Đề tài Dầu mỏ và các sản phẩm dầu mỏ Phương pháp xác định hàm lượng muối clorua

o đó có tính ăn mòn cao nhất. theo hàm lượng của chúng, dầu thô được chia thành 3 nhóm: Ít lưu huỳnh – dưới 0,5%k.l Dầu lưu huỳnh – từ 0,512%l.k Dầu thô lưu huỳnh cao – trên 2%k.l Nhóm 2 gồm các sulfua và disulfua ít bền vững. Ở nhiệt độ 1301600C chúng bắt đầu phân hủy thành hydrosulfua và mercatan. Trong nhóm thứ 3 bao gồm các hợp chất vòng bền vững như thiophen và thiophan. Các hợp chất lưu huỳnh làm giảm độ bền hóa học và khả năng cháy hoàn toàn của nhiên liệu động cơ và làm cho chúng có mùi hôi, gây ăn mòn động cơ. Trong xăng, ngoài các vấn đề trên chúng còn làm giảm tính chống kích nổ và làm tăng lượng phụ gia chì. Ngà nay, bằng các phương pháp loại lưu huỳnh hiện đại như dùng xúc tác làm sạch bằng hydro, các hợp chất lưu huỳnh sẽ chuển hóa thành hydrosulfua, sau đó được lấy ra và tận dụng để sản xuất axit sulfuric và lưu huỳnh. b- Nitơ và hợp chất nitơ Hàm lượng nitơ trong dầu dao động khoảng 0,030,52%k.l. Nitơ trong dầu tồn tại dưới dạng hợp chất có tính kiềm , trung hoà hoặc axit. Hàm lượng nitơ trong dầu tăng khi nhiệt độ sôi tăng. Phần lớn nitơ (2/33/4) nằm trong cặn chưng cất. Giữa hàm lượng nitơ, lưu huỳnh và nhựa trong dầu có mối quan hệ; các dầu nặng,nhụa chứa nhiều chứa nhiều hợp chất nitơ và lưu huỳnh , dầu nhẹ, nhựa chứa ít nitơ. Hợp chất nitơ được ứng dụng làm chất sát trùng, chất ức chế ăn mòn, phụ gia cho dầu bôi trơn và bitum, chất chống oxy hóa… Bên cạnh những tác dụng tích cực hợp chất của những nitơ có những tính chất không mong muốn như làm giảm hoạt độ xúc tác trong quá trình chế biến dầu, tạo nhựa và làm sẫm màu sản phẩm. Hàm lượng nitơ trong xăng cao (10-4%k.l) sẽ dẫn tới tạo khí và cốc hóa mạnh trong quá trình reforming. Lượng nhỏ hợp chất nitơ trong xăng có thể tạo lớp nhựa trong piston của động cơ và lắng nhựa trong buồng đốt. hợp chất nitơ được loại bỏ hoàn toàn bằng dung dịch axit sulfuric 25%. c- Hợp chất chứa oxy Trong các dầu thô chứa rất ít oxy dưới dạng hợp chất như axit naphten, phenol, nhựa asphant. Axit naphten là axit carbonil cấu trú vòng, chủ yếu là dẫn xuất của hydrocacbon naphten vòng hai, ba , bốn và axit béo. Hàm lượng của axit naphten trong dầu không cao. Trong các dầu giàu parafin và trong phân đoạn của nó hàm lượng axit naphten thấp nhất, trong khi các dầu nhựa cao- cao nhất. Axit naphten là chất lỏng ít bay hơi, đặc, tỷ trọng 0,961,0, có mùi rất hôi. Chúng không hòa tan trong nước nhưng tan trong sản phẩm dầu, benzen, rượu, ete. Hàm lượng axit naphten trong dầu được đặc trưng bằng trị số axit, là số mg KOH dùng để trung hòa 1g chất trong dung dịch cồn- benzen với sự hiện diện của phenolphtalein. Nhựa- asphant là phần không thể thiếu của các loại dầu. Chúng là phức của hợp chất đa vòng, dị vòng (vòng chứa S,-N,-O) và hợp chất cơ kim, thành phần chính xác của chúng cho đến nay vẫn chưa xác định được. Hàm lượng và thành phần hóa học của nhựa- asphant quyết định phương hướng chế biến dầu và chọn quá trình công nghệ trong các nhà máy chế biến dầu. Một trong những chỉ số chính về chất lượng của sản phẩm dầu là hàm lượng nhựa- asphant. Hàm lượng nhựa – asphtan trong dầu nhẹ thường không quá 45%k.l; trong dầu nặng là 20%k.l hoặc cao hơn. Các chất nhựa –asphant được chia thành 4 nhóm: Nhựa trung hòa Asphanten Cacben và carboid Axid asphanten và alhydrid. Nhựa trung hòa là chất bán lỏng, đôi khi là chất rắn, có màu đỏ sẫm, tỷ trọng sấp xỉ 1. Trong thành phần của nhựa trung hòa ngoài cacbon và hydro còn có lưu huỳnh,oxy, nitơ. Hdrocacbon trong nhựa tồn tại dưới dạng vòng thơm và naphten với mạch nhánh parafin dài. Tỷ lệ khối lượng của cacbon:hydro là 8:1 .Tính chất vật lý của nhựa phụ thuộc chúng được tách ra từ phân đoạn nào. Nhựa có phân đoạn nặng hơn có tỷ trọng, phân tử lượng cao hơn, hàm lượng lưu huỳnh,nitơ,oxy cao hơn. Asphaten là chất rắn đen, giòn, có tỷ trọng lớn hơn 1. Ở nhiệt độ trên 3000C asphanten phân hủy và tạo thành khí và cốc. Asphanten hòa tan trong pyridin, cacbuadisunfua (CS2) ,CCl4, banzen và các hydrocacbon thơm. Tỷ lệ carbon: hydro trong asphaten xấp xỉ 11:1. Hàm lượng lưu huỳnh, oxy, nitơ trong asphanten cao hơn so với nhựa. Sản phẩm phân hủy của asphaten là cacben và carboid. Cacbeb không hòa tan trong benzen, hòa tan 1 phần trong prydin và H2S. Carboid không hòa tan trong bất cứ dung môi hữu cơ nào và khoáng nào. Thành phần nguyên tố của cacboid là (%k.l): C-74,2 ; H-5,2; S-8,3; N-1,1; O-10,8 và tro -0,4. Axit asphaten và alhydrid về vẻ ngoài giống nhựa trung hòa. Đây là chất lỏng quánh hoặc rắn, không hòa tan trong eter dầu mỏ và hòa tan tốt trong benzen, rượu và cloroform. Tỷ trọng của axit asphaten cao hơn 1. Nhìn chung, việc phân loại dầu thô theo hàm lượng lưu huỳnh, parafin, nhựa cũng như hàm lượng dầu nhờn distilat và dầu cặn (thành 4 nhóm) cho phép giải quyết vấn đề lựa chọn ứng dụng hệ công nghệ này hay hệ khác trong thiết kế nhà máy chế biến dầu mới. II: CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA DẦU THÔ. 1. Thành phần cất Như chúng ta đều biết dầu mỏ cũng các sản phẩm của nó là một hỗn hợp của nhiều các hợp chất hydrocacbon có nhiệt độ sôi thay đổi trong khoảng rộng. Thực tế thì dầu mỏ hay các phân đoạn dầu mỏ đều chứa một số lượng rất lớn các cấu tử với nhiệt độ sôi thay đổi trong một khoảng rất rộng. Khi nghiên cứu dầu mỏ thì người ta quan tâm nhiều đến mức độ bay hơi hay tỷ lệ bay hơi ở một nhiêt độ nào đó. Tính chất bay hơi của dầu mỏ hay các sản phẩm của nó có ý nghĩa rất lớn trong quá trình bảo quản, vận chuyển cũng như trong quá trình sử dụng. Vì vậy đây là một tính chất hết sức quan trọng của dầu mỏ. Thành phần cất là khái niệm dùng để biểu diễn phần trăm của mẫu bay hơi trong điều kiện tiến hành thí nghiệm theo nhiệt độ hoặc ngược lại nhiệt độ theo phần trăm thu được khi tiến hành chưng cất mẫu. Thực tế người ta sử dụng những khái niệm sau. Nhiệt độ sôi đầu: Là nhiệt độ đọc được trên nhiệt kế vào lúc giọt chất lỏng ngưng tụ đầu tiên chảy ra từ cuối ống ngưng tụ. Nhiệt độ sôi cuối: Là nhiệt độ cao nhất đạt được trong qúa trình chưng cất. Nhiệt độ sôi 10% (t10%), t50%, t90%, t95%, ... Là nhiệt độ đọc trên nhiệt kế tương ứng khi thu được 10%, 50%, 90%, 95% ... chất lỏng ngưng tụ trong ống thu. 2. Áp suất hơi bảo hoà. Áp suất hơi đặc trưng cho tính chất các phân tử ở bề mặt pha lỏng có xu hướng thoát khỏi bề mặt này để chuyển sang pha hơi ở nhiệt độ nào đó. Đó là một hàm số của nhiệt độ và các đặc tính pha lỏng. Áp suất hơi bảo hoà chính là áp suất hơi mà tại đó thể hơi nằm cân bằng với thể lỏng trong một nhiệt độ nhất định. Sự sôi của một hydrocacbon hay của một phân đoạn dầu mỏ chỉ xảy ra khi áp suất hơi của nó bằng với áp suất hơi của hệ. Vì vậy, khi áp suất hệ tăng lên, nhiệt độ sôi của nó sẽ tăng theo nhằm tạo ra một áp suất hơi bằng áp suất của hệ. Ngược lại, khi áp suất của hệ giảm, nhiệt độ sôi của nó cũng giảm đi tương ứng. Đối với các hydrocacbon riêng lẻ, áp suất hơi của nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và vì vậy ở một áp suất nhất định chỉ có một nhiệt độ sôi tương ứng. Như vậy, áp suất hơi bảo hoà đặc trưng cho các phần nhẹ trong dầu thô cũng như các phân đoạn dầu mỏ. Đối với xăng nhiên liệu thì giá trị này có ảnh hưởng lớn đến khả năng khởi động của động cơ, khi giá trị này càng lớn thì động cơ càng dễ khởi động. Nhưng nếu giá trị này lớn quá thì chúng sẽ gây mất mát vật chất và dễ tạo ra hiện tượng nút hơi. 3.Tỷ trọng Tỷ trọng của một chất nào đó là tỷ số giữa khối lượng riêng của nó với khối lượng riêng của chất chuẩn được đo trong những điều kiện xác định (nhiệt độ). (đối với chất lỏng chất chuẩn được chọn là nước còn các chất khí là không khí) t1 Tỷ trọng của phân đoạn dầu mỏ là một hàm số của nhiệt độ mà không phụ thuộc vào áp suất nói chung, dù phân đoạn có mang đặc tính gì (parafinic, naphtenic, hay aromatic) thì sự thay đổi của chúng theo nhiệt độ hầu như giống nhau. Tỷ trọng của dầu mỏ cho biết dầu nặng hay nhẹ, thông qua đó có thể ước lượng được sơ bộ hiệu suất thu các sản phẩm trắng của loại dầu mỏ đó. Đối với các sản phẩm dầu mỏ thì ý nghĩa của tỷ trọng sẽ khác nhau. Ở nhiên liệu diesel hoặc nhiện liệu cho động cơ phản lực thì tỷ trong sẽ liên quan đến khả năng phun nhiên liệu vào buồng cháy hay ảnh hưởng đến quá trình bay hơi và cháy của nhiên liệu. 4. Độ nhớt Độ nhớt là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại sinh ra giữa các phân tử khi chúng có sự chuyển động trượt lên nhau. Vì vậy, độ nhớt có liên quan đến khả năng thực hiện các quá trình bơm, vận chuyển chất lỏng trong các hệ đường ống, khả năng thực hiện các quá trình phun, bay hơi của nhiên liệu trong buồng cháy, đồng thời nó liên quan đến khả năng bôi trơn của các phân đoạn khi sử dụng làm dầu nhờn 5. Nhiệt độ chớp cháy Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó mẫu thử khi được đun nóng trong điều kiện xác định sẽ bay hơi trộn lẫn với không khí và có thể vụt cháy rồi tắt ngay như một tia chớt khi ta đưa ngọn lửa đến gần. Nhiệt độ chớp cháy là một đại lượng đặc trưng cho phần nhẹ chứa trong các sản phẩm hay trong phân đoạn, và cũng do đó nếu trong phân đoạn chứa nhiều sản phẩm nhẹ, dễ bay hơi, khi chúng được chứa trong các bể chứa thùng chứa, trong pha hơi của chúng có một lượng hydrocacbon lại nằm giữa giới hạn nổ thì sẽ rất nguy hiễm, dễ xảy ra cháy nổ khi có tia lửa. Do đó, nhiệt độ chớp cháy có liên quan đến tính chất an toàn khi vận chuyển, bảo quản. Nhiệt độ chớp cháy được xác định trong những dụng cụ tiêu chuẩn, khi là cốc hở thì giá trị thu được gọi là nhiệt độ chớp cháy cốc hở, còn khi dụng cụ là cốc kín thì ta sẻ có nhiệt độ thu được gọi là nhiệt chớp cháy cốc kín. Nhiệt độ chớp cháy cốc kín sẽ thấp hơn nhiệt độ chớp cháy cốc hở và sự chênh lệch giữa hai nhiệt độ này càng lớn nếu nhiệt độ chớp cháy nói chung của phân đoạn càng cao. Đối với các sản phẩm dầu mỏ thì nhiệt độ chớt cháy khác nhau. Xăng có nhiệt độ chớp cháy khoảng -40o C, nhiên liệu cho động cơ phản lực có nhiệt độ chớp cháy trong khoảng 28-60o C (trung bình là 40o C), diesel có nhiệt độ chớp cháy trong khoảng 35 - 80o C(trung bình là 60o C) phân đoạn dầu nhờn có nhiệt độ chớp cháy 120-325o C. Như vậy, nhiệt độ chớp cháy của kerosen hay nhiên liệu phản lực nằm trong khoảng thay đổi của nhiệt độ bảo quản bình thường trong các buồng chứa ngoài trời. Vì vậy, chúng rất dễ xảy ra hiện tượng nổ nhất nếu vô ý có phát sinh nguồn lửa gần. 6. Nhiệt độ đông đặc Nhiệt độ đông đặc là nhiệt độ mà ở đó các phân đoạn dầu mỏ trong điều kiện thử nghiệm qui định mất hẳn tính linh động. Như vậy nhiệt độ đông đặc là đại lượng dùng để đặc trưng cho tính linh động của các phân đoạn dầu mỏ ở nhiệt độ thấp. Sự mất tính linh động này có thể vì hạ nhiệt độ thấp, độ nhớt của phân đoạn dầu mỏ giảm theo và đặc lại dưới dạng các chất thù hình, đồng thời còn có thể do tạo ra nhiều tinh thể parafin rắn, các tinh thể này hình thành dưới dạng lưới (khung tinh thể) và những phần còn lại không kết tinh bị chứa trong các khung tinh thể đó, nên làm cả hệ thống bị đông đặc lại. Hình dạng các tinh thể tách ra phụ thuộc vào thành phần hóa học của hydrocacbon, còn tốc độ phát triển các tinh thể phụ thuộc vào độ nhớt của môi trường, vào hàm lượng và độ hòa tan của parafin ở nhiệt độ đó, cũng như tốc độ làm lạnh của nó. Một số chất như nhựa lại dễ bị hấp phụ trên bề mặt tinh thể parafin nên ngăn cách không cho các tinh thể này phát triển, vì vậy phân đoạn dầu mỏ được làm sạch các chất này, nhiệt độ đông đặc lại lên cao. Như vậy, nhiệt độ đông đặc phụ thuộc vào thành phần hóa học của phân đoạn, và chủ yếu nhất là phụ thuộc vào hàm lượng parafin rắn ở trong đó. 7. Điểm vẫn đục Điểm vẫn đục là nhiệt độ cao nhất mà ở đó bắt đầu xuất hiện sự kết tinh của các phân tử paraffin trong hỗn hợp của nó ở điều kiện thí nghiệm. Việc xác định điển vẫn đục được tiến hành theo các tiêu chuẩn ISO 3015 hoặc ASTM D2500, trước đây các kết quả quan sát bằng mắt, ngày này nhiều phòng thí nghiệm đã trang bị các thiết bị bán tự động và kết quả không còn quan sát bằng mắt nữa mà nó được đọc nhờ hai sợi cáp quang. 3 : PHÂN LOẠI DẦU VÀ CÁC SẢN PHẨM CỦA DẦU THÔ. 1. Phân loại dầu thô: Dầu thô muốn đưa vào các quá trình chế biến hoặc buôn bán trên thị trường, cần phải xác định xem chúng thuộc loại nào: dầu nặng hay nhẹ, dầu chứa nhiều hydrocacbon parafinic, naphtenic hay aromatic, dầu chứa nhiều hay ít lưu huỳnh. Từ đó mới xác định được giá trị trên thị trường và hiệu quả thu được các sản phẩm khi chế biến. Có nhiều cách phân loại dầu mỏ, song thường dựa vào bản chất hóa học, dựa vào bản chất vật lý và dựa vào khu vực xuất phát. 1.1. Phân loại dầu mỏ theo bản chất hóa học Phân loại theo bản chất hóa học có nghĩa là dựa vào thành phần của các loại hydrocacbon có trong dầu. Nếu trong dầu, họ hydrocacbon nào chiếm phần chủ yếu thì dầu mỏ sẽ mang tên loại đó. Ví dụ, dầu parafinic thì hàm lượng hydrocacbon parafinic trong đó phải chiếm 75% trở lên. Trong thực tế, không tồn tại các loại dầu thô thuần chủng như vậy, mà chỉ có các loại dầutrung gian như dầu naphteno – parafinic, có nghĩa là hàm lượng parafin trội hơn (50% parafin, 25% naphten, còn lại là các loại khác). Có nhiều phương pháp khác nhau để phân loại theo bản chất hóa học: a. Phân loại theo Viện nghiên cứu chế biến dầu Groznii (Nga) Theo cách phân loại của Groz-nưi có 6 loại dầu khác nhau: 1-Parafin 2-Parafin-Naphten 3-naphten 4-parafin-naphten-aromat 5-parafin-aromat 6-aromat Bảng phân loại dầu mỏ theo Groznuii Loại dầu Hàm lượng hydrocarbon trong phân đoạn 250÷300°C,% Hàm lượng trong dầu thô,% Parafin Naphten Aromat Parafin rắn Asphanten 1-Parafin 2-Parafin-Naphten 3-naphten 4-parafin-naphten-aromat 5-parafin-aromat 6-aromat 46÷61 42÷45 15÷26 27÷35 0÷8 - 23÷32 38÷39 61÷76 36÷47 57÷58 - 12÷25 16÷20 8÷13 26÷33 20÷25 - 1,15÷10 1÷6 Vết 0,5÷1 0÷0,5 - 0÷6 0÷6 0÷6 0÷10 0÷20 - Trong dầu parafin phân đoạn xăng chứa không ít hơn 50% khối lượng (%kl)paraffin, phân đoạn dầu nhờn có hàm lượng parafin rắn có thể đạt tới 20%kl(trung bình 10%kl).Hàm lượng parafin rắn trong dầu loại này dao khoảng 2÷10% ,còn lượng naphten và nhựa trung hoà rất ít. Dầu parafin-naphten chứa lượng đáng kể naphten và lượng nhỏ hydrocarbon thơm.Parafin rắn trong loại dầu này tương tự như trong dầu parafin,asphanten và nhựa rất ít. Trong dầu naphten tất cả các phân đoạn đều có hàm lượng naphten cap, đạt tới 60%kl và đôi khi cao hơn.Dầu naphten chứa luợng parafin rắn thấp nhất và lượng nhỏ nhựa trung hoà và asphanten. Dầu parafin-naphten-thơm có hàm lượng hydrocarbon các nhóm này xấp xỉ nhau.Hàm lượng parafin rắn trong dầu loại này thấp hơn 1÷1,5%kl, hàm lượng nhựa và asphanten khá cao.(khoảng gần 10%kl) Đối với dầu asphanten-aromat hàm lượng naphten và hydrocarbon thơm tăng nhanh khi phân đoạn nặng dần lên.Parafin chỉ có trong phân đoạn nhẹ ,lượng parafin rắn không quá 0,3%kl.Trong các dầu này chứa khoảng 15÷20% nhựa và asphanten. Dầu aromat được đặc trưng là tất cả các phân đoạn có tỷ trọng cao và hàm lượng hydrocarbon thơm cao. b.Phân loại theo công nghệ GOST 912-66 của Liên Xô(cũ) Sự phân huỷ dầu thô theo GOST 912-66 của Liên Xô dựa vào hàm lượng lưu huỳnh trong dầu thô ,sản phẩm dầu sáng ,hiệu suất phân đoạn sôi đến 350°C,chỉ số độ nhớt của dầu nhờn gốc và hàm lượng parafin trong dầu thô.Tiêu chuẩn theo GOST 912-66 trình bày trong bảng sau: Bảng phân loại dầu thô theo GOST 912-66 L ớ p Theo hàm lượng lưu huỳnh,%kl D ạ n g Hiệu suất phân đoạn đến 350°C N h ó m Hàm lượng dầu nhờn gốc, %kl P h â n N h ó m Chỉ số độ nhớt của dầu nhờn gốc Loại hình Hàm lượng parafin trong dầu thô,%kl Trong dầu thô Trong xăng (Ts= 200°C) Trong nhiên liêu phản lực (120÷240°C) Trong nhiên liệu Diesel(240÷350°C) So với dầu thô So với mazut( Ts>350°C) I ≤0,5 ≤0,15 ≤0,1 ≤0,2 T1 ≥45 M1 ≥25 ≥45 I1 >85 P1 ≤1,5 M2 15÷25 ≥45 II 0,51÷2 ≤0,15 ≤0,25 ≤1 T2 30÷44,5 M3 15÷25 30÷45 I2 40÷85 P2 1,51÷6 III >2 >0,15 >0,25 >1.0 T3 <30 M4 <15 <30 P3 >6 c. Phân loại theo Viện dầu mỏ Pháp(IFP) Phương pháp này đo tỷ trọng ( ) của phân đoạn 250÷300oC của dầu thô, trước và sau khi xử lý với axit sunfuric. Sau đó dựa vào khoảng tỷ trọng để phân loại dầu tương ứng. d. Phân loại dầu thô theo Viện dầu mỏ Mỹ Chưng cất dầu thô sơ bộ, tách ra làm hai phân đoạn: phân đoạn 250 ÷275 (1) và phân đoạn 275 ÷ 415 (2), sau đó đo tỷ trọng ở 15,6(60F) của mỗi phân đoạn. Nếu tỷ trọng tương đối của phân đoạn có nhiệt độ sôi 250÷275°C bằng 0,825 hoặc thấp hơn được coi là dầu parafin, nếu tỷ trọng lớn hơn hoặc bằng 0,860 –dầu naphten, còn giữa 0,825 và 0,860 –dầu trung gian. Nếu tỷ trọng của phân đoạn có nhiệt độ sôi 275÷300°C không quá 0,876 là dầu parafin, ≥0,934 – dầu naphten, còn giữa 0,876 và 0,934 – dầu trung gian. Theo phương pháp này dầu được chia thành 7 loại: 1-Parafin 2-Parafin- trung gian 3-Trung gian- Parafin 4-Trung gian 5-Trung gian – Naphten 6- Naphten –trung gian 7-Naphten So sánh với các giá trị tỷ trọng cho trong bảng dưới đây để xếp loại dầu thô. Cách phân loại dầu thô này khá phức tạp và chưa phản ánh được bản chất hoá học của dầu thô. e. Phân loại theo Nelson, Watson và Murphy Theo các tác giả này, dầu mỏ được đặc trưng bởi hệ số K, là một hằng số vật lý quan trọng, đặc trưng cho bản chất hóa học của dầu mỏ, được tính theo công thức: T- nhiệt độ sôi trung bình của dầu thô, tính bằng độ Reomuya (oR), 1oR=1,25oC. d- tỷ trọng dầu thô, xác định ở 15,6oC (60oF) so với nước ở cùng nhiệt độ. Giới hạn hệ số K đặc trưng để phân chia dầu mỏ như sau: Dầu mỏ họ parafinic: K=13 ÷ 12,15 Dầu mỏ họ trung gian: K=12,1 ÷ 11,5 Dầu mỏ họ naphtenic: K=11,45 ÷ 10,5 Dầu mỏ họ aromatic: K=10 1.2. Phân loại dầu mỏ theo bản chất vật lý a. Theo tỷ trọng dầu Cách phân loại này dựa theo tỷ trọng. Thuở bình minh của sự phát triển công nghiệp chế biến dầu tỷ trọng được coi là tham số cơ bản của tính chất dầu thô Biết tỷ trọng, có thể chia dầu thô theo ba cấp: - Dầu nhẹ: < 0,830 - Dầu trung bình: d = 0,830 ÷ 0,884 - Dầu nặng: d > 0,884 Hoặc có thể phân loại theo 5 cấp sau: - Dầu rất nhẹ: < 0,830 - Dầu nhẹ vừa: d = 0,830 ÷ 0,850 - Dầu hơi nặng: d = 0,850 ÷ 0,865 - Dầu nặng: d = 0,865 ÷ 0,905 - Dầu rất nặng: d > 0,905 Thực tế cho thấy,dầu nhẹ có khối lượng tương đối của xăng và dầu hoả lớn và ít lưu huỳnh và nhựa.Từ dầu loại này sản xuất được dầu nhờn chất lượng cao.Dầu nặng,ngược lại,có hàm lượng nhựa cao,ít khả năng sản xuất dầu nhờn,là nguyên liệu cho sản xuất bitum chất lượng tốt và hiệu suất sản phẩm sáng thấp. b- Theo chỉ số °API Chỉ số °API có thể thay thế cho tỷ trọng dầu trong phân loại dầu thô.Quan hệ giữa °API và như sau: Dầu thô thường có °API từ 40(tương ứng =0,825)đến 10(=1) Giá dầu thô thường lấy giá của dầu có 36°API trên 36 mà hàm lượng lưu huỳnh bình thường, giá dầu sẽ tăng. c- Theo chỉ số tương quan Smith đưa ra chỉ số tương quan để phân loại dầu thô.Chỉ số tương quan được xác định theo phương trình sau: Phân đoạn với giá trị CI từ 0÷15 là paraffin; 15÷50 là naphten hoặc hỗn hợp paraffin, naphten và aromat; CI>50 là hydrocarbon thơm. 1.3. Phân loại dầu thô theo khu vực xuất phát Ngành công nghiệp dầu mỏ phân chia dầu thô theo khu vực mà nó xuất phát (ví dụ “West Texas Intermediate” (WTI) hay “Brent”), thông thường theo tỷ trọng và độ nhớt tương đối của nó (“nhẹ”, “trung bình” hay “nặng”); các nhà hóa dầu còn nói đến chúng như là “ngọt”, nếu nó chứa ít lưu huỳnh, hoặc là “chua”, nếu nó chứa một lượng đáng kể lưu huỳnh và phải mất nhiều công đoạn hơn để có thể sản xuất ra các sản phẩm theo các tiêu chuẩn hiện hành. Thị trường dầu thô thế giới thường kết hợp giữa tỷ trọng và hàm lượng lưu huỳnh của dầu để phân loại dầu thô, và tiêu chuẩn hóa các thông số để đánh giá chất lượng cũng như giá dầu trên thị trường. Theo cách phân loại này có các loại dầu tiêu biểu sau: Hỗn hợp Brent, bao gồm 15 loại dầu mỏ từ các mỏ thuộc hệ thống mỏ Brent và Ninian trong khu vực lòng chảo Đông Shetland trên biển Bắc. Dầu mỏ được đưa vào bờ thông qua trạm Sullom Voe ở Shetlands. Dầu mỏ sản xuất ở châu Âu, châu Phi và dầu mỏ khai thác ở phía tây của khu vực Trung Cận Đông được đánh giá theo giá của dầu này, nó tạo thành một chuẩn đánh giá dầu. Đây là loại dầu nhẹ (nhưng nặng hơn dầu WTI), nó có độ oAPI=38,3 và chỉ chứa 0,37% hợp chất lưu huỳnh (là loại dầu ngọt, nhưng kém hơn nếu so sánh với dầu WTI). Loại dầu này rất tốt để thu được xăng và phân đoạn trung bình. Hai sản phẩm này được tiêu thụ nhiều ở Tây Bắc Âu. West Texas Intermediate (WTI) đặc trưng cho dầu mỏ Bắc Mỹ. Đây là loại dầu có chất lượng cao, hiệu suất thu được các sản phẩm trắng lớn hơn các loại dầu khác. Nó được coi là dầu thô “nhẹ”, có độ oAPI là 39,6o đồng thời được coi là dầu thô “ngọt” vì chỉ chứa khoảng 0,24% lưu huỳnh. Sự kết hợp những đặc điểm này, cùng với địa điểm tự nhiên của nó, khiến cho loại dầu thô này trở nên lý tưởng đối với các nhà máy lọc dầu ở Mỹ, nước tiêu thụ xăng lớn nhất thế giới. Phần lớn dầu thô WTI được lọc tại khu vực Trung Tây của đất nước này, một phần khác được lọc tại khu vực Bờ Vịnh. Mặc dù sản lượng dầu thô WTI đang suy giảm nhưng loại dầu thô này vẫn là một chuẩn quan trọng để đánh giá dầu thô châu Mỹ. Dầu Dubai được sử dụng làm chuẩn cho khu vực châu Á - Thái Bình Dương, của dầu mỏ Trung Cận Đông. Tapis (Malaysia) được sử dụng làm tham chiếu cho dầu nhẹ Viễn Đông. Minas (Indonesia) được sử dụng làm tham chiếu cho dầu nặng Viễn Đông. Giỏ OPEC bao gồm: - Arab Light Ả Rập Saudi - Bonny Light Nigeria - Fateh Dubai - Isthmus Mexico (không OPEC) - Minas Indonesia - Saharan Blend Algérie - Tia Juana Light Venezuela 2.Các sản phẩm dầu Theo sản phẩm thu trong quá trình chưng cất dầu (lọc dầu),từ dầu thô nhận được các sản phẩm sau: 1-Xăng có nhiệt độ sôi trong khoảng 35÷205°C.Chia làm 2 loại: -xăng máy bay –xăng ôtô 2-Nhiên liệu cho động cơ phản lực có nhiệt độ sôi 150÷280°C.Chia làm 2 loại: -Nhiên liệu cho động cơ phản lực dưới tốc độ truyền âm -Nhiên liệu cho động cơ phản lực trên tốc độ truyền âm 3-Nhiên liệu Diesel có nhiệt độ sôi 200÷350°C 4-Kerosene, dung môi và ligroin có nhiệt độ sôi 149÷232°C.Gồm: -Kerosene thắp sáng - Kerosene cho mục đích công nghiệp -Xăng–dung môi -Dung môi -Ligroin thiết bị 5-Dầu nhờn có nhiệt độ sôi 350÷460°C.Gồm: -Dầu nhờn động cơ: Dầu nhờn ôtô; Dầu nhờn diesel; Dầu nhờn máy bay - Dầu nhờn truyền động và dầu nhờn trục - Dầu nhờn công nghiệp và Dầu nhờn thiết bị - Dầu nhờn piston và tàu thuỷ - Dầu nhờn tuốcbin - Dầu nhờn máy nén khí -Dầu cách điện - Dầu thuỷ lực và chân không - Dầu nhờn kỹ thuật 6-Dầu bôi trơn 7-Sản phẩm Hydrocarbon rắn 8-Bitum nhựa đường 9-Các sản phẩm khác:Cốc , muội CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNG HÀM LƯỢNG MUỐI CLORUA I- Xác định hàm lượng muối clorua bằng phương pháp sắc kí ion 1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI IONIT Ionit là những đại phân tử axit hoặc bazơ không tan trong nước và các loại dungmôi, chứa trên mạng lưới những ion năng động có khả năng thay đổi theo đươngượng và thuận nghịch với các ion cùng dấu trong dung dịch chất điện li khi tiếpxúc. Ionnit có thể ở dạng rắn hoặc dạng lỏng.Khi ion trao đổi (còn gọi là ion năng động) mang điện tích dương, ionit tươngứng là cationit, chúng có công thức chung HR, NaR, CaR2, MgR2.Khi ion trao đổi mang điện tích âm (ion cố định của mạng không gian mangđiện tích dương ) ionit tương ứng là anionit, chúng có công thức chung ROH, RCl,R2CO3,R2SO4.Các ionit lưỡng tính có thề trao đổi cả ion mang điện tích dương lẫn ion mang điện tích âm cùng một lúc. 1.1 Độ lựa chọn và các yếu tố ảnh hưởng Độ lựa chọn biểu thị ái lực của ion này so với ion khác đối với ionit, khi ionit tiếp xúc với dung dịch chất điện li. Độ lựa chọn của ionit được đặc trưng bằng hệ số lựa chọn. 1.2 Tốc độ trao đổi ion Quá trình trao đổi ion xảy ra theo 5 giai đoạn: 1. Ion Na+ khuếch tán từ dung dịch tới bề mặt ionit. Vì trên bề mặt của mỗi hạt ionit đều được bao quanh bởi một màng mỏng dung dịch (còn gọi là màng Nernst) cho nên ion Na+ phải khuếch tán qua lớp màng mỏng này. Để giảm độ dày của màng mỏng này, người ta thường khuấy hoặc lắc dung dịch. 2. Ion Na+ khuêch tán vào bên trong mạng lưới ionit 3. Phản ứng trao đổi giữa ion Na+ và ion Li+. 4. Ion Li+ được giải phóng khuếch tán tới bề mặt ionit 5. Từ bề mặt ionit, ion Li+ khuếch tán qua màng mỏng Nernst và vào dung dịch. Nhưng theo nguyên tắc về trung hòa điện, giai đoạn thứ nhất và thứ 5 phải tiến hành đồng thời với tốc độ bằng nhau nghĩa là khi có đương lượng ion Na+ khuếch tán qua màng Nernst tới bề mặt ionit. Theo hướng ngược lại cũng phải có một đương lượng ion Li+ khuếch tán ra. Sự khuếch tán của ion Na+ và Li+ bên trong mạng lưới ionit cũng phải tiến hành đồng thời với tốc độ bằng nhau và ngược chiều nhau. Vì vậy, quá trình trao đổi ion chỉ xảy ratheo 3 giai đoạn: 1. Khuếch tán qua màng Nernst 2. Khuếch tán ở bên trong mạng lưới ionit 3. Phản ứng trao đổi. Giai đoạn nào chậm nhất trong 3 giai đoạn trên sẽ quyết định tốc độ của phản ứng trao đổi ion. Giai đoạn xác định tốc độ phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch của dung dịch tiếp xúc với i