khó có điều ki羽n xem xét, n挨i th運i h衣n sử d映ng

ch医t bôi tr挨n c亥n kéo dài; bôi tr挨n các vị trí nằm nghiêng thậm chí là thẳng đ泳ng, bôi

tr挨n 鰻 bi lĕn có nắp che kín t衣i n挨i s違n xu医t, sử d映ng 荏 nh英ng n挨i có s詠 tiếp xúc với

n逢ớc.v.v...

2.2 THÀNH PH井N HOÁ H窺C

Mỡ bôi tr挨n là lo衣i s違n phẩm có nhiều d衣ng từ rắn cho tới bán l臼ng do s詠 phân b嘘 c栄a các ch医t làm đặc, ch医t bôi tr挨n và các tác nhân khác đ逢嬰c đ逢a vào để t衣o nên các

đặc tính c栄a mỡ.

Thành ph亥n c医u t衣o c栄a mỡ bôi tr挨n g欝m 3 h嬰p ph亥n c挨 b違n. D亥u bôi tr挨n,

th逢運ng là d亥u khoáng hoặc d亥u t鰻ng h嬰p, có nhi羽m v映 bôi tr挨n. Ch医t làm đặc có

nhi羽m v映 gi英 d亥u và ch嘘ng ch違y d亥u, ch医t làm đặc có thể là b医t c泳 vật li羽u nào mà khi

ph嘘i h嬰p với lo衣i d亥u đ逢嬰c l詠a ch丑n sẽ t衣o ra một c医u trúc rắn hoặc bán rắn. Th逢運ng

ch医t làm đặc là các xà phòng kim lo衣i. Ch医t làm đặc đ逢嬰c pha trộn vào d亥u với tỉ l羽 thích h嬰p th逢運ng từ 6 - 25% kh嘘i l逢嬰ng. H嬰p ph亥n th泳 ba c栄a mỡ bôi tr挨n là các ph映 gia. Các ph映 gia đ逢嬰c sử d映ng để c違i thi羽n các đặc tính v嘘n có c栄a mỡ hoặc để làm

cho mỡ có thêm các đặc tính mới c亥n thiết. Về c挨 b違n, ph映 gia cho mỡ bôi tr挨n gi嘘ng

với ph映 gia đ逢嬰c sử d映ng cho d亥u bôi tr挨n.

2.4 PHÂN LO萎I M餌 BÔI TR愛N

Hi羽n nay, ng逢運i ta th逢運ng sử d映ng 3 ph逢挨ng pháp sau để phân lo衣i mỡ bôi tr挨n:

phân lo衣i theo ch栄ng lo衣i ch医t làm đặc, phân lo衣i theo NGLI (national lubricating

grease institute) và phân lo衣i theo ch泳c nĕng

2.4.1 Phân lo衣i theo ch栄ng lo衣i ch医t làm đặc

D詠a vào ch医t làm đặc ng逢運i ta phân lo衣i mỡ thành:

Mỡ xà phòng là lo衣i mỡ có ch医t làm đặc là các lo衣i xà phòng; Trong mỡ xà

phòng có thể đ逢嬰c chia nh臼 h挨n thành mỡ xà phòng c栄a kim lo衣i kiềm, mỡ xà phòng

c栄a kim lo衣i kiềm th鰻, mỡ xà phòng c栄a các kim lo衣i khác

Mỡ bôi tr挨n g嘘c sáp (g嘘c hydrocabon rắn). Nhóm mỡ này có ch医t làm đặc là các

hydrocabon rắn có nhi羽t độ nóng ch違y cao nh逢 các parafin, sereizin, các lo衣i sáp t詠

nhiên hoặc sáp t鰻ng h嬰p khác nhau..... Mỡ g嘘c sáp có tính 鰻n định t嘘t nên th逢運ng



đ逢嬰c dùng làm mỡ b違o qu違n (phân lo衣i theo ch泳c nĕng).

Mỡ bôi tr挨n g嘘c vô c挨: ch医t làm đặc là các ch医t vô c挨 có độ phân tán cao. Ph映 thuộc vào lo衣i ch医t làm đặc ng逢運i ta còn phân ra các lo衣i mỡ nh逢 mỡ silicagen, mỡ

nh運n đ医t sét, mỡ nh運n bentonit, mỡ graphit.... Lo衣i mỡ này có độ 鰻n định khá cao

th逢運ng đ逢嬰c dùng làm mỡ chuyên d映ng.

Mỡ bôi tr挨n g嘘c h英u c挨: nhóm mỡ này có ch医t làm đặc là các ch医t h英u c挨 rắn có

bề mặt riêng khá lớn, chịu nhi羽t độ cao và chịu n逢ớc khá t嘘t.

2.4.2 Phân lo衣i theo NLGI (national lubricating grease institute)

Ph逢挨ng pháp phân lo衣i này d詠a vào độ xuyên côn.

SV C医p NGLI Đ瓜 xuyên côn

250C/0,1 mm D衣ng ngoài

1 000 445 – 475* Nửa l臼ng

2 00 400 – 430* C詠c mềm

3 0 355 – 385 R医t mềm

4 1 310 – 340 Mềm

5 2 265 – 295 Mềm vừa

6 3 220 – 250 Rắn vừa

7 4 175 – 205 Rắn

8 5 130 – 160 R医t rắn

9 6 85 – 115 C詠c rắn

B違ng 13: Phân lo衣i mỡ bôi tr挨n theo NGLI

2.4.3 Phân lo衣i theo chức nĕng (TCVN 5688 - 1992)

Có các lo衣i chính: - Mỡ ch嘘ng ma sát

- Mỡ làm kín

- Mỡ b違o qu違n

- Mỡ chuyên d映ng

B違ng 14. Giới thi羽u một s嘘 lo衣i mỡ t衣i Vi羽t Nam

SV Nhãn hi羽u Đặc tính và công d映ng

(1) (2) (3)

I. Công ty PVPDC



1.

2.

3.

4

Grease MU – 2

Lithium EP – 2

Cana 1 – 13

Mỡ ph医n chì s嘘 4

- Là mỡ đa d映ng g嘘c xà phòng liti, có kh違 nĕng chịu nhi羽t và

chịu n逢ớc t嘘t. Mỡ đ逢嬰c dùng rộng rãi cho c違 mỡ b挨m và mỡ láp. Lo衣i mỡ này do công ty th逢運ng đặt s違n xu医t 荏 n逢ớc

ngoài theo công th泳c và tiêu chuẩn c栄a mỡ Agip MU-2

- Là mỡ g嘘c Liti v衣n nĕng do công ty th逢運ng nhập từ n逢ớc

ngoài. Có tính chịu n逢ớc, chịu nhi羽t và 鰻n định hoá h丑c.

Thích h嬰p cho các thiết bị công nghi羽p và vận t違i. - Mỡ Cana1 – 13 là mỡ g嘘c xà phòng hỗn h嬰p canxi và

natri. Dùng bôi tr挨n 鰻 tr映c lĕn, 鰻 tr映c c栄a động c挨 đi羽n,

may挨 ô tô và các bộ phận chịu ma sát t逢挨ng t詠

- Mỡ ph医n chì s嘘 4 là mỡ t鰻ng h嬰p g嘘c canxi, chịu ẩm

cao, có ch泳a 9 – 11% graphit.

Dùng bôi tr挨n nhíp ô tô, tàu hoà, máy kéo, các hộp

bánh rĕng có t違i tr丑ng lớn; hịu mài mòn và va đập

m衣nh



CH姶愛NG 3

XĔNG VÀ Đ浦NG C愛 XĔNG

Trong s嘘 các s違n phẩm d亥u m臼 thì xĕng và nhiên li羽u điêzen luôn là các s違n

phẩm đ逢嬰c biết đến nhiều nh医t và quan tr丑ng nh医t. Nó luôn là các s違n phẩm mong

mu嘘n thu đ逢嬰c nhiều nh医t trong quá trình chế biến d亥u m臼. Vì vậy, chúng đ逢嬰c sử

d映ng nh逢 một chỉ tiêu để đánh giá trong quá trình thiết kế, l詠a ch丑n nguyên li羽u c栄a

một nhà máy l丑c d亥u.

Nhu c亥u sử d映ng xĕng và điêzen không ngừng tĕng qua các nĕm c栄a các n逢ớc

trên thế giới. Mặc dù, với s詠 phát triển kỹ thuật v逢嬰t bậc c栄a các động c挨 điêzen, nó

đã h衣n chế đ逢嬰c các nh逢嬰c điểm c挨 b違n c栄a động c挨 điêzen so với động c挨 xĕng, song

xĕng cũng không vì thế mà m医t đi vị trí độc tôn c栄a mình. Nhu c亥u sử d映ng xĕng trên

toàn thế giới vẫn chiếm từ 20 – 50% t鰻ng các s違n phẩm d亥u m臼, tùy thuộc vào nhu c亥u

sử d映ng c栄a mỗi n逢ớc.

3.1. Đ浦NG C愛 XĔNG

Động c挨 xĕng thuộc lo衣i động c挨 đ嘘t trong, cháy c逢ỡng b泳c. Xĕng đ逢嬰c trộn

với không khí t衣i bộ chế hòa khí (cacbuarat挨) và đ逢嬰c nén trong xylanh đến tỷ s嘘 nén

định tr逢ớc. Sau đó bugi (nến đi羽n) sẽ đánh lửa để đ嘘t cháy hỗn h嬰p nhiên li羽u không

khí đã nén. Nhiên li羽u cháy và giãn n荏 sinh ra công c挨 h丑c, t衣o ra s詠 chuyển động c栄a

động c挨.

Có hai lo衣i động c挨 xĕng ch栄 yếu: động c挨 xĕng 2 kỳ và động c挨 xĕng b嘘n kỳ. Hi羽n nay, một s嘘 xe thế h羽 mới, động c挨 xĕng 4 kỳ đ逢嬰c trang bị h羽 th嘘ng pha và

phun nhiên li羽u tr詠c tiếp nên không dùng bộ chế hòa khí nh逢 các động c挨 b嘘n thì

thông th逢運ng. Do s嘘 l逢嬰ng sử d映ng ph鰻 biến và trong khuôn kh鰻 bài gi違ng nên tác gi違 chỉ đề cập đến c医u t衣o và nguyên tắc ho衣t c栄a động c挨 xĕng b嘘n kỳ nh逢 hình 3.1 và

hình 3.2.

Nguyên tắc làm vi羽c c栄a động c挨 xĕng b嘘n kỳ nh逢 sau: Xĕng và không khí

đ逢嬰c trộn lẫn d逢ới d衣ng s逢挨ng trong bộ chế hòa khí hình 3.2, 荏 đó ph亥n lớn xĕng đã bị hóa h挨i. Từ bộ chế hòa khí hỗn h嬰p h挨i xĕng – không khí theo van n衣p đi vào xylanh,

荏 đó xĕng b嘘c cháy d逢ới tác d映ng c栄a một tia lửa đi羽n, t臼a ra nĕng l逢嬰ng d逢ới d衣ng

nhi羽t. Nhi羽t nĕng đ逢嬰c chuyển thành c挨 nĕng nh運 h羽 th嘘ng truyền động.

Trong quá trình pittông đi từ điểm chết trên (ĐCT) đến điểm chết d逢ới (ĐCD)

áp su医t trong xylanh gi違m xu嘘ng nh臼 h挨n 1 atm (van n衣p m荏, van x違 đóng), hỗn h嬰p

xĕng – không khí qua van n衣p tràn vào xylanh. Khi pittông đến ĐCD, van n衣p đóng

l衣i, van x違 vẫn đóng. Từ đây theo quán tính, pittông chuyển động về ĐCT, hỗn h嬰p



xĕng – không khí bị nén g亥n nh逢 đo衣n nhi羽t, nên nhi羽t độ tĕng m衣nh làm xĕng bay h挨i

hoàn toàn, áp su医t tĕng nhanh vào nửa cu嘘i c栄a kỳ th泳 hai đó, t泳c khi pittông ch衣y từ

ĐCD đến ĐCT, kỳ này đ逢嬰c g丑i là kỳ nén.

Hình 3.1: Cấu tＴo và nguyên tắc hoＴt động của động cơ xăng 4 kỳ



G亥n cu嘘i kỳ th泳 hai, khi nhi羽t độ đ衣t cỡ b嘘n trĕm độ, áp su医t đ衣t kho違ng m逢挨i

atm, t泳c khi pittông còn cách ĐCT từ 4 – 250, th逢運ng là 10 – 200 thì bugi đánh lửa,

hỗn h嬰p xĕng – không khí trong xylanh cháy, áp su医t và nhi羽t độ tĕng nhanh, nh逢ng

theo quán tính pittông vẫn chuyển động về ĐCT.

Trong kỳ th泳 ba – kỳ dãn, van n衣p và van x違 vẫn đóng, s詠 cháy vẫn x違y ra

trong một th運i gian n英a nên áp su医t vẫn tĕng, có thể đ衣t 35 – 50 atm, sau đó mới gi違m

và pittông đi từ ĐCT đến ĐCD. T衣i ĐCD van x違 m荏, pittông ch衣y về ĐCT, d欝n khí

th違i ra ngoài, áp su医t gi違m đến 1 atm. Đó là kỳ b嘘n – kỳ x違. Từ đây van n衣p l衣i m荏,

can x違 đóng và kết thúc một chu kỳ làm vi羽c c栄a động c挨 xĕng 4 kỳ.

Hình 3.2: Hệ thống phân phối xăng và bộ chế hòa khí

Vi羽c điều chỉnh tỷ l羽 h挨i xĕng – không khí có ý nghĩa r医t lớn, nó đ逢嬰c điều

chỉnh bằng phao xĕng, t医m chắn và các khóa (van). Tỷ l羽 này đ逢嬰c thể hi羽n bằng độ giàu c栄a hỗn h嬰p cháy trong xylanh. G丑i r là tỷ s嘘 kh嘘i l逢嬰ng không khí/nhiên li羽u



vừa đ栄 để s詠 cháy x違y ra cừa hết trong xylanh c栄a động c挨. Khi đó độ giàu nhiên li羽u

g đ逢嬰c xác định qua công th泳c:

0

mg .r

m= (3.1)

Trong đó:

m, m0 - l亥n l逢嬰t kh嘘i l逢嬰ng nhiên li羽u và kh嘘i l逢嬰ng không khí

r = 14 – 14,5 ph映 thuộc vào độ m荏 van không khí.

Khi g > 1 ta nói động c挨 làm vi羽c 荏 chế độ giàu và ng逢嬰c l衣i. Đ嘘i với h亥u hết các động c挨 xĕng, chúng đều đ逢嬰c thiết kế làm vi羽c 荏 chế độ giàu nhiên li羽u, nhằm

gi違m l逢嬰ng khí th違i độc h衣i c栄a động c挨 ra môi tr逢運ng.

3.2. XĔNG Đ浦NG C愛

3.2.1. Thành ph亥n và phân lo衣i xĕng

3.2.1.1. Thành phần của xăng

Xĕng là nhiên li羽u l臼ng nhẹ nh医t 荏 điều ki羽n th逢運ng thu đ逢嬰c từ vi羽c chế biến

d亥u m臼 hóa d亥u và khí. Nó ch栄 yếu ch泳a các hydrocacbon từ C5 đến C11 và ph映 gia,

đ逢嬰c sử d映ng trong các động c挨 đ嘘t trong nh逢: ôtô, xe máy, máy bay…

T逢挨ng t詠 nh逢 d亥u m臼, thành ph亥n hóa h丑c c栄a xĕng cũng bao g欝m các h丑 hydrocacbon: parafin, naphta và aromatic. Bên c衣nh đó, trong xĕng còn luôn có s詠 có

mặt c栄a n逢ớc, kim lo衣i và các h嬰p ch医t dị nguyên t嘘. Trong s嘘 các hydrocacbon thì

isoparafin là c医u tử có mong mu嘘n nh医t vì chúng có kh違 nĕng cháy điều hòa nh医t (t泳c

có trị s嘘 octan cao nh医t) và các h嬰p ch医t th挨m không nhánh, ít nhánh hoặc nhánh ngắn

(BTX) là c医u tử không mong mu嘘n, c亥n ph違i lo衣i b臼 vì chúng có trị s嘘 octan th医p nh医t r医t độc h衣i đ嘘i với con ng逢運i và môi tr逢運ng. Tuy nhiên, naphta mới là h嬰p ph亥n chiếm

tỷ l羽 nhiều h挨n c違 trong xĕng. Mặc dù thành ph亥n hóa h丑c c栄a xĕng không ph泳c t衣p

nh逢 d亥u m臼 nh逢ng vi羽c xác định chính xác các c医u tử hydrocacbon là không th詠c s詠

c亥n thiết. Ng逢運i ta ch栄 yếu d詠a vào các tính ch医t hóa lý c挨 b違n c栄a xĕng để đánh giá

ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng.

H嬰p ph亥n pha xĕng (xĕng g嘘c) ch栄 yếu đ逢嬰c s違n xu医t từ quá trình ch逢ng c医t phân đo衣n d亥u m臼 (xĕng ch逢ng c医t), từ quá trình crĕcking (xĕng crĕckat), quá trình

reforming (xĕng reformat), quá trình ankyl hóa (xĕng ankylat), quá trình isome hóa

(xĕng isomerisat), quá trình polime hóa (xĕng polymerisat), quá trình c嘘c hóa (xĕng

c嘘c hóa), quá trình nhi羽t phân (xĕng nhi羽t phân) và rafinat d亥u m臼… Các xĕng thu

đ逢嬰c từ các quá trình chế biến này ít hoặc g亥n nh逢 không đ逢嬰c sử d映ng tr詠c tiếp nh逢

xĕng th逢挨ng phẩm vì hoặc không đáp 泳ng đ逢嬰c các chỉ tiêu c挨 b違n đ嘘i với các lo衣i động c挨 hoặc không mang l衣i hi羽u qu違 kinh tế - kỹ thuật t嘘t nh医t. Vì vậy, trong th詠c



tế, để s違n xu医t xĕng th逢挨ng phẩm ng逢運i ta th逢運ng ph嘘i trộn hai hay nhiều các xĕng

trên với nhau để đ逢嬰c xĕng g嘘c có tính ch医t 逢u vi羽t nh医t. Thành ph亥n c栄a xĕng còn ph違i kể đến các ph映 gia đ逢嬰c pha chế vào xĕng. Hàm

l逢嬰ng các ph映 gia chỉ từ ppm đến 20% nh逢ng l衣i b鰻 sung hoặc nâng cao r医t nhiều ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng.

2.2.1.2. Phân loại xăng

Hi羽n nay không có một quy định chung về vi羽c phân lo衣i xĕng động c挨. Mỗi n逢ớc l衣i có một cách hiểu, cách g丑i khác nhau về xĕng. Tuy nhiên có một s嘘 các phân

lo衣i chính sau:

* Phân loại xăng dựa vào trị số octan:

D詠a vào trị s嘘 octan ng逢運i ta phân lo衣i các xĕng động c挨 theo giá trị RON xác

định đ逢嬰c nh逢:

- Xĕng RON 90 hay MOGAS 90




*Phân loại xăng dựa vào thành phần pha trộn bổ sung:

Các ph映 gia hoặc h嬰p ph亥n oxygenat pha trộn vào xĕng, đặc bi羽t là Etanol đ逢嬰c

điều chế từ các ngu欝n không ph違i là d亥u m臼, đ逢嬰c pha trộn vào xĕng với tỷ l羽 nh医t định, khi đó xĕng đ逢嬰c phân lo衣i thành:

- Xĕng th逢運ng

- Xĕng sinh h丑c, hay xĕng Gasohol hay xĕng E5, E10, E15, E20…

* Phân loại dựa vào hàm lượng phụ gia chì:

S詠 có mặt c栄a chì th逢運ng pha trộn vào nhằm tĕng trị s嘘 octan d逢ới d衣ng ph映 gia. Tuy nhiên ph映 gia này có tính độc và h亥u hết đã bị c医m sử d映ng trên thế giới. Khi

đó xĕng đ逢嬰c phân lo衣i thành:

- Xĕng chì

- Xĕng không chì

* Phân loại theo các tiêu chuẩn thế giới và địa phương:

Hi羽n nay, có r医t nhiều h羽 th嘘ng quy chuẩn, tiêu chuẩn nhằm quy định ch医t l逢嬰ng xĕng động c挨. Các tiêu chuẩn này đ逢嬰c xây d詠ng trên c挨 s荏 phù h嬰p với điều

ki羽n c栄a mỗi n逢ớc, mỗi vùng. Các xĕng đ衣t các tiêu chuẩn này ph違i đáp 泳ng đ逢嬰c các

yêu c亥u kỹ thuật nghiêm ngặt, nhiều chỉ tiêu. Chính vì vậy, cách phân lo衣i này còn

đ逢嬰c sử d映ng để đánh giá ch医t l逢嬰ng xĕng cũng nh逢 quyết định đến giá thành trong

s違n xu医t và kinh doanh xĕng. 雲 đây, tác gi違 chỉ nêu một s嘘 phân lo衣i đ衣t các tiêu

chuẩn hay áp d映ng 荏 Vi羽t Nam.



- Tiêu chuẩn Việt Nam: Xĕng đ衣t tiêu chuẩn Vi羽t Nam ph違i đáp 泳ng đ逢嬰c các

tiêu chuẩn đ逢嬰c quy định t衣i TCVN 6776:2005 nh逢 b違ng 3.1.

BＶng 3.1: Tiêu chuẩn chất lượng xăng không chì TCVN 6776:2005

Xĕng không chì Tên ch雨 tiêu

90 92 95 Ph逢挨ng pháp th穎

Trị s嘘 Octane, min

RON

MON

90

79

92

81

95

84

TCVN 2703:2002; ASTM D2699

ASTM D2700

Hàm l逢嬰ng chì, g/l, max 0,013 TCVN 7143:2002; ASTM D3237

Thành ph亥n c医t phân đo衣n: 0C

- Điểm sôi đ亥u

- 10%V, max

- 50%V, max

- 90%V, max

- Điểm sôi cu嘘i, max

- Cặn cu嘘i, %V, max

Báo cáo

70

120

190

215

2,0

TCVN 2698:2002; ASTM D86

Ĕn mòn t医m đ欝ng 500C/3h, max lo衣i 1 TCVN 2694:2000; ASTM D130

Hàm l逢嬰ng nh詠a th詠c tế (đã rửa

dung môi), mg/100ml, max 5 TCVN 6593:2000; ASTM D381

Độ 鰻n định oxy hóa, phút, min 480 TCVN 6778:2000; ASTM D525

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, mg/kg,

max 500

TCVN 6701:2000

ASTM D2622 / ASTM D5453

Áp su医t h挨i bão hòa Ried 荏

37,80C, kPa 43 – 75

TCVN 7023:2000; ASTM D4953

ASTM D5191

Hàm l逢嬰ng benzen, %V, max 2,5 TCVN 6703:2000; ASTM D3606)

ASTM D 4420

Hydrocarbon th挨m, %V, max 40 TCVN 7330:2003; ASTM D1319

Olefin, %V, max 38 TCVN 7330:2003; ASTM D1319

Hàm l逢嬰ng oxy, %m, max 2,7 TCVN 7332:2003; ASTM D4815

Hàm l逢嬰ng kim lo衣i, mg/l 5 TCVN 7331:2003; ASTM D3831

Kh嘘i l逢嬰ng riêng (荏 150C),

kg/m3 Báo cáo TCVN 6594:2000; ASTM D1298

- Tiêu chuẩn Euro: Tiêu chuẩn này quy định các tiêu chuẩn kỹ thuật c栄a xĕng

th逢挨ng phẩm nh逢 các tiêu chuẩn kỹ thuật khác. Tiêu chuẩn này chỉ nh医n m衣nh, quy

định các h嬰p ph亥n trong xĕng mà khi cháy t衣o thành các h嬰p ch医t có thể gây h衣i cho

môi tr逢運ng. Ch医t ch医t gây h衣i này đ逢嬰c quy định và phân lo衣i xĕng theo tiêu chuẩn

Euro đ逢嬰c trình bày trong b違ng 3.2.



BＶng 3.2: Một số tính chất xăng theo các tiêu chuẩn Euro 2, 3, 4

Hàm l逢嬰ng các nguyên t嘘 Euro 2 Euro 3 Euro 4

L逢u huỳnh, ppm, max 500 150 50

Benzen, %V, max 5 1 1

Aromatic, %V, max - 42 35

Olefin, %V, max - 18 18

Nguồn: Multipronged approach towards clean fuels implementation in Malyasia

N逢噂c 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14

European

Union E1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Euro 5 E6

Bangladesha Euro 2

Bangladeshb Euro 1

H欝ng Kông Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 遺n Độa Euro 1 Euro 2 Euro 3

遺n Độa E1 Euro 2 Euro 3 Euro 4

Indonesia Euro 2

Malaysia Euro 1 Euro 2 Euro 4

Nepal Euro 1

Pakistan

Philippine Euro 1 Euro 2

PRCa Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4

PRC Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4

Singaporea Euro 1 Euro 2 Singaporeb Euro 1 Euro 2 Euro 4 Sri Lanka Euro 1

Tapei, TQ US Tier 1 US Tier 2 for diesel

Thái Lan Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 Vi羽t Nam Euro 2

Nhật B違n Euro 4 10ppm S

Úc Euro 2 Euro 3 Euro 4

NZ Euro 2 Euro 3 Euro 4 10ppm S

Trung Qu嘘c Countrry specific Euro 3 Euro 4

Nguồn: A roadmap for cleaner fuels and vehicles in Asia

Hình 3.3: Lộ trình áp dụng các tiêu chuẩn Euro cho nhiên liệu sＴch tＴi EU

và các nước Châu Á Thái Bình Dương

a - xăng; b – điêzen

3.2.2. M瓜t s嘘 tính ch医t kỹ thuật đặc tr逢ng c栄a xĕng

Để động c挨 ho衣t động t嘘t và có hi羽u su医t cao, xĕng ph違i t逢挨ng thích với động

c挨, nghĩa là xĕng ph違i có phẩm ch医t đáp 泳ng đ逢嬰c một s嘘 yêu c亥u sau:

- Có kh違 nĕng bay h挨i đ栄 t嘘t



- Ch医y điều hòa, nghĩa là cháy không kích n鰻, lan truyền theo một trật t詠 nh医t định.

- Có nhi羽t cháy lớn.

- Không t衣o cặn.

- Không ĕn mòn động c挨.

- D宇 l逢u chuyển.

- Khí th違i có ít thành ph亥n độc h衣i đ嘘i với môi tr逢運ng và con ng逢運i.

Vì vậy, để đánh giá kh違 nĕng làm vi羽c và cháy c栄a xĕng ng逢運i ta th逢運ng cĕn c泳

vào một s嘘 tính ch医t hóa lý đặc tr逢ng c栄a chúng.

3.2.2.1. Kh違 nĕng bay h挨i c栄a xĕng

Để quá trình cháy cho hi羽u su医t cao, h羽 s嘘 tác d映ng h英u ích lớn, xĕng ph違i bay

h挨i hoàn toàn tr逢ớc khi có tia lửa đi羽n. Nh逢 vậy xĕng ph違i có kh違 nĕng bay h挨i đ栄 t嘘t (nh逢ng không đ逢嬰c quá t嘘t), vì từ khi xĕng l臼ng vào bộ chế hòa khí đến khi xĕng cháy

th逢運ng r医t nh臼, chỉ kho違ng 0,05 – 0,1 giây.

Kh違 nĕng bay h挨i c栄a xĕng trong động c挨 ph映 thuộc vào b違n ch医t hóa h丑c c栄a

xĕng, c医u t衣o động c挨 đ嘘t trong, môi tr逢運ng làm vi羽c c栄a động c挨. Trong đó, b違n ch医t hóa h丑c c栄a xĕng có ý nghĩa quyết định đến kh違 nĕng bay h挨i c栄a chúng. Nó ph映 thuộc vào s詠 phân b嘘 các hydrocacbon theo nhi羽t độ sôi, áp su医t h挨i bão hòa, s泳c cĕng

bề mặt và h羽 s嘘 khuếch tán c栄a h挨i xĕng. Các tính ch医t khác ít 違nh h逢荏ng đến kh違 nĕng bay h挨i c栄a xĕng.

Ng逢運i ta đánh giá kh違 nĕng bay h挨i c栄a xĕng ch栄 yếu theo hai chỉ tiêu chính là

nhi羽t độ ch逢ng c医t phân đo衣n (thành ph亥n c医t ASTM D86) và áp su医t h挨i bão hòa

Reid. Mặc dù hai đ衣i l逢嬰ng này có liên quan tr詠c tiếp đến nhau nh逢ng chúng không

hoàn toàn quyết định lẫn nhau.

- Áp suất hơi bão hòa Reid:

Áp su医t h挨i bão hòa là một trong nh英ng tính ch医t để đo m泳c độ bay h挨i c栄a

xĕng và đ逢嬰c đo t衣i 1000F (37,80C) (xem thêm mục 2.1.5). Yêu c亥u xĕng ph違i có độ bay h挨i thích h嬰p. Trong giai đo衣n kh荏i động c栄a động c挨, nếu xĕng bay h挨i quá lớn,

sẽ b嘘c h挨i ngay trên đ逢運ng 嘘ng dẫn, gây hi羽n t逢嬰ng nút h挨i (nghẽn khí), làm cho xĕng

phun vào bu欝ng cháy lẫn b丑t, không đ違m b違o cung c医p đ栄 h挨i xĕng cho động c挨, do

đó động c挨 ho衣t động không 鰻n định, d宇 bị chết máy. Trong vận chuyển, b違o qu違n sẽ hao h映t nhiều do b嘘c h挨i t詠 nhiên. Xĕng b嘘c h挨i kém thì khó kh荏i động máy (nh医t là

khi tr運i l衣nh), cũng nh逢 khó điều khiển máy, xĕng cháy không hết, t衣o muội, làm

loãng d亥u nhớt, gây bào mòn máy.

Theo tiêu chuẩn Euro 3 đ嘘i với xĕng đ逢嬰c chia ra 8 m泳c độ bay h挨i. Mỗi m泳c

độ 泳ng với một nhi羽t độ nh医t định và một kho違ng giá trị áp su医t h挨i. M泳c độ 1 quy

định nghiêm ngặt với giá trị áp su医t h挨i bão hòa th医p trong điều ki羽n khí hậu 医m áp,



còn m泳c đo 7, 8 thì áp d映ng trong điều ki羽n khí hậu l衣nh. Các tiêu chuẩn cũng quy

định vào mùa hè áp su医t h挨i t嘘i đa là 60 kPa. Đ嘘i với các n逢ớc thuộc khu v詠c c詠c bắc

thì vào mùa hè áo su医t h挨i t嘘i đa sẽ là 70 kPa. T衣i Mỹ và đặc bi羽t là California, áp su医t h挨i bão hòa quy định t嘘i đa là 50 kPa. T衣i một s嘘 n逢ớc châu Á vào mùa hè, quy định

giới h衣n t嘘i đa c栄a áp su医t h挨i bão hòa th医p là một yêu c亥u c医p thiết để gi違m s詠 phát

th違i c栄a hydrocacbon ra môi tr逢運ng.

BＶng 3.3: Quy định áp suất hơi bão hòa của một số nước

Quy đ鵜nh hiện hành v隠 áp su医t h挨i bão hòa (RPV), kPa

Xĕng SUPER

c栄a Đức

Không chì

Bắc & Tây Âu

Ch医t l逢嬰ng

cao Châu Âu

Trên ch医t l逢嬰ng cao

Ph逢挨ng pháp

th穎

- Mùa đông

- Mùa hè

60 ÷ 90

45 ÷ 70

90 max

70 max

80 ÷ 90

45 ÷ 70

80 ÷ 90

45 ÷ 70

ASTM D323

D4953

Đ嘘i với Vi羽t Nam, tiêu chuẩn TCVN 5690:92 quy định áp su医t h挨i bão hòa cho

xĕng ôtô nh逢 b違ng 3.4.

BＶng 3.4: Áp suất hơi bão hoà của một số loＴi xăng

Xĕng Áp su医t h挨i bão hòa (KPa) 荏 37,80C, max

Mogas 90

Mogas 92

Xĕng th逢運ng

Xĕng cao c医p

Xĕng đặc bi羽t

70

75

67

67

74

Xu h逢ớng hi羽n nay th逢運ng thu hẹp d亥n

giới h衣n áp su医t h挨i bão hoà trong một

kho違ng giá trị và có thể phân bi羽t theo mùa 荏

một s嘘 n逢ớc có khí hậu l衣nh. Giới h衣n t嘘i đa

c栄a áp su医t h挨i bão hoà vào mùa đông cao

h挨n mùa hè. Giá trị RVP thích h嬰p c栄a xĕng

ph映 thuộc vào nhi羽t độ môi tr逢運ng có thể xác

định đ逢嬰c qua biểu đ欝 hình 3.4.

Nh逢 trình bày 荏 trên, RVP có ý nghĩa

quyết định đến kh違 nĕng bay h挨i c栄a xĕng 荏

giai đo衣n kh荏i động, nh逢ng nó không quyết định đến kh違 nĕng bay h挨i c栄a 荏 phân đo衣n

gi英a và phân đo衣n cu嘘i.

Hình 3.4: Quan hệ RVP thích hợp –

nhiệt độ môi trường



Ng逢運i ta th逢運ng ít quan tâm đến giới h衣n d逢ới c栄a RVP, tuy nhiên giá trị này

c亥n ph違i đ栄 lớn. Vì nếu RVP quá th医p, xĕng hóa h挨i quá khó hoặc không hóa h挨i hoàn

toàn khi vào xylanh cũng sẽ dẫn đến một s嘘 tr映c trặc trong quá trình ho衣t động nh逢:

cháy không hết, cháy kích n鰻, t衣o cặn…Theo TCVN 6776 : 2005 đ嘘i với xĕng không

chì, áp su医t h挨i bão hòa Reid thích h嬰p với n逢ớc ta là 43 - 75 kPa (6,24 – 10,88 psi),

gi違m giới h衣n cu嘘i 5 kPa so với TCVN 6776:2000.

- Thành phần cất phân đoạn ASTM:

Nhi羽t độ sôi là một trong nh英ng ph逢挨ng pháp để đánh giá m泳c độ bay h挨i c栄a

xĕng (xem thêm mục 2.1.6). Ng逢運i ta chia ra các nhi羽t độ sôi nh逢 sau: điểm sôi đ亥u

(IBP), điểm sôi 5%V, 10%V (T5, T10), điểm sôi 50%V (T50), điểm sôi 90%V (T90) và

độ sôi cu嘘i (EBP). Ý nghĩa c栄a các giá trị này nh逢 sau:

+ Điểm sôi đ亥u và 10%: đặc tr逢ng cho tính kh荏i động máy, kh違 nĕng gây

nghẽn h挨i và hao h映t t詠 nhiên. Điểm sôi đ亥u càng th医p h挨n quy định nhiều thì xĕng

càng d宇 hao h映t và gây nghẽn khí. Điểm sôi đ亥u và 10%V càng cao, càng khó kh荏i

động máy. Thông th逢運ng độ sôi đ亥u c栄a xĕng là 35 - 400C, điểm sôi 10%V là 50 -

600C, quy định điểm sôi 10%V không đ逢嬰c quá 700C.

+ Điểm sôi 50%V: biểu thị kh違 nĕng thay đ鰻i vận t嘘c máy. Điểm sôi 50%V

càng th医p càng t嘘t, thông h逢運ng từ 115 – 1200C, quy định không đ逢嬰c quá 1200C.

+ Điểm sôi 90%V và điểm sôi cu嘘i: biểu hi羽n kh違 nĕng b嘘c h挨i hoàn toàn c栄a

xĕng. Nh英ng điểm sôi này càng cao càng khó b嘘c h挨i, gây cháy không hết, t衣o muội, làm loãng d亥u nh運n c栄a máy, tĕng s詠 mài mòn. Theo quy định độ sôi 90%V không

đ逢嬰c quá 1900C và độ sôi cu嘘i không quá 2150C. Th詠c tế độ c医t cu嘘i th医p, xĕng có

ch医t l逢嬰ng cao, nh逢ng không thể gi違m đ逢嬰c nh英ng độ sôi này xu嘘ng quá th医p, do nhà

s違n xu医t nào cũng mu嘘n tận thu đ逢嬰c l逢嬰ng xĕng nhiều h挨n.

Xu h逢ớng chung là gi違m d亥n điểm sôi T10, T50, T90 và EBP giúp c違i thi羽n kh違 nĕng tĕng t嘘c và đ嘘t cháy nhiên li羽u c栄a động c挨. Riêng điểm sôi đ亥u không qui định

vì đã bị kh嘘ng chế qua chỉ tiêu áp su医t h挨i bão hoà.

BＶng 3.5: Quy định độ bay hơi của xăng vào mùa hè và mùa đông

Nhiệt đ瓜 c医t c栄a xĕng, 0C Ph逢挨ng pháp th穎 Mùa hè Mùa đông

10%, max

50%, max

90%, max

EBP, max

ASTM D86

70

120

180

215

54

85 ± 105

180

210



3.2.2.2. Khả năng chống cháy kích nổ a. Sự cháy kích nổ Theo nhi羽t động h丑c, h羽 s嘘 tác d映ng h英u ích c栄a động c挨 ph映 thuộc vào độ tĕng

áp su医t, tĕng nhi羽t độ trong xylanh. Trên hình 3.5 là s詠 ph映 thuộc c栄a công su医t động

c挨, c栄a l逢嬰ng nhiên li羽u c亥n dùng vào độ nén, t泳c ph映 thuộc vào tỷ s嘘 gi英a thể tích

xylanh t衣i ĐCD và ĐCT. Nh逢ng r医t khó tĕng độ nén lên quá cao, vì có t欝n t衣i một giới

h衣n trên gây ra b荏i tính cháy đặc bi羽t c栄a nhiên li羽u hydrocacbon. Đó là hi羽n t逢嬰ng

cháy kích n鰻 c栄a xĕng 荏 áp su医t cao.

Động c挨 chỉ làm vi羽c điều hòa khi

quá tình cháy x違y ra 鰻n định, nghĩa là mặt lửa phát sinh từ bugi ph違i lan truyền ra

xung quanh một cách tu亥n t詠, ra xa d亥n

kh臼i bugi. Trong quá trình lan truyền mặt lửa đó, hỗn h嬰p khí phái trong mặt lửa

ph違i cháy hết, còn hỗn h嬰p khí phái ngoài

mặt lửa tuy bị đ嘘t nóng b荏i b泳c x衣 quang

nhi羽t nh逢ng không b嘘c cháy. Với quá tình

cháy điều hòa nh逢 vậy, s詠 thay đ鰻i áp

su医t trong xylanh tuy nhanh nh逢ng không vô trật t詠, s詠 tĕng áp su医t x違 ra đ欝ng đều

trên toàn mặt pittông nên pittông chuyển động hài hòa, động c挨 ch衣y êm (hình 3.6).

Quá trình cháy c栄a nhiên li羽u di宇n ra trong xylanh c栄a động c挨 nh逢 trên đ逢嬰c g丑i là

s詠 cháy điều hòa. Ng逢嬰c l衣i với s詠 cháy nh逢 trên thì đ逢嬰c g丑i là cháy kích n鰻 hay

cháy không điều hòa. Khi đó động c挨 th逢運ng xu医t hi羽n tiếng gõ, gi違m công su医t, bị mài mòn nhanh và gây ra hi羽n t逢嬰ng quá nóng.

Nguyên nhân gây ra s詠 cháy kích n鰻 r医t ph泳c t衣p, ph映 thuộc vào nhiều yếu t嘘: - Hình d衣ng, kích th逢ớc c栄a xylanh.

- T嘘c độ quay c栄a động c挨.

- Tỷ s嘘 nén.

- Th荏i điểm bật tia lửa đi羽n c栄a bugi.

- Tỷ s嘘 nhiên li羽u/không khí trong xylanh.

- B違n ch医t hóa h丑c c栄a nhiên li羽u.

Trong các yếu t嘘 đó, b違n ch医t hóa h丑c c栄a nhiên li羽u là yếu t嘘 quan tr丑ng nh医t. Nguyên nhân c栄a s詠 cháy kích n鰻 ch逢a đ逢嬰c hiểu một cách đ亥y đ栄. Song ng逢運i ta cho

rằng, nguyên nhân ch栄 yếu đ逢嬰c đ逢a ra 荏 đây là do nhiên li羽u có ch泳a nhiều các h嬰p

ch医t d宇 bị phân h栄y, oxi hóa t衣o ra các h嬰p ch医t peoxit, hydropeoxit không bền d宇 cháy. Do vậy, khi đ衣t đến một n欝ng độ nào đó, các hỗn h嬰p peoxit này t詠 b嘘c cháy dù

Hình 3.5: Đặc trưng công suất, tiêu hao nhiên liệu – độ nén của động cơ

ôtô Moskvitsh



mặt lửa chính ch逢a lan truyền đến. Điều này dẫn đến s詠 cháy hỗn lo衣i, vô trật t詠 gây ra

s詠 cháy kích n鰻 trong xylanh.

Hình 3.6: Mô hình cháy kích nổ

Hình 3.7: Sự thay đổi áp suất trong động cơ khi nhiên liệu cháy

3.2.2.3. Trị số octan (ON)

Để đặc tr逢ng cho s詠 cháy ch嘘ng kích n鰻 c栄a xĕng, ng逢運i ta th逢運ng dùng đ衣i l逢嬰ng trị s嘘 octan để biểu đ衣t (xem thêm phần 2.1.8). Về nguyên tắc, trị s嘘 octan c栄a

xĕng càng cao càng t嘘t, tuy nhiên ph違i phù h嬰p với tỷ s嘘 nén c栄a động c挨. Xĕng có

ON từ RON 80 ÷ 83 (hoặc từ MON 72 ÷ 76) th逢運ng đ逢嬰c dùng cho các lo衣i xe có tỷ s嘘 nén nh臼 h挨n 7:1. Xĕng có RON từ 90 ÷ 92 th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng cho các lo衣i xe có

tỷ s嘘 nén đến 8:1. Xĕng có RON lớn h挨n 92 là các lo衣i xĕng đặc bi羽t, cao c医p và

th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng cho các lo衣i xe có tỷ s嘘 nén đến 9:1. Xĕng có RON > 96 đ逢嬰c sử

d映ng cho các lo衣i xe đua, xe h挨i cao c医p, xe đặc nhi羽m... có tỷ s嘘 nén từ 10:1 tr荏 lên.

M嘘i t逢挨ng quan gi英a tỷ s嘘 nén, ON và hi羽u su医t c栄a động c挨 d逢ới tác động c栄a nhi羽t độ đ逢嬰c thể hi羽n trong b違ng 3.6.



BＶng 3.6: Tương quan giữa tỷ số nén của động cơ và trị số octan

Tỷ s嘘 nén c栄a đ瓜ng c挨 Yêu c亥u v隠 ON Hiệu su医t nhiệt

(Khi van ti院t l逢u m荏 t嘘i đa)

5:1 72 -

6:1 81 25%

7:1 87 28%

8:1 92 30%

9:1 96 32%

10:1 100 33%

11:1 104 34%

12:1 108 35%

Xu h逢ớng cháy kích n鰻 c栄a xĕng sẽ gia tĕng khi lo衣i động c挨 đang sử d映ng có

tỷ s嘘 nén, t違i tr丑ng, nhi羽t độ hỗn h嬰p, áp su医t và nhi羽t độ môi tr逢運ng cao h挨n và th運i

gian điểm ho違 sớm h挨n. Ng逢嬰c l衣i xu h逢ớng cháy kích n鰻 sẽ đ逢嬰c gi違m bớt khi gia

tĕng t嘘c độ động c挨, chế độ ch違y r嘘i c栄a hỗn h嬰p (nhiên li羽u – không khí) và độ ẩm.

Vì vậy yêu c亥u xĕng ph違i có ON cao h挨n mới không x違y ra cháy kích n鰻. Trị s嘘 octan c栄a xĕng ph映 thuộc ch栄 yếu vào b違n ch医t hóa h丑c c栄a xĕng. Ng逢運i

ta nhận th医y rằng: các hydrocacbon có phân tử l逢嬰ng nh臼 nh逢 parafin m衣ch nhánh, các

aromat chỉ cháy đ逢嬰c sau khi điểm h臼a, còn các n-parafin có kh違 nĕng t詠 b嘘c cháy

ngay c違 khi mặt lửa ch逢a lan truyền tới. Vì vậy, trị s嘘 octan c栄a xĕng gi違m theo th泳 t詠:

aromatic – olefin m衣ch nhánh – parafin m衣ch nhánh – naphten có m衣ch nhánh không

no – olefin không phân nhánh – naphten – parafin không phân nhánh.

Có hai ph逢挨ng pháp xác định ON là RON và MON trên cùng một động c挨. S詠

khác bi羽t về ý nghĩa c栄a hai trị s嘘 này là: Điều ki羽n đo c栄a ph逢挨ng pháp MON r医t khắc nghi羽t, t嘘c độ động c挨 cao và duy trì trong một th運i gian dài, mang t違i tr丑ng lớn.

Do vậy, thông s嘘 này thích h嬰p đ嘘i với các lo衣i xe vận t違i đ逢運ng tr逢運ng, t嘘c độ vận

hành cao và 鰻n định. Ng逢嬰c l衣i, ph逢挨ng pháp RON vận hành 荏 điều ki羽n nhẹ nhàng

h挨n, không thích h嬰p với các tr逢運ng h嬰p mang t違i tr丑ng lớn. RON phù h嬰p cho các

lo衣i xe ch衣y trong thành ph嘘, th逢運ng xuyên thay đ鰻i t嘘c độ và t違i tr丑ng nhẹ. Hi羽n nay,

nhiều n逢ớc trên thế giới có xu h逢ớng sử d映ng trị s嘘 Octan (RON + MON)/2 để đặc

tr逢ng cho tính ch嘘ng kích n鰻 c栄a xĕng, thay vì dùng RON hay MON riêng rẽ. B荏i giá

trị này cho pháp đánh giá một cách t逢挨ng đ嘘i h挨n cho vi羽c xác định ON c栄a xĕng 荏

các chế độ vận hành khác nhau.

S詠 khác bi羽t gi英a hai giá trị RON và MON ph亥n nào cũng ph違n ánh lộ trình

ho衣t động c栄a động c挨. Hi羽u s嘘 S = RON – MON còn đ逢嬰c g丑i là độ nh衣y c栄a xĕng.



Xĕng có độ nh衣y càng bé thì càng thích h嬰p với nh英ng chế độ làm vi羽c khác nhau c栄a

động c挨.

Mặt khác, ngoài vi羽c đánh giá kh違 nĕng cháy ch嘘ng kích n鰻 c栄a hydrocacbon

trong nhiên li羽u theo RON và MON, còn ph違i đánh giá kh違 nĕng cháy ch嘘ng kích n鰻 c栄a nhiên li羽u bằng ph逢挨ng pháp đo s詠 thay đ鰻i trị s嘘 octan theo chế độ làm vi羽c, t泳c

là theo s詠 khác nhau về s嘘 vòng quay c栄a động c挨, g丑i là trị s嘘 octan trên đ逢運ng Road

ON. Trị s嘘 octan trên đ逢運ng Road ON đ逢嬰c xác định theo công th泳c:

Road ON2 2(RON MON) S

RON RONa a

−= − = − (3.2)

Trong đó: a là h羽 s嘘 (4,6 – 6,2) ph映 thuộc vào tỷ s嘘 nén c栄a động c挨.

Rõ ràng, nhiên li羽u có độ nh衣y S càng th医p thì Road ON càng g亥n với RON.

Nếu hai lo衣i hydrocacbon có cùng RON nh逢 nhau, nh逢ng lo衣i nào có độ nh衣y càng

th医p sẽ có kh違 nĕng cháy ch嘘ng kích n鰻 càng cao khi làm vi羽c trong các chế độ thay

đ鰻i khác nhau. Ví d映 trong phân đo衣n reformat ch泳a nhiều ch医t th挨m: RON là 100,

còn MON là 97; trong khi đó đ嘘i với thành ph亥n isomerisat ch泳a ch栄 yếu là isoparafin

có độ nh衣y th医p: RON là 89, còn MON là 88. Vì vậy isoparafin có nhiều 逢u điểm h挨n

so với olefin và các aromat.

3.2.2.4. Đ瓜 b隠n hóa h丑c c栄a xĕng

Tính 鰻n định hóa h丑c c栄a nhiên li羽u là một chỉ tiêu kỹ thuật quan tr丑ng đặc

tr逢ng cho kh違 nĕng ch嘘ng l衣i s詠 biến đ鰻i hóa h丑c c栄a xĕng.

Xĕng s違n xu医t ra bao gi運 cũng qua một th運i kỳ vận chuyển, b違o qu違n với th運i

gian dài ngắn khác nhau. Trong quá trình vận chuyển, b違o qu違n và sử d映ng, xĕng có

tính 鰻n định càng cao thì kh違 nĕng biến ch医t càng khó nên các tính ch医t khác c栄a xĕng

ít bị biến đ鰻i. Ng逢嬰c l衣i khi tính 鰻n định oxy hóa c栄a xĕng th医p thì xĕng d宇 bị oxy hóa

b荏i oxy trong không khí và t衣o thành các s違n phẩm ch泳a oxy r医t đa d衣ng, làm tính ch医t c栄a xĕng thay đ鰻i nhanh chóng, 違nh h逢荏ng x医u đến vi羽c sử d映ng.

Đặc tr逢ng nh医t c栄a s詠 oxy hóa xĕng là quá trình t衣o thành nh詠a (gôm) trong

xĕng dẫn đến hình thành cặn trong động c挨. Nh詠a sinh ra khi xĕng b嘘c h挨i sẽ đ丑ng l衣i trên các thành 嘘ng hút, đẩy. T衣i đây nhi羽t độ cao làm nh詠a khô c泳ng l衣i, gi違m tiết di羽n

c栄a 嘘ng dẫn, làm xĕng b嘘c h挨i vào bu欝ng đ嘘t khó khĕn, công su医t c詠c đ衣i c栄a động c挨

gi違m, h挨i hỗn h嬰p phân ph嘘i trong các 嘘ng không đều, m泳c tiêu th映 nhiên li羽u tĕng.

H挨n n英a nh詠a sinh ra bám trên các van hút, làm kênh van, áp su医t bu欝ng đ嘘t không

đ違m b違o, máy vận hành không t嘘t, thậm chí có khi không làm vi羽c đ逢嬰c. Mặt khác

nh詠a còn làm gi違m trị s嘘 octan. Khi xĕng bị oxy hóa, không nh英ng sinh ra nh詠a mà

còn sinh ra axít h英u c挨 gây ĕn mòn các h羽 th嘘ng ch泳a nhiên li羽u và h羽 th嘘ng cháy.



M泳c độ ôxy hoá ph映 thuộc r医t nhiều vào ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng, c映 thể là thành

ph亥n hoá h丑c c栄a xĕng. Các h嬰p ch医t olefin có hai n嘘i đôi đ嘘i x泳ng và các lo衣i hydrocacbon d衣ng mono hoặc di-olefin n嘘i với nhân th挨m là kém 鰻n định nh医t... Xĕng

ch逢ng c医t tr詠c tiếp th逢運ng ch泳a nhiều olefin (từ 30 ÷ 40%V) nên có độ 鰻n định ôxy

hoá th医p (100 ÷ 200 phút). Xĕng Reforming xúc tác h亥u nh逢 không có olefin nên có

độ 鰻n định r医t cao (1700 ÷ 1800 phút).

Để đánh giá tính 鰻n định hóa h丑c c栄a nhiên li羽u, thông th逢運ng ng逢運i ta xác

định hàm l逢嬰ng nh詠a th詠c tế và th運i kỳ c違m 泳ng c栄a nhiên li羽u.

3.2.2.5. Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh t鰻ng

L逢u huỳnh (S) là một trong nh英ng thành ph亥n quan tr丑ng đáng l逢u ý trong d亥u

m臼 nói chung và trong xĕng nói riêng. L逢u huỳnh là t衣p ch医t ch栄 yếu có trong d亥u thô.

Chúng t欝n t衣i 荏 nhiều d衣ng: mercaptan, disunfua, H2S, S...

Trong xĕng động c挨, S là ch医t gây nhiều tác h衣i: khi đ嘘t cháy t衣o SO2, SO3,

gây độc h衣i và ĕn mòn đ逢運ng 嘘ng, thiết bị và đặc bi羽t với s詠 có mặt c栄a H2S khi

không cháy hết sẽ th違i ra không khí và gây ô nhi宇m môi tr逢運ng.

Chỉ tiêu này cho phép ta theo dõi đ逢嬰c hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh c栄a các s違n phẩm

d亥u m臼 khác nhau và các ph映 gia có ch泳a S; từ đó có thể d詠 đoán đ逢嬰c các tính ch医t sử d映ng và b違o qu違n.

Đã có một th運i gian dài, chỉ tiêu này ít đ逢嬰c bàn cãi và đều th嘘ng nh医t trên toàn

c亥u với m泳c quy định nằm trong kho違ng từ 0,05 ÷ 1% kh嘘i l逢嬰ng. Tuy nhiên, t衣i Mỹ quy định về hàm l逢嬰ng S vẫn còn là v医n đề gây tranh cãi nhằm đ違m b違o các yêu c亥u

về ch医t l逢嬰ng môi tr逢運ng, không khí và t亥ng ôzôn.

3.2.2.6. Hàm l逢嬰ng Benzen

Benzen là h嬰p ch医t hydrocacbon (C-H) vòng th挨m đ挨n gi違n nh医t, nh逢ng l衣i có

tính ch医t đặc bi羽t c栄a liên kết C-H no, bền v英ng với các ch医t ôxy hoá nên là một tác

nhân tích c詠c kìm hãm quá trình cháy kích n鰻 trong động c挨, tĕng đ逢嬰c ON cho xĕng.

Vì vậy, trong xĕng ôtô, đặc bi羽t đ嘘i với xĕng không chì, benzen đ逢嬰c sử d映ng nh逢 là

một thành ph亥n ch嘘ng kích n鰻. Tuy nhiên, g亥n đây do hàm l逢嬰ng benzen trong xĕng không chì cao h挨n

trong xĕng chì nên đã có nh英ng tác d映ng tiêu c詠c nh逢 d宇 làm tr逢挨ng n荏 các zoĕng

phớt cao su, thậm chí khí th違i c栄a nó cũng 違nh h逢荏ng đến rau xanh, cây tr欝ng hai

bên đ逢運ng... Hậu qu違 đã làm tĕng hàm l逢嬰ng benzen trong các lo衣i th詠c phẩm

tr欝ng 荏 hai bên đ逢運ng.

Benzen cũng là một ch医t độc nguy hiểm đến s泳c khoẻ c栄a con ng逢運i; đặc bi羽t đ嘘i với nh英ng đ嘘i t逢嬰ng th逢運ng xuyên tiếp xúc với xĕng d亥u. Theo các kết qu違 nghiên



c泳u, nếu hàm l逢嬰ng benzen cao thì sẽ d宇 dẫn đến các b羽nh (trong đó có b羽nh ung th逢).

Vì vậy, yêu c亥u hàm l逢嬰ng benzen trong xĕng càng ít càng t嘘t.

3.2.2.7. Hàm l逢嬰ng Photpho (P)

Kể từ nĕm 1950, Photpho đ逢嬰c sử d映ng d逢ới d衣ng ph映 gia (tên th逢挨ng m衣i là

ICA) đã đ逢嬰c hãng Shell đ逢a vào xĕng nhằm ngĕn c違n s詠 bám muội vào bugi khi xĕng

có n欝ng độ chì cao. Trong quá trình nghiên c泳u, ng逢運i ta cũng đã phát hi羽n ra rằng các

h嬰p ch医t c栄a P có kh違 nĕng ngĕn c違n đ逢嬰c hi羽n t逢嬰ng mài mòn xupap c栄a động c挨 do

xĕng không chì gây ra. Các nghiên c泳u sau đó vào cu嘘i nĕm 1960 đã kết luận rằng các

h嬰p ch医t P b違o v羽 động c挨 r医t t嘘t chỉ c亥n n欝ng độ t逢挨ng đ嘘i th医p.

Vi羽c sử d映ng ph映 gia Photpho trong xĕng không chì đã đ逢嬰c giới thi羽u l亥n đ亥u

tiên 荏 Mỹ vào nĕm 1971. Tuy nhiên, với s詠 ra đ運i c栄a bộ chuyển đ鰻i xúc tác (catalytic

converter) trên các xe ôtô đ運i mới từ nĕm 1975 đã không cho phép sử d映ng P n英a b荏i

vì nó gây ngộ độc xúc tác. Vì vậy vi羽c sử d映ng nó trong xĕng không chì đã bị c医m 荏

Mỹ và nhiều n逢ớc khác.

3.3. XĔNG G渦C

Nh逢 đã trình bày 荏 trên, các c医u tử pha xĕng (xĕng g嘘c) chiếm tỷ l羽 thể tích ch栄 yếu trong thành ph亥n c栄a xĕng th逢挨ng phẩm. Chỉ một l逢嬰ng nh臼 các lo衣i ph映 gia đ逢嬰c

sử d映ng làm tĕng các tính ch医t c挨 b違n c栄a xĕng và đáp 泳ng các nhu c亥u sử d映ng khác

nhau. Thành ph亥n và ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng g嘘c thu đ逢嬰c trong quá trình chế biến d亥u

m臼 và khí cũng khác nhau. Nó ph映 thuộc vào b違n ch医t c栄a d亥u m臼, công ngh羽 và m映c

đích chế biến.

3.3.1. Xĕng ch逢ng c医t Xĕng ch逢ng c医t là phân đo衣n xĕng thu đ逢嬰c từ quá trình ch逢ng c医t phân

đo衣n tr詠c tiếp từ d亥u m臼荏 áp su医t khí quyển. Đây là l逢嬰ng xĕng ch栄 yếu thu đ逢嬰c

trong quá trình chế biến d亥u m臼. Tùy thuộc vào b違n ch医t c栄a d亥u m臼, công ngh羽 chế biến mà xĕng ch逢ng c医t chiếm từ 20 – 50% t鰻ng các s違n phẩm d亥u m臼 và từ 50

– 80% các lo衣i xĕng g嘘c. Xĕng ch逢ng c医t g欝m hai lo衣i là xĕng nhẹ và xĕng nặng

hay còn g丑i là naphta.

Xĕng nhẹ (light gasoline) là xĕng có nhi羽t độ sôi th医p (d逢ới 800C), áp su医t h挨i

bão hòa cao, thành ph亥n hydrocacbon ch栄 yếu là C5 – C6.

Xĕng nặng (heavy gasoline) là xĕng có thành ph亥n hydrocacbon ch栄 yếu từ C6

– C11, t逢挨ng 泳ng với nhi羽t độ ch逢ng c医t phân đo衣n từ 60 – 1800C.

Xĕng ch逢ng c医t về nguyên tắc không đ逢嬰c sử d映ng ngay mà c亥n ph違i chế biến

tiếp để thu đ逢嬰c s違n phẩm xĕng có giá trị và phẩm ch医t kỹ thuật cao h挨n. Vì xĕng



ch逢ng c医t th逢運ng có trị s嘘 octan th医p, kho違ng 68 – 80 không đáp 泳ng đ逢嬰c yêu c亥u c挨

b違n c栄a h亥u hết các động c挨 đ嘘t trong hi羽n nay. Các chỉ tiêu hóa lý khác trong xĕng

ch逢ng c医t đều cao h挨n tiêu chuẩn nh逢: hàm l逢嬰ng các h嬰p ch医t hydrocacbon no không

nhánh hoặc ít nhánh, hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, các hydrocacbon khí bão hòa trong xĕng,

hàm l逢嬰ng nh詠a…. Thông th逢運ng, xĕng ch逢ng c医t đ逢嬰c coi là nguyên li羽u cho các

quá trình chế biến tiếp theo là isome hóa và reforming.

BＶng 3.7: Các tính chất kỹ thuật của xăng chưng cất Nhà máy lọc dầu Dung Quất Ch雨 tiêu Ph逢挨ng pháp th穎 K院t qu違 Kh嘘i l逢嬰ng riêng 荏 150C, g/cm3 ASTM D287 0.745

Thành ph亥n c医t, 0C

IBP (điểm sôi đ亥u) 85

10% 102

30% 115

50% 127

70% 134

90% 145

EBP (điểm sôi cu嘘i)

ASTM D86

160

Hàm l逢嬰ng Parafin, % kl UOP 880 52,5

Hàm l逢嬰ng Olefin, %kl UOP 880 0

Hàm l逢嬰ng Naphthen, %kl UOP 880 36,9

Hàm l逢嬰ng Aromatic,%kl UOP 880 10,6

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, ppm ASTM D-4045 100

Hàm l逢嬰ng nh詠a max, ppb UOP 114 20

Hàm l逢嬰ng oxi max, ppm UOP 678 2

Một l逢嬰ng xĕng nhẹ khác mà không thể không kể đến đó là s違n phẩm c栄a quá

trình chế biến khí đ欝ng hành, th逢運ng đ逢嬰c g丑i là condensat. Condensat là s違n phẩm

l臼ng 荏 nhi羽t độ th逢運ng đ逢嬰c tách ra từ thiết bị tách khí slug catcher, tháp tách, tháp

ch逢ng c医t 荏 nhi羽t độ th医p trong quá trình chế biến khí. Condensat có thành ph亥n hóa

h丑c và tính ch医t hóa lý t逢挨ng t詠 nh逢 xĕng nhẹ thu đ逢嬰c trong quá trình ch逢ng c医t d亥u

m臼. Nó ch栄 yếu ch泳a hydrocacbon no, không nhánh hoặc ít nhánh C5 – C6. Trị s嘘 trị s嘘 octan th逢運ng từ 60 – 70. B違ng 3.8 chỉ ra các tính ch医t kỹ thuật c挨 b違n c栄a

condensat B衣ch H鰻.



BＶng 3.8: Thành phần và tính chất lý hóa của Condensat BＴch Hổ

Đặc tính kỹ thuật K院t qu違 Trị s嘘 octan RON 65,8

Hàm l逢嬰ng chì, mg/l < 2,5

Thành ph亥n c医t phân đo衣n, 0C

IBP

10%

50%

90%

EBP

Cặn cu嘘i, %V

36

45

55

97

145

0,8

Thành ph亥n hydrocacbon, %V

- n-paraphin

- iso-paraphin

- Olefin

- Naphten

- Aromatic (Hydrocacbon th挨m)

47,28

39,89

0

10,43

2,40

Ĕn mòn t医m đ欝ng 荏 500C/3h 1a

Hàm l逢嬰ng nh詠a th詠c tế, mg/100ml 0,9

Độ 鰻n định ôxy hóa, phút -

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, %kl 0,006

Áp su医t h挨i (Reid) 荏 37,80C, kPa 76,12

Kh嘘i l逢嬰ng riêng (荏 150C), kg/l 0,6762

Hàm l逢嬰ng mangan, mg/l < 0,25

MTBE, % thể tích 0,0

Metanol, % thể tích 0,0

Hàm l逢嬰ng n逢ớc 0,0

Benzen, % thể tích 1,39

Ngo衣i quan Trong su嘘t

3.3.2. Xĕng isomerisat

Xĕng isomerisat là xĕng thu đ逢嬰c từ quá trình isome hóa (đ欝ng phân hóa) phân

đo衣n xĕng ch逢ng c医t nhẹ và condensat. B違n ch医t c栄a quá trình isome hóa là biến các n

C5 – C6 (chiếm từ 80 – 98%kl xĕng nhẹ) thành các iso C5 – C6 có trị s嘘 octan cao h挨n.

Xĕng isomerisat sau khi tách khí th逢運ng có trị s嘘 octan từ 83 – 88, kh嘘i l逢嬰ng riêng

bé, áp su医t h挨i bão hòa Reid cao. Xĕng isomerisat chiếm kho違ng từ 3 – 5% t鰻ng l逢嬰ng



xĕng trên thế giới. Các thông s嘘 kỹ thuật c栄a quá trình isome hóa nh逢 sau:

- C挨 chế chính quá trình isome hóa: cacbocation

- Nhi羽t độ: 110 – 1800C

- Áp su医t: 3 - 30 atm

- Xúc tác: ch医t xúc tác l逢ỡng ch泳c nh逢: Al2O3/Pt, Zeolit/Pt, ZrO/SO42-/Pt…

- Hi羽u su医t: > 95%

BＶng 3.9: Các tính chất kỹ thuật của xăng somerisat

Nhà máy lọc dầu Dung Quất Ch雨 tiêu K院t qu違

Hàm l逢嬰ng C5+, %kl, min 95,2

87

Trị s嘘 trị s嘘 octan

RON

MON 85

Áp su医t h挨i bão hòa RVP, kg/cm2 0,82

Hàm l逢嬰ng benzen, %V 0

Hàm l逢嬰ng aromatic, %V 0

Hàm l逢嬰ng olefin, %V 0

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, ppm, max 1

Hàm l逢嬰ng oxy, ppm, max 1

3.3.3.Xĕng reformat

BＶng 3.10: Các tính chất kỹ thuật của xăng reformat

Nhà máy lọc dầu Dung Quất Ch雨 tiêu K院t qu違

Tỷ kh嘘i 荏 150C 0,81

Hàm l逢嬰ng C5+, %kl, min 85,5

102


RON

MON 91

Áp su医t h挨i bão hòa RVP, kg/cm2 0,46 – 0,6

Hàm l逢嬰ng C4-, %V max 1

Hàm l逢嬰ng aromatic, %V 70

Hàm l逢嬰ng olefin, %V max 5

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, ppm, max 5

Hàm l逢嬰ng nh詠a, ppm 1



Xĕng reformat thu đ逢嬰c c栄a quá trình reforming xúc tác phân đo衣n xĕng ch逢ng

c医t nặng. Đây là ngu欝n nguyên li羽u chính để ph嘘i trộn t衣o xĕng có ch医t l逢嬰ng cao,

chúng có ch泳a một hàm l逢嬰ng các h嬰p ch医t aromatic cao (kho違ng 70% hydrocacbon

th挨m, 20% parafin, 5% olefin…) nên chỉ s嘘 octan c栄a nó cao (RON = 95- 102), có

RVP bé, tỷ kh嘘i lớn và nhi羽t cháy cao. Tuy nhiên đây cũng chính là nh逢嬰c điểm c栄a

xĕng reformat so với các xĕng g嘘c khác, do có ch泳a hàm l逢嬰ng ch医t th挨m nhiều nên

xĕng reformat th逢運ng t衣o nhiều cặn muội và độc h衣i đ嘘i với môi tr逢運ng và con ng逢運i.

BＶng 3.11: Thành phần và tính chất lý hóa của reformat nhập khẩu

Ch雨 tiêu K院t qu違 Trị s嘘 octan (RON) 100

Hàm l逢嬰ng chì, mg/l < 2,5

Thành ph亥n c医t phân đo衣n, 0C

- IBP

- 10%

- 50%

- 90%

- EBP

- Cặn cu嘘i, %V

37

69,4

100

152

184,2

1,0

Thành ph亥n hydrocacbon, %V

- n-paraphin

- iso-paraphin

- Olefin

- Naphten

- Aromatic (Hydrocacbon th挨m)

7,52

28,71

2,88

2,99

45,03

Ĕn mòn m違nh đ欝ng 荏 500C/3h 1a

Hàm l逢嬰ng nh詠a th詠c tế, mg/100ml 1,4

Độ 鰻n định ôxy hóa, phút > 480

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh, %kl 0,0095

Áp su医t h挨i (Reid) 荏 37,80C, kPa 55,7

Kh嘘i l逢嬰ng riêng (荏 150C), kg/l 0,7692

Hàm l逢嬰ng mangan, mg/l < 0,25

MTBE, % thể tích 12,86

Metanol, % thể tích 0,0

Hàm l逢嬰ng n逢ớc 0,0

Benzen, % thể tích 3,99

Ngo衣i quan Vàng trong su嘘t



B違n ch医t c栄a quá trình reforming xúc tác là biến các hydrocacbon no, ch栄 yếu

là C7+ thành ankyl benzen trên c挨 s荏 xúc tác l逢ỡng ch泳c: ch泳c axit và ch泳c kim lo衣i.

Các thông s嘘 c挨 b違n c栄a quá trình reforming đ逢嬰c chỉ ra d逢ới đây:

- C挨 chế chính c栄a quá trình: ph違n 泳ng qua 3 giai đo衣n: lo衣i H2, đóng vòng, lo衣i H2 theo c挨 chế cacbocation.

- Nhi羽t độ: 450 – 5500C

- Áp su医t: 3 - 35 atm

- Xúc tác: ch医t xúc tác l逢ỡng ch泳c nh逢: Al2O3/Pt,

- Hi羽u su医t: 80 - 86%

3.3.4. Xĕng crĕckat

Xĕng crĕckat là xĕng thu đ逢嬰c từ quá trình crĕcking nhi羽t, crĕcking xúc tác,

hydrocracking phân đo衣n cặn s衣ch c栄a tháp ch逢ng c医t khí quyển, quá trình crĕcking

gi違m độ nhớt, quá trình s違n xu医t than c嘘c, cặn ch逢ng c医t chân không đã lo衣i nh詠a

đ逢運ng … Đây là ngu欝n cho xĕng lớn nh医t trong nhà máy l丑c d亥u. Trị s嘘 octan c栄a

xĕng này kho違ng 87- 92 tuỳ theo điều ki羽n công ngh羽. Thành ph亥n hóa h丑c ch泳a tới 9-

13% hydrocacbon olefine. S詠 có mặt c栄a c栄a các olefin này chính là nguyên nhân làm

m医t tính 鰻n định c栄a xĕng do xĕng không bền ôxy hóa.

Quá trình crĕcking nhi羽t x違y ra ch栄 yếu theo c挨 chế g嘘c hoặc phân h栄y b荏i

nhi羽t. S違n phẩm c栄a quá trình ph泳c t衣p, ch泳a nhiều olefin và khí hydrocacbon. Mặt khác, quá trình crĕcking nhi羽t cũng thu đ逢嬰c nhiều c嘘c, hi羽u su医t ph違n 泳ng th医p (<

60%)… Chính vì các lý do trên mà quá trình crĕcking nhi羽t hi羽n nay không đ逢嬰c dùng

để s違n xu医t xĕng.

Quá trình crĕcking xúc tác (lớp xúc tác c嘘 định hoặc t亥ng sôi) x違y ra theo c挨

chế cacbocation trên c挨 s荏 xúc tác axit. So với quá trình crĕcking nhi羽t, crĕcking xúc

tác t衣o ra nhiều hydrocacbon m衣ch nhánh h挨n, ít hydrocacbon khí và olefin h挨n, ph違n

泳ng có tính ch丑n l丑c cao, t嘘c độ lớn h挨n… chính vì vậy s違n phẩm c栄a quá trình

crĕcking xúc tác có ch医t l逢嬰ng cao h挨n nhiều, trị s嘘 octan th逢運ng lớn h挨n 90.

Các thông s嘘 c挨 b違n c栄a quá trình crĕcking xúc tác đ逢嬰c chỉ ra d逢ới đây:

- C挨 chế chính c栄a quá trình: c挨 chế cacbocation.

- Nhi羽t độ: 470 – 5500C

- Áp su医t: 2,5 - 3 atm

- Xúc tác: ch医t xúc tác l逢ỡng ch泳c nh逢: Zeolit Y



BＶng 3.12: Các tính chất kỹ thuật nguyên liệu RFCC và

xăng crăckat Nhà máy lọc dầu Dung Quất

Ch雨 tiêu Nguyên liệu

cặn khí quyển Xĕng nhẹ Xĕng nặng

TBP, 0C 370+ C5 – 1650C C5 – 2050C

Độ API 26,95 - -

Tỷ tr丑ng 154d 0,893 0,719 0,736


IBP 263 35 39

5% - 43 50

10% 379 47 55

30% 435 60 71

50% 475 72 90

70% - 91 116

90% - 129 160

95% - 144 176

EBP - 159 197

Trị s嘘 octan

RON - 92,0 92,1

MON - 79,5 79,9

TVP, g/cm2 - 498 337

RVP, kPa - 48 32

Hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh 0,55 %kl 230 ppm 340 ppm

Hàm l逢嬰ng olefin, %kl - 43 34

Hàm l逢嬰ng asphalten, %kl 2,0 - -

Hàm l逢嬰ng sáp, %kl - -

Hàm l逢嬰ng kim lo衣i, ppm

Ni 5

Na 1,6

- -

%V c医u tử có nhi羽t độ sôi

trên 5500C 32,4 - -

Điểm rót, 0C 50 - -

Cặn cacbon Conradson, %kl 2,66 - -

Độ nhớt, cSt

500C 43,4

1000C 8,8

- -



3.4. PH影 GIA CHO XĔNG

Nh逢 đã trình bày 荏 ph亥n trên, qua các b違ng 3.7 – 3.12 về đặc tính kỹ thuật c栄a

các lo衣i xĕng g嘘c, ta nhận th医y: h亥u nh逢 các xĕng thu đ逢嬰c trong quá trình chế biến

d亥u m臼 không đ逢嬰c sử d映ng tr詠c tiếp. Chúng c亥n ph違i đ逢嬰c ph嘘i trộn với nhau, nhằm

b鰻 sung các tính ch医t 逢u vi羽t cho nhau, cũng nh逢 khắc ph映c các nh逢嬰c điểm c栄a chúng

mới có thể đáp 泳ng đ逢嬰c các yêu c亥u c栄a xĕng th逢挨ng phẩm. Để nâng cao ch医t l逢嬰ng

c栄a xĕng, ph逢挨ng án kỹ thuật t嘘i 逢u nh医t là tiến hành chế biến sâu nh逢 đã trình bày

ph亥n xĕng g嘘c. Nh逢嬰c điểm c栄a ph逢挨ng pháp này là công ngh羽 ph泳c t衣p, chi phí đ亥u

t逢, vận hành lớn, kéo theo giá thành xĕng th逢挨ng phẩm cao. Trong th詠c tế, các xĕng

g嘘c khi đ逢嬰c ph嘘i trộn với nhau đã đáp 泳ng đ逢嬰c đa s嘘 các chỉ tiêu hóa lý c挨 b違n. Một trong nh英ng chỉ tiêu quan tr丑ng ng逢運i ta quan tâm nhiều đó là nâng cao trị s嘘 octan

c栄a xĕng. Nh逢 ta đã biết, nguyên nhân gây cháy kích n鰻 (cháy không điều hòa) c栄a

xĕng là do trong xĕng có ch泳a nhiều n-parafin. Các n-parafin này th逢運ng không bền,

d宇 t衣o thành các peoxit, hydropeoxit, g嘘c t詠 do d逢ới tác d映ng c栄a nhi羽t, do đó dẫn đến

quá trình cháy sớm, cháy m衣nh, cháy không điều hòa. Để khắc ph映c hi羽n t逢嬰ng này,

ng逢運i ta th逢運ng sử d映ng các ph映 gia tĕng trị s嘘 octan.

Ngoài ph映 gia tĕng trị s嘘 octan, ng逢運i ta còn sử d映ng một s嘘 ph映 gia khác cho

xĕng nh逢: ph映 gia ch嘘ng oxy hóa, ph映 gia ch嘘ng t衣o cặn, ph映 gia làm s衣ch cacburat挨…

C挨 chế ho衣t động c栄a các ph映 gia pha xĕng ch栄 yếu theo c挨 chế phá h栄y, 泳c

chế các h嬰p ch医t peoxit, hydropeoxit, g嘘c t詠 do sinh ra trong quá trình tiền cháy c栄a

nhiên li羽u. Một c挨 chế khác cũng c亥n ph違i kể đến đó là tính “t逢挨ng hỗ”, “lôi kéo” c栄a

ph映 gia đ嘘i với xĕng g嘘c, đây cũng có thể đ逢嬰c coi là c挨 chế tĕng trị s嘘 octan c栄a các

c医u tử pha chế vào xĕng.

Cũng nh逢 các ph映 gia pha chế vào các s違n phẩm d亥u m臼 khác, ph映 gia pha chế vào xĕng cũng ph違i đáp 泳ng đ逢嬰c các yêu c亥u kỹ thuật nghiêm ngặt nh逢:

- Ph映 gia ph違i b鰻 sung hoặc làm tĕng c逢運ng các tính ch医t v嘘n có c栄a xĕng và

không đ逢嬰c làm gi違m hoặc thay đ鰻i không đáng kể, có thể ch医p nhận đ逢嬰c các tính

ch医t khác c栄a xĕng. Ví d映, khi pha ph映 gia tĕng trị s嘘 octan thì ph違i đ違m b違o không

làm gi違m áp su医t h挨i bão hòa hoặc thành ph亥n ch逢ng c医t phân đo衣n c栄a xĕng.

- Không độc h衣i đ嘘i với môi tr逢運ng và con ng逢運i, không 違nh h逢荏ng đến các chi

tiết c栄a động c挨.

- Có thể đ違m nhi羽m nhiều ch泳c nĕng cùng lúc hay đáp 泳ng đ逢嬰c nhiều m映c

đích sử d映ng khác nhau (đa ch泳c). Ví d映: pha etanol với tỷ l羽 thích h嬰p ngoài m映c

đích làm tĕng trị s嘘 octan, nó còn làm gi違m một ph亥n nào đó s詠 ph映 thuộc quá lớn vào

d亥u m臼 hay làm cho quá trình cháy c栄a nhiên li羽u tri羽t để h挨n nên gi違m thiểu các tác

động không t嘘t đến môi tr逢運ng, động c挨 và con ng逢運i…

Chính vì vậy, ph映 gia pha chế vào xĕng ph違i đ逢嬰c kh違o sát một cách kỹ l逢ỡng



trên các c挨 s荏 khoa h丑c cũng nh逢 th詠c ti宇n để tìm ra lo衣i ph映 gia và hàm l逢嬰ng ph映 gia pha chế phù h嬰p với từng lo衣i xĕng.

Ngoài h嬰p ch医t ch泳a chì đã bị c医m dùng 荏 Vi羽t Nam. Ph映 gia pha xĕng đ逢嬰c sử

d映ng ch栄 yếu g欝m 3 nhóm chính sau:

1. Các các h嬰p ch医t ch泳a oxy (oxygenat). Tuy nhiên khi pha vào xĕng với một l逢嬰ng khá lớn thì nó đ逢嬰c xem nh逢 một lo衣i c医u tử pha trộn.

2. Các h嬰p ch医t c挨 kim: ch栄 yếu là các h嬰p ch医t ch泳a sắt (ferrocene), mangan

carbonyl (manganese carbonyl)

3. Các h嬰p ch医t th挨m amin

BＶng 3.13: Các loＴi phụ gia tăng trị số octan

Ch医t ph映 gia Gi噂i h衣n trong xĕng Kh違 nĕng tĕng tr鵜

s嘘 octan

Nguyên nhân c栄a

việc gi噂i h衣n

H嬰p ch医t oxygenat < 20 %V 3 - 5

T衣o phân lớp khi pha

trộn, làm tĕng RVP,

gây ô nhi宇m

1-1,3%V 6

H嬰p ch医t th挨m amin 6%V nếu có xúc tác 18

T衣o nh詠a trong động

c挨 và các bộ phận đ嘘t nhiên li羽u

H嬰p ch医t ch泳a sắt 38 mg Fe/lít 3-4

H嬰p ch医t ch泳a magan 50 mg Mn/lít 5-6

Làm tĕng s詠 mài mòn

và h逢 h臼ng 荏 bộ phận

đánh lửa và trong

bu欝ng đ嘘t chính

Các lo衣i ph映 gia tĕng trị s嘘 octan khi pha chế vào xĕng có một s嘘 hi羽u 泳ng

t逢挨ng hỗ khác nhau đ嘘i với các thành ph亥n c栄a xĕng cũng nh逢 với các lo衣i ph映 gia

khác. Kh違 nĕng t逢挨ng thích đó đ逢嬰c trình bày trong b違ng 3.14.

BＶng 3.14: KhＶ năng tương thích của các hợp chất tăng trị số octan

H嬰p ch医t tĕng tr鵜 s嘘 octan

Chì Sắt Mangan Amin Oxygenat

Chì - - + +

Sắt - - + -

Mangan - - + 0

Amin + + + +

Oxygenat + - 0 +

Ghi chú +: T逢挨ng hỗ; - : Đ嘘i kháng; 0 = Cộng h嬰p

3.4.1. Ph映 gia c挨 kim



Một trong nh英ng ph映 gia đ逢嬰c sử d映ng nhiều và từ r医t sớm đ逢嬰c pha chế vào

xĕng là các ph映 gia c挨 kim, điển hình là ankyl chì. Hi羽n nay, ph映 gia chì đã bị c医m sử

d映ng 荏 h亥u hết các n逢ớc trên thế giới do tính độc h衣i c栄a chúng, nh逢ng 逢u điểm c栄a

các ph映 gia c挨 kim là không thể ph栄 nhận. Các nhà khoa h丑c trên thế giới luôn mong

mu嘘n tìm ra ph映 gia c挨 kim có thể thay thế t嘘t nh医t cho ph映 gia chì.

3.4.1.1. Ph映 gia chì

Ph映 gia chì bao g欝m các ch医t nh逢 tetrametyl chì (TML), tetraetyl chì (TEL). C挨

chế điển hình c栄a ph映 gia này là có tác d映ng phá huỷ các h嬰p ch医t trung gian ho衣t động (peoxit, hydoropeoxit, g嘘c t詠 do) do đó làm gi違m kh違 nĕng bị cháy kích n鰻. Kết qu違 là trị s嘘 octan c栄a xĕng th詠c tế đ逢嬰c tĕng lên. C挨 chế này có thể mô t違 nh逢 sau:

- Phân huỷ TML trong động c挨:

Pb(CH3)4

0t→ Pb + 34CH•

Pb + O2 0t→ PbO2

- T衣o ch医t không ho衣t động:

R-CH3 + O2 i R-CH2OOH (ch医t ho衣t động)

R-CH2OOH + PbO2 i RCHO + PbO'**(**)+ H2O + 1/2 O2

(ch医t không ho衣t động)

Kết qu違 là biến các peroxit ho衣t động thành các anđêhit (RCHO) bền v英ng,

làm gi違m kh違 nĕng cháy n鰻. Nh逢ng đ欝ng th運i PbO kết t栄a sẽ bám lên thành xylanh,

嘘ng dẫn, làm tắc đ逢運ng nhiên li羽u và tĕng s詠 mài mòn. Do vậy ng逢運i ta dùng các ch医t mang để đ逢a PbO ra ngoài. Các ch医t mang hay dùng là C2H5Br hoặc C2H5Cl, c挨 chế tác d映ng nh逢 sau:

C2H5Br 0t→ C2H4 + HBr

2HBr + PbO i PbBr2 + H2O

Các s違n phẩm PbBr2, H2O là ch医t l臼ng, có nhi羽t độ sôi th医p nên sẽ b嘘c h挨i và

đ逢嬰c khí th違i đ逢a ra ngoài. Hỗn h嬰p ph映 gia chì và ch医t mang g丑i là n逢ớc chì và r医t độc. Vì vậy, để phân bi羽t xĕng có pha chì với xĕng không chì, ng逢運i ta th逢運ng nhuộm

màu đặc tr逢ng cho xĕng chì là màu đ臼 để phân bi羽t. Sự độc hại của phụ gia chì:

Theo báo cáo t鰻ng h嬰p c栄a các nhà khoa h丑c Úc, ph映 gia chì trong xĕng động

c挨 vô cùng độc h衣i. Nh英ng 違nh h逢荏ng do s詠 nhi宇m độc c栄a chì nói chung và c栄a chì

trong xĕng nói riêng đến s泳c khoẻ cộng đ欝ng nh逢 sau:



- Chì trong xĕng sau khi cháy (ch栄 yếu d逢ới d衣ng hỗn h嬰p d宇 bay h挨i PbBr2 +

HBr) là một ngu欝n ph鰻 biến hi羽n nay từ khói th違i c栄a động c挨 ôtô, xe máy th違i ra.

N逢ớc chì này có thể nhận ra khi động c挨 làm vi羽c 荏 nhi羽t độ môi tr逢運ng th医p, khi đó

t衣i cửa x違 c栄a động c挨 th逢運ng rỉ ra n逢ớc có ph違n quang trên bề mặt, đặc tr逢ng c栄a chì.

Nhóm ng逢運i có nguy c挨 nhi宇m b羽nh chì là nh英ng ng逢運i s嘘ng trong thành ph嘘, nh英ng

ng逢運i làm vi羽c liên quan đến xĕng d亥u và đặc bi羽t là trẻ em. Các b羽nh do chì gây ra

đ嘘i với con ng逢運i ch栄 yếu là các b羽nh về hô h医p, vô sinh và là một trong nh英ng

nguyên nhân gây ung th逢.

- Dùng xĕng chì sẽ không dùng đ逢嬰c hộp xúc tác.

Cho đến nay, ch逢a có ph映 gia nào làm tĕng m衣nh trị s嘘 octan nh逢 ph映 gia chì (

với hàm l逢嬰ng chì từ 0,1 – 0,15 g/l xĕng có thể làm tĕng từ 6 ÷ 12 đ挨n vị octan). Tuy

nhiên do tính độc h衣i c栄a chì nh逢 đã trình bày 荏 trên mà h亥u hết các n逢ớc trên thế giới

hi羽n nay không sử d映ng ph映 gia này làm tĕng trị s嘘 octan cho xĕng. T衣i Vi羽t Nam,

ngày 23/11/2000, Th栄 t逢ớng Chính ph栄 cũng đã có chỉ thị s嘘 24/2000/CT – Vg về vi羽c

lo衣i b臼 xĕng chì và đã không dùng xĕng chì bắt đ亥u từ ngày 01/07/2001.

3.4.1.2. H嬰p ch医t chứa mangan

H嬰p ch医t Methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl (MMT) là một h嬰p

ch医t c挨 kim do công ty Afton Chemical (tr逢ớc đây là Ethyl Corporation) độc quyền

s違n xu医t và đ逢嬰c bán d逢ới tên th逢挨ng m衣i là HiTec® 3000. Đây có thể coi là ph映 gia

c挨 kim thay thế thành công nh医t ph映 gia chì. Các nhà khoa h丑c trên thế giới cho biết, ph映 gia này không có d医u hi羽u 違nh h逢荏ng đến môi tr逢運ng cũng nh逢 s泳c kh臼e c栄a con

ng逢運i. Trong khí th違i c栄a động c挨, Mn t欝n t衣i ch栄 yếu d逢ới d衣ng Mn3O4. MMT đ逢嬰c

dùng để tĕng trị s嘘 octan cho xĕng không chì 荏 Mỹ và Canada từ nĕm 1977. Nĕm

1995, T鰻 ch泳c b違o v羽 môi tr逢運ng c栄a Mỹ EPA cho phép sử d映ng MMT trong xĕng

không chì. Nĕm 2000, T鰻 ch泳c b違o v羽 môi tr逢運ng Trung Qu嘘c cho phép sử d映ng

MMT trong xĕng không chì. T衣i Vi羽t Nam, các công ty TNHH một thành viên D亥u

khí Tp. H欝 Chí Minh và Công ty Chế biến và Kinh doanh s違n phẩm d亥u PDC nay là

PVoil cũng đang sử d映ng MMT để pha chế xĕng. T衣i Vi羽t Nam theo TCVN

7208:2002 hàm l逢嬰ng mangan cho phép t嘘i đa trong xĕng là 18 mg/l.

Thành ph亥n và tính ch医t c栄a MMT:

- Công th泳c hóa h丑c: C6H7Mn(CO)3

- Ch医t l臼ng c挨 kim ch泳a 24,4% mangan

- Nhi羽t độ đông đặc : - 10C

- Kh嘘i l逢嬰ng riêng : 1,38 g/ml t衣i 200C

- Điểm sôi : 2320C t衣i 760 mmHg

- Điểm chớp cháy c嘘c kín: 820C (t嘘i thiểu)



- Áp su医t bay h挨i : - 0,05 mmHg t衣i 200C

- 蔚n định t衣i nhi羽t độ cao

- Không tan trong n逢ớc

C挨 chế ho衣t động làm tĕng trị s嘘 octan c栄a MMT hoàn toàn t逢挨ng t詠 c挨 chế ho衣t động c栄a ph映 gia chì. Điều đó có nghĩa, chúng cũng có nhi羽m v映 phá h栄y, ngĕn

chặn các tác nhân peoxit gây ra s詠 cháy kích n鰻 c栄a xĕng.

So sánh với tetraetyl chì và một s嘘 lo衣i ph映 gia kim lo衣i tĕng trị s嘘 octan khác

thì MMT có nh英ng 逢u điểm nh逢:

- Sử d映ng hàm l逢嬰ng th医p, chỉ từ 8 – 18 mg Mn/l.

- Ngĕn chặn đ逢嬰c s詠 m医t mát nhiên li羽u do s詠 cháy sớm.

- Phân tán t嘘t trong các lo衣i xĕng và không tĕng độc tính c栄a xĕng.

- Thích h嬰p với các động c挨 đ運i cũ và mới.

- Gi違m vi羽c th違i ra các ch医t độc h衣i nh逢 CO,NOx, HC

- Không 違nh h逢荏ng lên bộ chuyển đ鰻i xúc tác, không ĕn mòn thiết bị. BＶng 3.15 : Hiệu ứng tăng RON và khＶ năng tương thích của MMT

với các hợp chất Oxygenat

Xĕng g嘘c MMT, mg/l Mn MTBE, %V Etanol, %V RON ΔRON

Xĕng g嘘c 0 0 0 92,0 0

Xĕng g嘘c 18 0 0 94,6 2,6

Xĕng g嘘c 18 5,5 0 96,0 4,0

Xĕng g嘘c 18 11,0 0 97,0 5,0

Xĕng g嘘c 18 0 5,5 96,6 4,6

Xĕng g嘘c 18 0 11,0 98,1 6,1

Hi羽u 泳ng tĕng trị s嘘 octan c栄a MMT đ嘘i với:

- Paraphin > Olefin > Aromatic

- Xĕng g嘘c có trị s嘘 octan th医p > Xĕng g嘘c có trị s嘘 octan cao

- RON > MON

- Xĕng không chì > Xĕng chì

Nh逢嬰c điểm lớn nh医t c栄a MMT là r医t nh衣y với ánh sáng. Khi có mặt ánh sáng

MMT phân h栄y và t衣o thành cặn lắng xu嘘ng. Bên c衣nh đó trong quá trìn làm vi羽c một ph亥n ph映 gia đ丑ng l衣i trong các bộ phân c栄a động c挨 và trong bộ xúc tác, chúng bịt kín

bề mặt c栄a xúc tác làm gi違m hi羽u qu違 c栄a bộ l丑c xúc tác. Khi cháy một l逢嬰ng s違n

phẩm cháy MMT ph栄 lên bugi là nguyên nhân gây ra m医t lửa và ho衣t động kém c栄a

động c挨.



3.4.1.3. H嬰p ch医t chứa sắt H嬰p ch医t ch泳a sắt (ferrocene) đ逢嬰c biết đến d逢ới hai tên th逢挨ng m衣i là

Plutocen® (Octel Corporation) và Sunazocene Sunazocene® ( J-J Degussa. Sila

Chemicals (Dailian) limited). Nói chung h嬰p ch医t ch泳a sắt s違n xu医t theo 3 c医p độ tinh

khiết là 98%, 99% và 99,9% d逢ới d衣ng viên nén hoặc d衣ng l臼ng. Tên khoa h丑c là

dicyclopetadien sắt (Ferocen) hay bis-xyclopentadien sắt: (C5H5)2Fe.

C挨 chế ho衣t động c栄a ph映 gia này t逢挨ng t詠 nh逢 ph映 gia chì, chúng gián tiếp

tiếp làm tĕng trị s嘘 octan c栄a xĕng do kìm hãm s詠 t衣o thành các ch医t ho衣t động m衣nh

peoxit trong bu欝ng đ嘘t c栄a động c挨 nên h衣n chế đ逢嬰c s詠 cháy kích n鰻. Mặt khác, một lớp m臼ng oxit sắt đ逢嬰c t衣o ra trên đ亥u pittông và trong bu欝ng đ嘘t c栄a động c挨 nh逢 tác

nhân xúc tác, đ嘘t cháy hết các kết cặn, cũng giúp lo衣i b臼 đ逢嬰c một trong các nguyên

nhân gây cháy kích n鰻. Khi ph映 gia Plutocen® với hàm l逢嬰ng th医p h挨n 30 ppm thì trị s嘘 octan c栄a xĕng có thể tĕng lên 3 đ挨n vị (b違ng 3.17). Nói chung kh違 nĕng tĕng ON

c栄a Plutocen là th医p h挨n c栄a ph映 gia chì hay MMT.

BＶng 3.16: Các dＴng phụ gia Sunazocene® và tính chất hóa lý

Đặc tính kỹ thuật D衣ng b瓜t D衣ng l臼ng

Hàm l逢嬰ng Fe 30,02% w/w 2,1% w/w

Điểm sôi, 0C 249 170

Điểm ch違y, 0C 174 - 9

Điểm chớp cháy, 0C ch医t rắn d宇 cháy 62

Nhi羽t độ t詠 động b嘘c cháy, 0C > 149 0C không cung c医p

Tỉ tr丑ng 1,49 g/cm3 0,96 g/cm3

Đóng gói phuy hay bao phuy hay thùng

BＶng 3.17: Kết quＶ pha chế phụ gia plutocen vào các loＴi xăng khác nhau

Tr鵜 s嘘 octan sau khi pha cho các lo衣i xĕng Tỷ lệ pha Plutocen,

ppm RON 80 RON 85 RON 90 RON 95

0 ppm

RON

MON

80,0

75,6

86,1

79,4

90,7

82,7

95,8

85

20 ppm

RON

MON

81,2

76,9

87,3

80,2

92,0

83,3

96,6

85,5

30 ppm

RON

MON

82,9

77,3

66,7

81,4

93,3

84,5

97,8

86,7



Các h嬰p ch医t ch泳a sắt không độc h衣i đ嘘i với môi tr逢運ng, không gây dị 泳ng với

da, có độc h衣i r医t th医p đ嘘i với các động vật có vú, độ tan r医t th医p trong n逢ớc lo衣i b臼 đ逢嬰c nguy c挨 lẫn n逢ớc thâm nhập vào xĕng nên tránh đ逢嬰c các hi羽n t逢嬰ng phân lớp,

t欝n tr丑ng d逢ới đáy b欝n bể trong quá trình b違o qu違n và t欝n ch泳a, nh逢ng 荏 n欝ng độ cao

có thể t衣o oxit sắt 荏 bộ phận đánh lửa gây ĕn mòn động c挨. Do đó, n欝ng độ ph映 gia

trong xĕng bị giới h衣n 荏 m泳c 30 mg Ferocen/lít xĕng (kho違ng 9 mg Fe/lít xĕng) 荏

Canada và các n逢ớc châu Âu và 37 mg Fe/lít xĕng 荏 Nga. Hi羽n t衣i ch逢a có giới h衣n

n欝ng độ sắt trong xĕng 荏 Vi羽t Nam.

Thành ph亥n, tính ch医t và đặc tính sử d映ng c栄a Sunazocene® :

- Công th泳c hóa h丑c : (C5H5)2Fe

- Độ tinh khiết : 99,5 – 99,9 %

- Hàm l逢嬰ng sắt : 30,02 %

- Xúc tác tĕng kh違 nĕng cháy, c違i thi羽n h羽 s嘘 cháy c栄a nhiên li羽u

- Gi違m trên 40% l逢嬰ng khí th違i - Gi違m các ch医t phát th違i ô nhi宇m (khói, CO, NOx, HC không cháy)

- Không 違nh h逢荏ng lên bộ chuyển đ鰻i xúc tác

T逢挨ng t詠 các ph映 gia c挨 kim khác, khi pha Plutocen vào xĕng cùng với các ph映 gia ch泳a oxy chúng cũng có tác động t逢挨ng hỗ với nhau, do đó làm tĕng ON th詠c tế so

với ON lý thuyết. BＶng 3.18: Hiệu ứng tăng RON và khＶ năng tương thích của Sunazocene® với MTBE

MTBE, %V SunazoceneⓇ, ppm RON ΔRON

- - 90 0

5 - 91,4 1,4

5 15 92,6 2,6

5 30 93,7 3,7

10 - 92,8 2,8

10 15 94,1 4,1

10 30 95 5

3.4.2. Các ph映 gia chứa oxygenat

Các ph映 gia ch泳a oxy có trị s嘘 octan r医t cao, áp su医t h挨i bão hòa lớn, ngu欝n

nguyên li羽u phong phú, có thể không hoặc ít ph映 thuộc vào d亥u m臼. Thành ph亥n khí

th違i ít độc h衣i đ嘘i với môi tr逢運ng và con ng逢運i. Chính vì vậy, xu h逢ớng s違n xu医t xĕng

s衣ch hi羽n nay ng逢運i ta quan tâm r医t nhiều đến các ph映 gia ch泳a oxy. B荏i chúng đ違m

nhi羽m đ逢嬰c một lúc nhiều ch泳a nĕng và m映c đích sử d映ng (ph映 gia đa ch泳c).



3.4.2.1. Etanol

Etanol tinh khiết là ch医t l臼ng không màu. Nó có thể hòa tan đ逢嬰c với b医t kỳ tỷ l羽 nào c栄a n逢ớc và c違 axeton, benzen và một vài dung môi h英u c挨 khác. Etanol khan

hút ẩm m衣nh và l逢嬰ng n逢ớc (ẩm) có thể đ衣t tới 0,3 ÷ 0,4%. Một vài tính ch医t vật lý

c栄a Ethanol khan đ逢嬰c thể hi羽n trong b違ng 3.19.

BＶng 3.19: Tính chất hoá lý của Etanol

Tính ch医t Etanol Xĕng

Công th泳c phân tử C2H5OH C4 – C12

Phân tử l逢嬰ng 46 100 - 105

Thành ph亥n nguyên t嘘, %kl 52,2% C; 13,1% H; 34,7% O -

Tỷ tr丑ng t衣i 15oC 0,794 0,72 – 0,78

Áp su医t h挨i Reid (RVP), psi 2,3 8 – 15

Nhi羽t độ sôi, oC 78,5 30 – 215

Nhi羽t độ đông đặc, oC -114 -40

Độ tan 荏 21oC:

etanol trong n逢ớc

n逢ớc trong etanol

100%

100%

không

Nhi羽t bay h挨i, kcal/kg 200 83

Nhi羽t trị (LHV), kcal/kg 6380 10000-10500

RON 108 90 – 100

MON 92 81 – 90

Etanol có tỷ tr丑ng và nhi羽t độ sôi t逢挨ng t詠 xĕng, đặc bi羽t trị s嘘 octan c栄a etanol

là r医t cao nên thích h嬰p để làm ph映 gia tĕng ON cho xĕng. Tuy nhiên, khi pha etanol

vào xĕng gặp ph違i một s嘘 khó khĕn do kh違 nĕng hút ẩm và hoà tan n逢ớc, v医n đề áp

su医t h挨i bão hoà và nhi羽t trị cháy...

Do có ON cao, etanol đã đ逢嬰c sử d映ng rộng rãi t衣i Brazil và Mỹ nh逢 một ch医t thêm vào để tĕng ON cho xĕng th逢挨ng phẩm. S違n phẩm ph鰻 biến nh医t là E10 (10%V

etanol) đ逢嬰c sử d映ng rộng rãi t衣i các qu嘘c gia trên thế giới, 荏 Braxin còn cho phép sử

d映ng E85 nh逢ng khi đó ph違i hi羽u chỉnh động c挨.

Ｕnh hưởng của Etanol đến trị số octan: Trị s嘘 octan pha trộn c栄a etanol thay

đ鰻i theo thành ph亥n xĕng g嘘c. Do hi羽u 泳ng pha trộn, ON c栄a etanol khi pha trộn

cao h挨n khi 荏 tr衣ng thái tinh khiết (99,5%). RON và MON pha trộn c栄a etanol và

áp su医t h挨i c栄a hỗn h嬰p xĕng pha ethanol đ逢嬰c trình bày trong b違ng 3.20. Thông

th逢運ng etanol đ逢嬰c pha vào xĕng với tỷ l羽 2-10%V, khi đó sẽ tĕng đ逢嬰c 2-3 ON.

Theo TCVN 6776:2005 thì hàm l逢嬰ng oxy trong xĕng pha chế không v逢嬰t quá

2.7% kl, do đó hàm l逢嬰ng etanol sử d映ng đ逢嬰c v逢嬰t quá 7,8%V.



BＶng 3.20: RON, MON và RVP của etanol khi pha trộn vào xăng

RON

MON

(RON + MON)/2

130

96

118

RVP pha trộn, psi 12 - 27

Kết qu違 th詠c nghi羽m trên mẫu xĕng pha chế từ condensat, reformate và etanol

99,5% cho th医y RON pha trộn c栄a etanol tĕng và ph映 thuộc vào b違n ch医t xĕng g嘘c và

tỷ l羽 etanol sử d映ng. ON c栄a xĕng g嘘c càng th医p thì kh違 nĕng tĕng RON c栄a etanol

càng cao.

Hình 3.8: Sự tăng ON của một số xăng gốc với %V etanol khác nhau

BＶng 3.21: KhＶ năng tăng ON của xăng RON 92 với thể tích cồn 950 khác nhau

Thể tích c欝n 950, %V RON MON (RON + MON)/2 RONΔ

0% 91,5 80,6 86,1

5% 93,7 82,5 88,1 2

10% 96,2 85,8 91,0 4,9

15% 97,6 86,2 91,9 5,8

20% 98,2 87,1 92,6 6,5

25% 98,9 87,8 93,4 7,3

Ｕnh hưởng của etanol đến áp suất hơi bão hoà của xăng: 雲 d衣ng nguyên ch医t etanol có áp su医t h挨i bão hoà th医p do trong có liên kết hydro và th医p h挨n xĕng. Tuy

nhiên, khi pha etanol vào xĕng thì áp su医t h挨i bão hoà c栄a xĕng tĕng m衣nh và đ衣t giá



trị c詠c đ衣i khi pha 5-7% etanol. Áp su医t h挨i bão hoà tĕng d宇 làm m医t mát ph亥n nhẹ khi

vận chuyển và t欝n ch泳a, làm gi違m ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng. Để duy trì RVP c栄a xĕng thì

ph違i gi違m bớt một ph亥n C4, nh逢ng điều này có gây 違nh h逢荏ng đến hi羽u qu違 kinh tế c栄a

xĕng. Trong th詠c tế, RVP tĕng r医t nhanh khi 5%V etanol đ逢嬰c pha vào xĕng, và c泳

5%V etanol pha vào xĕng, thì ph違i gi違m 1%V C4. Ngoài ra, vì RVP cao khi pha trộn,

E10 không nên đ逢嬰c vận chuyển trong các đ逢運ng 嘘ng vận chuyển xĕng thông th逢運ng.

Hình 3.9: 謂nh h逢荏ng c栄a hàm l逢嬰ng etanol đến áp su医t h挨i bão hoà c栄a xĕng

Ｕnh hưởng của Etanol đến khＶ năng bay hơi của xăng: Ngoài điểm sôi đ亥u,

etanol 99,50 có tác d映ng làm tĕng 1oC. Còn các thành ph亥n độ sôi khác thì l衣i có tác

d映ng làm gi違m. S詠 gi違m này biểu hi羽n không lớn 荏 T90 và EBP (kho違ng 0 – 5 oC).

Nh逢ng thể hi羽n khá lớn 荏 T10% và T50% (kho違ng 6 – 37oC). S詠違nh h逢荏ng này đ逢嬰c thể hi羽n trên hình 3.10 và b違ng 3.22.

Ｕnh hưởng của Etanol đến hàm lượng nước trong xăng pha trộn: Etanol là một ch医t hút ẩm và tan vô h衣n trong n逢ớc nên nếu t欝n t衣i n逢ớc trong xĕng, nó sẽ hòa tan

một l逢嬰ng đáng kể etanol pha trộn, kết qu違 làm gi違m tỷ l羽 etanol, nghĩa là gi違m trị s嘘 octan c栄a xĕng đ欝ng th運i có kh違 nĕng gây phân tách pha làm gi違m ch医t l逢嬰ng xĕng

pha chế, gây khó khĕn trong t欝n tr英 và vận chuyển. Nh逢 vậy ph違i có nh英ng gi違i pháp

kỹ thuật khác để ngĕn không cho etanol hút ẩm. Đây chính là tr荏 ng衣i lớn nh医t trong

vi羽c triển khai phân ph嘘i và sử d映ng rộng rãi xĕng pha etanol. Vì lý do nêu trên, etanol

ít đ逢嬰c pha vào xĕng trong ph衣m vi nhà máy l丑c d亥u, mà đ逢嬰c pha vào t衣i các trung

tâm phân ph嘘i, hoặc tr詠c tiếp t衣i các cây xĕng.



Hình 3.10: Ｕnh hưởng của Etanol đến khＶ năng bay hơi của xăng gốc BＴch Hổ RON 90

BＶng 3.22. Thành phần phân đoＴn của xăng thương phẩm trước và sau khi pha cồn 950

Thể tích c欝n 950 cho vào xĕng, %V Thành ph亥n phân

đo衣n, 0C 0% 10% 15% 20% 25%

IBP 40 44 46 47 48

10% 51 52 54 54 53

20% 57 56 58 57 57

30% 64 60 62 62 62

40% 71 64 67 67 68

50% 82 75 73 71 72

60% 98 96 85 76 75

70% 122 120 105 98 80

80% 148 147 138 138 130

90% 178 178 170 171 166

95% 199 200 190 204 187

EBP 216 212 208 207 206

L逢嬰ng cặn, %V 1 0,9 0,8 0,7 0,6



Mặt khác, s詠 có mặt c栄a n逢ớc cũng là một trong nh英ng chỉ tiêu quan tr丑ng để kiểm tra ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng động c挨 vì hàm l逢嬰ng n逢ớc liên quan đến kh違 nĕng ĕn

mòn động c挨. Nếu hàm l逢嬰ng n逢ớc trong xĕng pha c欝n cao mà không có s詠 b鰻 sung

các ch医t 泳c chế ĕn mòn thì sẽ gây ĕn mòn động c挨, làm loãng d亥u nh運n, làm gi違m tu鰻i th丑 c栄a máy...

BＶng 3.23: Hàm lượng nước của xăng gốc pha cồn 950 với các thể tích khác nhau

%V c欝n 950 trong xĕng g嘘c 5 10 15 20 25

Hàm l逢嬰ng n逢ớc, %V 0,3 0,6 0,9 1,5 1,8

Hàm l逢嬰ng n逢ớc trong xĕng pha c欝n tĕng khi l逢嬰ng c欝n càng tĕng và th運i gian

pha trộn, b違o qu違n t欝n ch泳a tĕng. Theo tiêu chuẩn ASTM D4806 thì l逢嬰ng n逢ớc t嘘i đa

cho phép trong xĕng pha c欝n là 1%V (hoặc 1,25% kl). Do đó, trong th詠c tế khi s違n

xu医t nhiên li羽u s衣ch, ng逢運i ta th逢運ng pha 10 ÷ 15% Etanol vào xĕng g嘘c vì l逢嬰ng

n逢ớc trong xĕng khi pha 10 ÷ 15% Etanol nh臼 (<1%V) nên ít 違nh h逢荏ng đến động c挨

và không c亥n ph違i c違i tiến động c挨 đang sử d映ng các nhiên li羽u thông th逢運ng.

Ｕnh hưởng của Etanol đến nhiệt trị, nhiệt cháy của xăng pha trộn: Nhi羽t trị, nhi羽t cháy c栄a etanol th医p nên xĕng pha etanol có nhi羽t trị gi違m vì vậy làm gi違m công

su医t c栄a động c挨. Khi dùng gasohol có 10%V etanol (E10), để công su医t động c挨

không đ鰻i thì l逢嬰ng E10 dùng ph違i tĕng 1 – 2% kl. Ph嘘i trộn etanol vào xĕng với tỷ l羽 cao h挨n E10 đòi h臼i nh英ng thay đ鰻i trong c医u trúc động c挨.

Ｕnh hưởng của Etanol đến khí thＶi, an toàn sức khoẻ và môi trường của xăng

pha trộn: Etanol đ逢嬰c g丑i là nhiên li羽u xanh, có kh違 nĕng tái t衣o từ mùa màng nông

v映. Gasohol E10 khi cháy sinh ra l逢嬰ng khí CO và hydrocarbon ít h挨n xĕng thông

th逢運ng. Đ嘘i với NOx, thì tuỳ thuộc vào tỷ l羽 gasohol/không khí, kết qu違 là tĕng h挨n

0,3g NOx/1km trong điều ki羽n "giàu xĕng", và gi違m h挨n 0,28 g NOx/1km trong điều

ki羽n "thiếu xĕng" so với xĕng thông th逢運ng. Phát th違i CO2 nói chung không bị 違nh

h逢荏ng khi pha trộn etanol vào xĕng.

BＶng 3.24: Thành phần khí xＶ động cơ Mercedes B140 và xe Daihatsu khi sử

dụng xăng thông thường và xăng pha 10% etanol

Gasohol 92/RON 92 Thành ph亥n khí x違

Mercedes B140 Daihatsu

CO, %vol 0,0156/0,0278 0,0167/0,0289

CO2, %vol 14,6/14,5 15,3/14,1

Hydrocacbon , ppm 5,3/5,5 5,94/5,67

NOx, ppm 400,4/422,7 416,0/437,8



Nhìn chung khi pha theâm 10% vaøo xaêng thöông phaåm RON 92, trong khoùi

thaûi ñoäng cô ñoát trong thì noàng ñoä CO giaûm đến 21%, noàng ñoä NOX giaûm đến 18,7%,

noàng ñoä SO2 giaûm đến 41% vaø noàng ñoä CXHY giaûm 16%. Theå tích coàn pha vaøo xaêng

caøng taêng thì noàng ñoä caùc khí thaûi caøng giaûm, do etanol laøm taêng löôïng oâxy trong

nhieân lieäu. Ñieàu ñoù ñaõ chöùng toû khi pha theâm coàn etanol laøm hoãn hôïp pha troän

etanol/xaêng chaùy saïch hôn, giaûm oâ nhieãm moâi tröôøng.

BＶng 3.25: Nồng độ khí thＶi động cơ khi sử dụng xăng pha cồn 950 với thể tích khác nhau

C欝n 950 (%V) [CO], g/m3 [CO]/[CO2] [NOX], g/m3 [SO2] mg/m3 [CXHY] ppm

0 7753,62 2,05 23,8 190,48 36,43

10 6117,21 1,36 19,35 112,68 30,6

50 3532,47 0,59 10,82 40,14 27,75

90 1097,74 0,16 2,45 9,12 6,3

100 529,4 0,06 0,0 0,0 0,0

Tình hình sản xuất và tiêu thụ Etanol:

- Thế giới:

Etanol nhiên li羽u có nhu c亥u và s違n l逢嬰ng ngày càng tĕng trên thế giới. Trong

nĕm 2007, Mỹ và Brazil s違n xu医t 88% l逢嬰ng etanol nhiên li羽u c栄a thế giới (49,5 tri羽u

m3). T衣i khu v詠c Châu Á, các n逢ớc dẫn đ亥u trong s違n xu医t etanol nhiên li羽u là Trung

Qu嘘c (1,84 tri羽u m3), Thái Lan (300 tri羽u lít) và 遺n Độ (200 tri羽u lít). Các n逢ớc này

cũng đã có nh英ng quy định và chính sách thúc đẩy sử d映ng E10. B違ng 3.26 li羽t kê

danh sách các n逢ớc dẫn đ亥u trong s違n xu医t etanol nhiên li羽u trên thế giới.

BＶng 3.26: Các nước sＶn xuất etanol nhiên liệu

Quốc gia Sản lượng 2007 – tr m3

Mỹ 24,56

Brazil 18,97

Châu Âu 2,15

Trung Qu嘘c 1,84

Canada 0,8

Thái Lan 0,3

遺n Độ 0,2

Trung Mỹ 0,15

Th鰻 Nhĩ Kỳ 0,06

Peru 0,03

Argentina 0,02

Paraguay 0,018



- Vi羽t Nam:

N逢ớc ta chỉ mới bắt đ亥u xem xét kh違 nĕng sử d映ng etanol để pha chế xĕng

trong th運i gian g亥n đây với vi羽c ban hành tiêu chuẩn ch医t l逢嬰ng etanol biến tính và Đề án phát triển nhiên li羽u sinh h丑c qu嘘c gia. Tiêu chuẩn ch医t l逢嬰ng gasohol ch逢a đ逢嬰c

công b嘘. 雲 Vi羽t Nam, etanol đ逢嬰c s違n xu医t ch栄 yếu từ rỉ đ逢運ng và các lo衣i ngũ c嘘c ch泳a

tinh bột. Các c挨 s荏 s違n xu医t c欝n đ逢嬰c chia thành 2 nhóm d詠a vào lo衣i nguyên li羽u sử

d映ng từ rỉ đ逢運ng và tinh bột. Giá thành c欝n t衣i các nhà máy s違n xu医t đ逢運ng cũng

th逢運ng xuyên biến động ph映 thuộc vào giá rỉ đ逢運ng, giá tinh bột và chi phí nhiên vật li羽u. Hi羽n nay, giá bán c栄a c欝n công nghi羽p 96% t衣i nhà máy đ逢運ng Lam S挨n là 10

ngàn đ欝ng/lít, c欝n tinh luy羽n 99,5% là 23 – 25 ngàn đ欝ng/lít.

Hi羽n nay s違n l逢嬰ng c欝n s違n xu医t trong n逢ớc ch逢a đáp 泳ng đ栄 nhu c亥u tiêu th映 và còn ph映 thuộc vào nhập khẩu. Vi羽t Nam là n逢ớc nông nghi羽p với ngu欝n nguyên

li羽u s違n xu医t c欝n d欝i dào, thêm vào đó là Vi羽t Nam đang d亥n đ逢a nhiên li羽u sinh h丑c

E5 vào sử d映ng nên nhu c亥u etanol sẽ tiếp t映c tĕng m衣nh. Đ泳ng tr逢ớc tình thế đó, ngày

20/11/2007, Th栄 t逢ớng Chính ph栄 đã ban hành Quyết định s嘘 177/2007/QĐ-Vg phê

duy羽t “Đề án phát triển nhiên li羽u sinh h丑c (NLSH) đến nĕm 2015, t亥m nhìn đến nĕm

2025”. Đây là định h逢ớng đúng đắn trong vi羽c tìm kiếm và sử d映ng ngu欝n nĕng l逢嬰ng

s衣ch mới trong t逢挨ng lai 荏 n逢ớc ta. Song song với đề án phát triển nhiên li羽u sinh h丑c

thì Chính ph栄 cũng đã phê duy羽t các d詠 án s違n xu医t etanol nh逢 sau:

- Ngày 12/4/2007, t衣i huy羽n Đ衣i Lộc (Qu違ng Nam), Công ty C鰻 ph亥n Đ欝ng

Xanh ph嘘i h嬰p với UBND tỉnh Qu違ng Nam đã t鰻 ch泳c động th鰻 kh荏i công d詠 án Nhà

máy c欝n Etanol Đ衣i Tân đ逢嬰c xây d詠ng trên di羽n tích 16 ha, có t鰻ng v嘘n đ亥u t逢 600 tỉ đ欝ng, s違n l逢嬰ng 100.000 t医n/nĕm. D詠 kiến đến tháng 11/2008 sẽ chính th泳c đi vào

ho衣t động;

- Công ty C鰻 ph亥n sinh h丑c Vi羽t Nam đã đ亥u t逢 xây d詠ng nhà máy s違n xu医t c欝n công nghi羽p với công su医t 66.000 m3 c欝n/nĕm t衣i tỉnh Đắc Lắc. Để đ違m b違o

ngu欝n nguyên li羽u 鰻n định, công ty đã có kế ho衣ch triển khai tr欝ng cây tinh bột Tiboca trên 4.000 ha đ医t d詠 án;

- Công ty đ逢運ng Biên Hòa và công ty Fair Energy Asia Ltd c栄a Singapo đã ký

kết b違n ghi nhớ ngày 15-8 h嬰p tác đ亥u t逢 xây d詠ng nhà máy s違n xu医t c欝n sinh h丑c,

công su医t 50.000 t医n c欝n nguyên li羽u/nĕm. Nhà máy sẽ đ逢嬰c xây d詠ng t衣i c映m công

nghi羽p phía Tây sông Vàm C臼 Đông thuộc huy羽n Châu Thành tỉnh Tây Ninh.

- Công ty Petrosetco (Vi羽t Nam) và các đ嘘i tác thuộc Tập đoàn d亥u khí đang

tiến hành d詠 án kho違ng 120 tri羽u USD để xây d詠ng nhà máy c欝n có công xu医t 100

tri羽u lít mỗi nĕm từ ngu欝n nguyên li羽u sắn lát. Nhà máy d詠 định sẽ đ逢嬰c đặt t衣i Khu

Kinh tế Dung Qu医t, Qu違ng Ngãi. D詠 kiến 99,8% s違n phẩm etanol sẽ đ逢嬰c cung c医p



cho thị tr逢運ng để pha vào xĕng sinh h丑c và đến 1/1/2011 nhà máy sẽ cho ra thị tr逢運ng

s違n phẩm đ亥u tiên.

- Tỉnh Qu違ng Nam và Vi羽n tr逢荏ng Vi羽n Nghiên c泳u kinh tế Vi羽t Nam t衣i Nhật B違n đã trao đ鰻i và th嘘ng nh医t về vi羽c l詠a ch丑n địa điểm để triển khai xây d詠ng d詠 án

nhà máy c欝n etanol, với s嘘 v嘘n đ亥u t逢 ban đ亥u 150 tri羽u USD, do Vi羽n Nghiên c泳u

kinh tế Vi羽t Nam t衣i Nhật B違n kêu g丑i đ亥u t逢. Sau khi nhà máy đi vào ho衣t động, sẽ c亥n đến l逢嬰ng nguyên li羽u kho違ng 1 tri羽u t医n sắn t逢挨i/nĕm, đ欝ng th運i c亥n kho違ng

300.000 ha đ医t để tr欝ng sắn nguyên li羽u ph映c v映 cho nhà máy ho衣t động. Phía Qu違ng

Nam đ欝ng ý về ch栄 tr逢挨ng xây d詠ng nhà máy và d詠 kiến quy ho衣ch vùng nguyên li羽u

d詠 án t衣i các huy羽n phía Tây c栄a tỉnh.

3.4.2.2. Butanol

Trong th運i gian g亥n đây ng逢運i ta quan tâm đến hai d衣ng đ欝ng phân chính c栄a

butanol là n-butanol và metyl-tert-butyl ancol (TBA). Tính ch医t lý hóa c栄a butanol

đ逢嬰c thể hi羽n qua b違ng 3.27

BＶng 3.27: Tính chất lý hóa của butanol

Tính ch医t lý hóa Giá tr鵜 Tỷ tr丑ng, 60/600F 0,791

Trị s嘘 octan RON

n- butanol

tert-butanol

96

105

Áp su医t h挨i bão hòa, Bar 0,14

Nhi羽t độ sôi, 0C 83

Kh違 nĕng hoà tan trong n逢ớc Tan vô h衣n

Độ nhớt động h丑c 荏 20°C, cSt 3,64

Nhi羽t l逢嬰ng toàn ph亥n, Kcal/Kg 7,827

Điểm chớp cháy, 0C 11

Giới h衣n cháy n鰻: + % t嘘i thiểu

+ % t嘘i đa

2,4

8,0

Từ b違ng 3.27 ta nhận th医y, butanol có trị s嘘 octan cao h挨n xĕng th逢挨ng phẩm

và nh臼 h挨n etanol. Vì vậy có thể sử d映ng butanol để pha xĕng, t逢挨ng t詠 nh逢 đ嘘i với

etanol. Nhiều nghiên c泳u cho th医y, có thể pha butanol với b医t kỳ tỷ l羽 nào vào xĕng.

Tuy nhiên, butanol có độ nhớt động h丑c 荏荏 200C cao nên nếu pha với tỷ l羽 lớn thì

xĕng pha trộn sẽ gây ra một s嘘 tr映c trặc trong quá trình ho衣t động c栄a động c挨. Đặc

bi羽t là h羽 th嘘ng b挨m vận chuyển nhiên li羽u trong quá trình kh荏i động.



So với etanol, butanol có một s嘘逢u nh逢嬰c điểm sau:

- Nhi羽t cháy c栄a butanol (104.800 BTU/gallon) cao h挨n so với etanol (84,250

BTU/gallon).

- Ít gây ĕn mòn và bay h挨i th医p h挨n etanol.

- Ít tách lớp n逢ớc h挨n so với etanol nên d宇 dàng h挨n trong phân ph嘘i. -Xĕng pha etanol có áp su医t h挨i bão hòa tĕng d亥n theo tỷ l羽 etanol nh逢ng với

TBA thì ng逢嬰c l衣i. - Butanol có thể pha với xĕng 荏 tỷ l羽 cao h挨n so với khi pha với etanol mà

không c亥n thiết ph違i thay đ鰻i tỷ l羽 không khí/nhiên li羽u trong động c挨 và nĕng l逢嬰ng

t衣o thành g亥n nh逢 xĕng. Nếu etanol có thể sử d映ng với tỷ l羽 5-10% mà không thay đ鰻i động c挨 thì có thể suy ra butanol có thể sử d映ng từ 8-32%.

- Nhi羽t hóa h挨i c栄a butanol th医p h挨n một nửa so với etanol nên động c挨 sử

d映ng nhiên li羽u pha butanol d宇 kh荏i động h挨n so với etanol.

Butanol đ逢嬰c coi nh逢 ph映 gia pha xĕng nhằm tĕng trị s嘘 octan đ逢嬰c quan tâm

nhiều nh医t là TBA. Trong công nghi羽p, các ph映 gia TBA th逢運ng không đ逢嬰c sử d映ng

một mình mà th逢運ng đ逢嬰c ph嘘i trộn với các h嬰p ph亥n khác là butan và metanol.

BＶng 3.28: Đặc tính kỹ thuật cơ bＶn của Etanol, TBA và xăng

Đặc tính kỹ thuật Etanol TBA Xĕng

Tỷ tr丑ng, 60/600F 0,794 0,814 0,720 – 0,775

Nhi羽t trị, MJ/l 21,1 – 21,7 26,9 – 27,0 32,2 – 32,9

Trị s嘘 octan

RON 106 -130 94 95

MON 89 - 103 81 85

Áp su医t h挨i bão hòa, psi

5% 31 6,4 < 7,8

10% 20 6,4 15

Hàm l逢嬰ng oxygenat, %kl 34,7 21,6 < 2,7

Hỗn h嬰p c栄a TBA với butan đ逢嬰c biết đến d逢ới tên th逢挨ng m衣i là Arconol.

Arconol là hỗn h嬰p c栄a 91- 94% TBA và các butan. Khi pha trộn với tỷ l羽 5% thì

RON c栄a xĕng pha trộn tĕng kho違ng 6-9 đ挨n vị. Xĕng g嘘c có RON càng cao thì hi羽u

qu違 tĕng RON càng gi違m.

Oxinol là hỗn h嬰p c栄a metanol và TBA dùng làm ch医t c違i thi羽n trị s嘘 octan cho

xĕng với tỷ l羽 1:1. Hỗn h嬰p theo tỷ l羽 này sẽ làm gi違m kh違 nĕng tách lớp gi英a hai pha

metanol và xĕng, t衣o điều ki羽n cho s詠 hình thành hỗn h嬰p đ欝ng nh医t, đ欝ng th運i TBA

c違i thi羽n đ逢嬰c s詠 gi違m RVP c栄a metanol khi pha.

Khi pha vào xĕng, butanol làm gi違m phát th違i CO và HC t逢挨ng t詠 nh逢 etanol.



Khi sử d映ng 100% biobutanol, thì butanol gi違m đáng kể hàm l逢嬰ng HC, CO và

NOx so với xĕng thông th逢運ng, c映 thể hàm l逢嬰ng HC gi違m 95%, hàm l逢嬰ng NOx

gi違m 37% và hàm l逢嬰ng CO gi違m còn 0.01%.

3.4.2.3. Metanol

Ngoài etanol và butanol, metanol cũng có thể đ逢嬰c sử d映ng để pha xĕng do

chúng có trị s嘘 octan cao, tuy nhiên giá metanol r医t cao (metanol làm nguyên li羽u cho

nhiều ngành công nghi羽p khác) và độc h衣i. Nh逢嬰c điểm c栄a metanol so với các etanol hay butanol là có nhi羽t trị r医t th医p

(21,1.106 J/kg), áp su医t h挨i bão hòa th医p do vậy nếu pha trộn với hàm l逢嬰ng lớn sẽ làm

gi違m công su医t c栄a động c挨 và áp su医t h挨i c栄a xĕng. T逢挨ng t詠 etanol, metanol cũng có

kh違 nĕng tan vô h衣n trong n逢ớc nên cũng có kh違 nĕng h医p th映 n逢ớc lớn, dẫn đến xĕng

pha trộn metanol r医t d宇 bị phân tách lớp, t衣o nhũ, gây ĕn mòn trong quá trình b違o

qu違n, sử d映ng.

Đặc tính kỹ thuật c栄a xĕng pha trộn metanol với hàm l逢嬰ng khác nhau đ逢嬰c

trình bày trong b違ng 3.30.

BＶng 3.30: Đặc tính kỹ thuật của xăng gốc pha trộn metanol với thể tích khác nhau

Xĕng g嘘c A + %V Metanol Xĕng g嘘c B + %V etanol Đặc tính kỹ thuật

0 %V 10 %V 25 %V 0 %V 10 %V

Kh嘘i l逢嬰ng riêng 0,757 0,758 0,763 0,736 0,742

RVP, psi 10,3 12,0 12,3 10,4 12,9

Trị s嘘 octan

RON 96,0 98,8 102,5 91,6 96,0

MON 85,0 86,5 87,3 82,9 85,1

Hàm l逢嬰ng hydrocacbon, %V

Parafin 62 - - 66 -

Olefin 3 - - 8 -

Aromatic 35 - - 26 -


IBP 29 31 34 29 32

10% 49 43 45 48 44

30% 77 53 56 76 53

50% 114 100 61 102 96

70% 148 143 122 123 122

90% 173 169 168 156 157

95% 187 183 182 171 172

EBP 222 208 205 199 200



3.4.2.4. Ph映 gia Metyl- tert-butyl ête (MTBE)

MTBE có tính ch医t t逢挨ng t詠 xĕng, đặc bi羽t ON cao nên có kh違 nĕng làm ph映 gia tĕng ON cho xĕng r医t t嘘t. Tuy nhiên, kh違 nĕng hoà tan c栄a MTBE vào n逢ớc và

ng逢嬰c l衣i là lớn h挨n so với xĕng thông th逢運ng nên trong quá trình s違n xu医t, vận

chuyển và sử d映ng tránh để th医t thoát MTBE ra môt tr逢運ng.

MTBE là ph映 gia đ逢嬰c sử d映ng nhiều nh医t và ph鰻 biến nh医t trong s嘘 các ph映 gia c栄a ête. Chẳng h衣n 荏 Mỹ, MTBE đ逢嬰c pha trộn vào xĕng tới 15% V. Vi羽c tĕng

hàm l逢嬰ng MTBE trong xĕng sẽ dẫn đến làm thay đ鰻i áp su医t h挨i bão hòa, thành ph亥n

c医t phân đo衣n c栄a nhiên li羽u. Thông th逢運ng MTBE đ逢嬰c pha vào xĕng với tỷ l羽 5 –

15%V. Với tỷ l羽 này, sẽ tĕng đ逢嬰c 2- 5 ON cho xĕng sau khi pha trộn, t逢挨ng đ逢挨ng

với hàm l逢嬰ng chì từ 0,1 – 0,15 g/l. Theo TCVN 6776:2005, giới h衣n tỷ l羽 kh嘘i l逢嬰ng

O là 2.7%, thì MTBE có thể đ逢嬰c pha vào xĕng đến 14.87%V. Vì vậy, hàm l逢嬰ng

MTBE pha trộn vào xĕng th逢運ng không quá 15%V. Tính ch医t hóa c挨 b違n c栄a MTBE

đ逢嬰c trình bày trong b違ng 3.31.

BＶng 3.31: Tính chất hoá lý của MTBE

Tính ch医t hóa lý Giá tr鵜 Công th泳c phân tử CH3-O-C4H9

Phân tử l逢嬰ng 88

Thành ph亥n nguyên t嘘, %kl 68,1% C; 13,7% H; 18,2% O

Tỷ tr丑ng t衣i 150C, kg/l 0,746

Áp su医t h挨i Reid (RVP), psi 7,8


Nhi羽t độ đông đặc, 0C -108,6

Độ tan 荏 250C:

MTBE trong n逢ớc

N逢ớc trong MTBE

5%

1,5%

Nhi羽t bay h挨i, kcal/kg 81,7

Nhi羽t trị, kcal/kg 8400

Trị s嘘 octan

RON

MON

115 - 123

98 - 105

Hi羽n nay, Nhà máy l丑c d亥u Dung Qu医t đang sử d映ng MTBE với hàm l逢嬰ng từ

5 -15%V để ph嘘i trộn, s違n xu医t các xĕng RON 92, RON95, RON 98.



BＶng 3.32: Sự Ｖnh hưởng của MTBE đến các đặc tính kỹ thuật của xăng

với các hàm lượng khác nhau

Hàm l逢嬰ng MTBE Đặc tính kỹ thuật Xĕng g嘘c

5 %V 10 %V 15 %V 20 %V

RON 92,5 93,8 94,7 96,0 96,8

RVP, psi 55,0 51,5 52,5 51,0 54,5


10% 58 58 54 57 54

50% 97 93 91 86 80

90% 161 160 162 161 156

EBP 189 188 185 187 185

Vi羽c pha trộn MTBE vào xĕng làm gi違m nhi羽t độ ch逢ng c医t điểm 50% (T50),

điều này giúp các nhà máy l丑c d亥u có nhiều l詠a ch丑n h挨n sử d映ng trong vi羽c ph嘘i trộn

các s違n phẩm xĕng có tỷ l羽 ph嘘i trộn khác nhau.

Nh逢嬰c điểm lớn nh医t c栄a MTBE là khi bị rò rỉ trong quá trình sử d映ng, t欝n

ch泳a sẽ gây ô nhi宇m ngu欝n n逢ớc, mặc dù không có 違nh h逢荏ng đến s泳c khoẻ con

ng逢運i, nh逢ng MTBE gây ra mùi vị hết s泳c khó chịu cho n逢ớc ngay c違荏 hàm l逢嬰ng r医t th医p. MTBE r医t d宇 cháy (điểm chớp cháy -10oC) và có thể t衣o thành peroxide d宇 n鰻 khi tiếp xúc với không khí.

T逢挨ng t詠 nh逢 etanol, pha trộn MTBE vào xĕng sẽ gi違m phát th違i CO và

Hydrocarbon; gi違m NOx trong điều ki羽n "thiếu xĕng".

3.4.2.5. Ph映 gia Etyl tert-butyl ête (ETBE)

ETBE có tính ch医t t逢挨ng t詠 MTBE, tuy nhiên kh違 nĕng hoà tan vào n逢ớc và áp

su医t h挨i bão hoà c栄a ETBE th医p h挨n, trị s嘘 octan c栄a ETBE t逢挨ng đ逢挨ng với MTBE

nên ETBE có kh違 nĕng thay thế d亥n MTBE làm ph映 gia tĕng ON khi giá thành s違n

xu医t h嬰p lý.

Tính ch医t hoá lý c栄a ETBE đ逢嬰c trình bày trong b違ng 3.33.

Thông th逢運ng ETBE đ逢嬰c pha vào xĕng với tỷ l羽 8 – 17 %V. Với tỷ l羽 này, sẽ tĕng đ逢嬰c 2 - 5 đ挨n vị ON cho xĕng sau khi pha trộn. Theo TCVN 6776:2005, giới

h衣n tỷ l羽 kh嘘i l逢嬰ng O là 2.7%, thì ETBE có thể đ逢嬰c pha vào xĕng đến 17.4% V. So

với MTBE thì ETBE có RVP th医p h挨n và ít tan trong n逢ớc h挨n, ngoài ra ETBE đ逢嬰c

điều chế từ etanol (tỷ l羽 etanol chiếm 42% trong ETBE) có thể coi nh逢 là một nhiên

li羽u tái t衣o đ逢嬰c.



BＶng 3.33: Tính chất hoá lý của ETBE và xăng (G) khＶo sát pha trộn ETBE

Đặc tính kỹ thuật Xĕng g嘘c (G) Giá tr鵜 Công th泳c phân tử - C2H5-O-C4H9

Phân tử l逢嬰ng - 102

Thành ph亥n nguyên t嘘, %kl - 70,6% C; 13,7% H; 15,7% O

Tỷ tr丑ng t衣i 150C 0,722 0,746

Áp su医t h挨i Reid (RVP), psi 60,6 4,4


Nhi羽t độ đông đặc, 0C - -94

Độ tan 荏 250C

ETBE trong n逢ớc

N逢ớc trong ETBE

-

1,2%

0,5%

Nhi羽t bay h挨i, kcal/kg - 74,3

Nhi羽t trị (LHV), kcal/kg - 8600

Trị s嘘 octan

RON 98,5 110 – 119

MON 87,3 95 - 104


IBP 33,2 -

30% 66,4 -

50% 92,5 -

90% 141 -

EBP 150 -

Hình 3.11: Ｕnh hưởng của ETBE pha trộn với thể tích khác nhau đến xăng gốc G



Hi羽n nay, do giá thành s違n xu医t ETBE đắt h挨n so với MTBE và etanol nên nếu

sử d映ng ETBE để ph嘘i trộn vào xĕng sẽ kéo theo giá thành c栄a s違n phẩm. Vì vậy để h衣n chế nh逢嬰c điểm này cũng nh逢 các nh逢嬰c điểm c栄a etanol và MTBE ng逢運i ta tiến

hành trộn ETBE với MTBE hoặc Etanol với tỷ l羽 nh医t định. 謂nh h逢荏ng c栄a ETBE,

ETBE:Etanol = 1:1 đến kh違 nĕng bay h挨i và kh違 nĕng tĕng RON c栄a xĕng g嘘c G đ逢嬰c

trình bày trên hình 3.12 và hình 3.13.

Hình 3.12: Ｕnh hưởng của ETBE, Etanol, ETBE:Etanol = 1:1 đến

khＶ năng bay hơi của xăng gốc G

Hình 3.13: Ｕnh hưởng của ETBE, Etanol, ETBE:Etanol = 1:1

đến khＶ năng tăng RON của xăng gốc G

ETBE:Etanol = 1:1

ETBE:Etanol = 1:1



Nói chung ETBE gi違i quyết khá tr丑n vẹn các nh逢嬰c điểm c栄a etanol và MTBE

đã trình bày 荏 trên. ETBE ít tan trong n逢ớc và khó gi違i h医p từ đ医t, nên ít gây ô nhi宇m

h挨n MTBE. So với etanol thì ngoài vi羽c gi違m RVP pha trộn c栄a xĕng thành phẩm và

có nhi羽t cháy cao h挨n, ETBE còn có 逢u điểm trong hi羽u qu違 sử d映ng nĕng l逢嬰ng và

gi違m phát th違i CO2.

BＶng 3.34: So sánh hiệu quＶ sử dụng năng lượng và phát thＶi CO2 giữa ETBE và etanol

Hi羽u qu違 sử d映ng nĕng l逢嬰ng

Ec亥n để sx / Esinh ra khi đ嘘t Phát th違i CO2 (gCO2/MJ)

Etanol 0.65 46.6

ETBE 0.39 42.0

Xĕng 1.14 85.9

Tuy r医t ít tan trong n逢ớc, ETBE cũng gây ô nhi宇m và có mùi r医t khó chịu khi

lẫn vào n逢ớc. ETBE r医t d宇 cháy, gây dị 泳ng da và mắt.

3.4.2.6. Ph映 gia tert amyl metyl ête (TAME)

Tính ch医t hoá lý c栄a TAME đ逢嬰c trình bày trong b違ng 3.35.

BＶng 3.35: Tính chất hoá lý của TAME

Tính ch医t hóa lý Giá tr鵜 Công th泳c phân tử CH3-O-C5H11

Phân tử l逢嬰ng 102


RON 111 - 116

MON 98 - 103

Thành ph亥n nguyên t嘘, %kl 70,6% C; 13,7% H; 15,7% O

Tỷ tr丑ng t衣i 150C 0,775

Áp su医t h挨i Reid (RVP), psi 1,5


Độ tan 荏 250C

TAME trong n逢ớc

N逢ớc trong TAME

1,15%

0,6%

Nhi羽t bay h挨i, kcal/kg 78

Nhi羽t trị, kcal/kg 8600

TAME đ逢嬰c pha vào xĕng đến 15%V, t衣o ra s詠 tĕng ON 2 - 3 đ挨n vị cho xĕng

sau khi pha trộn. Theo TCVN 6776:2005, giới h衣n tỷ l羽 kh嘘i l逢嬰ng O là 2,7%, thì

TAME có thể đ逢嬰c pha vào xĕng đến 17,4%V. Các nghiên c泳u cho th医y so với



MTBE, TAME t衣o độ tĕng ON th医p h挨n 5%. Pha trộn TAME vào xĕng không 違nh

h逢荏ng đến RVP c栄a xĕng.

3.4.2.7. Các h嬰p ch医t oxygenat khác

Trong th詠c tế, ng逢運i ta còn sử d映ng một s嘘 ph映 gia c栄a ête để pha trộn vào

xĕng nhằm tĕng trị s嘘 octan c栄a xĕng nh逢: ph映 gia tert amyl etyl ête (TAEE) hoặc ph映 gia dipropyl ête (DIPE). Tính ch医t hóa lý c挨 b違n c栄a hai lo衣i ph映 gia này đ逢嬰c trình

bày trong b違ng 3.36.

BＶng 3.36: Tính chất hoá lý của TAEE và DIPE

Tính ch医t hóa lý TAEE DIPE

Công th泳c phân tử C2H5-O-C5H11 C3H7-O-C3H7

Phân tử l逢嬰ng 116 102

Thành ph亥n nguyên t嘘, %kl 72,4% C; 13,8% H;

13,8% O

70,6% C; 13,7% H;

15,7% O

Tỷ tr丑ng t衣i 150C 0,7 0,75

Áp su医t h挨i Reid (RVP), mmHg 1,2

Nhi羽t độ sôi, 0C 101 69

Nhi羽t độ đông đặc, 0C - -60

Độ tan 荏 250C trong n逢ớc 0,4% Không đáng kể Trị s嘘 octan:

RON

MON

(RON+MON)/2

105

95

100

105

95

100

Nhìn chung TAEE và DIPE có ON th医p h挨n các h嬰p ch医t có ch泳a oxy khác, do

vậy vi羽c dùng chúng làm ch医t thêm vào để tĕng ON cho xĕng cũng ch逢a đ逢嬰c nghiên

c泳u và ph鰻 biến nhiều.

Tóm l衣i các h嬰p ch医t oxygenat là nh英ng h嬰p ph亥n hoặc ph映 gia quan tr丑ng để tĕng ON c栄a xĕng, phù h嬰p với điều ki羽n phát triển kinh tế, môi tr逢運ng xã hội c栄a

Vi羽t Nam. Các h嬰p ch医t oxygenat có thể đ逢嬰c pha trộn vào xĕng với tỷ l羽 cao. Do đó,

không chỉ là ph映 gia, chúng có thể đ逢嬰c coi nh逢 một ngu欝n nhiên li羽u quan tr丑ng

trong t逢挨ng lai. Các h嬰p ch医t oxygenat đ逢嬰c quan tâm s違n xu医t và sử d映ng nhiều là:

MTBE, ETBE, etanol nhiên li羽u và bio-butanol.



Hình 3.14: KhＶ năng tăng RON và Ｖnh hưởng của chúng đến RVP của oxygenat đến

xăng với thể tích khác nhau.

BＶng 3.37: Tổng hợp các ưu, nhược điểm chung của phụ gia Oxygenat

Lo衣i ph映 gia 姶u điểm Nh逢嬰c điểm

Metanol

- Rẻ - D宇 kiếm

- D宇 tan trong n逢ớc

- Làm gi違m RVP

- Làm tĕng kh違 nĕng cháy n鰻 - Độc h衣i cho ng逢運i sử d映ng

Ethanol

- Nhiên li羽u cháy s衣ch, ít

t衣o cặn bẩn.

- D宇 tan trong n逢ớc

- Làm gi違m RVP

- Làm tĕng kh違 nĕng cháy n鰻

TBA/Metanol

- Không t衣o ra các pha

phân tách

- Nhi羽t độ ch違y mềm khá cao

- Hoà tan đ逢嬰c n逢ớc

- Làm tĕng kh違 nĕng cháy n鰻

MTBE

- Không làm thay đ鰻i RPV

- Ít hoà tan với n逢ớc

- Đắt - Làm tĕng kh違 nĕng bay h挨i c栄a phân

đo衣n gi英a

- T衣o ra nh英ng khí độc h衣i



3.4.3. Các h嬰p ch医t amine

Các h嬰p ch医t amin vòng th挨m đã đ逢嬰c nghiên c泳u làm ph映 gia tĕng ON cho

xĕng động c挨 từ nh英ng nĕm 1950. Các h嬰p ch医t này có ch泳a nguyên t嘘 N còn d逢 cặp

đi羽n tử t詠 do nên có kh違 nĕng 泳c chế s詠 hình thành g嘘c t詠 do trong quá trình cháy

nhiên li羽u làm gi違m hi羽n t逢嬰ng kích n鰻 trong động c挨.

Một s嘘 h嬰p ch医t amin tiêu biểu đ逢嬰c li羽t kê trong b違ng 3.38. Nh逢嬰c điểm lớn

nh医t c栄a các h嬰p ch医t amin trong vi羽c tĕng ON là Nitrogen có thể bị ôxy hoá một ph亥n

trong quá trình cháy c栄a nhiên li羽u, sẽ làm tĕng hàm l逢嬰ng NOx trong khí th違i. Ngoài

ra một s嘘 h嬰p ch医t amin có kh違 nĕng t衣o nh詠a trong bu欝ng đ嘘t t衣i hàm l逢嬰ng sử d映ng

yêu c亥u.

Trong các h嬰p ch医t th挨m amin thì N-methylanilin có thể đ逢嬰c sử d映ng vì h嬰p

ch医t này có thể tĕng trị s嘘 octan nhiều nh医t với hi羽u 泳ng t衣o nh詠a th医p nh医t. Một vài

h嬰p ch医t có hi羽u qu違 h挨n N-methylanilin nh逢ng l衣i có nh逢嬰c điểm là làm tĕng vi羽c t衣o

nh詠a trong bu欝ng đ嘘t và trong các bộ phận c栄a h羽 th嘘ng nhiên li羽u. B違n thân N-

methylanilin nguyên ch医t là ch医t độc nh逢ng khi pha trộn vào xĕng sẽ không có tác

động có h衣i đến môi tr逢運ng 荏 n欝ng độ th医p do đ逢嬰c đ嘘t cháy hoàn toàn.

B違ng : Trị s嘘 octan pha trộn c栄a một s嘘 h嬰p ch医t th挨m amin (pha vào xĕng g嘘c với

hàm l逢嬰ng 2%V)

BＶng 3.38: trị số octan của một số phụ gia gốc amin

H嬰p ch医t th挨m amin RON MON

3,4-Dimethylaniline 370 320

3,5-Dimethylaniline 340 310

p-Toluidine 340 305

p-Ethylaniline 320 300

Diphenylamine 310 300

Aniline 310 290

p-tert-Butylaniline 300 260

N-Methylaniline 280 250

Indoline 300 150

N,N-Dimethylaniline 95 84

Do kh違 nĕng tĕng ON c栄a ph映 gia h英u c挨 ph映 thuộc lớn vào l逢嬰ng ph映 gia sử

d映ng và biến thiên theo hàm phi tuyến. Đ欝ng th運i d英 li羽u về kh違 nĕng tĕng ON c栄a

ph映 gia này ch逢a đ逢嬰c nghiên c泳u một cách chuyên sâu nên các ph映 gia này ít ph鰻 biến trên thị tr逢運ng.



3.4.3.1. Ph映 gia PT-10515 G

- Thành ph亥n, tính ch医t và đặc tính sử d映ng c栄a PT – 10515G

- H嬰p ch医t th挨m amin N-methyl aniline (C6H5-NH-CH3)

- Xúc tác độc quyền giúp đ嘘t cháy hoàn toàn nhiên li羽u

- Ch医t l臼ng màu vàng xanh đến nâu/tía khi tiếp xúc với không khí

- Điểm sôi: 1960C

- Điểm ch違y: - 570C

- Điểm chớp cháy c嘘c kín: 790C

- Tỉ tr丑ng : 0,989

- N欝ng độ sử d映ng t嘘i đa 6% thể tích.

- Kh違 nĕng tĕng RON: 20 điểm và cao h挨n n英a tùy vào thành ph亥n c栄a xĕng g嘘c

BＶng 3.39: KhＶ năng tăng RON của phụ gia PT-10515G

Cond BH, %V Reformat, %V PT-10515G, %V RON DO

50 50 0 84,1

50 49 1 88,3 4,2

- Tĕng trị s嘘 octan c栄a t医t c違 các lo衣i xĕng

- T衣o độ 鰻n định cho xĕng

- Làm gi違m bớt hoặc lo衣i trừ các t衣p ch医t trong xĕng

- Có thể sử d映ng thay thế chì

- C違i thi羽n độ cháy

- Lo衣i trừ và ngĕn chặn các cặn cácbon

- Gi違m hoặc h衣n chế l逢嬰ng hydrocacbon, NOx, SO2 th違i ra

3.4.3.2. Ph映 gia A-819

A-819 do TDS Corp, Trung Qu嘘c s違n xu医t và đ逢嬰c cung c医p d逢ới d衣ng phuy

hoặc b欝n tr映. Kh違 nĕng tĕng RON c栄a ph映 gia này r医t cao, có thể lên đến 20 đ挨n vị ph映 thuộc vào thành ph亥n xĕng g嘘c.

BＶng 3.40: KhＶ năng tăng trị số octan của phụ gia A - 819

RON xĕng g嘘c % xĕng g嘘c % A-819 RON xĕng pha tr瓜n

90,6 99,8% 0,2% 92,6

90,6 99,5% 0,5% 92,3

90,6 99,2% 0,8% 93,1

90,6 98,0% 2,0% 95,6

90,6 95,0% 5,0% > 100



Các h嬰p ch医t amin đ逢嬰c sử d映ng làm ph映 gia tĕng ON c栄a xĕng đều đ逢嬰c xếp

vào lo衣i "r医t độc h衣i", không tái t衣o đ逢嬰c, ngoài ra thông tin về ph映 gia này r医t ít và đã

cũ. Do đó ph違i hết s泳c thận tr丑ng trong vi羽c sử d映ng các h嬰p ch医t này để pha vào

xĕng. T衣i một s嘘 n逢ớc Châu Âu có phát hi羽n ph映 gia này trong xĕng với n欝ng độ t嘘i đa là 100 mg/lít xĕng.

3.4.3.3. Ph映 gia ADA-KRATA

ADA-KRATA cũng nh逢 PT-10515G, A-819, là một ph映 gia tĕng ON có thành

ph亥n ch栄 yếu là N-methyl Anilin hoặc Mono Anilin. Ph映 gia do KRATA group, Nga

s違n xu医t với r医t nhiều s違n phẩm th逢挨ng m衣i khác nhau. Kh違 nĕng tĕng RON c栄a ph映 gia AKATA khác nhau tuỳ theo lo衣i ph映 gia sử d映ng (b違ng 3.41)

BＶng 3.41: KhＶ năng tăng RON của các loＴi phụ gia khác nhau của KRATA

Ph映 gia L逢嬰ng ph映

gia (%kl)

Kh違 nĕng tĕng RON t嘘i đa 荏

hàm l逢嬰ng t嘘i 逢u

L逢嬰ng s穎 d映ng t嘘i đa, max.

ADA 0,25 6 1,5

ADA –Super 0,25 6 1,5

ADA-М 0,38 5 1,9

ADA-М2 0,37 6 2,2

ADA-S 0,64 7 4,5

ADA-E 1,46 7,5 11,0

ADA-SE 1,00 11 11,0

ADA-MD 0,25 7,5 1,9

ADA-TF 0,18 7 1,3

ADA–R 0,21 7 1,5

ADA-EF 1,10 10 11,0

BVD 0,41 6 2,5

FerrADA 0,14 7 1,0

ADA-N 0,30 10 3,0

Monomethylanilin 0,25 6 1,5

Kh違 nĕng tĕng trị s嘘 octan c栄a ph映 gia ADA – KRATA so với MTBE nh逢 trong

b違ng 3.42. Qua đó nhận th医y, kh違 nĕng tĕng trị s嘘 octan c栄a ADA – KRATA so với

MTBE là t逢挨ng đ逢挨ng. Tuy nhiên, với hàm l逢嬰ng pha trộn bé nên giá thành c栄a xĕng

pha trộn ADA – KRATA th医p h挨n so với pha trộn MTBE.



BＶng 3.42: KhＶ năng tăng trị số octan của phụ gia ADA – KRATA so với MTBE

Ph映 gia ADA-KRATA, %kl RON Ph映 gia МTBE, %kl RON

0 92.5 0 92,1

0,6 93.5 2 92,6

0,8 94,0 4 93,2

1,5 94,5 6 93,7

1,8 95.5 8 94,3

3.4.4. Ph映 gia làm s衣ch b瓜 ch院 hòa khí

Ph映 gia này có tác d映ng ngĕn c違n s詠 đóng bĕng c栄a n逢ớc bằng cách hòa tan

n逢ớc tích t映荏 bộ chế hòa khí. Ch泳c nĕng c栄a các ph映 gia này là làm gi違m nhi羽t độ t衣o

tinh thể n逢ớc đá c栄a n逢ớc, đặc bi羽t 荏 điều ki羽n nhi羽t độ môi tr逢運ng th医p. Các ph映 gia

th逢運ng là các h嬰p ch医t amin với hàm l逢嬰ng kho違ng 50 ppm, một s嘘 r逢嬰u, glycol,

dimetylformamid…

3.4.5. Ph映 gia ch嘘ng t衣o cặn trong bu欝ng đ嘘t Khi nhiên li羽u cháy, trong bu欝ng đ嘘t sẽ hình thành một lớp cặn dày g丑i là cặn

bu欝ng đ嘘t (combustion chamber deposits - CCD). Lớp cặn này ngày càng dày thêm,

làm gi違m dung tích c栄a bu欝ng đ嘘t, làm gi違m kh違 nĕng cháy c栄a nhiên li羽u và t衣o ra

nh英ng kẽ n泳t nh臼 dẫn đến tĕng thêm di羽n tích bề mặt c栄a bu欝ng đ嘘t. Hi羽n t逢嬰ng này

dẫn đến các hi羽n t逢嬰ng:

- Tỷ s嘘 nén c栄a động c挨 cao h挨n một cách không mong mu嘘n và làm tĕng các

yêu c亥u về trị s嘘 octan so với thiết kế ban đ亥u.

Với X là

Anhydrit polyisobutensuccinic

CH3

C

CH3

CH2 CH

CH3

C6H4(OH)CH2NR2CH3n

polypropyl – phenol

Với n = 10 – 30

R là g嘘c ankyl

O

O

OX

CH3 C

CH3

CH3

CH2 C

CH3

CH3

CH2 C CH2

CH3

n



- Tĕng l逢嬰ng khí th違i - Tĕng s詠 va ch衣m c挨 h丑c gi英a đ亥u đỉnh c栄a pittông và đ亥u c栄a xilanh, đ逢嬰c g丑i

là tiếng gõ cacbon.

Các ph映 gia ch嘘ng t衣o cặn bu欝ng đ嘘t có tác d映ng tẩy s衣ch các cặn bẩn, cặn do

quá trình cháy không hết c栄a nhiên li羽u, cặn cacbon… đ欝ng th運i ngĕn c違n s詠 hình

thành cặn bu欝ng đ嘘t. C挨 chế ho衣t động c栄a các ph映 gia này là bám dính lên bề mặt chi

tiết, ngĕn c違n s詠 bám dính c栄a các cặn bẩn. Các ph映 gia th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng là các

amin, dẫn xu医t c栄a anhydrit polyisobutensuccinic, polypropyl – phenol…với hàm

l逢嬰ng kho違ng 50 - 125 ppm.

3.4.6. Ph映 gia ch嘘ng ĕn mòn xupap

Trong các động c挨 xĕng, xupap th逢運ng đ逢嬰c s違n xu医t bằng thép khá mềm có độ c泳ng th医p. Khi sử d映ng xĕng pha trộn các ph映 gia c挨 kim, khi đ嘘t cháy nhiên li羽u sẽ t衣o thành một lớp m臼ng oxit kim lo衣i, t衣o ra lớp đ羽m x嘘p góp ph亥n ch嘘ng lai s詠 t衣o ĕn

mòn xupap. Khi sử d映ng ph映 gia không chì, sẽ không có lớp oxit trên, s詠 ĕn mòn

xupap d宇 x違y ra h挨n. S詠 ĕn mòn đó ph映 thuộc vào t嘘c độ và t違i tr丑ng c栄a động c挨. T嘘c

độ càng cao, t違i tr丑ng càng lớn thì hi羽n t逢嬰ng ĕn mòn xupap càng tĕng.

Các ph映 gia ch嘘ng ĕn mòn xupap có tác d映ng bôi tr挨n, t衣o màng ngĕn c違n các

tác nhân gây ĕn mòn nh逢 n逢ớc, nhũ, axit h英u c挨… hoặc t衣o một lớp oxit kim lo衣i bao

ph栄 lên bề mặt xupap. Các ph映 gia c挨 kim, ph映 gia là dẫn xu医t c栄a amid, phôtpho

(ICA), piperidin, pyrrolidin, hexametylen imim hoặc diamin th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng với

m映c đích này.

3.4.7. Ph映 gia ch嘘ng oxy hóa xĕng

Trong quá trình vận chuyển, b違o qu違n với th運i gian t逢挨ng đ嘘i dài, đặc bi羽t với

các xĕng đã pha trộn sẵn các ph映 gia và ch泳a nhiều các h嬰p ch医t hydrocacbon không

no… hay xĕng bị t医n công c栄a các vi khuẩn. Các yếu t嘘 trên sẽ làm gi違m ch医t l逢嬰ng

c栄a xĕng, gây ra hi羽n t逢嬰ng cháy kích n鰻, cháy sớm, cháy không hết…

Các ph映 gia đ逢嬰c sử d映ng nhằm ch嘘ng oxy hóa d亥u với hàm l逢嬰ng r医t nh臼 từ

10 – 20 ppm nh逢: 2,6-diterbutyl p-cresol; salyxylal–o-aminophenol; disalyxylal etylen

diamin, N-butyl-p-aminophenol; N,N’-disalyxyliden-1,2-propylen diamin…

3.4.8. Ph映 gia t衣o màu

Để phân bi羽t các xĕng th逢挨ng phẩm khác nhau, ng逢運i ta pha các ch医t t衣o màu

vào xĕng để phân bi羽t chúng với n欝ng độ r医t nh臼, cỡ vài ppm. 雲 Vi羽t Nam, xĕng RON

90 có màu đ臼 th逢運ng do s詠 t衣o màu c栄a 1-benzo azo-2-naphta, xĕng RON 92 có màu



xanh đ逢嬰c t衣o b荏i c栄a ph映 gia 1,4-diankylamino antraquinon và xĕng RON 95 không

pha các ph映 gia t衣o màu

3.5. PHA TR浦N XĔNG H亥u hết các xĕng g嘘c thu đ逢嬰c trong quá trình chế biến d亥u m臼 hay đ逢嬰c t鰻ng

h嬰p bằng các con đ逢運ng t鰻ng h嬰p hóa h丑c khác nhau đều không đáp 泳ng đ逢嬰c t医t c違 các chỉ tiêu hóa lý c栄a xĕng th逢挨ng phẩm. Về mặt lý thuyết, có thể sử d映ng tr詠c tiếp

các xĕng g嘘c này nh逢ng không mang l衣i hi羽u qu違 kinh tế cũng nh逢 kỹ thuật cao.

Chẳng h衣n, xĕng g嘘c thu đ逢嬰c bằng cách chế biến sâu (crĕcking, reforming) th逢運ng có

trị s嘘 octan cao nh逢ng có RVP th医p, điều này ng逢嬰c l衣i so với xĕng thu đ逢嬰c từ ch逢ng

c医t d亥u m臼. Vì vậy, các nhà máy chế biến d亥u m臼 hay các nhà kinh doanh th逢運ng tiến

hành ph嘘i trộn các s違n phẩm d亥u m臼 này với nhau nhằm m映c đích thu đ逢嬰c xĕng

th逢挨ng phẩm đáp 泳ng đ逢嬰c đ亥y đ栄 các chỉ tiêu c亥n thiết c栄a đa s嘘 các động c挨 đ嘘t trong và thu đ逢嬰c giá trị kinh tế cao h挨n. Tuy nhiên vi羽c ph嘘i trộn chúng l衣i với nhau

để đ衣t đ逢嬰c các m映c đích trên l衣i không hề đ挨n gi違n, ngay c違 với vi羽c ph嘘i trộn 2 h嬰p

ph亥n với nhau.

Về mặt công ngh羽, pha chế xĕng từ các c医u tử h嬰p ph亥n không bao g欝m các

quá trình biến đ鰻i hóa h丑c, mà chỉ đ挨n gi違n là các quá trình pha trộn vật lý gi英a các

thành ph亥n theo một tỷ l羽 đ逢嬰c tính toán kỹ l逢ỡng nhằm đ衣t đ逢嬰c các chỉ tiêu ch医t l逢嬰ng theo yêu c亥u.

Nếu nh逢 trong công ngh羽, vi羽c pha chế (t詠 động, liên t映c, th栄 công hay bán th栄 công..) là đ挨n gi違n thì vi羽c xác định tỷ l羽 pha chế hay xác định đ逢嬰c một gi違i pháp pha

chế linh ho衣t l衣i ph映 thuộc vào nhiều yếu t嘘, nh逢ng cũng chỉ có thể đ衣t tới giá trị g亥n

đúng khi tính toán. Vì vậy, vi羽c l詠a ch丑n các thành ph亥n pha chế và tỷ l羽 c栄a chúng

trong quá trình pha chế để t衣o ra s違n phẩm mới là v医n đề chính và ph泳c t衣p.

Gi違i pháp pha chế linh ho衣t chính là h逢ớng đến vi羽c s違n xu医t ra các s違n phẩm

th逢挨ng m衣i nh逢 mong mu嘘n, trên c挨 s荏 pha trộn các c医u tử khác nhau theo một tỷ l羽 tính toán tr逢ớc để thu đ逢嬰c s違n phẩm có ch医t l逢嬰ng phù h嬰p và đ衣t hi羽u qu違 kinh tế cao nh医t. Trong các chỉ tiêu kỹ thuật c栄a xĕng, có nh英ng chỉ tiêu là các đ衣i l逢嬰ng cộng

tính (là các đ衣i l逢嬰ng khi pha chế tuân th栄 theo quy luật tuyến tính) thì vi羽c tính toán

tỷ l羽 pha chế tuân theo tỷ l羽 thuận nh逢 bình th逢運ng, các chỉ tiêu tuyến tính c映 thể th逢運ng gặp trong pha chế xĕng là: hàm l逢嬰ng l逢u huỳnh (% kh嘘i l逢嬰ng); hàm l逢嬰ng

n逢ớc (% thể tích); hàm l逢嬰ng benzen (% thể tích); hàm l逢嬰ng olefin (% thể tích); tỷ tr丑ng (kg/m3, g亥n đúng); hàm l逢嬰ng aromat (% thể tích)... Về mặt toán h丑c, đ衣i l逢嬰ng

này ph違i th臼a mãn ph逢挨ng trình :

Pb = ∑WiPi (3.3)



Trong đó:

Pb - là t鰻ng giá trị c栄a các đ衣i l逢嬰ng c逢運ng tính sau khi pha trộn;

Pi - là giá trị các đ衣i l逢嬰ng c逢運ng tính t逢挨ng 泳ng với c医u tử th泳 i;

Wi - là ph亥n kh嘘i l逢嬰ng (hoặc ph亥n thể tích hay ph亥n mol).

Một s嘘 chỉ tiêu khi pha trộn l衣i không tuân theo quy luật tuyến tính, để tính toán

đ逢嬰c tỷ l羽 pha chế, tr逢ớc hết ng逢運i ta chuyển chúng về d衣ng chỉ s嘘 pha chế, sau đó,

các chỉ s嘘 pha chế này đ逢嬰c coi nh逢 là các đ衣i l逢嬰ng cộng tính và có thể áp d映ng mô

hình tuyến tính. Thuộc về lo衣i này g欝m có: trị s嘘 octan, áp su医t h挨i bão hòa...

Quy trình để pha trộn xăng thương phẩm chủ yếu gồm các công đoạn sau đây:

- Yêu c亥u kỹ thuật c栄a xĕng th逢挨ng phẩm c亥n pha chế: Đây là c挨 s荏 để l詠a

ch丑n c医u tử xĕng g嘘c, ph映 gia, tỷ l羽 pha trộn.

- L詠a ch丑n xĕng g嘘c: Thông th逢運ng xĕng g嘘c đ逢嬰c 逢u tiên l詠a ch丑n ph違i là

xĕng g嘘c sẵn có hoặc là s違n phẩm chiếm đa s嘘 c栄a một nhà máy. T医t nhiên đ嘘i với

một Nhà máy l丑c d亥u thì đây là các s違n phẩm xĕng thu đ逢嬰c tr詠c tiếp từ quá trình

ch逢ng c医t d亥u m臼. Các h嬰p ph亥n pha trộn khác đ逢嬰c l詠a ch丑n trên c挨 s荏 b鰻 sung hoặc

làm tĕng chỉ tiêu c栄a xĕng g嘘c đã đ逢嬰c l詠a ch丑n 荏 trên.

- L詠a ch丑n ph映 gia: Các ph映 gia pha xĕng thông th逢運ng đã đ逢嬰c l詠a ch丑n và

kh違o sát từ tr逢ớc đ嘘i với từng s違n phẩm (trừ trong các tr逢運ng h嬰p nghiên c泳u, kh違o

sát). Hàm l逢嬰ng các ph映 gia sử d映ng không nhiều nh逢ng l衣i quyết định r医t lớn đến

ch医t l逢嬰ng c栄a xĕng th逢挨ng phẩm.

- Thiết lập đ挨n pha chế: Nh逢 đã trình bày 荏 trên, để thiết lập đ逢嬰c một đ挨n pha

chế xĕng th逢挨ng phẩm không hề đ挨n gi違n. Đ挨n pha chế c亥n ph違i đ違m b違o 3 yếu t嘘 chính là: các yếu t嘘 kỹ thuật, tính kinh tế và tính linh ho衣t c栄a đ挨n pha chế. Đôi khi r医t khó để đ衣t c違 ba yếu t嘘 trên nên chỉ c亥n dung hòa đ逢嬰c 3 yếu t嘘 đó đến kh違 nĕng có

thể ch医p nhận đ逢嬰c. Ngày nay, với s詠 giúp đỡ c栄a máy tính, các ph亥n mềm, thuật toán

quy ho衣ch th詠c nghi羽m… vi羽c thiết lập đ挨n pha chế tr荏 lên dẽ dàng h挨n, nh逢ng cũng

không thể không kể đến kinh nghi羽m c栄a ng逢運i thiết lập đ挨n pha chế. Ng逢運i ta th逢運ng d詠a vào một hoặc nhiều các tính ch医t hóa lý để làm c挨 s荏 cho

vi羽c thiết lập đ挨n pha chế. Trong pha xĕng các tính ch医t th逢運ng đ逢嬰c sử d映ng, có yếu

t嘘 quyết định là: trị s嘘 octan, áp su医t h挨i bão hòa, tỷ tr丑ng, độ nhớt… Trong đó, d詠a

vào trị s嘘 octan, áp su医t h挨i bão hòa đ逢嬰c sử d映ng nhiều nh医t. - Phân tích các chỉ tiêu hóa lý: Tiến hành phân tích các chỉ tiêu hóa lý c栄a xĕng

g嘘c, ph映 gia và xĕng th逢挨ng phẩm giúp ng逢運i pha chế đ逢a ra các điều chỉnh phù h嬰p

nh医t với xĕng c亥n pha trộn.



3.5.1. Pha tr瓜n dựa vào tr鵜 s嘘 octan

Nh逢 ta đã biết, trị s嘘 octan là một trong nh英ng thông s嘘 hàng đ亥u mà xĕng

th逢挨ng phẩm ph違i đ衣t đ逢嬰c. H亥u hết các xĕng ch逢ng c医t không đ衣t đ逢嬰c trị s嘘 octan

theo yêu c亥u. Vì vậy ng逢運i ta th逢運ng pha trộn vào xĕng các h嬰p ph亥n có ON cao nh逢:

xĕng isomerisat, reformat, ankylat… hoặc các ph映 gia pha xĕng. Tuy nhiên, trị s嘘 octan là một đ衣i l逢嬰ng không cộng tính nên vi羽c điều chỉnh ON trong pha xĕng th逢運ng

mang tính th詠c nghi羽m. Một ph逢挨ng pháp hay đ逢嬰c sử d映ng để xác định và điều chỉnh

đ挨n pha chế trong pha xĕng là ph逢挨ng pháp Nelson. Theo đó, trị s嘘 Octan I c栄a hỗn

h嬰p g欝m hai h嬰p ph亥n A và B đ逢嬰c tính theo công th泳c:

I = k.IA.x + IB.(1 - x) (3.4)

Trong đó:

I, IA, IB – là trị s嘘 octan c栄a xĕng pha chế, xĕng h嬰p ph亥n A, B

x – là ph亥n kh嘘i l逢嬰ng hay thể tích c栄a h嬰p ph亥n A, h嬰p ph亥n có ON lớn h挨n.

k – là h羽 s嘘 hi羽u chỉnh, đ逢嬰c xác định bằng th詠c nghi羽m.

Hình 3.15: Phương pháp Nelson

Trong hình 3.15 đ逢運ng (2) là trị s嘘 octan th詠c tính theo ph逢挨ng pháp Nelson,

đ逢運ng (1) là trị s嘘 octan c栄a hỗn h嬰p khi không có cộng tính. H羽 s嘘 th詠c nghi羽m k ph映 thuộc vào x đ逢嬰c xác định theo hình 3.16.

Một ph逢挨ng pháp khác đ逢嬰c sử d映ng để tính ON c栄a hỗn h嬰p pha chế d詠a vào

công th泳c:

i i i

i i

x .H .II

x .H= ∑ (3.5)

Trong đó:

xi – ph亥n thể tích hay kh嘘i l逢嬰ng c栄a các h嬰p ph亥n

Hi – H羽 s嘘 th詠c nghi羽m

Ii – là ON c栄a các h嬰p ph亥n pha trộn i.

Hình 3.16: Sự phụ thuộc hệ số thực nghiệm

k vào x



Hình 3.17: Sự phụ thuộc Hi vào Ii

Đường 1 – xăng isomerisat

Đường 2 – xăng reformat

Đường 3 – xăng crackat

Một cách t逢挨ng t詠, có thể pha xĕng d詠a vào công th泳c:

t t i iV .(ON) V .(ON) RON= + Δ∑ (3.6)

Trong đó:

Vt, Vi – là thể tích c栄a xĕng th逢挨ng phẩm và các c医u tử pha xĕng, kể c違 các ph映 gia.

(ON)t, (ON)I – là trị s嘘 octan c栄a xĕng th逢挨ng phẩm và các c医u tử pha xĕng, kể c違 các ph映 gia.

RONΔ - hi羽u 泳ng tĕng RON c栄a xĕng g嘘c với các h嬰p ph亥n pha xĕng và với

ph映 gia, gi英a ph映 gia với ph映 gia…

Về nguyên tác có thể xác định đ挨n pha chế theo các công th泳c 3.4 – 3.6 bằng

ph逢挨ng pháp thử đúng sai. Tuy nhiên ph逢挨ng pháp này là không kh違 thi và không đáp

泳ng đ逢嬰c tính linh động khi có b医t kỳ s詠 thay đ鰻i nào c栄a các h嬰p ph亥n pha chế. Vì

vậy, trong th詠c tế ng逢運i ta sử d映ng các thuật toán t嘘i 逢u với s詠 tr嬰 giúp c栄a các ph亥n

mềm để xác định chính xác đ挨n pha chế xĕng. Trong pham vi c栄a bài gi違ng này, tác

gi違 sẽ trình bày hai ph逢挨ng pháp c挨 b違n để ph嘘i trộn xĕng là: sử d映ng mô hình t逢挨ng

tác c栄a Du Pont (d詠a trên c挨 s荏 lý thuyết c栄a Morris) và xây d詠ng m嘘i quan h羽 gi英a

yếu t嘘 ch医t l逢嬰ng xem xét và thành ph亥n các c医u tử ph嘘i trộn nh運 vào các công c映 toán

h丑c (Regression trong Excel).

3.5.1.1. Xây dựng theo mô hình t逢挨ng tác c栄a Du Pont (dựa trên c挨 s荏 lý thuy院t c栄a Morris):

Mô hình Du Pont đ逢嬰c thể hi羽n trong quá trình pha chế xĕng qua ph逢挨ng trình:

hh 1 1 2 2 12 1 2RON RON .x RON .x a .x .x= + + (3.7)



Trong đó:

RONhh - là trị s嘘 octan c栄a hỗn h嬰p.

RON1, RON2 - l亥n l逢嬰t là trị s嘘 octan c栄a h嬰p ph亥n 1 và h嬰p ph亥n 2

x1, x2 - l亥n l逢嬰t là ph亥n thể tích c栄a h嬰p ph亥n 1 và h嬰p ph亥n 2

a12 - h羽 s嘘 t逢挨ng tác c栄a h嬰p ph亥n 1 và h嬰p ph亥n 2

Các h羽 s嘘 a12 đ逢嬰c xác định qua tỷ l羽 ph嘘i trộn 50:50 c栄a hai h嬰p ph亥n t逢挨ng 泳ng.

50 1 212

RON (0,5.RON 0,5.RON )a

0,5.0,5

− += (3.8)

Với h羽 có ph映 gia, ng逢運i ta th詠c hi羽n tính các h羽 s嘘 a12, sau đó xây d詠ng quan

h羽 gi英a độ tĕng RON theo n欝ng độ ph映 gia và các h嬰p ph亥n c栄a các c医u tử ph嘘i trộn.

Từ đó, lập nên đ逢運ng đặc tr逢ng RON cho h羽. Ví d映:

C亥n pha trộn các xĕng g嘘c: condensat B衣ch H鰻 có tính ch医t kỹ thuật nh逢 b違ng

3.7 với Reformat nhập khẩu (b違ng 3.11) có sử d映ng các ph映 gia PT-10515G (ph亥n

3.4.3.1) và ph映 gia MMT (hàm l逢嬰ng Mn là 5 mg/l, ph亥n 3.4.1.2) để đ衣t ch医t l逢嬰ng

xĕng th逢挨ng phẩm RON 92.

Theo mô hình Du Pont áp d映ng đ嘘i với h羽 các đ嘘i t逢嬰ng trình bày 荏 trên thì

RON c栄a hỗn h嬰p sẽ đ逢嬰c biểu di宇n qua ph逢挨ng trình sau:

hh cond Re f xy aRON (RON .x RON .y) /100 a .x.y RON(x, y,z)= + + + Δ (3.9)

Trong đó:

RONhh - là trị s嘘 octan c栄a hỗn h嬰p.

RONcond - Trị s嘘 octan c栄a condensate B衣ch H鰻 RONRef - Trị s嘘 octan c栄a Reformat

x - %V c栄a B衣ch H鰻 y - %V c栄a Reformate

z - %V c栄a ph映 gia PT-10515G

a - hàm l逢嬰ng Mn trong xĕng, ppm (a = 5)

axy : h羽 s嘘 l逢挨ng tác Condensate B衣ch H鰻 và Reformate

aRON(x, y,z)Δ : Độ tĕng RON do ph映 gia, là một hàm xây d詠ng d詠a trên quan

h羽 với các thành ph亥n.

- Tính h羽 s嘘 t逢挨ng tác axy:

50 1 2xy

RON (RON .50% RON .50%) 84,1 0,5.(65,8 100)a 0,00048

50.50 2500

− + − += = = - Xây d詠ng ph逢挨ng trình quan h羽 ΔRON = ΔRON(x,y,z)a:

Đặt: RONa = cond Re f(RON .x RON .y)

100

+

RONb = a xyRON a .x.y+



BＶng 3.43: KhＶ năng tăng trị số octan của phụ gia PT – 10515G

Ký hiệu mẫu Cond BH, % V Reformat, % V PT-10515G,%V RON đo ΔRON

M - 01 50 50 0 84,1

M - 02 50 49 1 88,3 4,2

Qua b違ng 3.43 kh違 nĕng tĕng RON c栄a 1% ph映 gia PT – 10515G nh逢 sau:

ΔRON = ΔVPT.RONPT + ΔVRe. RONRe

ΔRON = (4,2 + 1% . 100) = 5,2

BＶng3.44 : KhＶ năng tăng trị số octan của phụ gia MMT

Ký hiệu mẫu Cond BH, %V Reformat, %V Mn, mg/l RON đo ΔRON

M - 03 50 50 0 84,1

M - 04 50 50 5 84,7 0,6

Qua b違ng 3.44 kh違 nĕng tĕng RON c栄a ph映 gia MMT nh逢 sau: 20 mg/l MMT

t逢挨ng đ逢挨ng 5 mg/l Mn tĕng 0,6 RON.

Trị s嘘 octan tính theo lý thuyết c栄a xĕng g嘘c bao g欝m condensat B衣ch H鰻 và

reformat RON 100 với tỷ l羽 50:50 là: 0,5.65,8 + 0,5.100 = 82,9

BＶng 3.45: Hiệu ứng cộng hưởng giữa reformat và condensat BＴch Hổ

Ký hiệu mẫu Cond BH, %V Reformat, %V RON lý thuy院t RON đo ΔRON

M - 05 50 50 82,9 84,1 1,2

Vậy hi羽u 泳ng cộng h逢荏ng gi英a reformat và condensat B衣ch H鰻 là 1,2 RON

BＶng3.46: Hiệu ứng cộng hưởng phụ gia PT – 10515G và MMT

Ký hiệu mẫu Cond BH, %V Reformat, %V PT – 10515G, %V Mn, mg/l RON đo

M - 06 50 50 0 0 84,1

M - 07 50 49 1 0 88,3

M - 08 50 50 0 5 84,7

M - 09 50 49 1 5 89,6

Hi羽u 泳ng cộng h逢荏ng: (89,6 – 88,3) - (84,7 – 84,1) = 0,7 RON



Từ các s嘘 li羽u thu đ逢嬰c từ quá trình th詠c nghi羽m cho xĕng ch泳a 5ppm Mn, xây

d詠ng b違ng s嘘 li羽u và quan h羽 RONΔ :

BＶng 3.47: Số liệu xây dựng đường đặc trưng RON theo phương pháp Du Pont

x y xy axy RONa axyxy RONbPT-

10515G

RON

đo RONΔ

50,0 50,0 2500,0000 0,00048 82,9 1,20 84,1 0,0 84,7 0,6

40,1 59,9 2402,3927 86,3 1,15 87,4 0,3 90,2 2,8

42,2 57,8 2439,3323 85,6 1,17 86,7 0,5 90,1 3,4

38,2 61,8 2361,4524 86,9 1,13 88,1 0,6 91,9 3,8

40,3 59,7 2406,3476 86,2 1,16 87,4 0,8 91,9 4,5

50,5 49,5 2499,7449 82,7 1,20 83,9 1,0 89,6 5,7

42,9 57,1 2450,0051 85,3 1,18 86,5 1,0 92,0 5,5

44,5 55,5 2470,1274 84,8 1,19 86,0 1,2 92,3 6,3

55,8 44,2 2465,9229 80,9 1,18 82,1 1,5 90,0 7,9

53,1 46,9 2490,6289 81,9 1,20 83,0 2,0 92,5 9,5

59,4 40,6 2411,1462 79,7 1,16 80,8 2,4 92,1 11,3

75,3 24,7 1862,0470 74,3 0,89 75,2 3,0 90,0 14,8

72,5 27,5 1991,9998 75,2 0,96 76,1 3,5 92,2 16,1

87,4 12,6 1103,6011 70,1 0,53 70,6 5,0 92,8 22,2

100,0 0,0 0,0000 65,8 0,00 65,8 4,8 88,9 22.5

y = 0,6513x2 + 5,842x - 6,7467

R2 = 0,9997

-100

0

100

200

300

400

500

600

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0

ΔRON

(%cond*%PG)

5ppmMn

Hình 3.18: Biểu đồ mối quan hệ khＶ năng tăng RON với tích %V

của Condensat BＴch Hổ và phụ gia MMT

Từ quan h羽 thu đ逢嬰c gi英a độ tĕng RON c栄a h羽 do ph映 gia và tích c栄a ph亥n trĕm thể tích c栄a Condensate (trong hỗn h嬰p với Reformate) và n欝ng độ ph映 gia PT-10515G 荏



hàm l逢嬰ng 5ppm Mn 荏 đ欝 thị trên. Ta thu đ逢嬰c các giá trị RONΔ lý thuyết, so sánh

với các giá trị thu đ逢嬰c từ th詠c nghi羽m ta có b違ng sai s嘘 phép tính.

BＶng 3.48: Sai số giá trị tăng RON do phụ gia PT – 10515G giữa thực nghiệm

và lý thuyết (xăng pha 5 mg/l Mn)

RONΔ ltRONΔ Sai s嘘 0,60 1,04 -0,44

2,77 2,51 0,26

3,37 3,44 -0,08

3,84 3,62 0,22

4,54 4,46 0,08

5,67 5,91 -0,24

5,51 5,33 0,17

6,35 6,12 0,22

7,91 8,13 -0,21

9,45 9,42 0,03

11,27 11,31 -0,04

14,84 14,93 -0,09

16,05 16,02 0,04

22,15 22,00 0,16

23,10 23,22 -0,12

Xu医t phát từ mô hình c栄a Morris, vi羽c xây d詠ng đ逢運ng đặc RON trên còn ph違i tính đến độ tĕng RON do ph映 gia. Do vậy, để xây d詠ng đ逢運ng đặc tr逢ng RON theo

ph逢挨ng pháp này ph違i tr違i qua hai l亥n sai s嘘 (sai s嘘 theo mô hình c栄a Morris và sai s嘘 trong quá trình xây d詠ng quan h羽 c栄a RONΔ và hàm l逢嬰ng ph映 gia). Tuy nhiên, các

sai s嘘 này là hoàn toàn ch医p nhận đ逢嬰c. Vì vậy, các s嘘 li羽u từ b違ng 3.47 có thể sử

d映ng đ逢嬰c để thiết lập đ挨n pha chế xĕng th逢挨ng phẩm với các h嬰p ph亥n cho tr逢ớc.

3.5.1.2. Xây dựng m嘘i quan hệ giữa y院u t嘘 ch医t l逢嬰ng xem xét và thành ph亥n các

c医u t穎 ph嘘i tr瓜n nh運 vào các công c映 toán h丑c (Regression trong Excel)

Công c映 toán h丑c Regression trong Excel cho phép thử nhiều mô hình toán h丑c

một cách nhanh chóng. Công c映 này tính toán các h羽 s嘘 trong ph逢挨ng trình h欝i qui d詠a

trên c挨 s荏 ph逢挨ng pháp bình ph逢挨ng nh臼 nh医t. D詠a vào công c映 này ta th詠c hi羽n xây d詠ng ph逢挨ng trình h欝i qui từ tuyến tính

cho đến phi tuyến và thông qua các đ衣i l逢嬰ng phân tích h欝i qui (giá trị R2; độ l羽ch



chuẩn) đánh giá m泳c độ chính xác c栄a ph逢挨ng trình h欝i qui để từ đó có thể l詠a ch丑n

đ逢嬰c ph逢挨ng trình h欝i qui thích h嬰p (có độ tin cậy cao).

Ví d映 2: Pha chế xĕng 92 với các thành ph亥n pha trộn t逢挨ng t詠 ví d映 1. Sai s嘘 cho

phép c栄a trị s嘘 octan xĕng pha chế gi英a lý thuyết và th詠c nghi羽m sai l羽ch không

quá ± 0,5 RON.

Để xác định ph逢挨ng trình đặc tr逢ng RON cho xĕng pha chế ch泳a 5 mg/l Mn, ta

làm th詠c nghi羽m xác định các thông s嘘 pha trộn nh逢 b違ng 3.49:

BＶng 3.49: Số liệu thực nghiệm đo RON của xăng pha chế

Nguyên liệu (%V) Ph映 gia Mẫu

Cond BH Reformat PT-10515G , %V Mn (mg/l) RON đo

M - 01 100 0 0 5 66,4

M – 02 40 59,7 0,3 5 90,2

M – 03 42 57,5 0,5 5 90,1

M – 04 38 61,4 0,6 5 91,9

M – 05 40 59,2 0,8 5 91,9

M – 06 50 49,0 1 5 89,6

M – 07 42,5 56,5 1 5 92,0

M – 08 44 54,8 1,2 5 92,3

M – 09 55 43,5 1,5 5 90,0

M – 10 52 46,0 2 5 92,5

M – 11 58 39,6 2,4 5 92,1

M – 12 73 24,0 3 5 90,0

M – 13 70 26,5 3,5 5 92,2

M – 14 95,2 0 4,8 5 88,9

M – 15 83 12 5 5 92,8

M - 16 0 100 0 5 100,5

D衣ng ph逢挨ng trình đặc tr逢ng RON đ逢嬰c l詠a ch丑n:

a 1 2 3 4 5 6RON (x, y,z) b .x b .y b .z b .xy b xz b .yz= + + + + + (3.10)

Trong đó: x, y, z l亥n l逢嬰t là %V c栄a condensat, reformat và ph映 gia PT-10515G

trong xĕng pha chế.



BＶng 3.50: Qui hoＴch các số liệu phương trình đặc trưng RON

x y z xy xz yz RON

100 0 0 0 0 0 66,4

40 59,7 0,3 2388 12 17,9 90,2

42 57,5 0,5 2415 21 28,8 90,1

38 61,4 0,6 2333,2 22,8 36,8 91,9

40 59,2 0,8 2368 32 47,4 91,9

50 49 1 2450 50 49 89,6

42,5 56,5 1 2401,3 42,5 56,5 92

44 54,8 1,2 2411,2 52,8 65,8 92,3

55 43,5 1,5 2392,5 82,5 65,3 90

52 46 2 2392 104 92 92,5

58 39,6 2,4 2296,8 139,2 95 92,1

73 24 3 1752 219 72 90

70 26,5 3,5 1855 245 92,8 92,2

95,2 0 4,8 0 457 0 88,9

83 12 5 996,0 415 60 92,8

0 100 0 0 0 0 100,5

BＶng 3.51: Các hệ số của phương trình và thống kê hồi qui

Hệ s嘘 Giá tr鵜 b1 0,66402

b2 1,00492

b3 -25,51641

b4 0,00084

b5 0,32441

b6 0,29500

R2 0,999999

Độ l羽ch chuẩn 0,110722923

Vậy ph逢挨ng trình đặc tr逢ng RON pha chế xĕng ch泳a 5 mg/l Mn đ逢嬰c thiết lập:

RON5 (x,y,z) = 0,66402x + 1,00492y – 25,51641z + 0,00084xy + 0,32441xz + + 0,29500yz



BＶng 3.52: Sai số của giá trị RON giữa thực nghiệm và lý thuyết

RON đo RON lý thuy院t Sai s嘘 66,4 66,40 0,00

90,2 90,08 0,12

90,1 90,24 -0,14

91,9 91,85 0,05

91,9 91,98 -0,08

89,6 89,66 -0,06

92,0 91,95 0,05

92,3 92,22 0,08

90,0 89,98 0,02

92,5 92,61 -0,11

92,1 92,19 -0,09

90,0 89,80 0,20

92,2 92,21 -0,01

88,9 88,98 -0,08

92,8 92,76 0,04

100,5 100,49 0,01

Qua các s嘘 li羽u trong b違ng 4.52, ta nhận th医y gi英a giá trị RON lý thuyết và

RON th詠c tế, sai l羽ch d逢挨ng nhiều nh医t là 0,2 RON và sai l羽ch âm nhiều nh医t là - 0,14

RON. Nh英ng sai l羽ch này hoàn toàn nằm trong sai s嘘 cho phép, nh逢 điều ki羽n ban đ亥u

đặt ra để l詠a ch丑n d衣ng ph逢挨ng trình đặc tr逢ng RON (± 0,5 RON).

Qua các s嘘 li羽u trong b違ng 4.48, b違ng 4.52 và qua các thông s嘘 th嘘ng kê h欝i qui

(R2 và độ l羽ch chuẩn) ta rút ra một s嘘 nhận xét nh逢 sau:

- H羽 pha chế xĕng ch泳a 5 mg/l Mn, với mô hình Dupont, sai s嘘 gi英a giá trị th詠c

nghi羽m và lý thuyết cho sai l羽ch d逢挨ng lớn nh医t là 0,26 và sai l羽ch âm lớn nh医t là –

0,44 RON trong khi ph逢挨ng pháp xây d詠ng đ逢運ng đặc tr逢ng RON d詠a vào công c映 toán h丑c Regression c栄a Excel các sai l羽ch t逢挨ng 泳ng là 0,2 và – 0,14. Ph逢挨ng pháp

sử d映ng công c映 toán h丑c trong Excel cho sai s嘘 gi英a giá trị đo và giá trị thu đ逢嬰c từ lý

thuyết th医p h挨n nhiều so với ph逢挨ng pháp xây d詠ng ph逢挨ng trình đặc tr逢ng RON theo

mô hình c栄a Du Pont.

- Các h羽 s嘘 trong ph逢挨ng pháp dùng công c映 toán h丑c Regression c栄a Excel đã

đ逢嬰c kiểm định.

- Ph逢挨ng trình thu đ逢嬰c cho phép d宇 dàng tìm đ逢嬰c công th泳c t嘘i 逢u.



3.5.2. Ph嘘i tr瓜n nhằm đi隠u ch雨nh áp su医t h挨i bão hòa

Trong nhiều tr逢運ng h嬰p, xĕng thu đ逢嬰c từ quá trình l丑c d亥u là xĕng nặng, có áp

su医t h挨i bão hòa nh臼 (ví d映 xĕng reforming xúc tác). Để khắc ph映c nh逢嬰c điểm này,

ng逢運i ta th逢運ng pha thêm các ph亥n nhẹ vào để tĕng áp su医t h挨i bão hòa, đ違m b違o về chỉ tiêu ph亥n c医t phân đo衣n để có thể kh荏i động động c挨 trong điều ki羽n nguội. Các

thành ph亥n nhẹ đ逢嬰c pha trộn th逢運ng là condensat đã đ逢嬰c ch逢ng c医t để tách bớt khí

hóa l臼ng hoặc đã đ逢嬰c isome hóa, isomerisat là s違n phẩm c栄a quá trình isome hóa

xĕng nhẹ cũng đ逢嬰c sử d映ng vào m映c đích này. Tùy theo tính ch医t c栄a xĕng g嘘c ban

đ亥u và áp su医t h挨i bão hòa c違u s違n phẩm cu嘘i mà tỷ l羽 pha trộn sẽ khác nhau.

Một ph逢挨ng pháp hay đ逢嬰c sử d映ng và r医t có hi羽u qu違 đó là pha trộn thêm n-

butan với phân đo衣n có nhi羽t độ sôi 1930C để t衣o cho xĕng áp su医t h挨i bão hòa đ衣t yêu

c亥u. L逢嬰ng butan c亥n dùng đ逢嬰c tính theo công th泳c:

t t i iM .(RVP) M .(RVP)= ∑ (3.11)

Trong đó:

- Mt – T鰻ng l逢嬰ng mol pha trộn

- (RVP)t – Áp su医t h挨i bão hòa Reid c栄a s違n phẩm, psi

- Mi, (RVP)i – Là ph亥n mol và áp su医t h挨i bão hòa Reid c栄a c医u tử i.

3.5.3. Hệ th嘘ng ph嘘i tr瓜n và m瓜t s嘘 xĕng Nhà máy L丑c d亥u Dung Qu医t S挨 đ欝 minh h丑a h羽 th嘘ng ph嘘i trộn xĕng Nhà máy L丑c d亥u Dung qu医t đ逢嬰c thể hi羽n trên hình 3.19. 雲 đây, các s違n phẩm thu đ逢嬰c mới chỉ bao g欝m tỷ l羽 pha trộn các

lo衣i xĕng g嘘c, ch逢a bao g欝m ph映 gia. Hi羽n nay, Nhà máy sử d映ng ph映 gia pha xĕng

nhằm tĕng trị s嘘 octan ch栄 yếu là MTBE, với hàm l逢嬰ng kho違ng 5 - 15%V. Các s違n

phẩm xĕng đặc tr逢ng c栄a nhà máy và tính ch医t kỹ thuật đ逢嬰c thể hi羽n qua các b違ng

3.53 – 3.54.

Các s違n phẩm pha trộn đ逢嬰c trình bày 荏 đây là các h嬰p ph亥n pha xĕng có đặc

tính kỹ thuật đ逢嬰c trình bày 荏 các b違ng 3.53 – 3.54. Tuy nhiên, c亥n chú ý các xĕng

th逢挨ng phẩm này pha trộn không sử d映ng ph映 gia. Trong th詠c tế, nhà máy th逢運ng sử

d映ng MTBE để pha chế xĕng nhằm tĕng ON. Hàm l逢嬰ng MTBE đ逢嬰c sử d映ng chiếm

từ 5 – 15%V. Đ亥u tiên, ng逢運i ta th逢運ng tiến hành ph嘘i trộn các s違n phẩm xĕng g嘘c đ衣t ON là 90, 92, 95. Sau đó ph嘘i trộn các ph映 gia để nâng ON từ xĕng RON 90 thành

xĕng RON 92 và 92 thành xĕng RON 95.



Hình: ph嘘i trộn xĕng NMLD Dung Qu医t



BＶng 3.53: Phối trộn xăng RON 92 – RON 90 Nhà máy Lọc dầu Dung Quất Pha tr瓜n xĕng RON 92

H嬰p ph亥n pha tr瓜n

C4+ Isomerisat Feformat Naphta RFCC

Tính ch医t s違n ph育m Đặc tính kỹ thuật

MD MG MD MG MD MG MD MG MD MG

Kh嘘i l逢嬰ng TPSD 90 177 665 655 1764 1634 3051 3682 5561 6149

Thể tích BPSD 960 1880 6277 6277 13419 12430 26695 31470 47351 52057

RON 98,4 98,5 86.4 86.4 102 102 92 92,1 94,2 94,0

MON 88,4 88,3 84,4 84,4 90 90 79,5 79,9 83,35 83,2

Hàm l逢嬰ng

l逢u huỳnh %kl 0,001 0,001 0 0 0 0 0,001 0,001 < 10ppm < 10 ppm

Kh嘘i l逢嬰ng

riêng kg/m3 592 593 656 656 827 827 719 736 739 743

RVP kPa 438 438 88 88 18 18 48 32 57 57

Hàm l逢嬰ng

olefin %V 58 58 0 0 1 1 45 33 27 22

Hàm l逢嬰ng

bezen %V 0 0 0 0 1 1 2 1 1 1

Hàm l逢嬰ng

aromatic %V 0 0 0 0 77 77 12 26 28 34

Pha tr瓜n xĕng RON 90





Kh嘘i l逢嬰ng TPSD 90 47 - - - 130 - 1116 - 1293

Thể tích BPSD 960 503 - - - 989 - 9537 - 11029

RON 98,4 98,5 86.4 86.4 102 102 92 92,1 - 93,3

MON 88,4 88,3 84,4 84,4 90 90 79,5 79,9 - 81,2

Hàm l逢嬰ng

l逢u huỳnh %kl 0,001 0,001 0 0 0 0 0,001 0,001 - < 10 ppm

KLR kg/m3 592 593 656 656 827 827 719 736 - 738

RVP kPa 438 438 88 88 18 18 48 32 - 57

Hàm l逢嬰ng

olefin %V 58 58 0 0 1 1 45 33 - 31

Hàm l逢嬰ng

bezen %V 0 0 0 0 1 1 2 1 - 1

Hàm l逢嬰ng

aromatic %V 0 0 0 0 77 77 12 26 - 29



BＶng 3.54: Phối trộn xăng RON 95 – RON 90 Nhà máy Lọc dầu Dung Quất Pha tr瓜n xĕng RON 95





Kh嘘i l逢嬰ng TPSD 51 78 549 529 1415 1387 1025 1127 3041 3122

Thể tích BPSD 545 830 5265 5075 10760 10550 8970 9635 25540 26090

RON 98,4 98,5 86.4 86.4 102 102 92 92,1 95,2 95,2

MON 88,4 88,3 84,4 84,4 90 90 79,5 79,9 85,2 85,3

Hàm l逢嬰ng

l逢u huỳnh %kl 0.001 0,001 0 0 0 0 0,001 0,001 < 10ppm < 10 ppm

KLR kg/m3 592 593 656 656 827 827 719 736 749 753

RVP kPa 438 438 88 88 18 18 48 32 57 57

Hàm l逢嬰ng

olefin %V 58 58 0 0 1 1 45 33 18 15

Hàm l逢嬰ng

bezen %V 0 0 0 0 1 1 2 1 1 1

Hàm l逢嬰ng

aromatic %V 0 0 0 0 77 77 12 26 36 41

Pha tr瓜n xĕng RON 90





Kh嘘i l逢嬰ng TPSD 39 146 106 125 350 377 2026 3671 2520 4320

Thể tích BPSD 412 1552 1012 1202 2659 2869 17725 31372 21808 36995

RON 98,4 98,5 86.4 86.4 102 102 92 92,1 93,1 93,0

MON 88,4 88,3 84,4 84,4 90 90 79,5 79,9 81,2 81,2

Hàm l逢嬰ng

l逢u huỳnh %kl 0.001 0,001 0 0 0 0 0,001 0,001 < 10ppm < 10 ppm

KLR kg/m3 592 593 656 656 827 827 719 736 727 735

RVP kPa 438 438 88 88 18 18 48 32 57 57

Hàm l逢嬰ng

olefin %V 58 58 0 0 1 1 45 33 38 30

Hàm l逢嬰ng

bezen %V 0 0 0 0 1 1 2 1 1 1

Hàm l逢嬰ng

aromatic %V 0 0 0 0 77 77 12 26 19 28

Ghi chú: MD – Chế độ max distillat

MG – chế độ max gasoline



Đ嘘i với các s違n phẩm xĕng đ逢嬰c ph嘘i trộn t衣i nhà máy, về c挨 b違n nó đã đáp

泳ng đ逢嬰c các yêu c亥u c栄a xĕng th逢挨ng phẩm. Tuy nhiên, khi c亥n nâng cao trị s嘘 octan

c栄a xĕng lên hoặc để s違n xu医t các lo衣i xĕng khác nhau ng逢運i ta sẽ pha trộn thêm các

ph映 gia tĕng trị s嘘 octan. B違ng 3.53 – 3.55 đ逢a ra các thông s嘘 kỹ thuật c栄a xĕng khi

có sử d映ng ph映 gia etanol hoặc MTBE.

BＶng 3.53: Phối trộn xăng RON 95 từ xăng gốc RON 92 Nhà máy Lọc dầu Dung Quất với phụ gia Etanol với các tỷ lệ khác nhau

Tính ch医t xĕng RON 95 Đặc tính kỹ thuật Xĕng

RON 92-1 Xĕng

RON 92-2 Etanol RON 92-1 + 4,545 Et

RON 92-1 + 9,091 Et

RON 92-2 + 13,208 Et

Kh嘘i l逢嬰ng, TPSD 6149 6149 6442,598 6807,762 7151,464

Thể tích, BPSD 8276 8276

8669,999 9103,499 9535,286

RON 94 92,2 116 95,000 96,000 95,343

MON 83,2 81,2 92 84,009 84,000 82,626

L逢u huỳnh (%kl) < 10 ppm < 10 ppm 0 < 10 ppm < 10 ppm < 10 ppm

KLR (kg/m3) 743 743 796 743,091 747,818 750,000

RVP (kPa) 57 57 134,4486 56,909 64,041 67,229

Olefine (%V) 22 22 0 21,000 20,000 19,094

Benzene (%V) 1 1 0 0,955 0,909 0,868

Aromatic (%V) 34 34 0 32,455 30,909 29,509

Oxygen, %kl - - 34,7 0,829 3,358 4,864

BＶng 3.54: Phối trộn xăng RON 95 từ xăng gốc RON 92 Nhà máy Lọc dầu Dung Quất với phụ gia MTBE

Đặc tính kỹ thuật RON 92 MTBE Tính ch医t xĕng RON 95

Kh嘘i l逢嬰ng, TPSD 6149 7164,503

Thể tích, BPSD 8276 14.141%

9638,999

RON 92,2 116 95,566

MON 81,2 101 84,000

L逢u huỳnh (%kl) < 10 ppm 0 < 10 ppm

KLR (kg/m3) 743 745 743,283

RVP (kPa) 57 55 56,717

Olefine (%V) 22 0 18,889

Benzene (%V) 1 0 0,859

Aromatic (%V) 34 0 29,192

Oxygen, %kl 18.2 2,580



BＶng 3.55 Phối trộn xăng RON 92 từ xăng gốc RON 90 Nhà máy Lọc dầu Dung Quất với phụ gia Etanol và phụ gia MTBE

Tính ch医t xĕng RON 92 Đặc tính kỹ thuật Xĕng

RON 90 Etanol MTBE RON 90 +

14,062 Et RON 90 +

8,257 MTBE

Kh嘘i l逢嬰ng, TPSD 1293 1521.210 1410.474

Thể tích, BPSD 1752 14.062% 8,257 %

2038.729 1909.715

RON 90.2 116 116 93.828 92.330

MON 79.2 92 101 81.000 81.000

L逢u huỳnh (%kl) < 10 ppm 0 0 < 10 ppm < 10 ppm

KLR (kg/m3) 738 796 745 746.156 738.578

RVP (kPa) 57 134.4486 55 67.891 56.835

Olefine (%V) 31 0 0 26.641 28.440

Benzene (%V) 1 0 0 0.859 0.917

Aromatic (%V) 29 0 0 24.922 26.606

Oxygen, %kl - 34.7 18.2 5.206 1.516



CH姶愛NG 4

NHIÊN LI烏U PH謂N L衛C – D井U H碓A DÂN D影NG

Documents

Bai Giang San Pham Dau Mo Phu Gia