Đồ án Tổng quan về dầu thô Việt Nam sử dụng làm nguyên liệu cho quá trình Cracking xúc tác

hứ tự sau đây: Loại 1 P.P Loại 2 P.T Loại 3 T.P Loại 4 T.T Loại 5 T.N Loại 6 N.T Loại 7 N.N Loại 8 P.N Loại 9 N.P . Với các loại trên được giải thích ở bảng sau. Thứ tự Loại ý nghĩa 1 p.p Parafin 2 p.t parafin-trung gian 3 t.p trung gian - parafin naphten 4 t.t trung gian 5 t.n trung gian - naphten 6 n.t naphten - trung gian 7 n.n trung gian 8 p.n Parafin - trung gian 9 n.p naphten - naphten Các tác giả đã lấy tỷ trọng của hai phần nhẹ và nặng làm cơ sở vì như đã nên trên thì tỷ trọng chính là hàm số của thành phần các cấu tử hydrocacbon, các họ các nhóm hydrocacbon, và thành phần nguyên tố hoá học . Đối với dầu thô ở các tầng của mỏ Bạch Hổ và Đại Hùng 1. Theo cách phân loại trên thì : -Dầu thô Bạch Hổ thuộc loại 1/3 (Theo bảng xếp loại Liên Xô), và loại 2/9 (theo bảng xếp loại Mỹ) . -Dầu thô Đại Hùng1 thuộc loại 1/3 (Theo bảng xếp loại Liên Xô) , loại 5/9 (theo bảng xếp loại Mỹ) . Như vậy dầu thô Bạch Hổ của ta đang khai thác và xuất khẩu hiện nay thuộc loại tốt nhất nhì trong hai hệ thống phân loại . Dầu thô Đại Hùng-1 cũng là loại 1 vì cũng ít lưu huỳnh, nhiều parafin nhưng lại là loại T.N (trung gian – naphten ) 5/9 theo bảng xếp loại Mỹ. Nhìn vào bảng 8 ta thấy giữa dầu thô các tầng của mỏ Bạch Hổ và dầu thô Đại Hùng một đều có rất nhiều parafin, nhiệt độ đông đặc đều cao như nhau. Nhưng lại có sự cách biệt khi phân loại . Để đánh giá chính xác dầu Đại Hùng ta cần phải phân tích thêm nhiều mẫu dầu thô ở các vỉa khác nhau của các giếng dầu mỏ Đại Hùng. Khi phân tích sâu thành phần phân đoạn của hai loại dầu đã cho ta thấy rõ sự khác nhau rất quan trọng giữa dầu thô Bạch Hổ và dầu thô Đại Hùng. Chính trong bảng xếp hạng đã chỉ rõ dầu thô Đại Hùng-1 là loại N.T (naphten-trung gian). Trong một số phân đoạn từ dầu thô Đại Hùng-1 có hàm lượng hydrocacbon thơm cao hơn rất nhiều so với cùng phân đoạn của dầu thô Bạch Hổ. (nhiều gấp 3 lần) như kết quả ở (bảng 9). Tính chất của dầu thô Đại Hùng-1 không theo những quy luật chung là các dầu thô có nhiều là các dầu thô có nhiều parafin thì trong các phân đoạn hàm lượng hydrocacbon Aromat thường thấp, nhưng đối với dầu thô Đại Hùng-1 thì lại cao và có giá trị octan cao. Theo tác giả nghiên cứu người Liên Xô đã dùng chương trình thống kê toán học các tính chất cơ bản của 400 loại dầu của Liên Xô cũ, dựa trên hàm lượng parafin rắn trong dầu để đưa ra tính quy luật nhằm dự báo chất lượng sản phẩm nhận được. Như vậy dầu thô Đại Hùng-1 không nằm chung trong cái quy luật của 400 loại dầu mà các tác giả Liên Xô cũ đã nghiên cứu. Đây chính là vấn đề các nhà địa hoá cần quan tâm để lý giải về điều kiện tạo thành mỏ, về nguồn gốc sinh thành dầu . Theo tài liệu công bố về tính chất dầu mỏ của thế giới so sánh với 30 loại dầu trong khu vực Đông Nam Châu á thì chỉ có duy nhất loại dầu thô ở Handil-Kalimantan của Indonexia là có tính chất tương tự dầu thô Đại Hùng-1. Như Vậy dầu thô mỏ Bạch Hổ là dầu thô có chất lượng cao trên thị trường dầu mỏ (vị trí 1 hoặc 2 trong các bảng phân loại). Còn đối Với dầu thô Đại Hùng, Rồng cần phải nghiên cứu tiếp để có thể xếp loại một cách chính xác. Bảng 9. Thành phần hydrocacbon trong naphta của dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng-1 Loại hydrcacbon ( %.tl. trong phân đoạn ) Phân đoạn nafta (15-1750C ) Bạch Hổ tầng đáy Đại Hùng-1 Hydrocacbon Aromat 9,32 37,80 Hydrocacbon Naften 29,61 27,92 Hydrocacbon i-parafin 26,59 19,23 Hydrocacbon n-parafin 35,58 15,75 Chỉ số octan 45 75 4.1.3. Dầu thô Việt Nam là loại dầu thô rất sạch : *Về hàm lượng lưu huỳnh : Dầu thô Việt Nam thuộc loại dầu “ngọt”, trong dầu thô Bạch Hổ chỉ chứa 0,03ữ 0,05% lưu huỳnh, dầu thô Đại Hùng chứu 0,08%. Những loại dầu thô ít lưu huỳnh như vậy trên thế giới cũng rất hiếm, chỉ gặp ở một số vùng như Algerie, Indonesia, trong khi đó dầu thô nhiều lưu huỳnh (trên 2%) lại phổ biến ở vùng trung đông, khu vực có tiềm năng dầu mỏ nhiều nhất thế giới. Trên thế giới những loại dầu thô chứa dưới 0,5% S đã được liệt vào loại dầu thô ít lưu huỳnh và có giá trị kinh tế cao. Nguyên nhân là vì chi phí cho sản xuất các sản phẩm đạt chất lượng theo quy định về hàm lượng lưu huỳnh đối với dầu ít lưu huỳnh thấp hơn so với dầu thô có hàm lượng lưu huỳnh cao. Trường hợp dầu thô Bạch Hổ của Việt Nam, thậm chí không cần thêm quá trình xử lý khử S mà các sản phẩm như xăng, dầu hoả, DO, FO vẩn đạt chất lượng rất cao vì hàm lượng lưu huỳnh đã nằm dưới mức quy định như (bảng10) dưới đây. Bảng 10 . Hàm lượng S trong các sản phẩm chưng cất trực tiếp. Các sản phẩm Hàm lượng S,% khối lượng Mức guy định Trong sản phẩm từ dầu thô Bạch Hổ Naphta Kerosen DO FO 0,25 (1) 0,1(1) ; 0,25(3) 0,1 2,5 0,0007 0,0014 0,0166 0,09 quy định cho xăng; (2) dầu hoả dân dụng;(3) nhiên liệu phản lực. Nói chung hàm lượng lưu huỳnh trong các phân đoạn của dầu thô Việt Nam đều thấp hơn mức quy định. Với hàm lượng lưu huỳnh ở khoảng chưng cất ở dầu Bạch Hổ5 ở cặn 5000C , S cũng chỉ có 0,175 %TL. Bảng 11. sự biến đổi hàm lượng S theo phần trăm chưng cất dầu BH5 Thành phần p.đoạn Khoản nhiệt độ sôi 0C Lưu huỳnh % TL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 26ữ80 80ữ110 110ữ140 140ữ170 170ữ200 200ữ230 230ữ260 260ữ290 290ữ320 320ữ350 350ữ380 384ữ425 425ữ500 Cặn 500 0,007 0,0051 0,0060 0,0052 0,009 0,02 0,038 0,054 0,053 0,072 0,089 0,094 0,083 0,175 * Về thành phần kim loại nặng: Về thành phần kim loại nặng, trong những năm gần đây ở Việt Nam phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử được áp dụng phân tích khá phổ biến. Tuy nhiên trong phạm vi đồ án và thời gian có hạn nên không thể đi sâu chi tiết về phương pháp được, ở đây xin đưa ra kết quả phân tích được hàm lượng hai nguyên tố kim loại cơ bản thường có mặt trong dầu thô đó là Vanadi và Niken được áp dụng tại Viện Dầu khí và Viện Hoá Việt Nam. Bảng 12. kết quả phân tích song song giữa 2 phòng thí nghiệm của 3 tầng sản phẩm khác nhau. Tên nguyên tố Ký hiệu mẫu Kết quả phân tích (p.p.m) Viện dầu khí VN Viện Hoá Vanadi Niken 101 102 103 101 102 103 1,37 0,04 0,03 4,34 0,14 0,08 1,32 0,05 0,03 4,28 0,13 0,09 -Với kết qủa phân tích trên ta thấy hàm lượng kim loại độc Niken, Vanadi trong dầu thô Việt Nam rất thấp cho ta thêm kết luận là dầu thô Việt Nam là dầu sạch, có thể dùng đốt trực tiếp trong các lò công nghiệp mà không sợ bị thủng nồi hơi (do ít vanadi) và không khây ô nhiểm môi trường do hàm lượng S rất thấp như đã nên ở trên. Trong khi đó nhiều loại dầu thô khác chứa 10ữ100 lần nhiều hơn ( dầu thô Algerie 15,6ppm, dầu thô Venexuêla 1350ppm). * Hàm lượng các hợp chất của Nitơ: Hàm lượng các hợp chất chứa Nitơ trong dầu thô Bạch Hổ là 0,067%, còn trong dầu Đại Hùng là 0,028%, là thấp nhất so với các loại dầu thô trên thế giới. Những chất như kim loại và Nitơ trong dầu thô là những chất rất độc hại đối với các chất xúc tác khi chế biến dầu thô hoặc làm cho sản phẩn kém ổn định khi tồn chứa, vì vậy để chế biến những loại dầu thô bẩn rất tốn kém để loại bỏ chúng đến giới hạn cho phép đối với từng quá trình xúc tác. * Các chất nhựa và Asphanten : Đối với dầu thô Bạch Hổ, hàm lượng nhựa và asphanten rất thấp, chỉ có 1,97% nhựa, 0,77% asphanten, chỉ số cốc conradson 0,86%. Trong khi đó, ở trong dầu thô Đại Hùng hàm lượng các chất nhựa và asphanten cao hơn, 7,75% nhựa và 2,5% asphanten, chỉ số conradson 2,50%. Tuy vậy cả hai loại dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng đều thuộc loại dầu thô chứa ít nhựa và asphanten. Nên : Dầu thô Việt Nam không thể dùng để sản xuất nhựa đường (bitum) hoặc than cốc có hiệu quả kinh tế. Mặt khác khi chế biến dầu thô bằng các quá trình có sử dụng xúc tác, các chất nhựa và asphanten mau chóng làm hỏng xúc tác, hơn nữa những chất này có mặt trong sản phẩm sẽ làm cho sản phẩm kém ổn định, làm sẩm màu hạ thấp chất lượng sản phẩm. Vì vậy khi chế biến các loại dầu thô chứa nhiều các chất nhựa và asphanten bắt buộc phải xử lý nguyên liệu bằng chưng cất chân không (trường hợp chuẩn bị nguyên liệu cho sản xuất dầu nhờn) điều này gây tốn kém và giảm hiệu quả kinh tế. Vì vậy dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng của Việt Nam được xem là loại dầu sạch, ít lưu huỳnh, ít kim loại nặng, ít Nitơ, ít các chất nhựa và asphanten nên chúng có giá trị cao trên thị trường thế giới. Theo nghiên cứu của viện UOP (Mỹ), cặn chưng cất khí quyển của dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng có thể sử dụng trực tiếp làm nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác mà không cần xử lý bằng chưng cất chân không, rất tốn kém, điều này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc giảm tối thiểu đầu tư cho xây dựng các nhà máy lọc dầu. 4.1.4. Dầu thô Việt Nam chứa nhiều hydrocacbon parafinic: Các hydrocacbon n-parafinic C10ữ C40 được gọi chung là parafin có rất nhiều trong dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng. Trong dầu Bạch Hổ hàm lượng parafin lên đến 29%, còn trong dầu thô Đại Hùng cũng lên đến 17,8%. Trên thế giới những loại dầu thô lên đến 6% parafin đã thuộc loại dầu nhiều parafin. Hàm lượng hydrocacbon trong phân đoạn trung (Kerosen và diesel) là 30%, trong khi đó phần cặn chưng cất khí quyển lên đến khoảng 50%. Hydrocacbon trong phân đoạn trung khi tách ra khỏi dầu thô ở dạng lỏng (còn gọi là parafin lỏng), hydrocacbon trong cặn khi tách khỏi dầu thô ở dạng rắn (còn gọi là hydrocacbon rắn hoặc wax). Bảng 13. Sự phân bố n-prafin lỏng trong các phân đoạn. n-parafin %tt. Trong các phân đoạn 180 ữ3500C 200 ữ3200C 240ữ3500C C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 0,817 0,985 3,346 4,482 4,599 4,750 3,736 3,890 1,949 1,296 0,500 0,0204 0.036 0,317 0,327 4,448 5,155 6,104 5,636 4,343 3,018 1,237 0,303 0,118 0,028 2,987 4,610 5,304 6,286 5,844 4,469 3,094 1,277 0,294 0,098 0,046 Bảng 14. Phân bố n-parafinrắn trong các phân đoạn n-parafin %tt. Trong cacphân đoạn 300ữ3500C 350ữ4000C 400ữ4500C 450ữ5000C C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 C25 C26 C27 C28 C29 C30 C31 C32 C33 C34 C35 C36 5,0 14,3 13,3 22,1 15,2 10,6 5,9 4,3 3,1 2,3 1,5 1,4 0,5 0,5 0,2 0,7 3,2 8,6 15,3 16,9 16,7 13,3 10,2 6,3 4,2 2,4 1,3 0,6 0,1 0,1 1,1 4,0 9,5 13,2 16,8 16,1 12,0 7,4 5,9 4,3 3,6 2,6 1,8 1,1 0,5 0,1 0,8 2,9 7,6 11,8 15,6 15,5 11,9 7,8 6,4 4,9 4,2 3,3 2,5 1,9 1,5 1,3 Sự có mặt parafin với hàm lượng rất cao trong dầu thô đã làm cho dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng giảm hẳn độ linh động ở nhiệt độ thấp, thậm chí ngay cả ở nhiệt độ thường. Điểm đông của dầu Bạch Hổ là 330C và dầu Đại Hùng là 270C. Do vậy đã xuất hiện khó khăn khi bốc rót, tồn chứa tồn chứa, đặc biệt khi vận chuyển trong đường ống dẩn dầu khai thác ngầm dưới đáy biển buộc phải cho các chất phụ gia hạ điểm đông. Mặt khác khi chế biến các parafin nằm trong sản phẩm cũng gây ảnh hưởng tương tự, đặc biệt là các nhiên liệu cung cấp cho các xứ lạnh. Vì vậy muốn thu được sản phẩm đạt chất lượng yêu cầu, phải áp dụng các công nghệ và thiết bị chuyên biệt để loại bỏ parafin. Hàm lượng parafin rất cao trong dầu Bạch Hổ và Đại Hùng là nhược điểm chính, ảnh hưởng đến giá cả khi mua bán trên thị trường. Tuy nhiên về phương diện khác, parafin không phải là tạp chất có hại, prafin C10 ữ C20 ở dạng lỏng là nguyên liệu rất tốt để xản xuất nhiều hoá chất trung gian quan trọng như các rượu béo, axit béo, các hoá dẻo dung môi, đặc biệt trong sản xuất các chất hoạt động bề mặt và chất tẩy rửa không ảnh hưởng đến môi trường. Parafin rắn C20ữ C40 được dùng làm diêm, mỹ phẩm, chất cách điện sản phẩm y tế. Mặt khác trong khi chế biến các phần nhiên liệu phản lực, điezen hay dầu nhờn, do có nhiều n- parafin nên chúng được tách bớt để đảm bảo yêu cầu về điểm đông của sản phẩm. Do các parafin rắn tập trung nhiều ở phần cặn ( 55%), trong khi đó hàm lượng asphanten lại thấp, chỉ 0,9 % trong cặn, do vậy mà phần cặn trong dầu thô Việt Nam không thuận lợi để sản xuất bi tum. Tuy nhiên nếu tách được hết các parafin rắn, phần dầu còn lại có thể làm dầu gốc pha chế dầu nhờn loại tốt. Về dầu thô Việt Nam tập trung chủ yếu là dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng nên các tài liệu đã công bố chủ yếu ở hai mỏ dầu này. Trong các năm tới với sự khai thác các mỏ dầu mới thì dầu mỏ Việt Nam sẽ được nghiên cứu sâu và rộng hơn. Và hy vọng có những phát hiện mới về đặc điểm của dầu mỏ Việt Nam. Dưới đây là chi tiết về số liệu đã được công bố đối với dầu thô Bạch Hổ và Đại Hùng của Việt Nam . Bảng 15. Đặc tính chi tiết dầu thô Việt Nam (Bạch Hổ và Đại Hùng). Các đặc tính Dầu Bạch Hổ Dầu Đại Hùng 1 2 3 Tỷ trọng d , 0API Lưu huỳnh, %Kh.l. Điểm đông đặc, 0C Độ nhớt 400C, cst Độ nhớt 500C ,cst Độ nhớt 600C,cst Cặn cácbon %kh.l. Asphanten, % kh.l Wax, % kh.l. V/Ni, ppm Nitơ % kh.l Muối Nacl, mg/l Độ axit, mg KOH/g 0,8319;38,6 0,03ữ0,05 33 9,72 6,58 4,73 0,65ữ1,08 0,05 27 2/2 0,067 22 0,05 0,8403;36,9 0,08 27 3,61 2,94 2,94 0,70 0,07 26 2/2 0,028 - 0,27 Naphta nhẹ(40ữ950C) Hiệu suất so với dầu thô,%kh.l. Tỷ trọng ở 150C, kg/l. Lưu huỳnh % kh.l. Parafin % kh.l. Naphten % kh.l. Thơm % kh.l. n-parafin %kh.l. 2,3 0,6825 0,001 75,2 18,4 6,4 42,0 5,55 0,7185 0,001 51,5 28,8 19,7 21,4 Bảng 15. Đặc chi tiết dầu thô Việt Nam (tiếp theo). 1 2 3 Naphta nặng ( 95ữ1750C) Hiệu suất so với dầu thô, %kh.l. Tỷ trọng 150C, kg/l. Lưu huỳnh, % kh.l. Parafin, %kh.l Naphten, % kh.l. Thơm %kh.l. n-parafin %kh.l 12,3 0,7505 0,001 59,0 31,2 9,8 33,7 17,1 0,7955 0,003 29,5 27,5 43,5 13,5 Kerosen (149ữ3230C) Hiệu suất so với dầu thô, %kh.l. Tỷ trọng 150C, kg/l. Lưu huỳnh, % kh.l. Độ Axit, mg KOH/g Chiều cao ngọn lửu không khói,mm Thơm %kh.l. 14,35 0,7785 0,001 0,041 35 13,0 14,70 0,8155 0,007 0,143 17 32,7 Gasoil (232ữ3420C) Hiệu suất so với dầu thô, %kh.l. Tỷ trọng 150C, kg/l. Lưu huỳnh, % kh.l. Độ Axit, mg KOH/g Trị số xêtan 23,05 0,818 0,016 0,01 47,6 27,15 0,852 0,068 0,21 48,8 Bảng 15. Đặc tính chi tiết dầu thô Việt Nam (tiếp theo) Các đặc tính Dầu Bạch Hổ Dầu Đại Hùng Cặn Khoảng nhiệt độ sôi,0C 342 369 509 550 342 369 509 550 Hiệusuấttrên dầuthô, %V Khốilượngriêng 150C,kg/l Lưu huỳnh %kh.l. Sáp,%kh.l. Nitơ, ppm ASphanten, %kh.l. Độ axit, mg KOH/g V/Ni,ppm Hợp chất no ,%kh.l. Hợp chất thơm,%kh.l. 52,35 0,868 0,04 49 590 0,05 2/2 46,75 0,872 0,045 50 640 0,05 0,05 2/2 75 21 17,8 0,905 0,065 47 1210 0,05 2/2 14,2 0,811 0,07 1350 0,05 2/2 58 15 39,45 0,878 0,12 54 490 0,16 2/2 33,65 0,882 0,12 55 550 0,19 0,23 2/2 85 9 7,0 0,968 0,27 38 1600 0,85 2/1 5,0 0,990 0,31 1900 1,1 2/15 15 53 5. phân đoạn cặn trên 5000c của dầu mỏ việt nam. Xuất phát từ mục đích đánh giá tính chất công nghệ của phần cặn trên 5000C Trung tâm nghiên cứu phát triển và chế biến Dầu khí đã nghiên cứu và phân tích phân đoạn cặn của Dầu mỏ Bạch Hổ và Ruby với nội dung sau: Trình bày phần thực nghiệm phân tích cặn dầu mỏ hỗn hợp Bạch Hổ và Ruby (Mioxen) và kết quả về hiệu suất thu hồi phần cặn trên 5000C, hàm lượng nhựa asphanten trong dầu cặn, các thành phần phần CR, CA, CT , CN, của phương pháp ndM, các phần CA, CP, CN, trong cặn trên 5000C trong thành phần nhựa asphanten, trong phần dầu nặng bằng phương pháp IR, các thành phần một vòng, hai vòng đa vòng trong phần nặng bằng phương pháp UV và kết quả về tính chất hoá lý của phần cặn trong phần dầu nặng, và trong phần nhựa asphanten như: tỷ trọng, chỉ số khúc xạ, trọng lượng phân tử trung bình, độ nhớt, nhiệt độ đông đặc, lượng parafin rắn, các thành phần C, H, O, N, S, V, Ni, Fe, Cu, Na, K, Mg, Mn vv... Giưới thiệu về việc đánh giá ảnh hưởng đặc tính hoá lý và thành phần cấu trúc nhóm của cặn chưng cất có nhiệt độ sôi trên 5000C của hổn hợp dầu Bạch Hổ và Ruby (Mioxen) đối với các quá trình công nghệ lọc dầu. ở đây đã đề xuất các quá trình như pha trộn, sản xuất nhiên liệu đốt lò (FO), các quá trình chế biến thứ cấp để sản xuất các nhiên liệu (cracking xúc tác, cốc hoá...) sản xuất dầu nhờn và parafin, sản xuất bitum và nhựa đường. Tóm tắt giới thiệu việc đề xuất hướng sử dụng cặn có nhiệt độ sôi trên 5000C từ hổn hợp Bạch Hổ và Buby (Mioxen). Đối tượng nghiên cứu của nhiệm vụ đề ra là loại dầu Bạch Hổ dùng để thiết kế nhà máy lọc dầu và dầu mỏ Ruby ở tầng Mioxen. 5.1 Thực nghiện phân tích cặn dầu mỏ hổn hợp Bạch Hổ và Ruby: Để nghiên cứu đặc tính hoá lý và các thành phần cấu trúc nhóm của các phân đoạn cặn chưng cất chân không có nhiệt độ sôi trên 5000C cần phải kết hợp các phương pháp truyền thống phương pháp hoá lý hiện đại. Để thu được phần cặn trên 5000C, áp dụng phương pháp chưng cất chân không như đã giới thiệu ở phần trên sau khi chưng cất dầu mỏ Bạch Hổ và Ruby đã thu được hiệu suất như sau. 1.Chưng cất cặn chung (Bảng5.1) Bảng 5.1. Đơn vị Bạch Hổ Ruby Hiệu suất thu hồi cặn 5000C % TL %TL 21,50 19,21 24,42 21,47 2. phương pháp tách nhựa asphanten trong cặn dầu. (phương pháp dung môi) Bảng 5.2. Hiệu suất % nhựa asphanten đối với cặn. 5000C 1 2 3 4 5 Trung bình 15,659 16,217 16,470 16,519 16,359 16,244 29,962 29,596 30,059 29,263 29,518 29,680 Hiệu suất % TL nhựa asphanten đối với dầu thô % TL 3,492 7,247 Bảng 5.3. Hiệu suất %TL dầu nặng đối với cặn. Lần Bạch Hổ Ruby 1 2 3 4 5 Trung bình 84,341 83,783 83,530 83,481 83,641 83,756 70,038 70,404 69,941 70,737 70,482 70,320 Hiệu suất % TL dầu nặng đối với dầu thô. %TL 18,007 17,172 3. Phương pháp ndM (Bảng 5.4). Bảng 5.4. Kết quả phân tích phần dầu cặn. STT Chỉ tiêu Bạch Hổ Ruby 1 2 3 4 CR (Số cacbon vòng aromat+naphten) RA (Số vòng aromat tb trong pt hydrocacbon) RT (Số vòng aromat và naphten trung bình) RN (Số vòng naphten trung bình) 32,89 0,43 3,41 2,98 46,67 0,52 4,56 4,04 4. Phương pháp IR xác định CA, CP, CN (Bảng 5.5). Bảng 5.5. Stt Tên mẫu CA(%TL) CP (%TL) CN (%TL) BH RB BH RB BH RB 1 2 3 Cặn >5000C Nhựa asphanten Dầu năng 3,512 6,623 5,980 5,893 6,571 6,780 46,723 50,290 53,420 36,676 37,448 53,420 49,756 43,087 26,890 57,431 55,981 39,800 Phương pháp UV xác đinh hydrocacbon thơm theo số vòng (Bảng5.6). Bảng 5.6. Kết qủa phân tích thành phần thơm một vòng, 2vòng và đa vòng Tên mẫu Đơn vị Nồng độ 1 vòng 2 vòng Đa vòng Bạch Hổ %TL %TL %TLTB 100 mg/l 200 mg/l 0,008 0,006 0,007 0,000 0,001 0,000 6,163 6.301 6,232 Ruby %TL %TL %TLTB 100 mg/l 200 mg/l 0,011 0,013 0,012 0,002 0,003 0,002 7,413 7,291 7,352 6. phân tích tính chất hoá lý của cặn. Trên cơ sỡ những số liệu phân tích được trên TTNC&PTCBDK phân tích các chỉ tiêu theo phương pháp truyền thống từ lâu như: Tỷ trọng, trọng lượng phân tử trung bình , hàm lượng S, N, V, Ni, Fe, Cu, Na, K, Pb, Mg, Mn, chỉ số axít, độ nhớt, nhiệt độ đông đặc, hàm lượng cốc, thành phần C, H, O trong phần cặn chung (bảng 5.7), các chỉ tiêu C, H, O, N, S, V, Ni, Fe, Cu, Pb, Na, K, Mg, Mn trong hợp phần asphanten (Bảng 5.9) và các thành phần hiệu suất, tỷ trọng, chỉ số khúc xạ, trọng lượng phân tử, độ nhớt nhiệt độ đông đặc, hàm lượng parafin rắn, thành phần C, H, O, N, S, V, Ni, Fe, Cu, Pb, Na, K, Mg trong phần nặng ở (bảng 5.8). Bảng 5.7. Kết quả phân tích phần cặn trên 5000C. STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Bạch Hổ Ruby 1 Hiệu suất %TL 21,50 24,42 %TL 19.21 21,47 2 Tỷ trọng d 0F 0,9303 0,9677 3 Khối lượng riêng 150C g/ml 0,9298 0,9671 4 Trọng lượng phân tử trung bình 665 668,34 5 Hằng số đặc trưng K uop 12,50 12,40 6 Hàm lượng Lưu huỳnh (S) %TL 0,102 0,35 7 Hàm lượng Nitơ (N) %TL 0,100 0,136 8 Chỉ số axit mgKOH/g 0,028 0,030 9 Độ nhớt động học ở 700C Cst 36,5 652,0 10 Độ nhớt động học ở 1000C Cst 8,31 35,80 11 Hàm lượng parafin rắn %TL 44,12 24,80 12 Nhiệt độ đông đặc 0C 48 58 13 Hàm lượng cốc %TL 3,44 12,46 14 Hàm lượng nhựa+asphanten %TL 14,83 27,85 15 Thành phần nguyên tố cacbon (C) %TL 86,005 86,006 16 Thành phần nguyên tố (H) %TL% 12,877 12,340 17 Hàm lượng Oxy (O) %TL 0,870 1,301 18 Hàm lượng Vanadi (V) ppm 0,46 0,108 19 Hàm lượng Niken (Ni) ppm 10,503 25,377 20 Hàm lượng sắt (Fe) ppm 113,890 85,060 21 Hàm lượng đồng (Cu) ppm 2,350 3,868 22 Hàm lượng natri (Na) ppm 240,690 1102,130 23 Hàm lượng kali (K) ppm 146,500 1038,394 24 Hàm lượng chì (Pb) ppm 1.39 97,122 25 Hàm lượng magiê (Mg) ppm 7,270 72,382 26 Hàm lượng man gan (Mn) ppm 2,549 1,618 27 Nhiệt lượng cháy trên Kcal/kg 10584,0 10433,5 28 Nhiệt lượng cháy giới Kcal/kg 9976,1 9947,9 Bảng 5.8. Kết qủa phân tích phần dầu nặng. Stt Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Bạch Hổ Ruby 1 Hiệu suất đối với cặn trên 5000C %TL 83,765 70,302 2 Hiệu suất đối với dầu thô %TL 18,007 17,172 3 Tỷ trọng d20/4 D70/4 0,8984 0,9309 0,8660 0,9012 4 Chỉ số khúc xạ n70/4 1,4698 1,4915 5 Trọng lượng phân tử trung bình 645 660 6 Độ nhớt 700C 1000C Cst 16,50 21,50 Cst 3.09 7,42 7 Nhiệt độ đông đặc 0C 68 70 8 Lượng Parafin rắn %TL 45 37 9 Thành phần nguyên tố cacbon (C) %TL 86.06 86,12 10 Thành phần nguyên tố hydro (H) %TL 13,37 13,32 11 Hàm lượng Oxy (O) %TL 0.451 0,310 12 Hàm lượng nitơ (N) %TL 0.075 0,090 13 Hàm lượng lưu huỳnh (S) %TL 0,080 0,016 14 Hàm lượng vanadi (V) ppm 0.000 0,015 15 Hàm lượng niken (Ni) ppm 1,281 13,122 16 Hàm lượng sắt (Fe) ppm 73,062 62,020 17 Hàm lượng đồng (Cu) ppm 2,650 4,340 18 Hàm lượng chì (Pb) ppm 0,390 0,196 19 Hàm lượng natri (Na) ppm 12,110 88,970 20 Hàm lượng kali (K) ppm 33,382 94,057 21 Hàm lượng magiê (Mg) ppm 1,396 2,736 22 Hàm lượng magan (Mn) ppm 0,33 0,695 Bảng 5.9. Kết quả phân tích nhựa + asphalten. Stt Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Bạch Hổ Ruby 1 Thành phần nguyên tố cacbon (C) %TL 86,03 85,72 2 Thành phần nguyên tố hydro (H) %TL 10,09 9,86 3 Thành phần nguyên tố oxy (O) %TL 3,49 3,82 4 Thành phần nguyên tố (N) %TL 0,137 0,160 5 Hàm lượng lưu huỳnh (S) %TL 0,250 0,440 6 Hàm lượng vanadi (V) ppm 7,130 0,64 7 Hàm lượng niken (Ni) ppm 144,15 95,85 8 Hàm lượng sắt (Fe) ppm 708,35 216,00 9 Hàm lượng đồng (Cu) ppm 0,000 0,000 10 Hàm lượng chì (Pb) ppm 15,810 654,075 11 Hàm lượng natri (Na) ppm 3549,500 2717,500 12 Hàm lượng kali (K) ppm 1782,500 6716,500 13 Hàm lượng magiê (Mg) ppm 94,240 472,500 14 Hàm lượng magan (Mn) ppm 36,270 7,168 15 Hiệu suất đối với cặn trên 5000C %TL 14,830 27,85 16 Hiệu suất đối với dầu thô %TL 3,442 7,247 5.2. Đánh giá ảnh hưởng của đặc tính hoá lý của phần cặn trên 5000C của dầu thô Bạch Hổ và Ruby. Từ quá trình chưng cất dầu thô, lượng cặn chưng cất chân không có nhiệt độ sôi trên 5000C đối với dầu Bạch Hổ và Ruby còn chiếm một tỷ lệ khá cao: 21,5 % TL (đối với dầu Bạch Hổ) và 24,42%TL (đối với dầu thô Ruby). Để có hướng và sử dụng tiếp theo đối với loại cặn này, trong công nghệ lọc dàu thường áp dụng là : Pha trộn, sản xuất nhiên liện đốt lò (FO). Qua các quá trình chế biến thứ cấp để sản xuất các nhiên liệu (Cracking xúc tác, cốc hoá vv...) Sản xuất dầu nhờn gốc và parafin. Sản xuất bitum làm nhựa đường và các ứng dụng khác. 5.2.1 ảnh hưởng tính chất hoá lý và thành phần cấu trúc nhóm hydrocacbon của cặn trên 5000C với công nghệ sản xuất nhiên liệu đốt lò. a. Đối với cặn trên 5000C từ dầu Bạch Hổ. Tính chất quan trọng nhất của nhiên liệu đốt lò là nhiệt lượng cháy mà nhiệt lượng cháy lại phụ thuộc vào thành phần hoá học của nhiên liệu. Thành phần hoá học ở đây, là tỷ lệ các nguyên tử cacbon, hydro đóng vai trò quan trọng. Mà trong mỗi loại hydrocacbon lại có tỷ lệ cacbon và hydro khác nhau. Các nguyên tố như lưu huỳnh, oxy, nitơ cũng tham gia vào quá trình cháy và cũng gây ảnh hưởng đến nhiệt lượng . Từ bảng 5.7. Kết quả phân tích cặn trên 5000C cho ta thấy nhiệt lượng cháy trên của cặn >5000C của dầu Bạch Hổ là 10584 kcal/kg, nhiệt lượng này là khá cao, đạt yêu cầu đối với nhiên liệu đốt lò (FO) tiêu chuẩn. Vì thực tế qua kết quả phân tích cũng cho thấy rõ điều đó vì trong cặn này, (phần nặng hydrocacbon) chiếm chiếm tới 85,17% TL, phần nhựa và asphanten (Khônghydrocacbon) chỉ có 14,83%TL, trong phần hydrocacbon lại có tỷ lệ các cấu trúc mạch thẳng (parafin) thể hiện qua phần trăm nguyên tử cacbon CP, cấu trúc vòng no (naphten) thể hiện qua phần trăm nguyên tử CN rất cao, những thành phần này có nhiệt cháy cao hơn so với hydrocacbon có cấu trúc vòng thơm (aromat). Như vậy với cặn có lượng nhựa và asphanten càng cao thì cặn có nhiệt cháy càng thấp. Vì trong cấu trúc của phần tử nhựa và asphanten các đa vòng thơm chiếm tỷ lệ cao hơn so với phần dầu nặng (hydrocacbon). Các hợp chất của của lưu huỳnh trong cặn cũng ảnh hưởng đến nhiệt cháy. Cứ 1% lưu huỳnh làm giảm đi 85 Kcal/kg nhiên liệu. Ngoài ra khi cháy còn tạo ra SO2, SO3 gây ăn mòn thiét bị, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm (khi dùng cho lò nung), ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe con người...Chính tác hại của lưu huỳnh trong nhiên liệu như vậy mà thế giới đương đại rất quan tâm đến vấn đề này, các quốc gia đã đặt tiêu chuẩn khắt khe đối với giới hạn hà