Giáo Trình Sản Phẩm Dầu Mỏ và Vận Hành Thiết Bị Chế Biến Dầu Khí

Giáo trình sản phẩm dầu mỏ nghề vận hành thiết bị chế biến dầu khí cao đẳng cung cấp kiến thức chuyên sâu và kỹ năng thực hành cho sinh viên.

• Tác giả: Ths. Lê Thùy Dung
• Trường học: Trường Cao Đẳng Dầu Khí
• Chuyên ngành: Vận Hành Thiết Bị Chế Biến Dầu Khí
• Đề tài: Giáo Trình Sản Phẩm Dầu Mỏ
• Loại tài liệu: giáo trình
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Bà Rịa-Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• BÀI MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM DẦU MỎ
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ
• 1.1. ĐỊNH NGHĨA – PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ
• 1.2. HỢP CHẤT HYDROCACBON
• 1.2.1. Định nghĩa hợp chất hydrocacbon
• 1.2.2. Phân loại hợp chất hydrocacbon
• 2. CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG
• 2.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NHIÊN LIỆU XĂNG
• 2.1.1. Các nguồn phối trộn xăng thương phẩm
• 2.1.2. Thành phần hóa học của nhiên liệu xăng
• 2.1.3. Phụ gia dành cho xăng thương phẩm
• 2.2. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA XĂNG THƯƠNG PHẨM
• 2.2.1. Hiện tượng kích nổ và trị số Octan
• 2.2.2. Các chỉ tiêu liên quan đến độ bay hơi
• 2.3. ỨNG DỤNG CỦA NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG
• 2.3.1. Nguyên lý hoạt động của động cơ xăng
• 2.3.2. Bản chất sự cháy của nhiên liệu xăng trong động cơ
• 2.3.3. Nhiên liệu xăng sinh học
• 3. CHƯƠNG 3: NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL
• 3.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NHIÊN LIỆU DIESEL
• 3.1.1. Thành phần phân đoạn Gasoil
• 3.1.2. Các nguồn phối trộn Diesel thương phẩm
• 3.2. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA NHIÊN LIỆU DIESEL
• 3.2.1. Trị số xetan
• 3.2.2. Thành phần cất
• 3.2.3. Điểm chớp cháy
• 3.2.4. Các chỉ tiêu liên quan đến điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp
• 3.2.5. Hàm lượng lưu huỳnh
• 3.2.6. Độ ổn định oxy hóa
• 3.2.7. Hàm lượng nước
• 3.3. ỨNG DỤNG CỦA NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ DIESEL
• 3.3.1. Nguyên lý hoạt động của động cơ Diesel
• 3.3.2. Bản chất sự cháy của nhiên liệu diesel trong động cơ
• 4. CHƯƠNG 4: NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ PHẢN LỰC
• 4.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC
• 4.1.1. Thành phần phân đoạn Kerosen
• 4.1.2. Thành phần phụ gia trong nhiên liệu phản lực
• 4.2. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC
• 4.2.1. Những chỉ tiêu liên quan đến quá trình cháy
• 4.2.2. Các tính chất vật lý của nhiên liệu
• 4.2.3. Các tính chất về nhiệt hóa học
• 4.2.4. Các tính chất liên quan đến làm việc ở độ cao lớn
• 4.2.5. Các tính chất liên quan đến an toàn trong tồn chứa và phân phối
• 4.3. ỨNG DỤNG CỦA NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ PHẢN LỰC
• 4.3.1. Nguyên lý hoạt động của động cơ phản lực
• 4.3.2. Bản chất sự cháy của nhiên liệu phản lực
• 5. CHƯƠNG 5: DẦU BÔI TRƠN
• 5.1. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA DẦU BÔI TRƠN
• 5.1.1. Thành phần phân đoạn Gasoil nặng
• 5.1.2. Thành phần phụ gia trong dầu bôi trơn
• 5.2. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG DẦU BÔI TRƠN
• 5.2.1. Tính bôi trơn
• 5.2.2. Độ nhớt và chỉ số độ nhớt
• 5.2.3. Số kiềm tổng
• 5.3. ỨNG DỤNG CỦA DẦU BÔI TRƠN
• 5.3.1. Phân loại dầu bôi trơn
• 5.3.2. Công dụng của dầu bôi trơn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình sản phẩm dầu mỏ nghề vận hành thiết bị chế biến dầu khí

Giáo trình sản phẩm dầu mỏ nghề vận hành thiết bị chế biến dầu khí cao đẳng cung cấp kiến thức cơ bản về các sản phẩm dầu mỏ. Nội dung giáo trình được thiết kế để giúp sinh viên hiểu rõ về các loại sản phẩm, quy trình chế biến và ứng dụng thực tiễn trong ngành dầu khí. Mục tiêu chính là trang bị cho sinh viên những kiến thức cần thiết để vận hành thiết bị chế biến dầu khí hiệu quả.

1.1. Mục tiêu và cấu trúc của giáo trình sản phẩm dầu mỏ

Giáo trình được chia thành năm chương, mỗi chương tập trung vào một khía cạnh khác nhau của sản phẩm dầu mỏ. Mục tiêu là giúp sinh viên nắm vững các kiến thức về thành phần, tính chất và ứng dụng của sản phẩm dầu mỏ trong thực tế.

1.2. Tầm quan trọng của ngành dầu khí trong nền kinh tế

Ngành dầu khí đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Sản phẩm dầu mỏ không chỉ là nguồn năng lượng chính mà còn là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau, từ hóa chất đến sản xuất vật liệu.

II. Những thách thức trong ngành chế biến dầu khí hiện nay

Ngành chế biến dầu khí đang đối mặt với nhiều thách thức lớn, bao gồm sự cạnh tranh khốc liệt, yêu cầu về bảo vệ môi trường và sự phát triển của công nghệ mới. Những thách thức này đòi hỏi các chuyên gia trong ngành phải liên tục cập nhật kiến thức và kỹ năng.

2.1. Cạnh tranh và áp lực từ thị trường toàn cầu

Sự gia tăng cạnh tranh từ các nguồn năng lượng tái tạo và các quốc gia sản xuất dầu khí khác đã tạo ra áp lực lớn lên ngành chế biến dầu khí. Các doanh nghiệp cần phải cải thiện hiệu quả sản xuất và giảm chi phí để tồn tại.

2.2. Yêu cầu về bảo vệ môi trường trong chế biến dầu khí

Ngành chế biến dầu khí phải đối mặt với các quy định nghiêm ngặt về bảo vệ môi trường. Việc giảm thiểu ô nhiễm và phát thải khí nhà kính là một trong những ưu tiên hàng đầu của ngành.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả trong giáo trình sản phẩm dầu mỏ

Giáo trình sản phẩm dầu mỏ áp dụng nhiều phương pháp giảng dạy hiện đại nhằm nâng cao hiệu quả học tập cho sinh viên. Các phương pháp này bao gồm học tập dựa trên dự án, thảo luận nhóm và thực hành tại các cơ sở chế biến dầu khí.

3.1. Học tập dựa trên dự án trong giáo trình

Phương pháp học tập dựa trên dự án giúp sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tiễn. Sinh viên sẽ thực hiện các dự án nhỏ liên quan đến sản phẩm dầu mỏ, từ đó phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.

3.2. Thực hành tại cơ sở chế biến dầu khí

Thực hành tại các cơ sở chế biến dầu khí giúp sinh viên có cái nhìn thực tế về quy trình sản xuất. Điều này không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm và giao tiếp.

IV. Ứng dụng thực tiễn của sản phẩm dầu mỏ trong ngành công nghiệp

Sản phẩm dầu mỏ có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, từ năng lượng đến hóa chất. Việc hiểu rõ về các ứng dụng này giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan về vai trò của dầu mỏ trong nền kinh tế.

4.1. Ứng dụng của nhiên liệu trong giao thông vận tải

Nhiên liệu từ dầu mỏ là nguồn năng lượng chính cho các phương tiện giao thông. Việc sử dụng nhiên liệu hiệu quả không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

4.2. Vai trò của dầu mỏ trong sản xuất hóa chất

Dầu mỏ là nguyên liệu chính cho ngành công nghiệp hóa chất. Các sản phẩm hóa dầu được sản xuất từ dầu mỏ đóng vai trò quan trọng trong sản xuất vật liệu và hóa chất hàng ngày.

V. Kết luận và tương lai của ngành chế biến dầu khí

Ngành chế biến dầu khí đang đứng trước nhiều cơ hội và thách thức. Việc áp dụng công nghệ mới và phát triển bền vững sẽ là chìa khóa để ngành này phát triển trong tương lai.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ trong ngành dầu khí

Công nghệ mới như công nghệ lọc dầu tiên tiến và công nghệ xử lý khí thải đang được áp dụng để nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường.

5.2. Tương lai của ngành chế biến dầu khí tại Việt Nam

Ngành chế biến dầu khí tại Việt Nam có tiềm năng phát triển lớn. Việc đầu tư vào công nghệ và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao sẽ giúp ngành này phát triển bền vững trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Sản phẩm dầu mỏ (Mã môn học: PETR53005) được ban hành kèm theo Quyết định số 209/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 3 năm 2022 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Dầu khí (PVMTC), tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu. Tài liệu do tập thể giảng viên khoa chuyên môn biên soạn, gồm ThS. Lê Thùy Dung (Chủ biên), Nguyễn Thị Thùy, Trần Thu Hằng, Huỳnh Việt Triều và Phạm Công Quang. Môn học có thời lượng 3 tín chỉ (45 giờ đào tạo, trong đó có 42 giờ lý thuyết và 3 giờ kiểm tra), thuộc khối các môn học, mô đun chuyên môn ngành nghề (khối II.2) trong chương trình đào tạo nghề Vận hành thiết bị chế biến dầu khí trình độ cao đẳng.

Trong cấu trúc chương trình đào tạo, môn học được bố trí giảng dạy sau các học phần kỹ thuật cơ sở như Vẽ kỹ thuật (MECM52003), Điện kỹ thuật (ELEI53011), Cơ sở điều khiển quá trình (AUTM52111), Nhiệt kỹ thuật (PETR52002) và Cơ sở quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa học (PETR63004); đồng thời là điều kiện tiên quyết trước khi người học tiếp cận các mô đun chuyên sâu về vận hành phân xưởng như Vận hành thiết bị tách dầu khí (PETR62110), Vận hành phân xưởng chưng cất dầu thô (PETR56115), và Vận hành phân xưởng chế biến dầu I & II (PETR56116, PETR64117).

Mục tiêu đào tạo của giáo trình hướng tới ba chuẩn đầu ra cụ thể:

• Về kiến thức (A1): Trình bày được thành phần hóa học, tính chất vật lý - hóa học, hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật và phạm vi ứng dụng của các loại sản phẩm dầu mỏ thương phẩm.
• Về kỹ năng (B1): Tra cứu, đối chiếu và phân tích được các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm dầu mỏ trong hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và quốc tế.
• Về năng lực tự chủ và trách nhiệm (C1): Hình thành phương pháp làm việc khoa học, tính cẩn thận, tuân thủ kỷ luật an toàn lao động và kỹ năng phối hợp làm việc nhóm.

Về cấu trúc và phương pháp tiếp cận, giáo trình được thiết kế theo tiến trình từ kiến thức hóa học nền tảng đến các dòng sản phẩm thương phẩm cụ thể (nhiên liệu xăng, nhiên liệu diesel, nhiên liệu phản lực và dầu bôi trơn). Điểm đặc thù của tài liệu là gắn kết chặt chẽ giữa lý thuyết hóa học dầu mỏ với thực tiễn vận hành công nghệ tại các cơ sở chế biến dầu khí thực tế tại Việt Nam, đặc biệt là các phân xưởng công nghệ của Nhà máy Lọc dầu Dung Quất.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 1 bài mở đầu và 5 chương chuyên đề được sắp xếp theo logic công nghệ:

• Bài mở đầu: Tổng quan về sản phẩm dầu mỏ (1 giờ): Phân loại sản phẩm lọc hóa dầu; tổng quan các phân đoạn chưng cất dầu thô theo dải nhiệt độ sôi: khí nhiên liệu ($-161^\circ\text{C}$ đến $-89^\circ\text{C}$), khí dầu mỏ hóa lỏng LPG ($-42^\circ\text{C}$ đến $36^\circ\text{C}$), phân đoạn xăng ($35^\circ\text{C} - 180^\circ\text{C}$), dầu hỏa/kerosen ($180^\circ\text{C} - 250^\circ\text{C}$), gasoil ($250^\circ\text{C} - 350^\circ\text{C}$), dầu nhờn ($350^\circ\text{C} - 500^\circ\text{C}$) và cặn chưng cất chân không ($>500^\circ\text{C}$); cấu trúc công thức thương phẩm: $\text{Sản phẩm lọc dầu} = \sum \text{chất nền} + \sum \text{phụ gia}$.
• Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ (6 giờ): Khái niệm và phân loại hợp chất hữu cơ; phân loại hydrocacbon gồm hydrocacbon no (ankan/parafin mạch hở $\text{C}n\text{H}{2n+2}$, xicloankan/naphten mạch vòng $\text{C}n\text{H}{2n}$), hydrocacbon không no (anken/olefin $\text{C}n\text{H}{2n}$, ankadien $\text{C}n\text{H}{2n-2}$, ankin $\text{C}n\text{H}{2n-2}$), và hydrocacbon thơm (aromat $\text{C}n\text{H}{2n-6}$); các nhóm dẫn xuất chứa oxy, nitơ, lưu huỳnh và halogen.
• Chương 2: Nhiên liệu cho động cơ xăng (13 giờ): Các nguồn phối trộn xăng thương phẩm (xăng FCC, Reformat, xăng chưng cất trực tiếp, Isomerat, Alkylat, xăng giảm nhớt, cốc hóa); thành phần hydrocacbon ($\text{C}5 - \text{C}{10}$) và phi hydrocacbon (hợp chất lưu huỳnh mercaptan, nitơ bazơ pyridin, axit béo, phenol); phụ gia tăng chỉ số octan (MTBE, Etanol, MMT với hàm lượng $8 - 18\text{ mg Mn/l}$, cấu tử cao octan như Toluen, Xylen, Alkylat); bản chất cháy kích nổ, trị số octan (RON, MON, cơ chế chuẩn hóa Iso-octan = 100 và n-Heptan = 0); các chỉ tiêu bay hơi: thành phần cất phân đoạn ($t_{\text{sđ}}, t_{\text{sc}}, t_{10%}, t_{50%}, t_{90%}$), áp suất hơi bão hòa Reid (RVP), nhiệt độ chớp cháy, độ ổn định oxy hóa; hàm lượng benzen (giới hạn $<2{,}5%$ theo tiêu chuẩn Việt Nam, so sánh với mức $<1%$ của EU); nguyên lý làm việc của động cơ 4 kỳ (hút, nén, cháy, xả); công nghệ xăng sinh học Gasohol (E5, E10).
• Chương 3: Nhiên liệu cho động cơ Diesel (9 giờ): Phân đoạn Gasoil nhẹ ($\text{C}{16} - \text{C}{20}$, nhiệt độ sôi $250^\circ\text{C} - 350^\circ\text{C}$); các hợp chất phi hydrocacbon (sunfua, disunfua, axit naphtenic, quinolin, phenol, hàm lượng nhựa 300–400 đvC); trị số xetan (chuẩn hóa n-xetan = 100, $\alpha$-metylnaphtalen = 0, khoảng yêu cầu $40 - 60$), thời gian cảm ứng tự bốc cháy; các phụ gia cải thiện xetan (Amyl nitrit $\text{C}5\text{H}{11}\text{NO}_2$, Butyl nitrat $\text{C}_4\text{H}_9\text{NO}_3$, Iso-propyl nitrat $\text{C}_3\text{H}_7\text{NO}_3$ với tỷ lệ $\sim 1{,}5%$); phụ gia giảm khói đen và phụ gia DME (13% DME phối hợp 2% dầu thầu dầu); tiêu chuẩn kiểm soát hàm lượng lưu huỳnh theo TCVN 5689:2005 (giảm từ 0,5% xuống $0{,}05% - 0{,}25%$, công nghệ Hydrodesulfuration); nhiên liệu Biodiesel (B5, B10, B20).
• Chương 4: Nhiên liệu cho động cơ phản lực (8 giờ): Phân đoạn Kerosen ($\text{C}{11} - \text{C}{15}$, nhiệt độ sôi $180^\circ\text{C} - 250^\circ\text{C}$); các yêu cầu chất lượng của nhiên liệu phản lực Jet-A1: độ dài ngọn lửa không khói, nhiệt độ kết tinh khống chế ở mức $-50^\circ\text{C}$ đến $-47^\circ\text{C}$ để thích ứng điều kiện nhiệt độ bên ngoài máy bay ($-45^\circ\text{C}$), độ sạch nước và tạp chất cơ học, tính an toàn trong tồn chứa và phân phối.
• Chương 5: Dầu bôi trơn (8 giờ): Phân đoạn Gasoil nặng và cặn chưng cất chân không ($\text{C}{21} - \text{C}{35/40}$, nhiệt độ sôi $350^\circ\text{C} - 500^\circ\text{C}$); hệ thống phân loại dầu nhờn gốc và phụ gia chức năng; các chỉ tiêu kỹ thuật chính: độ nhớt động học, chỉ số độ nhớt (VI), tổng số kiềm (TBN); thành phần và cơ chế chế tạo mỡ bôi trơn (phối trộn 65–70% dầu nhờn gốc với 30–35% xà phòng hóa axit béo); tiêu chí phân loại cặn sản xuất nhựa đường (bitum) theo 3 chỉ tiêu: độ kim xuyên, độ kéo dài và nhiệt độ hóa mềm.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

1. Lý thuyết hóa học hydrocacbon dầu mỏ: Mối liên hệ giữa cấu trúc phân tử (mạch thẳng n-parafin, mạch nhánh iso-parafin, vòng naphten, nhân thơm aromat, hợp chất không no olefin) đối với tính chất hóa lý, độ bền nhiệt và tính chất cháy của từng phân đoạn sản phẩm.
2. Nguyên lý nhiệt động và phân tách: Quy luật phân bố nhiệt độ sôi trong chưng cất khí quyển và chưng cất chân không; nguyên lý chuyển pha lỏng - hơi trong đánh giá áp suất hơi bão hòa (RVP) và thành phần cất.
3. Cơ chế hóa học của quá trình cháy và tự bốc cháy: Cơ chế hình thành các hợp chất oxy hóa trung gian kém bền (peroxyt, hydroperoxyt) gây ra sự kích nổ trong động cơ xăng và vai trò của thời gian cảm ứng tự bốc cháy đối với trị số xetan trong động cơ diesel.

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật: Đọc, tra cứu và giải thích các bảng dữ liệu tiêu chuẩn kỹ thuật xăng dầu (TCVN, ASTM, API); tính toán và phân tích các thông số chất lượng nhiên liệu dựa trên kết quả phân tích phòng thí nghiệm (tỷ trọng $\rho_{15}^{15}$, điểm chớp cháy, hàm lượng lưu huỳnh, trị số RON/MON, trị số xetan).
• Kỹ năng phân tích công nghệ: Đánh giá ảnh hưởng của các cấu tử phối trộn (FCC, Reformat, Isomerat, Alkylat) và phụ gia hóa học (MTBE, MMT, nitrate, DME) đến các thông số vận hành và độ bền của thiết bị động cơ đốt trong.
• Kỹ năng an toàn và thực hành nghề nghiệp: Nhận diện các mối nguy hại vật lý, hóa học liên quan đến độc tính (benzen, khí thải $\text{SO}_x, \text{NO}_x$), tính dễ cháy nổ của các phân đoạn hydrocacbon lỏng và khí trong môi trường tồn chứa, vận chuyển và vận hành nhà máy chế biến.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình quy định cụ thể phương pháp tổ chức giảng dạy và học tập theo hình thức tích cực, lấy người học làm trung tâm, phân bổ theo thời lượng 45 giờ chuẩn:

• Phương pháp đối với người dạy:
  • Giảng dạy lý thuyết kết hợp phương pháp nêu vấn đề, phân tích bài tập tình huống thực tế sản xuất và hướng dẫn tra cứu tài liệu chuyên ngành.
  • Tổ chức lớp học thành các nhóm nhỏ (2–3 người học) để thực hiện bài tập, giải quyết tình huống kỹ thuật và thảo luận chuyên đề.
  • Sử dụng phương tiện trực quan: máy tính, projector, hệ thống sơ đồ công nghệ, giáo trình và giáo án điện tử đã được phê duyệt.
• Phương pháp đối với người học:
  • Nghiên cứu tài liệu: Nghiên cứu trước nội dung bài học tại nhà từ các nguồn học liệu được cung cấp (thư viện, tài liệu tham khảo, tiêu chuẩn chuyên ngành).
  • Phương pháp tự học và thảo luận nhóm: Mỗi nhóm 2–3 sinh viên nhận chủ đề thảo luận trước giờ học; từng thành viên chịu trách nhiệm độc lập về một phần nội dung, sau đó tổng hợp, ghi chép và hoàn thiện báo cáo chung của nhóm.
  • Kỷ luật học tập: Phải tham dự tối thiểu 70% số tiết giảng lý thuyết trên lớp. Trường hợp vắng mặt quá 30% thời lượng quy định, sinh viên bắt buộc phải đăng ký học lại môn học theo quy chế.
• Nội dung và phương pháp đánh giá: Áp dụng theo Quy chế đào tạo cao đẳng hệ chính quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. Cụ thể:
  • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%): Bao gồm 01 cột điểm kiểm tra thường xuyên (hình thức hỏi đáp, quan sát, bảng kiểm sau 5 giờ học, đánh giá chuẩn A1, B1) và 02 cột điểm kiểm tra định kỳ (hình thức tự luận hoặc trắc nghiệm sau 15 giờ học, đánh giá chuẩn A1, B1, C1).
  • Điểm thi kết thúc môn học (Trọng số 60%): Tổ chức sau 45 giờ học bằng hình thức trắc nghiệm trên máy tính hoặc tự luận, đánh giá tổng hợp các chuẩn đầu ra A1, B1, C1.
  • Thang điểm: Điểm thành phần và điểm môn học tính theo thang điểm 10, làm tròn đến một chữ số thập phân.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình phản ánh các dữ liệu thực tế và thông số kỹ thuật cập nhật từ ngành công nghiệp lọc hóa dầu trong nước và quốc tế:

• Tích hợp dữ liệu công nghệ thực tế từ Nhà máy Lọc dầu Dung Quất: Giáo trình cung cấp thông số phân cắt phân đoạn thực tế tại phân xưởng chưng cất khí quyển Dung Quất (phân đoạn $36^\circ\text{C} - 70^\circ\text{C}$ và $70^\circ\text{C} - 165^\circ\text{C}$ cho xăng; $165^\circ\text{C} - 205^\circ\text{C}$ cho dầu hỏa/phản lực; $205^\circ\text{C} - 330^\circ\text{C}$ và $330^\circ\text{C} - 370^\circ\text{C}$ cho diesel). Minh chứng giải pháp công nghệ Reforming và Isomer hóa tạo ra xăng RON 92, RON 95 chất lượng cao không cần pha phụ gia kim loại, và phân xưởng Hydrodesulfuration (đầu tư khoảng 80 triệu USD) giúp giảm hàm lượng lưu huỳnh trong dầu DO xuống dưới 0,05%.
• Phân tích đặc tính dầu thô nội địa: Phân tích bản chất dầu thô Bạch Hổ thuộc họ parafinic (chứa nhiều parafin, hàm lượng nhựa và asphalten thấp, không thích hợp cho sản xuất trực tiếp nhựa đường bitum), so sánh với dầu thô gốc naphtenic của khu vực Trung Đông chuyên dùng chế biến nhựa đường đạt tiêu chuẩn độ chảy mềm và độ xuyên kim.
• Cập nhật tiêu chuẩn nhiên liệu sinh học và phụ gia hiện đại: Đưa vào chương trình các thông số kỹ thuật của phụ gia hữu cơ kim loại MMT (Metylxyclopentadienyl Mangan Tricacbonyl) với hàm lượng tối ưu $8 - 18\text{ mg Mn/l}$; phụ gia nhiên liệu sạch DME kết hợp dầu thầu dầu (giúp tăng xetan từ 45 lên 52, giảm điểm đông đặc từ $+9^\circ\text{C}$ xuống $0^\circ\text{C}$ đến $+3^\circ\text{C}$); công nghệ pha trộn cồn sinh học Etanol khan 99% hoặc Etanol 96% kết hợp phụ gia chống tách pha Butanol; cập nhật tiêu chuẩn TCVN 5689:2005 về kiểm soát lưu huỳnh trong nhiên liệu diesel.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

• Sinh viên trình độ Cao đẳng: Giáo trình là tài liệu học tập bắt buộc đối với sinh viên nghề Vận hành thiết bị chế biến dầu khí thuộc Trường Cao đẳng Dầu khí và các cơ sở giáo dục nghề nghiệp đào tạo khối ngành công nghệ kỹ thuật hóa học, lọc hóa dầu.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành khối kiến thức chung (Pháp luật, Tin học, Tiếng Anh, An toàn vệ sinh lao động) và các học phần kỹ thuật cơ sở gồm:
  1. Vẽ kỹ thuật (MECM52003)
  2. Điện kỹ thuật (ELEI53011)
  3. Cơ sở điều khiển quá trình (AUTM52111)
  4. Nhiệt kỹ thuật (PETR52002)
  5. Cơ sở quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa học (PETR63004)
• Giảng viên và cán bộ đào tạo: Sử dụng giáo trình để biên soạn đề cương bài giảng, thiết kế giáo án tích hợp, phân chia chủ đề seminar và xây dựng ngân hàng đề thi đánh giá định kỳ, thi kết thúc học phần theo chuẩn đầu ra A1, B1, C1.
• Kỹ thuật viên, nhân viên vận hành tại doanh nghiệp: Tài liệu phục vụ mục đích tự học, tra cứu các thông số kỹ thuật, tiêu chuẩn chất lượng nhiên liệu và nguyên lý các cụm phân xưởng công nghệ chế biến trong các nhà máy lọc dầu, tổng kho xăng dầu và trạm phân phối khí.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Giáo trình được biên soạn phục vụ trực tiếp cho sinh viên hệ cao đẳng nghề Vận hành thiết bị chế biến dầu khí. Tài liệu cũng được sử dụng làm tài liệu tham khảo chuyên môn cho giảng viên khối ngành dầu khí, kỹ thuật viên vận hành phân xưởng công nghệ lọc - hóa dầu và nhân sự làm việc tại các phòng kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm xăng dầu.

2. Cần kiến thức nền nào trước khi học giáo trình này?

Người học cần trang bị kiến thức nền tảng về hóa học đại cương, hóa học hữu cơ cơ bản, nguyên lý nhiệt kỹ thuật, cơ sở truyền khối - truyền nhiệt trong quá trình hóa học và các kiến thức cơ sở về điều khiển quá trình công nghệ theo khung chương trình kỹ thuật cơ sở.

3. Điểm khác biệt về nội dung của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết hóa học thông thường là gì?

Khác với các giáo trình thuần túy về lý thuyết hóa học hữu cơ, giáo trình Sản phẩm dầu mỏ tập trung giải quyết bài toán kỹ thuật công nghệ thực tế: từ nguồn cấu tử phối trộn ($\sum \text{chất nền} + \sum \text{phụ gia}$), bản chất các hiện tượng kỹ thuật trong buồng cháy (kích nổ, tự bốc cháy, thời gian cảm ứng), đến việc liên hệ trực tiếp với sơ đồ công nghệ thực tế tại Nhà máy Lọc dầu Dung Quất và các quy chuẩn chất lượng quốc gia (TCVN).

4. Làm sao để tự học và làm việc nhóm hiệu quả theo yêu cầu của giáo trình?

Người học cần tuân thủ quy trình: nghiên cứu trước đề cương và tài liệu lý thuyết được giao; phân công từng cá nhân phụ trách các chỉ tiêu hoặc phân đoạn cụ thể trong nhóm nhỏ 2–3 người; tra cứu độc lập các quy chuẩn, tiêu chuẩn liên quan; sau đó tổng hợp, phản biện nội dung trong buổi thảo luận nhóm và lập bảng đối chiếu số liệu trước khi tham gia giờ học trên lớp.

5. Có tài liệu bổ trợ nào được nêu trong danh mục tham khảo của giáo trình?

Danh mục tài liệu tham khảo chính thức của giáo trình (trang 13) gồm 6 tài liệu học thuật chuyên ngành:

1. Trương Hữu Trì, Sản phẩm dầu mỏ thương phẩm, Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
2. Kiều Đình Kiểm, Các sản phẩm dầu mỏ và hóa dầu, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
3. Lê Thị Như Ý, Công nghệ chế biến khí, Đại học Bách khoa Đà Nẵng.
4. Jean-Pierre Wauquier (2000), Petroleum Refining Vol 2 – Separation Processes, Technip.
5. John M. Campbell (1998), Gas Conditioning and Processing, Vol 1 & 2, John M. Campbell and Company.
6. Nguyễn Thị Minh Hiền (2004), Công nghệ chế biến khí tự nhiên và khí đồng hành, NXB Khoa học và Kỹ thuật.

---

Kết luận

Giáo trình Sản phẩm dầu mỏ (PETR53005) xác lập hệ thống kiến thức toàn diện về cấu trúc hydrocacbon, công nghệ phối trộn, tiêu chuẩn kỹ thuật và ứng dụng của các phân đoạn sản phẩm lọc hóa dầu chủ lực. Toàn bộ nội dung giảng dạy bám sát các chỉ tiêu vận hành thực tế tại các nhà máy chế biến dầu khí, hình thành nền tảng lý thuyết và kỹ năng tra cứu tiêu chuẩn kỹ thuật cho người học trình độ cao đẳng nghề.

Về lộ trình học tập, hoàn thành học phần này là điều kiện tiên quyết để người học tiếp thu các mô đun chuyên sâu tiếp theo trong chương trình đào tạo, bao gồm: Vận hành thiết bị tách dầu khí (PETR62110), Vận hành lò gia nhiệt - thiết bị nhiệt (PETR53111), Kỹ thuật phòng thí nghiệm (PETR62114), Vận hành phân xưởng chưng cất dầu thô (PETR56115), Vận hành các phân xưởng chế biến dầu I & II (PETR56116, PETR64117), Vận hành phân xưởng chế biến khí (PETR56118) và Thực tập sản xuất tại doanh nghiệp (PETR54219). Việc kết hợp giáo trình cùng hệ thống tài liệu tham khảo chuẩn ngành là phương thức đáp ứng đầy đủ chuẩn đầu ra theo yêu cầu đào tạo chuyên môn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 giới thiệu khái quát về các loại hợp chất hữu cơ, đặc biệt là các hợp chất hydrocacbon để người học có được kiến thức nền tảng cho các chương sau. ❖ MỤC TIÊU CỦA CHƯƠNG NÀY LÀ: Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Trình bày được định nghĩa và phân loại về hợp chất hữu cơ - Giới thiệu được hợp chất hydrocacbon ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm - Học sinh có tính nghiêm túc, cẩn thận, kỷ luật cao trong học tập, có khả năng làm việc theo nhóm. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 1 - Đối với người dạy: + Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết, thực hành hoặc tích hợp phù hợp với bài học. Giáo án được soạn theo bài hoặc buổi dạy.

+ Tổ chức giảng dạy: Chia ca, nhóm (phụ thuộc vào số lượng sinh viên/lớp) - Đối với người học: + Chuẩn bị tài liệu, dụng cụ học tập, vở ghi đầy đủ; + Hoàn thành các bài thực hành kỹ năng; + Tổ chức làm việc nhóm, làm việc độc lập; + Tuân thủ quy định an toàn, giờ giấc. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 1 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết. - Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn. - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Giáo án, giáo trình.

- Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 1 - Nội dung: ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ Trang 22 ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập. + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập.

- Phương pháp: ✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: vấn đáp, bảng kiểm) ✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: Không. ✓ Kiểm tra định kỳ thực hành: Không. ❖ NỘI DUNG CHƯƠNG 1 1. ĐỊNH NGHĨA – PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ Định nghĩa Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối: cacbonat, cacbua, xianua…) Hợp chất hữu cơ có mặt ở xung quanh chúng ta bao gồm: cây cối, động thực vật, thức ăn, quần áo … và ngay trong cơ thể con người VD: Khí metan (CH4), cồn (C2H5OH), đường (C12H22O11), xăng, khí gas … Sự phát triển của hóa học hữu cơ không những có tác dụng trực tiếp đến các ngành kinh tế quốc dân có liên quan đến hóa học hữu cơ, mà còn ảnh hưởng sâu sắc đến các ngành khoa học khác như sinh học, hóa sinh, y học, dược học, nông nghiệp… làm cho con người ngày càng làm chủ thiên nhiên và bắt thiên nhiên, điều khiển thiên nhiên phục vụ đời sống con người.

Ứng dụng: Hiện nay đã có trên 10 triệu hợp chất hữu cơ thiên nhiên và tổng hợp. Ngành hoá học hữu cơ đang ngày càng phát triển, mang lại nhiều lợi ích cho đời sống hàng ngày và trong các ngành kinh tế quốc dân. • Thành phần trong các hợp chất hữu cơ có thể gặp hầu hết các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn, nhưng số lượng các nguyên tố thường xuyên tạo nên chất hữu cơ là không nhiều: nhất thiết phải có C, H, hay có O, N, Halogen, S, P. • Liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hóa trị.

• Dễ bay hơi, kém bền với nhiệt, và dễ cháy hơn hợp chất vô cơ. • Phản ứng xảy ra chậm và không theo một hướng nhất định. Phân loại Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ Trang 23 a. Hydrocacbon: Phân tử chỉ chứa nguyên tử cacbon và hydro.

- Hydrocacbon no: Chỉ có liên kết đơn. Ví dụ: Khí metan (CH4) - Hydrocacbon không no: chứa liên kết bội. Ví dụ: Khí etylen (C2H2) - Hydrocacbon thơm: chứa vòng benzen. Dẫn xuất của Hydrocacbon.

Dẫn xuất Hydrocacbon là hợp chất hữu cơ mà trong phân tử ngoài hai nguyên tố là cacbon và hydro còn có các nguyên tố khác: oxi, nitơ, clo. (dẫn xuất halogen, ancol, phenol, ete, andehit, xeton, axit, este, amin, hợp chất tạp chất chức, polime …) - Dẫn xuất halogen: nguyên tử halogen liên kết với gốc hydrocacbon ( R-Hal) Ví dụ: CH3Cl , CH3Br - Rượu: Nhóm –OH liên kết với gốc hydrocacbon R-OH Ví dụ: CH3-CH2-OH - Axít hữu cơ: Nhóm –COOH liên kết với gốc hydrocacbon Ví dụ: CH3-COOH. => Có thể tóm bằng sơ đồ sau: 1. HỢP CHẤT HYDROCACBON Định nghĩa hợp chất hydrocacbon Hợp chất hydrocacbon theo định nghĩa chính là một loại hợp chất hữu cơ mà trong phân tử chỉ bao gồm cacbon (C) và hydro (H).

Phân loại hợp chất hydrocacbon Hợp chất hydrocacbon thường được chia thành 3 loại như sau: - Hợp chất hydrocacbon no. Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ Trang 24 - Hợp chất hydrocacbon không no. - Hợp chất hydrocacbon thơm. Hợp chất hydrocacbon no Hợp chất hydrocacbon no là những hydrocacbon chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử.

Hợp chất hydrocacbon no gồm 2 đại diện điển hình là ankan và xicloankan. ➢Ankan (Parafin): Ankan là hợp chất hydrocacbon no, mạch hở trong phân tử chỉ chứa 1 loại liên kết σ. Ankan còn có tên gọi khác là parafin. Công thức tổng quát : CnH2n + 2 ( n ≥ 1) CH4 Metan C7H16 Heptan C 2H 6 Etan C8H18 Octan C 3H 8 Propan C9H20 Nonan C4H10 Butan C10H22 Dekan C5H12 Pentan C11H24 Undekan C6H14 Hexan C12H26 Dodekan Ứng dụng của ankan: - Từ C1 đến C20 được ứng dụng làm nhiên liệu.

- Nhiều Ankan được dùng làm dung môi và dầu bôi trơn máy. - Điều chế chất sinh hàn. - Nhờ tác dụng của nhiệt và các phản ứng oxy hoá không hoàn toàn → HCHO, rượu metylic , axitaxetic,… ➢Xicloankan (Naphten): Xycloankan là hợp chất hydrocacbon no có mạch vòng (một hoặc nhiều vòng). Xycloankan còn có tên gọi khác là naphten.

Công thức tổng quát: CnH2n (n≥ 3) Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ Trang 25 CH2 H2C CH2 Xyclopropan CH2 CH2 Xyclopentan CH2 H2C CH2 H2C Xyclobutan H2C CH2 CH2 CH3 Xyclohexan 1-metyl-2-etyl xyclohexan CH2CH3 b. Hợp chất hydrocacbon không no: Liên kết đôi C=C gồm một liên kết δ và một liên kết π. Liên kết π kém bền hơn liên kết δ nên dễ bị phân cắt hơn, gây nên tính chất hóa học đặc trưng của anken: dễ dàng tham gia phản ứng cộng tạo thành hợp chất no tương ứng. ➢Anken (Olefin) Hợp chất hydrocacbon không no mạch hở, trong phân tử chỉ có 1 nối đôi gọi là anken.

Anken còn có tên gọi khác là olephin. Công thức tổng quát: CnH2n ( n≥2 ) ➢Ankadien Hợp chất hydrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 2 liên kết đôi được gọi là ankadien. Ankadien còn được gọi là dien hay diolefin. Công thức tổng quát: CnH2n-2 ( n ≥ 3) CH2=C=CH2 Propadien (allen) CH3-CH=C=CH2 1,2-Butadien CH2=CH-CH=CH2 1,3-Butadien (Divinyl) CH2=C - CH=CH2 2-metyl butadien (Isopren) CH3 1,4 -pentadien CH2=CH-CH2-CH=CH2 Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ Trang 26 ➢Ankin Hợp chất hydrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết ba được gọi là ankin.

Công thức tổng quát: CnH2n-2 (n ≥ 2) c. Hợp chất hydrocacbon thơm (Aromat) Hợp chất hydrocacbon thơm, không no, mạch vòng (có nối đôi trong phân tử). Công thức tổng quát: CnH2n-6 (n ≥ 6) Ứng dụng của Hợp chất hydrocacbon thơm: - Benzen và toluen là những nguyên liệu rất quan trọng được sử dụng nhiều trong công nghiệp hoá học. - Nguồn cung cấp benzen, toluen hiện nay chủ yếu vẫn là từ nhựa than đá và từ sản phẩm đề hydro đóng vòng hexan, heptan tương ứng.

❖ TÓM TẮT CHƯƠNG 1 Trong chương này, một số nội dung chính được giới thiệu: Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ Trang 27 - Định nghĩa, phân loại hợp chất hữu cơ - Hợp chất hydrocacbon ❖ CÂU HỎI VÀ TÌNH HUỐNG THẢO LUẬN CHƯƠNG 1 1. Có bao nhiêu loại hợp chất hữu cơ? Thành phần các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ là gì? 2. Tính chất vật lý chung của các hợp chất hữu cơ là gì? 3. Đặc điểm về tính chất hóa học của hợp chất hữu cơ? 4.

Cho các chất sau: CO, NH3, C2H6, C2H2O2, C2H5OH, CH3COOH, CH3NH2, NaCN, (NH4)2CO3, HCl. Những chất nào thuộc chất hữu cơ? 5. Thành phần của yếu của khí dầu mỏ là gì? Chương 1: Giới thiệu chung về hợp chất hữu cơ Trang 28 CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU CHO ĐỘNG CƠ XĂNG ❖ GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2 Chương 2 giới thiệu các kiến thức cơ bản về nhiên liệu cho động cơ xăng để người học có được kiến thức nền tảng cho các môn học, mô đun sau này. ❖ MỤC TIÊU CHƯƠNG 2 Sau khi học xong chương này, người học có khả năng: ➢ Về kiến thức: - Mô tả được thành phần hóa học của nhiên liệu xăng.

- Trình bày và giải thích được nguyên lý hoạt động của động cơ xăng, bản chất sự cháy của nhiên liệu trong động cơ xăng. ➢ Về kỹ năng: - Tra cứu được chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu xăng. ➢ Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: - Học sinh có tính nghiêm túc, cẩn thận, kỷ luật cao trong học tập, có khả năng làm việc theo nhóm. ❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP CHƯƠNG 2 - Đối với người dạy: + Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết, thực hành hoặc tích hợp phù hợp với bài học.

Giáo án được soạn theo bài hoặc buổi dạy. + Tổ chức giảng dạy: Học tập trung. - Đối với người học: + Chuẩn bị tài liệu, dụng cụ học tập, vở ghi đầy đủ; + Hoàn thành các bài thực hành kỹ năng; + Tổ chức làm việc nhóm, làm việc độc lập; + Tuân thủ quy định an toàn, giờ giấc. ❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN CHƯƠNG 2 - Phòng học chuyên môn hóa/nhà xưởng: Phòng học lý thuyết.

- Trang thiết bị máy móc: Máy tính, máy chiếu, bảng, phấn. - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Giáo án, giáo trình. - Các điều kiện khác: Không có ❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CHƯƠNG 2 - Nội dung: Chương 2: Nhiên liệu cho động cơ xăng Trang 29 ✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức ✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng. ✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập.