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

Giáo trình sản phẩm dầu mỏ cho nghề vận hành thiết bị chế biến dầu khí trình độ trung cấp, cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết.

• 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: Sản Phẩm Dầu Mỏ
• Loại tài liệu: Giáo Trình
• Năm xuất bản: 2020
• 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. Điểm chớp cháy
• 3.2.3. Các chỉ tiêu liên quan đến điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp
• 3.2.4. Hàm lượng lưu huỳnh
• 3.2.5. Độ ổn định oxy hóa
• 3.2.6. 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 và vận hành thiết bị chế biến dầu khí

Giáo trình "Sản phẩm dầu mỏ" cung cấp kiến thức cơ bản về các sản phẩm từ dầu mỏ, bao gồm các phân đoạn chính và quy trình chế biến. Mục tiêu của giáo trình là giúp người học nắm vững các khái niệm cơ bản và ứng dụng thực tiễn trong ngành dầu khí. Nội dung được chia thành năm chương, mỗi chương tập trung vào một khía cạnh cụ thể của sản phẩm dầu mỏ.

1.1. Giới thiệu về sản phẩm dầu mỏ và vai trò của nó

Sản phẩm dầu mỏ là nguồn năng lượng quan trọng, chiếm khoảng 65-70% năng lượng tiêu thụ toàn cầu. Các sản phẩm này không chỉ phục vụ cho nhu cầu năng lượng mà còn là nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp khác.

1.2. Cấu trúc và nội dung của giáo trình

Giáo trình được chia thành năm chương, từ tổng quan về sản phẩm dầu mỏ đến các loại nhiên liệu cho động cơ xăng, diesel, phản lực và dầu bôi trơn. Mỗi chương cung cấp kiến thức chuyên sâu và ứng dụng thực tiễn.

II. Những thách thức trong vận hành thiết bị chế biến dầu khí

Vận hành thiết bị chế biến dầu khí đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm an toàn lao động, hiệu suất thiết bị và chất lượng sản phẩm. Những vấn đề này cần được giải quyết để đảm bảo quy trình sản xuất hiệu quả và an toàn.

2.1. An toàn trong vận hành thiết bị chế biến dầu khí

An toàn lao động là yếu tố hàng đầu trong ngành dầu khí. Việc tuân thủ các quy định an toàn giúp giảm thiểu rủi ro và bảo vệ sức khỏe cho người lao động.

2.2. Tối ưu hóa hiệu suất thiết bị

Để nâng cao hiệu suất, cần thực hiện bảo trì định kỳ và áp dụng công nghệ mới. Điều này giúp giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tăng năng suất sản xuất.

III. Phương pháp chế biến dầu khí hiệu quả và bền vững

Các phương pháp chế biến dầu khí hiện đại không chỉ tập trung vào hiệu suất mà còn hướng đến tính bền vững. Việc áp dụng công nghệ tiên tiến giúp giảm thiểu tác động đến môi trường.

3.1. Công nghệ chưng cất dầu thô

Chưng cất dầu thô là quy trình chính trong chế biến dầu khí, giúp tách các phân đoạn khác nhau dựa trên nhiệt độ sôi. Quy trình này cần được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao nhất.

3.2. Công nghệ cracking xúc tác

Cracking xúc tác là phương pháp quan trọng giúp chuyển đổi các phân đoạn nặng thành sản phẩm nhẹ hơn như xăng và dầu hỏa. Công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn giảm thiểu chất thải.

IV. Ứng dụng thực tiễn của sản phẩm dầu mỏ trong đời sống

Sản phẩm dầu mỏ có mặt trong hầu hết các lĩnh vực của đời sống, từ năng lượng đến hóa chất. Việc hiểu rõ ứng dụng của chúng giúp nâng cao giá trị sử dụng và phát triển bền vững.

4.1. Nhiên liệu cho động cơ xăng và diesel

Nhiên liệu xăng và diesel là hai loại nhiên liệu phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong giao thông vận tải. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy nền kinh tế.

4.2. Ứng dụng trong ngành công nghiệp hóa chất

Sản phẩm hóa dầu là nguyên liệu chính cho nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất nhựa đến dược phẩm. Chúng giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và thúc đẩy sự phát triển công nghệ.

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

Ngành chế biến dầu khí đang đối mặt với nhiều thách thức nhưng cũng mở ra nhiều cơ hội mới. Việc áp dụng công nghệ hiện đại và phát triển bền vững sẽ là chìa khóa cho sự thành công trong tương lai.

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

Công nghệ mới như AI và IoT đang được áp dụng để tối ưu hóa quy trình sản xuất. Điều này không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn giảm thiểu tác động đến môi trường.

5.2. Tương lai bền vững của sản phẩm dầu mỏ

Ngành dầu khí cần chuyển mình để thích ứng với xu hướng phát triển bền vững. Việc đầu tư vào năng lượng tái tạo và công nghệ sạch sẽ giúp ngành này tồn tại và phát triển trong tương lai.

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 C2H6 Etan C8H18 Octan C3H8 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.