Nha May Cua Tuong Lai
trong Bách Khoa Đà Nẵng · 470 xem · 4 trả lời
#127/08/2008
TIEÂU CHUAÅN ASTM D 2892 - 90
CHÖNG CAÁT DAÀU THOÂ ( COÄT 15 ÑÓA LYÙ THUYEÁT )
1.- PHAÏM VI:
1.1. - Phöông phaùp kieåm tra naøy moâ taû quaù trình chöng caát cuûa moät maãu daàu thoâ oån ñònh ñeán nhieät ñoä caét sau cuøng ôû 400oC AET ( nhieät ñoä töông ñöông ôû aùp suaát khí quyeån ). Phöông phaùp kieåm tra naøy söû duïng moät coät chöng caát coù hieäu suaát 14 - 18 ñóa lyù thuyeát vaän haønh vôùi tyû soá hoài löu 5:1. Caùc thoâng soá vaän haønh cho thieát bò söû duïng cuõng ñöôïc xaùc ñònh. Moät soá thieát bò tieâu bieåu coù theå chaáp nhaän ñöôïc giôùi thieäu döôùi daïng moâ hình. Phöông phaùp kieåm tra naøy ñöa ra moät thoûa öôùc giöõa thôøi gian vaø hieäu suaát ñeå deã daøng so saùnh caùc soá lieäu chöng caát cuûa caùc phoøng thí nghieäm.
1.2.- Phöông phaùp kieåm tra chi tieát hoùa caùc qui trình ñeå saûn xuaát khí hoaù loûng, caùc phaân ñoaïn chöng caát vaø caën cuûa theo chaát löôïng ñaõ chuaån hoùa maø töø ñoù coù theå thu ñöôïc caùc döõ lieäu phaân tích, vaø vieäc xaùc ñònh hieäu suaát caùc phaân ñoaïn noùi treân theo phaàn traêm troïng löôïng laãn theå tích. Töø caùc soá lieäu treân coù theå veõ ñöôïc moät ñoà thò theå hieän moái töông quan giöõa nhieät ñoä vaø phaàn traêm troïng löôïng cuûa phaàn caát. Ñöôøng cong chöng caát naøy öùng vôùi kyõ thuaät phoøng thí nghieäm ñöôïc xaùc ñònh laø 15/5 ( 15 ñóa lyù thuyeát; tyû leä hoài löu 5:1 ) hay TBP ( ñieåm soâi thöïc ).
1.3.- Phöông phaùp kieåm tra naøy cuõng coù theå aùp duïng cho baát kyø hôïp chaát daàu moû naøo ngoaïi tröø caùc loaïi khí hoùa loûng, naptha cöïc nheï, vaø caùc phaân ñoaïn coù nhieät ñoä soâi ñaàu lôùn hôn 400oC.
1.4.- Phöông phaùp kieåm tra naøy bao goàm caùc Phuï luïc sau ñaây :
1.4.1.- Phuï luïc A1 - Phöông phaùp xaùc ñònh heä soá hieäu suaát cuûa coät chöng caát.
1.4.2.- Phuï luïc A2 - Phöông phaùp xaùc ñònh löôïng giöõ ñoäng ( holdup ) cuûa coät chöng caát.
1.4.3.- Phuï luïc A3 - Phöông phaùp xaùc ñònh thaát thoaùt nhieät cuûa coät chöng caát ( ñieàu kieän tónh).
1.4.4.- Phuï luïc A4 - Phöông phaùp kieåm tra vieäc laép ñaët caûm bieán nhieät ñoä.
1.4.5.- Phuï luïc A5 - Phöông phaùp xaùc ñònh thôøi gian phaûn hoài nhieät ñoä.
1.4.6.- Phuï luïc A6 - Höôùng daãn chuaån hoaù caùc boä caûm bieán.
1.4.7.- Phuï luïc A7 - Phöông phaùp kieåm tra caùc van hoài löu.
1.4.8.- Phuï luïc A8 - Phöông phaùp taùch loaïi nöôùc khoûi maãu daàu.
1.4.9.- Phuï luïc A9 -Höôùng daãn chuyeån ñoåi nhieät ñoä hôi bieåu kieán sang AET.
1.4.10.- Phuï luïc A10 - Höôùng daãn kieåm tra thoâng soá vaän haønh.
1.5.- Caùc giaù trò bieåu dieãn baèng heä ñôn vò SI ñöôïc xem laø tieâu chuaån. Caùc giaù trò trong ngoaëc chæ coù giaù trò tham khaûo.
1.6.- Tieâu chuaån naøy khoâng qui ñònh taát caû caùc vaán ñeà an toaøn coù lieân quan khi söû duïng. Ngöôøi söû duïng coù traùch nhieäm thieát laäp caùc bieän phaùp an toaøn vaø baûo veä thích hôïp vaø xaùc ñònh phaïm vi cuûa caùc ñieàu khoaûn tröôùc khi aùp duïng noù. Nhöõng ñieàu khoaûn nguy hieåm ñaëc bieät, coù trong Muïc 9.
2.- TAØI LIEÄU THAM KHAÛO - Tieâu chuaån ASTM
• ASTM D 941 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa caùc chaát loûng baèng pycnomet mao quaûn Lipkin.
• ASTM D 1217 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa caùc chaát loûng daàu baèng pycnomet Bingham.
• ASTM D 1298 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa daàu thoâ vaø saûn phaåm daàu baèng phuø keá.
• ASTM D 2427 - Xaùc ñònh thaønh phaàn C2 - C5 trong xaêng baèng saéc kyù khí.
• ASTM D 4052 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa caùc chaát loûng baèng tyû troïng keá hieän soá.
• ASTM D 4057 - Höôùng daãn laáy maãu daàu vaø saûn phaåm daàu baèng phöông phaùp thuû coâng.
• ASTM D 4177 - Höôùng daãn laáy maãu daàu vaø saûn phaåm daàu baèng phöông phaùp töï ñoäng.
3.- THUAÄT NGÖÕ :
3.1.- Ñònh nghóa:
3.1.1.- Ñaúng nhieät - laø traïng thaùi maø khi ñoù khoâng coù nhöõng thaát thoaùt nhieät ñaùng keå naøo doïc theo chieàu daøi coät.
3.1.2.- Môû roäng - Khi tieán haønh chöng caát moät hôïp chaát ña caáu töû nhö daàu moû chaúng haïn, thì seõ toàn taïi moät söï gia taêng ñeàu ñaën veà tyû leä hoài löu treân coät. Trong tröôøng hôïp coù thaát thoaùt nhieät ñaùng keå trong coät, hoài löu cuïc boä seõ lôùn gaáp nhieàu laàn so vôùi hoài löu ngay taïi ñænh coät. Hoaøn toaøn traùi ngöôïc neáu coät ñöôïc baûo oân, chaúng haïn baèng moät lôùp voû buø nhieät.
3.2.- Toác ñoä soâi - Löôïng hôi ñi vaøo coät treân moät ñôn vò thôøi gian.
3.2.1.- Môû roäng - Ñöôïc dieãn taû baèng mL / giôø vôùi moät coät ñaõ cho tröôùc hay mL/giôøxdieän tích maët caét ngang ( cm2 ) vôùi muïc ñích so saùnh. Trong tröôøng hôïp sau, noù coù lieân quan tôùi hoãn hôïp thöû goàm n-heptan vaø methylcyclohecxan trong vieäc ñaùnh giaù hieäu suaát ( Phuï luïc A1 ) vaø ñöôïc ño taïi ñaùy coät. Ñoä soâi cöïc ñaïi cuûa hoãn hôïp n-heptan vaø methylcyclohecxan laø ôû choã coät coù theå duy trì döôùi nhöõng ñieàu kieän oån ñònh maø khoâng gaây ngaäp luït. Trong vaän haønh ñaúng nhieät haøng ngaøy, toác ñoä soâi coù theå tính sô boä töø tích soá cuûa toác ñoä thu hoài saûn phaåm vôùi tyû leä hoài löu coäng theâm 1.
3.3.- Quaù trình debutan ( taùch khí C1 - C4 ) töø daàu thoâ - laø söï taùch loaïi caùc caù6u töû hydrocacbon nheï ñeán n -butan, vaø giöõ laïi caùc caáu töû naëng hôn.
3.3.1.- Môû roäng - Trong thöïc teá, moät daàu thoâ xem nhö laø ñaõ ñöôïc taùch khí neáu phaân ñoaïn caét nheï thu ñöôïc trong baãy chöùa hôn 95% caáu töû hydrocarbon töø C2 - C4 vaø C5 thaáp hôn 5% hieän dieän trong maãu luùc ban ñaàu.
3.4.- AÙp suaát chöng caát - AÙp suaát ñöôïc ño ngay taïi ñieåm maø nhieät ñoä hôi ñöôïc ghi nhaän, thoâng thöôøng ngay taïi ñaàu cuûa oáng ngöng.
3.5.- Nhieät ñoä chöng caát - laø nhieät ñoä cuûa hôi ngöng ñöôïc ño taïi ñænh ngay phía treân coät chöng caát.
3.5.1.- Môû roäng - Noù cuõng ñöôïc xem nhö laø nhieät ñoä ñænh hay nhieät ñoä hôi.
3.6.- Löôïng giöõ ñoäng ( dynamic hold-up ) - Laø löôïng chaát loûng bò giöõ laïi trong coät trong nhöõng ñieàu kieän vaän haønh thoâng thöôøng.
3.6.1.- Môû roäng - Noù ñöôïc hieån thò nhö moät phaàn traêm theå tích ñaõ bieát vôùi nhöõng coät cheâm sao cho soá lieäu thu ñöôïc coù theå so saùnh vôùi nhau. Vôùi nhöõng coät taàng ñóa thöïc, noù theå hieän baèng soá mL / ñóa. Soá lieäu cuõng coù theå ñöôïc so saùnh vôùi nhöõng döõ lieäu cuûa caùc coät khaùc coù cuøng ñöôøng kính bôûi vì khoaûng caùch giöõa caùc ñóa khaùc nhau. Soá lieäu töø nhöõng coät cheâm khoâng theå so saùnh vôùi soá lieäu cuûa caùc coät ñóa thöïc ngoaïi tröø trong caùc ñôn vò tuyeät ñoái mL/ñóa lyù thuyeát ( xem Baûng 1 ). Dynamic hold-up gia taêng cuøng vôùi söï gia taêng tyû leä chöng caát ñeán ñieåm ngaäp luït, vaø hoaøn toaøn khaùc bieät giöõa caùc loaïi coät chöng caát.
3.7.- Ñieåm ngaäp luït ( flood point ) - Laø ñieåm maø taïi ñoù toác ñoä cuûa doøng hôi ñi leân ngaên caûn doøng hoài löu trôû xuoáng vaø coät boãng choác chöùa toaøn chaát loûng.
3.7.1.- Môû roäng - Trong nhöõng tröôøng hôïp naøy khoâng moät doøng hôi naøo ñi leân tôùi ñænh coät ñöôïc vaø nhieät cung caáp cho bình caát phaûi ñöôïc giaûm xuoáng ñeå thieát laäp quaù trình chöng caát oån ñònh trôû laïi. Ñieåm ngaäp luït thöôøng ñöôïc xaùc ñònh trong quaù trình ñaùnh giaù hieäu suaát coät baèng caùch duøng hoãn hôïp thöû n-heptan vaø metylcyclohecxan.
3.8.- Hoài löu noäi taïi - Laø phaàn chaát loûng chaûy xuoáng trôû laïi beân trong coät moät caùch bình thöôøng.
3.8.1.- Môû roäng - Trong tröôøng hôïp cuûa moät coät ñaúng nhieät khi chöng caát moät hôïp chaát tinh khieát, hoài löu noäi taïi luoân khoâng ñoåi töø ñænh cho ñeán ñaùy coät vaø baèng vôùi hoài löu ngay taïi thieát bò hoài löu. Khi chöng caát daàu, coät chöng caát phaùt sinh dynamic hold-up gaây ra moät gradien nhieät ñoä ñeå thieát laäp neân moät löôïng hoài löu noäi taïi ñi keøm lôùn hôn ôû taïi ñaùy cuûa coät.
3.9.- Söï tuït aùp ( pressure drop ) - Laø sai bieät giöõa aùp suaát ño taïi sinh haøn vaø aùp suaát ño taïi bình caát.
3.9.1.- Môû roäng - Noù ñöôïc bieåu thò baèng soá kPa ( mmHg ) treân moät meùt chieàu cao cheâm cuûa caùc coät nhoài, hay soá kPa ( mmHg ) cho toaøn boä ñoái vôùi nhöõng coät caát taàng ñóa thöïc. Cuøng toác ñoä soâi nhö nhau, daàu aromatic coù ñoä tuït aùp cao hôn daàu parafinic cuõng nhö daàu coù troïng löôïng phaân töû löôïng cao coù ñoä tuït aùp cao hôn loaïi coù troïng löôïng phaân töû thaáp.
3.10.- Tyû soá hoài löu, R - Laø tyû leä cuûa löôïng hoài löu ( reflux ) so vôùi löôïng caát ( distillate ).
3.10.1.- Môû roäng - Löôïng hôi leân ñeán ñænh coät ñöôïc ngöng tuï hoaøn toaøn vaø phaàn loûng ngöng tuï ñöôïc chia laøm hai phaàn. Moät phaàn L ( hoài löu ), ñöôïc cho quay trôû laïi coät coøn phaàn kia D
( phaàn caát - distillate ) ñöôïc laáy ra laøm saûn phaåm. Tyû soá hoài löu ( R = L/D ), coù theå bieán thieân töø 0 khi laáy ra toaøn boä ( L=0 ) ñeán voâ cuøng khi hoài löu hoaøn toaøn ( D=0 ).
3.11.- Löôïng giöõ tónh ( static hold-up ) hay löôïng baùm dính - laø löôïng chaát loûng coøn dính laïi treân coät sau khi thaùo heát taïi thôøi ñieåm keát thuùc quaù trình chöng caát.
3.11.1. - Môû roäng - Ñaây laø ñaëc tröng cuûa vaät cheâm hay keát caáu cuûa caùc ñóa, vaø phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn cuûa chaát trong coät taïi ñieåm caét cuoái cuøng cuõng nhö vaøo nhieät ñoä soâi cuoái.
3.12.- Toác ñoä laáy saûn phaåm ( takeoff rate ) - Laø tyû leä saûn phaåm laáy ra töø thieát bò hoài löu ñöôïc bieåu thò baèng mL/giôø.
3.13.- Ñóa lyù thuyeát - Laø phaàn cuûa moät coät ñoøi hoûi ñeå ñaït söï caân baèng nhieät ñoäng hoïc giöõa moät pha loûng vaø pha hôi cuûa chính noù.
3.13.1.- Môû roäng - Chieàu cao töông ñöông moät ñóa lyù thuyeát ( HETP ) ñoái vôùi caùc coät cheâm ñöôïc bieåu dieãn baèng mm. Trong tröôøng hôïp caùc coät taàng ñóa thöïc, hieäu suaát ñöôïc dieãn taû laø phaàn traêm cuûa moät ñóa lyù thuyeát maø noù ñöôïc thöïc hieän nhö moät ñóa thöïc.
4.- TOÅNG QUAN PHÖÔNG PHAÙP .
4.1.- Moät maãu daàu thoâ oån ñònh ñaõ caân côõ khoaûng 1 - 30L ñöôïc chöng caân ñeán nhieät ñoä toái ña 400oC AET ( nhieät ñoä chuyeån ñoåi aùp suaát khí quyeån ) vôùi moät coät chöng caát phaân ñoaïn coù hieäu suaát khi hoài löu hoaøn toaøn ít nhaát laø 14 - 18 ñóa lyù thuyeát.
4.2.- Tyû soá hoài löu 5:1 ñöôïc duy trì ôû taát caû caùc aùp suaát vaän haønh, ngoaïi tröø khi vaän haønh ôû khoaûng aùp suaát quaù thaáp töø 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ kPa ( 5 - 2 mmHg ) thì tyû soá hoài löu 2:1 laø thích hôïp. Trong caùc tröôøng hôïp tranh chaáp hay thöû nghieäm lieân phoøng, caùc caáp ñoä aùp suaát thaáp, caùc tyû soá hoài löu vaø thang nhieät ñoä caùc ñieåm caát phaûi ñöôïc thoáng nhaát giöõa caùc phía ñoái taùc tröôùc khi baét ñaàu tieán haønh quaù trình chöng caát.
4.3.- Caùc keát quaû nhieät ñoä, aùp suaát vaø nhöõng thoâng soá khaùc phaûi ñöôïc ghi laïi trong töøng khoaûng vaø cuoái moãi ñieåm caét hay phaân ñoaïn.
4.4.- Caân ño khoái löôïng vaø tyû troïng cuûa moãi cuùp hay phaân ñoaïn. Caùc hieäu suaát chöng caát theo khoái löôïng ñöôïc tính töø khoáâi löôïng cuûa toaøn boä caùc phaân ñoaïn keå caû phaân ñoaïn khí hoaù loûng vaø phaàn caën. Hieäu suaát chöng caát theo theå tích cuûa taát caû caùc phaân ñoaïn vaø caën ôû 15oC ñöôïc tính theo khoái löôïng vaø tyû troïng.
4.5.- Töø caùc soá lieäu naøy coù theå veõ caùc ñöôøng cong ÑST ( TBP ) cuûa phaàn traêm khoái löôïng hay theå tích hoaëc caû hai theo nhieät ñoä chuyeån ñoåi aùp suaát khí quyeån AET.
5.- YÙ NGHÓA & COÂNG DUÏNG :
5.1.- Phöông phaùp thöû naøy laø moät trong nhöõng pheùp thöû thöïc hieän vôùi moät maãu daàu thoâ ñeå xaùc ñònh giaù trò cuûa noù. Noù cung caáp söï ñaùnh giaù veà hieäu suaát cuûa caùc phaân ñoaïn vôùi nhöõng khoaûng soâi khaùc nhau vaø töø ñoù coù theå ñaùnh giaù veà tính chaát thöông phaåm thoâng qua nhöõng thoâng soá kyõ thuaät.
5.2.- Phöông phaùp thöû naøy phuø hôïp vôùi hieäu suaát chöng caát trong phoøng thí nghieäm tieâu chuaån coù söï lieân heä 15/5. Caùc phaân ñoaïn ñöôïc laáy ra coù theå phaân tích nhö nhöõng maãu thaønh phaåm hay hoãn hôïp saûn phaåm cho caùc nghieân cöùu phaân tích, ñaùnh giaù coâng ngheä hay chaát löôïng saûn phaåm. Quaù trình chuaån bò vaø ñaùnh giaù caùc hoãn hôïp nhö theá khoâng ñöôïc ñeà caäp trong tieâu chuaån naøy.
5.3.- Phöông phaùp thöû naøy coù theå ñöôïc duøng nhö moät coâng cuï phaân tích phuïc vuï vieäc kieåm tra caùc hôïp chaát daàu moû khaùc ngoaïi tröø LPG, caùc naptha raát nheï vaø caùc hôïp chaát coù nhieät ñoä soâi ñaàu lôùn hôn 400oC.
6.- THIEÁT BÒ :
6.1.- Quaù trình chöng caát ôû aùp suaát khí quyeån - Taát caû caùc boä phaän phaûi tuaân theo nhöõng yeâu caàu cuï theå döôùi ñaây. Caùc duïng cuï ñieän töû coù theå ñöôïc söû duïng neáu chöùng minh ñöôïc raèng chuùng cuõng phuø hôïp vôùi nhöõng yeâu caàu ñoù. Thieát bò ñieån hình ñöôïc minh hoïa trong Hình 1.
6.1.1.- Bình chöng caát - Bình chöng caát phaûi coù kích côõ lôùn hôn theå tích maãu ít nhaát 50%. Löôïng maãu, trong khoaûng töø 1 - 30L, ñöôïc xaùc ñònh bôûi tính chaát löö giöõ ( holdup ) cuûa coät caát nhö trong Baûng 1 vaø moâ taû trong Phuï luïc A2. Bình chöng caát phaûi coù ít nhaát laø moät nhaùnh.
6.1.1.1- Coå nhaùnh ñöôïc söû duïng nhö moät oáng thaêm nhieät. Noù caùch ñaùy bình khoaûng 5 mm ñeå ñaûm baûo raèng vaøo cuoái quaù trình chöng caát noù vaãn ñöôïc nhuùng trong maãu. Neáu coù theâm coå nhaùnh thöù hai, noù coù theå ñöôïc duøng ñeå ño ñoä tuït aùp ( pressure drop ) baèng moät doøng nitô hay duøng ñeå khuaáy cô hoïc hoaëc caû hai.
6.1.1.2.- Neáu duøng moät bình hình caàu coù khuaáy töø, bình seõ phaûi hôi phaúng hay loõm ôû ñaùy ñeå khuaáy töø coù theå quay töï do maø khoâng maøi moøn thuûy tinh. Trong tröôøng hôïp naøy, ñieåm döøng cuûa oáng thaêm nhieät phaûi caùch xa giöõa moät khoaûng 405 mm ñeå traùnh thanh khuaáy töø. Coù theå duøng ñaù boït nhö moät taùc nhaân khuaáy troän.
6.1.1.3.- Chuù yù - Beân vaïnh lôïi ñieåm deã daøng quan saùt cuûa bình chöng caát thuûy tinh, thì caùc bình baèng thuûy tinh cuõng seõ trôû neân nguy hieåm neáu chuùng chöùa quaù nhieàu maãu. Vì lyù do naøy, khoâng neân duøng caùc bình thuûy tinh coù dung tích lôùn hôn 10L.
6.1.2.- Heä thoáng caáp nhieät - Vieäc caáp nhieät cho bình phaûi theo moät nguyeân taéc sao cho söï soâi hoaøn toaøn ñöôïc duy trì vôùi toác ñoä oån ñònh ôû taát caû caùc möùc aùp suaát khaùc nhau. Moät lôùp voû caáp nhieät ñieän bao phuû phaàn nöûa döôùi bình vaø neân coù 1/3 löôïng nhieät ngay taïi khoaûng giöõa ñaùy, 2/3 löôïng nhieät cho caùc phaàn coøn laïi cuûa nöûa bình. Khi duøng nhöõng boä ñieàu khieån töông thích, nguoàn nhieät cung caáp coù theå xöû lyù thuû coâng baèng caùch duøng moät bieán theá töï ngaãu treân moãi doøng, nguoàn nhieät yeáu hôn ñöôïc ñieàu khieån töï ñoäng baèng moät duïng cuï coù khaû naêng caûm nhaän ñoä tuït aùp cuûa coät nhö vieäc ño baèng aùp keá vi sai ( differential pressure instrucment ) hay baèng caùch ño tröïc tieáp toác ñoä chöng caát.
6.1.2.1.- Ñieän naêng toái thieåu duøng ñeå laøm soâi hoaøn toaøn moät daàu thoâ côõ khoaûng 0.125 W/mL maãu. Khi muoán caáp nhieät nhan h hôn neân duøng löôïng ñieän naêng gaáp ñoâi soá naøy.
6.1.2.2.- Toaû nhieät suaát ( heat density ) cuûa caùc nguoàn nhieät xaáp xæ baèng 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ W/cm2. Ñieàu naøy ñoøi hoûi vieäc söû duïng vaûi thaïch anh coù gia coá sôïi nickel ñeå baûo ñaûm tuoåi thoï hôïp lyù.
6.1.2.3.- Cuõng coù theå duøng nguoàn nhieät nhuùng chìm theo caùch töông töï vaø noù coù öu ñieåm laø phaûn hoài nhanh hôn nhöng chuùng mau hoûng hôn cuõng nhö ñoøi hoûi moät bình ñöôïc cheá taïo ñaëc bieät ñeå baûo ñaûm raèng caùc boä phaän caáp nhieät vaãn coøn bò nhuùng chìm trong maãu vaøo thôøi ñieåm cuoái cuûa quaù trình. Khi ñöôïc söû duïng, toûa nhieät suaát cuûa chuùng gaàn baèng 4/cm2.
6.1.2.4.- Nöûa treân cuûa bình ñöôïc bao phuû baèng moät lôùp voû ñeå traùnh thaát thoaùt nhieät vaø ñöôïc caáp nhieät vaøo khoaûng 0.25 W/cm2 .
6.1.3.- Coät chöng caát phaân ñoaïn - Coät chöng caát phaân ñoaïn phaûi chöùa hoaëc laø phaàn cheâm rieâng hay laø caùc taàng ñiaõ thöïc töông ñöông vôùi nhöõng gì ñaõ trình baøy trong Baûng 1 vaø thoaû maõn caùc tieâu chí ( specification ) töø phaàn 6.1.3.1 - 6.1.3.4. Baûng 2 lieät keâ nhöõng nhaø cung öùng phaàn cheâm thích hôïp cuûa Baéc Myõ.
6.1.3.1.- Ñöôøng kính trong naèm trong khoaûng 25 - 70mm.
6.1.3.2.- Hieäu suaát phaûi naèm trong khoaûng 14 - 18 ñóa lyù thuyeát khi hoài löu hoaøn toaøn ñöôïc xaùc ñònh bôûi qui trình moâ taû trong Phuï luïc A1.
6.1.3.3.- Coät chöng caát phaân ñoaïn bao goàm moät coät thuûy tinh hoaøn toaøn vaø thieát bò hoài löu ñöôïc gaén toaøn boä vôùi moät lôùp voû chaân khoâng traùng thuûy coù ñoä chaân khoâng vónh cöûu thaáp hôn 0.1 mmPa ( 10-6 mmHg ). Noù coù tính ñaúng nhieät khi thöû nghieäm theo Phuï luïc A3.
6.1.3.4.- Coät phaûi ñöôïc gaén vôùi moät lôùp baûo oân caùch nhieät, chaúng haïn nhö moät lôùp voû ngang caân baèng vôùi nhieät ñoä hôi beân trong coät. Ñeå thoûa maõn ñieàu naøy, voû chaân khoâng phaûi coù moät nhieät keá caûm bieán ( temp. sensor ) nhö laø moät caëp nhieät ñieän chaúng haïn ñöôïc haøn theâm khoaûng 6cm2 lôùp ñoàng hay thau vaø gaén chaët vaøo thaønh ngoaøi cuûa voû thuûy tinh taïi vò trí ngay phía döôùi thieát bò hoài löu.
6.1.3.5.- Thieát bò chia doøng hoài löu ñöôïc ñònh vò theo ñöôøng kính cuûa moät coät ngay phía treân ñaàu cuûa phaàn cheâm hay taàng ñiaõ treân cuøng. Noù phaûi coù khaû naêng phaân doøng ngöng tuï vôùi ñoä chính xaùc lôùn hôn 90% trong khoaûng giöõa coät vaø ñöôøng oáng laáy saûn phaåm treân moät khoaûng tyû leä töø 25% ñeán 95% cuûa toác ñoä soâi cöïc ñaïi cuûa coät khi xaùc ñònh theo Phuï luïc A7.
6.1.4.- Sinh haøn - Sinh haøn phaûi coù coâng suaát vöøa ñuû ñeå ngöng tuï toaøn boä hôi C4 - C5 trong daàu vôùi moät toác ñoä ñaõ ñònh baèng caùch söû duïng nhieät ñoä cuûa taùc nhaân laïnh khoaûng - 20oC.
6.1.5.- Caùc baãy laïnh - Hai baãy hieäu quaû coù coâng suaát thích hôïp ñöôïc laøm laïnh baèng nöôùc ñaù khoâ vaø hoãn hôïp alcohol ñöôïc noái lieân tieáp nhau vôùi ñöôøng daãn cuûa boä sinh haøn khi coù maët caùc caáu töû nheï, chaúng haïn nhö luùc baét ñaàu quaù trình chöng caát. Ñoái vôùi quaù trình chöng caát chaân khoâng, duøng moät baãy kieåu Dewar cuõng ñöôïc laøm laïnh nbaèng ñaù khoâ ñeå baûo veä thieát bò ño chaân khoâng khoûi caùc hôi.
6.1.6.- Boä thu khí - Neáu caàn ñoù khi khoâng theå ngöng tuï, moät khí keá coù theå ñöôïc noái vôùi ñaàu ra cuûa baãy vôùi moät oáng chöùa CaCl2 khan ôû giöõa nhaèm huùt aåm töø vieäc thu hoài trong caùc baãy. Khi coù nhu caàu phaân tích caùc maãu khí, coù theå thu khí trong moät bình nhöïa roãng ( plastic balloon ) coù kích thöôùc thích hôïp thay theá cho khí keá hoaëc laép sau noù. Theå tích cuûa khí coù theå xaùc ñònh ñöôïc baèng caùch tính toaùn söï gia taêng aùp suaát sau khi cho noù qua moät bình ñöôïc huùt chaân khoâng ñaõ bieát tröôùc theå tích.
6.1.7.- Boä thu phaân ñoaïn - Boä phaän naøy cuûa thieát bò cho pheùp thu phaàn caát maø khoâng laøm giaùn ñoaïn trong suoát quaù trình laáy saûn phaåm töø oáng thu döôùi baát kyø aùp suaát khí quyeån hay chaân khoâng. Noù cuõng cho pheùp laáy saûn phaåm töø heä thoáng chaân khoâng maø khoâng aûnh höôûng ñeán caùc ñieàu kieän vaän haønh trong coät.
6.1.8.- Caùc bình thu saûn phaåm - Caùc oáng thu phaûi coù kích côõ thích hôïp vôùi löôïng daàu thoâ ñem caát. Dung tích thöôøng duøng vaøo khoaûng 100 - 500mL. Chuùng ñöôïc caân chænh vaø chia ñoä ñeå cho pheùp ñoïc keát quaû chính xaùc ñeán 1% ( hai soá leû ).
6.1.9.- Thieát bò ño vaø ghi nhaän :
6.1.9.1.- Ñaàu cuûa nhieät keá caûm bieán phaûi ñöôïc ñaët treân ñænh cuûa phaàn cheâm hay taàng ñóa thuûy tinh treân cuøng vaø ngay saùt vôùi thieát bò chia doøng hoài löu nhöng khoâng tieáp xuùc vôùi doøng hoài löu loûng. Vò trí phaûi ñöôïc kieåm tra theo phöông phaùp moâ taû trong Phuï luïc A4. Noù phaûi coù thôøi gian nguoäi khoâng vöôït quaù 175 giaây nhö moâ taû trong Phuï luïc A5. Caûm bieán phaûi ñöôïc caân chænh nhö trong Phuï luïc A6. Nhieät ñoä hôi ñöôïc ño chính xaùc ñeán 0.5oC vaø ghi laïi baèng tay hay töï ñoäng.
6.1.9.2.- Ñoä tuït aùp trong suoát quaù trình vaän haønh ñöôïc ño baèng moät aùp keá hay boä chuyeån ñoåi aùp suaát noái giöõa bình vaø boä sinh haøn. Cho moät doøng nitô yeáu ( 8 cm3/ giaây ) chaïy qua giöõa aùp keá vaø bình ñeå ngaên ngöøa tình traïng ngöng tuï trong ñöôøng oáng noái. Thoâng thöôøng toác ñoä soâi ñöôïcñieàu khieån baèng caùch ño ñoä tuït aùp trong coät caát.
6.2.- Quaù trình chöng caát döôùi ñieàu kieän aùp suaát chaân khoâng - Beân caïnh caùc thieát bò ñöôïc lieät keâ trong phaàn 6.1, thieát bò ñeå chöng caát ôû aùp suaát chaân khoâng phaûi coøn bao goàm nhö sau :
6.2.1.- Bôm chaân khoâng- Heä thoáng chaân khoâng, coù khaû naêng duy trì aùp suaát oån ñònh treân toaøn boä khoaûng aùp suaát laøm vieäc. Noù phaûi coù coâng suaát ñeå giaûm aùp suaát trong caùc oáng thu töø aùp suaát khí quyeån xuoáng 0.25 kPa ( 2 mmHg ) it1 hôn 30 giaây maø khoâng laøm xaùo troän heä thoáng trong quaù trình huùt saïch caùc oáng thu ôû aùp suaát chaân khoâng. Coù theå duøng moät bôm rieâng bieät cho muïc ñích naøy.
6.2.2.- Boä ño chaân khoâng :
6.2.2.1.- Thieát bò duøng ñeå ño aùp suaát döôùi aùp suaát khí quyeån phaûi coù ñoä chính xaùc ít nhaát baèng caùc giaù trò sau ñaây :
AÙp suaát chöng caát Ñoä chính xaùc
kPa mmHg kPa mmHg
100 - 13.3 760 - 100 0.13 1.0
13.3 - 1.33 99 - 10 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ
1.33 - 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ
6.2.2.2.- ÔÛ trong khoaûng aùp suaát tuyeät ñoái lôùn hôn 13.3 kPa ( 100 mmHg ), moät aùp keá thuûy ngaân hay chaân khoâng ñeàu thoûa maõn ñoä laëp laïi treân khi chuùng ñöôïc giöõ saïch seõ vaø huùt chaân khoâng hôïp lyù. Döôùi möùc naøy, thì duy nhaát chæ coù boä ño McLeod môùi thoûa maõn ( Phuï luïc A6 ). Caùc boä ño McLeod ñöôïc giöõ kyõ khoûi aùp suaát khí quyeån khi chöa söû duïng. Caùc boä ño chaân khoâng khaùc coù baûn chaát ñieän töû hay cô hoïc khoâng tin töôûng vì quaù nhieàu ñieåm gaây sai soá vaø chæ coù theå ñöôïc söû duïng ñoàng thôøi hay ñöôïc kieåm tra thöôøng xuyeân baèng moät boä ño McLeod.
6.2.2.3.- Moät boä ño töông öùng vôùi boä McLeod laø aùp keá maø noù coù theå ñöôïc söû duïng cuøng vôùi moät maùy ghi nhieät ñoä chuaån ñeå ghi laïi tín hieäu soá cuûa aùp suaát. Chaát loûng soâi chuaån,
n- tetradecan, phaûi coù ñoä tinh khieát 99.9% khi kieåm tra baèng pheùp phaân tích saéc kyù khí. Khi coù daáu hieäu bò nhieãm baån, Boä ño phaûi ñöôïc laøm saïch vaø thay theá ñeå baûo ñaûm ñoä chính xaùc. Söû duïng Hình 2 ñeå xaùc ñònh aùp suaát laøm vieäc töø nhieät ñoä cuûa chaát loûng soâi chuaån.
6.2.2.4.- Ñieåm noái hiöõa boä ño chaân khoâng vaø heä thoáng veà nguyeân taéc caøng gaàn thieát bò phaân doøng hoài löu caøng toát. OÁng noái phaûi ñaûm baûo coù ñöôøng kính trong ñuû ñeå ñaûm baûo raèng khoâng gaây ra hieän töôïng giaûm aùp trong ñöôøng oáng. Khoâng khi naøo boä ño chaân khoâng ñöôïc gaén gaàn vôùi bôm huùt chaân khoâng.
6.2.2.5.- Taát caû caùc boä ño phaûi ñöôïc baûo quaûn caån thaän khoûi caùc hôi ngöng tuï, ñaëc bieät laø hôi nöôùc, baèng moät baãy coù theå ñöôïc laøm laïnh baèng nöôùc ñaù khoâ.
6.2.3.- Boä ñieàu hoaø aùp suaát, - Boä ñieàu hoøa coù khaû naêng duy trì aùp suaát cuûa heä thoáng oån ñònh ôû taát caû caùc aùp suaát laøm vieäc. Söï ñieàu hoøa töï ñoäng coù theå ñaït ñöôïc nhôø moät duïng cuï coù theå cung caáp khoâng khí vaøo ñöôøng bôm gaàn vôùi bôm khi coù nhu caàu. Thieát bò thích hôïp laø moät van ñieàu tieát ( solenoid valve ) ñöôïc gaén giöõa bôm chaân khoâng vaø moät boàn döï tröõ ( source tank ) coù dung tích ít nhaát laø 10L.Töông töï, moät van coù theå ñieàu khieån deã daøng bôûi moät kyõ thuaät vieân ñaõ qua ñaøo taïo.
7.- LAÁY MAÃU :
7.1.- Vieäc laáy maãu ñöôïc thöïc hieän theo Höôùng daãn ASTM D 4057 hay D 4177. Maãu phaûi ñöôïc chöùa trong bình nieâm kín vaø khoâng bò roø gæ.
7.2.- Laøm laïnh maãu xuoáng nhieät ñoä töø 0 - 5oC baèng caùch ñaët noù vaøo moä tuû laïnh trong voøng vaøi giôø ( toát nhaát laø ñeå qua ñeâm ) tröôùc khi môû naép bình.
7.3.- Neáu tröôùc khi môû naép nhaän thaáy daáu hieäu maãu coù nöôùc, thöïc hieän chöng caát sô boä ñeå taùch loaïi nöôùc theo höôùng daãn trong phaàn Phuï luïc A8.
7.4.- Neáu maãu xuaát hieän tinh theå parafin raén hay quaù nhôùt, taêng nhieät ñoä leân cao hôn ñieåm ñoâng ñaëc cuûa noù khoaûng 5oC.
7.5.- Laéc maãu baèng baát kyø caùch naøo töông thích vôùi khoái löôïng cuûa noù ñeå ñaûm baûo raèng noù ñaõ ñöôïc troän ñeàu.
8.- CHUAÅN BÒ THIEÁT BÒ.
8.1.- Röûa saïch vaø saáy khoâ coät chöng caát vaø taát caû caùc duïng cuï thuûy tinh keøm theo tröôùc khi tieán haønh quaù trình chöng caát môùi.
8.2.- Ñaûm baûo raèng heä thoáng khoâng bò hôû cuõng nhö toaøn boä caùc beáp, daây caáp nhieät, caùc thieát bò ñieài khieån, vaø caùc boä phaän khaùc ñang trong ñieàu kieän coù theå hoaït ñoäng toát. Ñoàng hoà hay loaïi thôøi löôïng keá khaùc phaûi ñöôïc chuaån bò toát cho vieäc söû duïng.
9.- QUI TRÌNH.
9.1.- Naïp maãu :
9.1.1.- Löôïng maãu seõ naïp sao cho löôïng giöõ ñoäng ( dynamic hold-up ) xaùc ñònh ñöôïc theo Phuï luïc A2 naèm trong khoaûng 2 - 4% löôïng maãu khi vaän haønh ôû 75% ñoä soâi cöïc ñaïi
( xem Baûng 1 ). Laøm laïnh bình tôùi nhieät ñoä khoâng thaáp hôn 0oC.
9.1.2.-Cho thanh khuaáy hay cho moät vaøi maãu thuûy tinh hoaëc söù vaøo bình ñeå kieåm soaùt söï soâi.
9.1.3.- Xaùc ñònh tyû troïng cuûa maãu theo caùc phöông phaùp ASTM D 941, D 1217, D 1298.
9.1.4.- Tính khoái löôïng daàu thoâ öùng vôùi theå tích maãu naïp mong muoán xaáp xæ 5% . Caân chính xaùc ñeán 1% ( 0.01 ), cho löôïng maãu naøy vaøo bình caát.
9.1.5.- Gaén bình vôùi coät caát vaø noái duïng cuï ño ñoä tuït aùp. Laép heä thoáng caáp nhieät, maùy khuaáy, vaø caùc thieát bò phuï trôï.
• GHI CHUÙ SOÁ 1: Chuù yù - Khí ñoä H2S thöôøng thoaùt ra khoûi daàu thoâ vaø phaûi thaät caån thaän hoaëc haáp thuï khí qua caùc baãy laïnh hay ñuoåi noù ra choã aùn toaøn hôn.
9.2.- Quaù trình taùch khí ( de- butan hoùa ) :
9.2.1.- Yeâu caàu ñoái vôùi thieát bò theo 6.1.5 vaø 6.16.
9.2.2.- Môû chu trình laøm laïnh ôû nhieät ñoä khoâng cao hôn - 20oC cho sinh haøn, ngöng tuï phaàn caát, vaø oáng thu neáu caàn thieát.
9.2.3.- Ghi nhaän aùp suaát cuûa baromet taïi thôøi ñieåm ban ñaàu vaø trong suoát quaù trình chöng caát.
9.2.4.- Caáp nhieät cho bình caát vôùi moät toác ñoä sao cho doøng hôi leân ñeán ñænh coät trong khoaûng 20 - 50 phuùt keå töø luùc khôûi ñoäng. Xöû lyù löôïng nhieät cung caáp ñeå ñaït ñoä tuït aùp thaáp hôn
0.13 kPa/m ( 1.0 mmHg/m ) ñoái vôùi caùc coät nhoài hay nhoû hôn 0.065 kPa ( 0.5 mmHg ) vôùi caùc coät taàng ñóa thaät. Chöông trình ñieàu khieån töï ñoäng thieát bò tuaân thuû theo caùc qui taéc treân. Baät maùy khuaáy töø neáu duøng.
9.2.5.- Ñeå coät vaän haønh ôû cheá ñoä hoài löu hoaøn toaøn cho ñeán khi nhieät ñoä doøng hôi ñaït caân baèng nhöng khoâng quaù 15 phuùt keå töø khi xuaát hieän gioït ngöng ñaàu tieân taïi thieát bò hoài löu.
9.2.6.- Ghi laïi nhieät ñoä hôi nhö laø nhieät ñoä soâi ñaàu.
9.2.7.- Ngöng chu trình laøm laïnh vaø theo doõi nhieät ñoä hôi. Khi nhieät ñoä doøng hôi ñaït 15oC, tieáp tuïc môû laïi doøng tuaàn hoaøn laïnh.
9.2.8.- Neáu nhieät ñoä hôi xuoáng thaáp hôn 15oC, tieáp tuïc hoài löu trong voøng ít nhaát 15 phuùt. Laäp laïi phaàn 9.2.7. Neáu nhieät ñoä hôi oån ñònh ôû 15oC hay taêng leân, tieáp tuïc phaàn chöng caát khí quyeån.
• GHI CHUÙ SOÁ 2: Chuù yù - Ba böôùc tieáp theo ñaây seõ khoâng ñöôïc thöïc hieän cho ñeán khi phaân ñoaïn naptha ñaàu tieân ñaõ ñöôïc laáy ra hoaøn toaøn ñeå ñaûm baûo raèng taát caû phaàn muõ khí cuõng ñaõ ñöôïc thu hoài heát.
9.2.9.- Thaùo vaø caân caùc baãy ñöôïc laøm laïnh baèng nöôùc ñaù khoâ coù chöùa chaát loûng hydrocarbon nheï sau khi ñaõ lau thaät khoâ chuùng.
9.2.10.- Laáy maãu chöùa trong baãy ñaàu tieân baèng caùch duøng moät bình chòu aùp dung tích côõ 10 - 50mL ñaõ ñöôïc huùt chaân khoâng xuoáng khoâng thaáp hôn 26.6 kPa ( 200 mmHg ). Giöõ taát caû caùc bình ôû nhieät ñoä aâm saâu cuûa nöôùc ñaù khoâ ñeå ñaûm baûo khoâng bò maát maùt hôi. Baãy ñaàu tieân keá lieàn vôùi sinh haøn seõ chöùa haàu heát maãu. Neáu thaáy coù ngöng tuï trong baãy thöù hai, laáy maãu caû hai baãy hay troän laãn chuùng tröôùc khi laáy maãu.
9.2.11.- Chuyeån maãu vaø bình chöùa khí, neáu coù, cho phaân tích theo phöông phaùp thöû ASTM D 2427 ñeå baùo caùo phaàn muõ khí.
9.3.- Chöng caát ôû aùp suaát khí quyeån :
9.3.1.- Duy trì nhieät ñoä - 20oC trong heä thoáng oáng daãn cuûa sinh aøn phaàn caát vaø buoàng thu cuõng nhö trong sinh haøn. Baät boä ñieàu khieån caáp nhieät voû coät caát vaø duy trì nhieät ñoä voû thaáp hôn nhieät ñoä hôi töø 0 - 5oC.
9.3.2.- Ñieàu chænh löôïng nhieät caáp khi caàn thieát ñeå thieát laäp vaø duy trì toác ñoä soâi xaáp xæ baèng 75% so vôùi giaù trò cöïc ñaïi. Coù theå duøng HÌnh 3 vaø 4 nhö moät höôùng daãn ñeå laäp trình. Caùc tyû leä cho nhöõng löôïng maãu khaùc nhau coù theå tính ñöôïc baèng caùch nhaân toác ñoä soâi trong Baûng 1 vôùi dieän tích thieát dieän ngang cuûa coät vaø chia cho toång cuûa tyû soá hoài löu + 1.
9.3.3.- Baét ñaàu laáy saûn phaåm vôùi tyû soá hoài löu 5:1 vaø toång thôøi gian cuûa chu kyø naèm trong khoaûng 20 - 30 giaây.
9.3.4.- Thu hoài phaàn caát theo nhöõng phaân ñoaïn rieâng bieät vaø lieân tieáp nhau vôùi nhöõng löôïng thích hôïp. Löôïng phaân ñoaïn khuyeán caùo laø söï töông öùng nhieät ñoä hôi töø 5 - 10oC. Thu caùc phaân ñoaïn coù ñieåm soâi nhoû hôn 65oC vaøo caùc oáng thu ñöôïc laøm laïnh ít nhaát laø 0oC. Khi nhieät ñoä hôi ñaït ñeán 65oC, thì coù theå duøng nöôùc thay theá cho taùc nhaân laïnh cuûa oáng sinh haøn vaø oáng ngöng töông öùng.
9.3.5.- Taïi cuoái moãi phaân ñoaïn vaø taïi moãi ñieåm caét, ghi laïi caùc soá lieäu sau ñaây :
9.3.5.1.- Thôøi gian, tính baèng giôø vaø phuùt.
9.3.5.2.- Theå tích tính baèng mL.
9.3.5.3.- Nhieät ñoä hôi tính baèng oC chính xaùc ñeán 0.5oC.
9.3.5.4.- Nhieät ñoä cuûa chaát loûng ñang soâi tính baèng oC vaø chính xaùc ñeán 1oC.
9.3.5.5.- AÙp suaát khí quyeån tính baèng kPa ( mmHg )
9.3.5.6.- Ñoä tuït aùp trong coät tính baèng kPa ( mmHg ).
9.3.6.- Neáu löôïng nöôùc khaù lôùn gaëp phaûi trong sinh haøn hay oáng thu ( lôùn hôn 0.1% so vôùi maãu ), thöïc hieän qui trình nhö trong phaàn Phuï luïc A8 ñeå laøm khoâ maãu tröôùc khi tieáp tuïc quaù trình chöng caát.
9.3.7.- neáu quan saùt thaáy coù daáu hieäu ngaäp luït ( saëc coät ), giaûm toác ñoä nhieät trong khi vaãn tieáp tuïc thu hoài saûn phaåm cho ñeán khi taùi taïo laïi caùc cheá ñoä oån ñònh hôn. Neáu ñieåm caét naèm trong giai ñoaïn naøy thì ngöøng ngay quaù trình chöng caát, laøm nguoäi maãu, vaø ñoå trôû laïi nhöõng phaàn caát ñaõ thu hoài. Khôûi ñoäng laïi quaù trình chöng caát vôùi giai ñoaïn hoài löu hoaøn toaøn nhöng khoâng quaù 15 phuùt ñeå taùi laäp caùc ñieàu kieän vaän haønh tröôùc khi tieáp tuïc laáy saûn phaåm. Khoâng ñöôïc thöïc hieän moät laàn caét trong voøng 5oC keå töø khi khôûi ñoäng.
9.3.8.- Tieáp tuïc laáy saûn phaåm cho ñeán khi ñaït ñeán nhieät ñoä hôi cao nhaát ñaõ ñaët hay cho ñeán khi maãu coù daáu hieäu maãu loûng bò phaân huûy ( cracking ). Söï phaân huûy roõ neùt nhaát laø khi coù moät lôùp muø xuaát hieän trong bình roài sau ñoù laø taïi thieát bò hoài löu. Khoâng neân ñeå nhieät ñoä hôi vöôït quaù 210oC hay nhieät ñoä chaát loûng quaù 310oC.
9.3.9.- Ñoùng van hoài löu vaø heä thoáng caáp nhieät. Ñeå maãu nguoäi ñeán nhieät ñoä sao cho quaù trình chöng caát coù theå baét ñaàu tieáp tuïc ôû 13.3 kPa ( 100 mmHg ) maø khoâng gaây saëc coät. Nhieät ñoä naøy coù theå tính ñöôïc baèng caùch coäng theâm giaù trò T giöõa nhieät ñoä hôi vaø loûng nhaän ñöôïc trong quaù trình chöng caát khí quyeån ñeå döï ñoaùn nhieät ñoä hôi ñaàu tieân ôû aùp suaát chaân khoâng, hay baèng caùch tröø ñi ñaïi löôïng T töø nhieät ñoä chaát loûng sau cuøng ghi nhaän ñöôïc.
• GHI CHUÙ SOÁ 3: Quaù trình laøm nguoäi chaát loûng trong bình coù theå mau hôn baèng caùch thoåi nheø nheï moät doøng khí neùn vaøo phía treân bình ngay sau khi ñaõ thaùo lôùp voû buø nhieät cho noù. Khoâng neân duøng nhöõng tia khí laïnh. Ñoàng thôøi baät doøng laïnh ñi vaøo loõi daây laøm maùt bình, neáu coù söû duïng.
9.3.10.- Caân taát caû caùc phaân ñoaïn vaø xaùc ñònh tyû troïng cuûa chuùng.
9.3.11.- Chuyeån phaân ñoaïn caát ñaàu ñeå phaân tích saéc kyù khí.
9.4.- Chöng caát ôû aùp suaát 13.3 kPa ( 100 mmHg ) :
9.4.1.- Neáu coù nhu caàu caùc caét tieáp theo ôû nhöõng nhieät ñoä cao hôn, quaù trình chöng caát coù theå ñöôïc tieáp tuïc ôû aùp suaát thaáp, töông öùng vôùi nhieät ñoä toái ña chaát loûng ñang soâi coù theå chòu ñöôïc maø khoâng coù baát kyø daáu hieäu bò phaân huûy naøo. Trong ña soá caùc tröôøng hôïp noù vaøo khoaûng 310oC. Caùc daàu thoâ chöùa nhöõng hôïp chaát löu huyønh nhaïy nhieät laø nhöõng ngoaïi leä ñaùng keå tôùi. Trong baát kyø tröôøng hôïp naøo, khoâng neân thöïc hieän caét cuùp ôû nhieät ñoä caùch khôûi ñoäng 5oC bôûi vì khi ñoù coät chöa theå ôû traïng thaùi oån ñònh.
9.4.2.- Noái moät bôm chaân khoâng vaø heä thoáng kieåm soaùt vaøo thieát bò nhö trong Hình 1.
9.4.3.- Baät bôm chaân khoâng roài ñieàu chænh aùp suaát xuoáng daàn tôùi giaù trò 13.3 kPa (100 mmHg) hay ñaët boä ñieàu aùp taïi giaù trò naøy. Nhieät ñoä cuûa chaát loûng trong bình caát phaûi ñuû thaáp ñeå noù khoâng theå soâi ôû aùp suaát naøy. Neáu chaát loûng soâi tröôùc khi ñaït ñöôïc aùp suaát ñaõ ñaët, taêng aùp suaát leân roài laøm nguoäi theâm cho ñeán khi ñaït ñöôïc aùp suaát caàn thieát maø chaát loûng khoâng soâi.
9.4.4.- Caáp nhieät cho bình caát vaø taùi laäp quaù trình hoài löu ôû baát kyø tyû leä vöøa phaûi naøo taïi thieát bò hoài löu trong khoaûng thôøi gian chöøng 15 phuùt ñeå haâm noùng coät ñeán nhieät ñoä vaän haønh. Ngöng caáp nhieät nhaát thôøi vaø taêng aùp suaát leân baèng doøng khí nitô khoaûng 1 phuùt ñeå keùo heát phaàn dính treân coät veà bình caát.
9.4.5.- Caáp nhieät laïi cho bình caát vaø ñieàu chænh toác ñoä caáp nhieät ñeå duy trì moät ñoä tuït aùp oån ñònh baèng vôùi toác ñoä soâi xaáp xæ 75% so vôùi toác ñoä toái ña cuøng ôû aùp suaát naøy vaø baét ñaàu laáy saûn phaåm ngay. Caùc ñoä tuït aùp gaàn ñuùng caàn thieát cho muïc ñích naøy ñöôïc cho trong Hình 3. Baûo oân coät thaáp hôn nhieät ñoä hôi khoaûng 0 - 5oC trong suoát thôøi gian thao taùc.
9.4.6.- Laáy rieâng töøng caét cuùp vôùi nhöõng löôïng thích hôïp nhö trong muïc 9.3.4.
9.4.7.- Taïi cuoái moãi phaân ñoaïn vaø taïi moãi ñieåm caét, ghi laïi caùc soá lieäu sau ñaây :
9.4.7.1.- Thôøi gian, tính baèng giôø vaø phuùt.
9.4.7.2.- Theå tích tính baèng mL ño ñöôïc ôû nhieät ñoä moâi tröôøng.
9.4.7.3.- Nhieät ñoä hôi tính baèng oC chính xaùc ñeán 0.5oC cuøng vôùi boå chính, neáu coù.
9.4.7.4.- Nhieät ñoä cuûa chaát loûng ñang soâi tính baèng oC vaø chính xaùc ñeán 1oC.
9.4.7.5.- Ñoä tuït aùp trong coät tính baèng kPa ( mmHg ).
9.4.7.6.- AÙp suaát vaän haønh ño ngay taïi ñænh coät tính baèng kPa ( mmHg ) tuyeät ñoái cuøng vôùi boå chính, neáu coù.
9.4.7.7.- Nhieät ñoä chuyeån ñoåi veà aùp suaát khí quyeån ( AET ) baèng caùch duøng Baûng 3. Neáu AET khoâng coù trong Baûng 3, coù theå tính theo coâng thöùc trong phaàn Phuï luïc A9. Hình 5 chæ coù giaù trò nhö moät höôùng daãn trong vieäc tính caùc ñieåm caét trong suoát quaù trình chöng caát.
9.4.8.- Tieáp tuïc laáy saûn phaåm cho ñeán khi ñaït ñeán nhieät ñoä hôi cao nhaát ñaõ ñaët hay cho ñeán khi maãu coù daáu hieäu maãu loûng bò phaân huûy ( cracking ). Söï phaân huûy roõ neùt nhaát laø khi coù söï thoaùt ra cuûa doøng khí nhö laø daáu hieäu cuûa söï gia taêng aùp suaát cuõng nhö coù moät lôùp muø xuaát hieän trong bình ( Ghi chuù soá 4 ). Khoâng neân ñeå nhieät ñoä chaát loûng vöôït quaù 310oC.
• GHI CHUÙ SOÁ 4: Caån thaän - Caùc boä kieåm soaùt chaân khoâng töï ñoäng coù theå che giaáu söï taêng nheï aùp suaát do hieän töôïng phaân huûy ( cracking ).Ñeå traùnh ñieàu naøy ñoøi hoûi moät söï chuù yù cao ñoä.
9.4.9.- Ñoùng van hoài löu vaø heä thoáng caáp nhieät. Ñeå maãu nguoäi ñeán nhieät ñoä sao cho quaù trình chöng caát coù theå baét ñaàu tieáp tuïc ôû aùp suaát thaáp hôn maø khoâng coù söï soâi. Nhieät ñoä naøy coù theå tính ñöôïc baèng caùch coäng theâm giaù trò T giöõa nhieät ñoä hôi vaø loûng nhaän ñöôïc trong quaù trình chöng caát khí quyeån ñeå döï ñoaùn nhieät ñoä hôi ñaàu tieân ôû aùp suaát thaáp hôn, hay baèng caùch tröø ñi ñaïi löôïng T töø nhieät ñoä chaát loûng sau cuøng ghi nhaän ñöôïc.
9.4.10.- Caân taát caû caùc phaân ñoaïn vaø xaùc ñònh tyû troïng cuûa chuùng ôû 15oC.
9.5.- Chöng caát ôû aùp suaát thaáp hôn :
9.5.1.- Neáu chöa ñaït ñeán ñieåm caét cuoái cuøng, quaù trình chöng caát coù theå ñöôïc tieáp tuïc ôû aùp suaát thaáp hôn tuøy thuoäc vaøo söï giôùi haïn nhö tröôùc ñoù ( 9.4.1. ). Chæ ñöôïc pheùp duøng moät möùx aùp suaát trong khoaûng 13.3 - 0.266 kPa ( 100 - 2 mmHg ). Neáu ñieåm caét cuoái laø 400oC AET thì neân duøng möùc aùp suaát toái thieåu.
9.5.2.- Ñieàu chænh aùp suaát ñeán möùc mong muoán. Neáu chaát loûng soâi tröôùc khi ñaït ñöôïc aùp suaát, gia taêng aùp suaát leân vaø laøm nguoäi theâm cho ñeán khi coù theå ñaït ñöôïc aùp suaát ñaõ ñònh maø khoâng coù hieän töôïng soâi cuûa chaát loûng. Laøm theo qui trình trong 9.4.4.
9.5.3.- Nöôùc laøm maùt luaân chuyeån trong oáng sinh haøn vaø oáng ngöng saûn phaåm ôû nhieät ñoä moâi tröôøng hay ñöôïc haâm noùng leân ñeán moät nhieät ñoä ñaûm baûo raèng ôû nhieät ñoä naøy wax ( parafin ) khoâng keát tinh trong sinh haøn cuõng nhö oáng laáy saûn phaåm. Hoaëc laø, cho ngaäp nöôùc vaøo loõi laøm maùt ( cooling coils ) khoâng tuaàn hoaøn maø cho chaûy thoaûi maùi, hay tuaàn hoaøn moät doøng khí thay vì nöôùc nhö moät taùc nhaân laøm nguoäi.
9.5.4.- Tieáp tuïc vaän haønh bôm chaân khoâng nhö töø 9.4.5 - 9.4.8. Trong suoát quaù trình vaän haønh naøy, tyû soá hoài löu laø 2:1 neáu nhö coù söï thoûa thuaän töø tröôùc vaø ghi laïi trong baùo caùo. Chuyeån ñoåi nhieät ñoä hôi bieåu kieán vaø boå chính sang nhieät ñoä töông ñöông aùp suaát khí quyeån baèng caùch duøng caùc Baûng 4 hoaëc 5 hay Phuï luïc A9. Hình 5 chæ laø moät höôùng daãn veà caùch tính caùc ñieåm caét trong suoát quaù trình chöng caát.
9.5.5.- Kieåm tra thöôøng xuyeân ñeå ñaûm baûo raèng phaàn ngöng ( condensate ) chaûy bình thöôøng trong sinh haøn vaø phaàn caát ( distillate ) chaûy ñeàu sang oáng thu saûn phaåm. Neáu nhaän thaáy coù söï keát tinh parafin, naâng nhieät ñoä taùc nhaân laøm maùt trong sinh haøn leân nhö trong muïc 9.5.3.
9.5.6.- Khi ñaït ñöôïc ñieåm caét cuoái hay khi möùc giôùi haïn cuûa nhieät ñoä chaát loûng cuõng nhö aùp suaát trong coät khoâng cho pheùp tieáp tuïc quaù trình chöng caát ñöôïc nöõa, ñoùng van hoài löu vaø heä thoáng caáp nhieät ñoàng thôøi laøm nguoäi toaøn boä heä thoáng.
9.5.7.- Khi nhieät ñoä cuûa phaàn caën trong bình xuoáng döôùi 230oC, taét bôm chaân khoâng. Thoài moät luoàng khí nitô hay khí trô khaùc qua coät chöng caát. Khoâng ñöôïc duøng khoâng khí.
• GHI CHUÙ SOÁ 5: Caån thaän - Khoâng khí bò nghi ngôø laø nguyeân nhaân gaây ra noå caùc coät chöng caát khi noù ñöôïc thoåi vaøo coät luùc coøn quaù noùng, chaúng haïn nhö vaøo luùc cuoái cuûa quaù trình chöng caát.
9.5.8.- Ngöng chu trình laïnh trong sinh haøn vaø caùc thieát bò phuï trôï. Thaùo bình caát. Thu hoài phaàn baùm dính treân coät ( wettage ) baèng caùch chöng caát moät löôïng nhoû dung moâi nhö toluen chaúng haïn trong moät bình khaùc ñeå röûa coät, sinh haøn, vaø heä thoáng thu hoài saûn phaåm. Cho bay hôi dung moâi töø phaàn caën thu ñöôïc ôû nhieät ñoä cao hôi nhieät ñoä soâi cuûa dung moâi khoaûng 10oC, söû duïng doøng nitô thoåi nheï qua. Vôùi nhöõng quaù trình chöng caát khoâng coù muïc ñích tranh caõi, hay coù söï thoáng nhaát quan ñieåm, phaàn baùm dính ( holdup ) coù theå tính toaùn baèng caùch söû duïng moät ñoà thò töông töï nhö Hình 6. Tyû troïng cuûa phaàn holdup ñöôïc tính ngoaïi suy töø ñöôøng tyû troïng cuûa caùc phaân ñoaïn ñaõ caát. Phaàn baùm dính coá ñiïnh ( static holdup ) coù theå ñöôïc xöû lyù nhö moät cuùp nhoû rieâng bieät hay pha troän vaøo caën bình tröôùc khi tieán haønh caùc thí nghieäm khaùc. Phaûi thöïc hieän caùch sau neáu beân caïnh tyû troïng caùc chæ tieâu khaùc cuõng seõ ñöôïc thöïc hieän cho phaàn caën.
9.5.9.- Caân taát caû caùc phaân ñoaïn vaø caën trong bình ñoàng thôøi xaùc ñònh tyû troïng cuûa chuùng ôû 15oC baèng phöông phaùp phaân tích ASTM D 4052 hay phöông phaùp thích hôïp khaùc. Chuyeån ñoåi tyû troïng veà 15oC , neáu caàn thieát.
• GHI CHUÙ SOÁ 6: Caùc bình coù dung tích lôùn hôn nhö caùc bình cho caùc coät coù ñöôøng kính 50 - 70mm thöôøng khoâng theå thaùo ra ñeå caân. Trong nhöõng tröôøng hôïp naøy caën coù theå ñöôïc thaùo ra ôû nhieät ñoä khoâng cao quaù 200oC vaø cho vaøo moät bình chöùa ñaõ caân bì roài ñem caân. Doøng nitô coù aùp xuaát khoaûng 6.7 kPa ( 50 mmHg ) thích hôïp cho vieäc naøy. Phaàn baùm dính trong nhöõng tröôøng hôïp naøy seõ bao goàm caû phaàn dính coät laãn trong bình.
10.- TÍNH TOAÙN:
10.1.- Tính phaàn traêm troïng löôïng cuûa moãi phaân ñoaïn caát vaø cuûa caën laáy ñeán 2 soá leû duøng Coâng thöùc 1:
Troïng löôïng ( T.L ) % = 100 ( m/M ) ( 1 )
Vôùi : m - khoái löôïng cuûa phaân ñoaïn hay cuûa caën, g
M - khoái löôïng cuûa maãu daàu thoâ ñaõ loaïi nöôùc , g
10.1.1.- Phaân ñoaïn ñaàu tieân laø phaân ñoaïn khí thu hoài ñöôïc trong bình ( balloon ). Neáu phaân ñoaïn naøy nhoû hôn 0.1% T.L , noù coù theå ñöôïc boû qua.
10.1.2.- Phaân ñoaïn thöù hai ( hay ñaàu tieân, neáu khoâng thu phaàn khí ) laø phaàn ngöng trong baãy nöôùc ñaù khoâ. Vôùi tyû troïng ôû 15oC tính ñöôïc töø soá lieäu phaân tích saéc kyù khí treân nhöõng chuaån khí ñaõ coù , coù theå tính ñöôïc theå tích cuûa noù.
10.1.3.- Phaàn baùm dính ( holdup ) ñöôïc xöû lyù hoaëc laø nhö moät phaân ñoaïn rieâng bieät hoaëc coäng doàn vaøo phaân ñoaïn caën, theo söï thoûa thuaän ban ñaà. Toång löôïng baùm dính ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch thu hoài dung dòch röûa dung moâi nhö ñaõ giôùi thieäu trong muïc 9.5.8 hay tính töø Hình 6.
10.2.- Tính phaàn traêm thaát thoaùt chính xaùc ñeán 0.1%T.L baèng caùch duøng coâng thöùc 2 :
Thaát thoaùt = 100 - ( 100 ( m/M )) ( 2 )
Phaàn traêm thaát thoaùt tính toaùn nhö treân khoâng ñöôïc lôùn hôn 0.4% T.L, neáu khoâng quaù trình chöng caát phaûi bò huûy boû. Phaàn thaát thoaùt nhoû hôn soá naøy seõ ñöôïc phaân boå 2/3 cho phaân ñoaïn thu töø baãy vaø 1/3 cho cuùp naptha ñaàu tieân. Neáu khoâng coù phaân ñoaïn thu töø baãy, löôïng thaát thoaùt ñöôïc chaáp nhaän coù theå phaân boå ñeàu cho taát caû caùc phaân ñoaïn.
10.3.- Tính theå tích cuûa maãu daàu baèng mL ôû 15oC theo coâng thöùc 3 :
V = ( M/D ) ( 3 )
Vôùi D - Tyû troïng maãu ôû 15oC, g/mL
M - Khoái löôïng maãu khoâ, g
V - Theå tích cuûa maãu, mL
10.4.- Tính theå tích cuûa moãi phaân ñoaïn vaø cuûa caën baèng mL ôû 15oC theo coâng thöùc 4 :
v = ( m/d ) ( 4 )
Vôùi d - tyû troïng cuûa phaân ñoaïn hay cuûa caën ôû 15oC, g/mL
m - khoái löôïng cuûa phaân ñoaïn hay cuûa caën ñaõ boå chính phaàn thaát thoaùt, g
v - theå tích cuûa phaân ñoaïn, mL.
10.5.- Tính phaàn traêm theå tích cuûa moãi phaân ñoaïn caát laáu ñeán 2 soá leû baèng coâng thöùc 5:
Theå tích (T.T )% = 100 ( v/V ) ( 5 )
10.6.- Tính phaàn traêm theå tích thu ñöôïc hay thaát thoaùt laáy ñeán 2 soá leû theo coâng thöùc 6 :
Thaát thoaùt = 100 - ( 100 ( v/V )) ( 6 )
Thoâng thöôøng, ñaúng thöùc treân bò aâm do söï giaõn nôû theå tích. Chuaån hoùa baát kyø söï giaõn nôû hay co laïi thaáy roõ trong soá caùc phaân ñoaïn coù nhieät ñoä soâi döôùi 150oC tyû leä theo hieäu suaát cuûa chuùng.
• GHI CHUÙ SOÁ 7: Do nhöõng quy taéc tröôùc ñaây veà söï thieát laäp hieäu suaát ( yield ), tyû soá cuûa khoái löôïng treân theå tích khoâng ñuû chính xaùc ñeå duøng tính tæ troïng cuûa baát kyø phaàn ñoaïn chöng caát hay caën naøo.
11.- BAÙO CAÙO.
11.1. - Baûng keát quaû sau cuøng cho moãi laàn thí nghieäm phaûi bao goàm :
11.1.1.- Khoái löôïng cuûa maãu naïp ñaõ loaïi nöôùc ( khoâ ), g
11.1.2.- Tyû troïng cuûa maãu ôû 15oC, g/mL
11.1.3.- Theå tích cuûa maãu ôû 15oC, mL
11.1.4.- Phaàn thu ñöôïc hay thaát thoaùt theo khoái löôïng vaø theå tích chính xaùc ñeán 0.1%.
11.1.5.- Phaàn traêm theå tích vaø khoái löôïng cuûa moãi phaân ñoaïn chính xaùc ñeán 0.1%.
11.1.6.- Toång phaàn traêm theå tích vaø khoái löôïng
11.1.7.- Khoái löôïng nöôùc, neáu coù.
11.2.- Khí, phaân ñoaïn naptha ñaõ taùch C4 vaø caùc phaân ñoaïn khaùc ñöôïc lieät keâ ra theo traät töï ñieåm soâi taêng daàn vaø sau cuøng laø phaàn caën.
11.3.- Caùc keát quaû tieán haønh trong 9.3.5, 9.4.7 vaø 9.5.4 ñöôïc cho trong baûng keát quaû thuù7 hai thöôøng ñính keøm theo baûng toång keát.
11.4.- Veõ caùc ñoà thò theå hieän moái töông quan cuûa nhieät ñoä AET ( oC ) - truïc tung ( y ) vôùi phaàn traêm khoái löôïng vaø theå tích - truïc hoaønh ( x ). Ñaây chính laø nhöõng ñöôøng cong chöng caát TBP sau cuøng.
12.- ÑOÄ CHÍNH XAÙC.
12.1.- Ñoä chính xaùc cuûa phöông phaùp naøy ñöôïc xaùc ñònh baèng quaù trình khaûo cöùu thoáng keâ caùc keát quaû thu ñöôïc trong moät chöông trình kieåm tra lieân phoøng thí nghieäm nhö döôùi ñaây.
12.2.- Ñoä laëp laïi - Sai soá giöõa nhöõng keát quaû ñaït ñöôïc bôûi cuøng moät thao taùc vieân vôùi cuøng moät thieát bò ôû cuøng caùc ñieàu kieän vaän haønh hay treân cuøng moät maãu thöû, cuoái cuøng laø, vôùi cheá ñoä vaän haønh thoâng thöôøng vaø ñuùng theo phöông phaùp thöû naøy, chæ vöôït quaù caùc giaù trò döôùi ñaây chæ 1 laàn trong 20 löôït thöû ( Ñoä laëp laïi ôû döôùi möùc thoáng keâ ).
12.3.- Ñoä taùi laäp - Sai soá giöõa hai keát quaû ñoäc laäp vaø rieâng bieät ñaït ñöôïc bôûi hai thao taùc vieân laøm vieäc trong hai phoøng thí nghieäm khaùc nhau treân cuøng moät maãu thöû, cuoái cuøng laø, vôùi cheá ñoä vaän haønh thoâng thöôøng vaø ñuùng theo phöông phaùp thöû naøy, vöôït quaù caùc giaù trò döôùi ñaây chæ 1 laàn trong 20 löôït thöû :
%Troïng löôïng %Theå tích
AÙp suaát khí quyeån 1.2 1.2
AÙp suaát chaân khoâng 1.4 1.5
12.4.- Ñoä leäch
1.2.4.1.- Ñoä leäch tuyeät ñoái - Bôûi vì khoâng coù maãu chuaån coù theå chaáp nhaän ñöôïc thích hôïp ñeå xaùc ñònh ñoä leäch cho qui trình trong phöông phaùp thöû ASTM D 2892 veà vieäc xaùc ñònh caùc tính chaát chöng caát cuûa maãu daàu, neân ñoä leäch khoâng theå xaùc ñònh ñöôïc
12.4.2.- Ñoä leäch töông ñoái - TBP ( Ñieåm soâi thöïc ) ñöôïc ñònh nghóa trong caùc ñieàu kieän cuûa pheùp thöû naøy ( 1.2 ).
• GHI CHUÙ SOÁ 8: Daàu thoâ duøng cho vieäc xaùc ñònh ñoä chính xaùc coù tyû troïng ôû 15oC baèng 0.859 vaø heä soá goùc bình quaân khoaûng 6oC/phaàn traêm chöng caát ñöôïc .
PHUÏ LUÏC
A1.- PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH HIEÄU SUAÁT COÄT CHÖNG CAÁT
A1.1.- Phaïm vi
A1.1.1.- Phöông phaùp thöû naøy duøng ñeå xaùc ñònh hieäu suaát cuûa moät coät chöng caát, trong ñieàu kieän hoài löu hoaøn toaøn vôùi vieäc söû duïng hoãn hôïp thöû n-heptan vaø methylcyclohecxan ôû aùp suaát khí quyeån.
A1.1.2.- Hieäu suaát coät khoâng ño ñöôïc trong caùc ñieàu kieän chaân khoâng bôûi vì khoâng coù söï thoaû maõn cuûa baát kyø hoãn hôïp thöû naøo coù ñoä bay hôi töông ñoái oån ñònh ôû aùp suaát thaáp.
A1.2.- YÙ nghóa vaø coâng duïng
A1.2.1.- Hieäu suaát cuûa coät chöng caát phaûi naèm trong khoaûng töø 14 - 18 ñóa lyù thuyeát ñöôïc söû duïng trong phöông phaùp thöû nghieäm ASTM D 2892 ( 6.1.3.2).
A1.2.2.- Hieäu suaát cuûa caùc coät nhoài ñaëc bieät coù trong taøi lieäu. Caùc döõ lieäu trong Baûng 1 coù theå duøng thay cho phöông phaùp thöû naøy.
A1.3.- Thieát bò.
A1.3.1.- Thí duï veà thieát bò thích hôïp ñöôïc cho trong Hình A1.1. Noù bao goàm caùc phaàn sau :
A1.3.1.1.- Bình chuaån - coù kích thöôùc phuø hôïp vôùi thieát bò caáp nhieät. Moät thí duï veà moät bình chuaån thích hôïp ñöôïc veõ trong Hình A1.2.
A1.3.1.2.- Coät chöng caát vaø sinh haøn.
A1.3.1.3.- Manometer ( AÙp keá ) - hay thieát bò töông töï duøng ñeå ño ñoä tuït aùp trong coät.
A1.4.- Hoùa chaát vaø thuoác thöû.
A1.4.1.- Hoãn hôïp thöû laø hoãn hôïp 50/50 theo theå tích cuûa n-heptane vaø methylcyclohecxane coù caùc chæ soá khuùc xaï nhö sau :
n - heptane nD20 = 1.38764
methylcyclohecxane nD20 = 1.42312
A1.4.2.- Phaân tích saéc kyù caáu töû cuûa hoãn hôïp thöû cho thaáy haøm löôïng taïp chaát vaø caùc caáu töû nheï nhoû hôn 0.01% ñoàng thôøi ñoä tinh khieát lôùn hôn 99.75%. Chuùng phaûi trong suoát döôùi aùnh saùng cöïc tím ôû böôùc soùng 260 - 270 nm chöùng toû raèng khoâng coù aromat.
A1.4.3.- Neáu caùc caáu töû khoâng thoûa maõn yeâu caàu treân thì chuùng coù theå ñöôïc tinh khieát hoùa baèng caùch hoaëc laø chöng caát laïi trong moät coät 30 - 50 ñóa hay loïc qua lôùp silica gel, boû ñi 10% chaát loûng ñöôïc giaûi haáp ñaàu tieân. Thaät caån thaän khoâng ñeå cho lôùp gel trôû neân bò quaù taûi.
A1.5.- Chuaån bò thieát bò.
A1.5.1.- Coät chöng caát vaø taát caû caùc duïng cuï thuûy tinh phaûi ñöôïc röûa saïch vaø saáy khoâ tröôùc khi tieán haønh thí nghieäm. Quaù trình laøm saïch coù theå thöïc hieän baèng caùch röûa vôùi moät chaát taåy maïnh. Röûa thaät kyõ löôõng, saáy khoâ roài laép laïi.
A1.5.2.- Chöng caát moät löôïng nhoû n-heptane tinh khieát vôùi toác ñoä soâi cao trong voøng ít nhaát 5 phuùt.
HÖÔÙNG DAÃN ÑEÅ HIEÄU CHUAÅN CAÙC BOÄ CAÛM BIEÁN NHIEÄT ÑOÄ.
A1.1.- Nguyeân taéc - Phaàn naøy cuûa Phuï luïc lieân quan tôùi vaán ñeà hieäu chuaån cô baûn boä caûm bieán nhieät ñoä hôi theo caùc chuaån nhieät ñoä cô sôû nhö ñeà nghò cuûa Vieän Khoa hoïc vaø Coâng ngheä quoác gia ( NIST ) nhaèm traùnh caùc vaán ñeà lieân quan ñeán vieäc söû duïng caùc chuaån nhieät ñoä thöù caáp. Noù cuõng coù theå ñöôïc duøng ñeå hieäu chænh caùc boä caûm bieán nhieät khaùc.
A1.2.- Caùc boä caûm bieán phaûi ñöôïc hieäu chuaån treân toaøn boä khoaûng nhieät ñoä trong laàn duøng ñaàu tieân vaø baát kyø luùc naøo maø noù hay caùc linh kieän cuûa noù ñöôïc söûa chöõa hay thay môùi.Caùc caûm bieán duøng ñeå ño nhieät ñoä hôi phaûi ñöôïc kieåm tra haøng thaùng taïi moät hay nhieàu nhieät ñoä.
A1.3.- Hieäu chuaån boä caûm bieán cuøng caùc linh kieän cuûa noù baèng caùch ghi laïi caùc nhieät ñoä cuûa nhöõng ñieåm keát tinh cuûa nöôùc vaø cuûa nhöõng kim loaïi tinh khieát ñaõ choïn saün cuøng vôùi caùc hôïp kim lieät keâ trong A1.6 theo Hoaù chaát vaø Vaät lieäu.
A1.4.- Thieát bò - Thieát bò thích hôïp ñöôïc cho trong Hình A1.1. Ñoái vôùi ñieåm keát tinh cuûa nöôùc coù theå thay theá baèng moät bình Dewar roùt ít nhaát 50% nöôùc ñaù baøo trong nöôùc .
A1.5.- Qui trình :
A1.5.1.- Vôùi nhöõng boä caûm bieán ñöôïc gaén sô saøi ( loûng ) trong moät oáng thaêm nhieät, cho vöøa ñuû daàu silicon hay chaát loûng trô khaùc ôû ñaùy cuûa oáng ñeå taïo tieáp xuùc vaät lyù thaät toát giöõa boä caûm bieán vaø ñaàu cuûa oáng thaêm. Nhöõng boä caûm bieán laép tieáp xuùc toát vôùi ñaàu cuûa oáng thaêm cuõng ñeàu ñöôïc hieäu chænh nhö vaäy.
A1.5.2.- Cho khoaûng 0.03 mL daàu silicon vaøo ñaùy cuûa oáng thaêm nhieät cuûa beå ñieåm noùng chaûy vaø nheùt caùc boä caûm bieán ñeå ñöôïc hieäu chuaån. Daàu phaûi che phuû caùc ñaàu.
A1.5.3.- Ñun noùng beå ñieåm noùng chaûy ñeán moät nhieät ñoä cao hôn ñieåm noùng chaûy cuûa kim loaïi beân trong töø 5 - 10oC vaø duy trì noù ôû nhieät ñoä naøy trong voøng 5 phuùt ñeå chaéc chaén raèng taát caû kim loaïi beân trong ñaõ noùng chaûy.
A1.5.4.- Ngaét nhieät tôùi beå noùng chaûy vaø quan saùt ñoàng thôøi ghi nhaän ñöôøng cong laøm maùt. Neân duøng moät maùy veõ ñoà thò leân giaáy. Khi ñöôøng cong laøm maùt cho thaáy moät ñoaïn baèng cuûa nhieät ñoä khoâng ñoåi trong voøng ít nhaát 1 phuùt, nhieät ñoä cuûa ñoaïn baèng ñoù ñöôïc xem nhö laø nhieät ñoä hieäu chuaån.
A1.5.5.- Söû duïng moät heä soá boå chính coäng theâm vaøo keát quaû, neáu caàn thieát, ñeå ñöôïc nhieät ñoä chính xaùc. Coù theå veõ moät ñoà thò cuûa heä soá boå chính theo nhieät ñoä baèng pheùp noäi suy. Trong tröôøng hôïp söû duïng caùc thieát bò töï ñoäng, heä soá boå chính phaûi ñöôïc gaén vaøo baùo caùo vaø coù theå ñieàu chænh ñöôïc.
A1.5.6.- Neáu ñoaïn baèng keát tinh quaù ngaén, coù theå laøm taêng noù leân baèng caùch gia nhieät chuùt ñænh trong quaù trình laøm nguoäi. Caån thaän veà khaû naêng beå kim loaïi trôû neân baån hay bò oxy hoùa quaù möùc. Tröôøng hôïp naøy phaûi thay ñoåi kim loaïi.
A1.6.- Hoùa chaát vaø vaät lieäu :
A1.6.1.- Nöôùc caát - Tieâu chuaån thöû nghieäm nhö xaùc ñònh bôûi Daïng III cuûa Tieâu chuaån ASTM D 1193, nhieät ñoä keát tinh 0.0oC.
A1.6.2.- Hôïp kim cuûa 50%T.L Sn, 32%T.L Pb, 18%T.L Cd - Ñieåm keát tinh 145.0oC.
A1.6.3.- Sn - 100%, ñieåm keát tinh 231.9oC.
A1.6.4.- Pb - 100%, ñieåm keát tinh 327.4oC.
A2.- HÖÔÙNG DAÃN ÑEÅ XAÙC ÑÒNH THÔØI GIAN PHAÛN HOÀI NHIEÄT ÑOÄ.
A2.1.- Phaïm vi - Höôùng daãn naøy duøng cho vieäc xaùc ñònh thôøi gian phaûn hoài nhieät ñoä döïa treân toác ñoä laøm maùt caûm bieán döôùi nhöõng ñieàu kieän ñaõ ñònh tröôùc.
A2.2.- YÙ nghóa vaø coâng duïng - Höôùng daãn naøy ñöôïc thöïc hieän ñeå ñaûm baûo raèng caûm bieán coù theå phaûn hoài vôùi toác ñoä thích hôïp nhöõng thay ñoåi cuûa nhieät ñoä maø noù khoâng sai soùt ñaùng keå vì chaäm treã sinh ra bôûi moät ñöôøng cong nhieät ñoä gia taêng maïnh meõ.
A2.2.1.- T6aøm quan troïng cuûa pheùp thöû naøy raát lôùn ôû nhöõng ñieàu kieän aùp suaát thaáp nhaát khi löôïng nhieät cuûa hôi laø cöïc tieåu.
A2.3.- Qui trình :
A2.3.1.- Ñaët moät coác dung tích 1 L ñaày nöôùc treân beáp kín vôùi oáng thaêm nhieät baèng thuûy tinh ñaët thaúng goùc trong nöôùc. Duy trì nhieät ñoä cuûa nöôùc ôû 90 5oC.
A2.3.2.- Noái caûm bieán vaøo moät thieát bò thích hôïp coù boä ñoïc hieän soá vôùi khaû naêng ñoïc ñeán 0.1oC. Hoaëc laø, noái caûm bieán vaøo moät thieát bò ghi ñoà thò baêng giaáy vôùi khgoaûng thích hôïp maø noù seõ cho pheùp noäi suy tôùi 0.1oC. Ñaët toác ñoä ñoà thò hoùa khoaûng ít nhaát 30 cm / giôø ñeå deã ñoïc.
A2.3.3.- Cho caûm bieán vaøo loã taïi taâm moät maët cuûa moät hoäp cac-toâng hình laäp phöông coù kích thöôùc moãi caïnh khoaûng 30 cm. Caûm bieán ñöôïc giöõ chaët baèng caùch khoeùt xít moái noái trong loã. Ghi laïi nhieät ñoä trong hoäp khi noù trôû neân oån ñònh.
A2.3.4.- Laáy caûm bieán ra vaø cho noù vaøo oáng thaêm nhieät trong coác nöôùc. Sau khi caûm bieán ñaït nhieät ñoä 80oC, laáy noù ra vaø nhanh choùng cho noù vaøo laïi loã treân hoäp.
A2.3.5.- Theo doõi vôùi moät ñoàng hoà baám giaây, hay ghi nhaän baèng ñoà thò, khoaûng thôøi gian caàn thieát ñeå caûm bieán nguoäi töø 30oC - 5oC lôùn hôn nhieät ñoä ghi nhaän ñöôïc trong A2.3.3.
A2.3.6.- Khoaûng thôøi gian vöôït quaù 200 giaây laø khoâng theå chaáp nhaän ñöôïc.
A3.- HÖÔÙNG DAÃN ÑEÅ HIEÄU CHUAÅN CAÙC BOÄ ÑO CHAÂN KHOÂNG.
A3.1.- Nguyeân taéc - Vieäc hieäu chænh caùc caûm bieán chaân khoâng döïa treân vieäc söû duïng boä
CHÖNG CAÁT DAÀU THOÂ ( COÄT 15 ÑÓA LYÙ THUYEÁT )
1.- PHAÏM VI:
1.1. - Phöông phaùp kieåm tra naøy moâ taû quaù trình chöng caát cuûa moät maãu daàu thoâ oån ñònh ñeán nhieät ñoä caét sau cuøng ôû 400oC AET ( nhieät ñoä töông ñöông ôû aùp suaát khí quyeån ). Phöông phaùp kieåm tra naøy söû duïng moät coät chöng caát coù hieäu suaát 14 - 18 ñóa lyù thuyeát vaän haønh vôùi tyû soá hoài löu 5:1. Caùc thoâng soá vaän haønh cho thieát bò söû duïng cuõng ñöôïc xaùc ñònh. Moät soá thieát bò tieâu bieåu coù theå chaáp nhaän ñöôïc giôùi thieäu döôùi daïng moâ hình. Phöông phaùp kieåm tra naøy ñöa ra moät thoûa öôùc giöõa thôøi gian vaø hieäu suaát ñeå deã daøng so saùnh caùc soá lieäu chöng caát cuûa caùc phoøng thí nghieäm.
1.2.- Phöông phaùp kieåm tra chi tieát hoùa caùc qui trình ñeå saûn xuaát khí hoaù loûng, caùc phaân ñoaïn chöng caát vaø caën cuûa theo chaát löôïng ñaõ chuaån hoùa maø töø ñoù coù theå thu ñöôïc caùc döõ lieäu phaân tích, vaø vieäc xaùc ñònh hieäu suaát caùc phaân ñoaïn noùi treân theo phaàn traêm troïng löôïng laãn theå tích. Töø caùc soá lieäu treân coù theå veõ ñöôïc moät ñoà thò theå hieän moái töông quan giöõa nhieät ñoä vaø phaàn traêm troïng löôïng cuûa phaàn caát. Ñöôøng cong chöng caát naøy öùng vôùi kyõ thuaät phoøng thí nghieäm ñöôïc xaùc ñònh laø 15/5 ( 15 ñóa lyù thuyeát; tyû leä hoài löu 5:1 ) hay TBP ( ñieåm soâi thöïc ).
1.3.- Phöông phaùp kieåm tra naøy cuõng coù theå aùp duïng cho baát kyø hôïp chaát daàu moû naøo ngoaïi tröø caùc loaïi khí hoùa loûng, naptha cöïc nheï, vaø caùc phaân ñoaïn coù nhieät ñoä soâi ñaàu lôùn hôn 400oC.
1.4.- Phöông phaùp kieåm tra naøy bao goàm caùc Phuï luïc sau ñaây :
1.4.1.- Phuï luïc A1 - Phöông phaùp xaùc ñònh heä soá hieäu suaát cuûa coät chöng caát.
1.4.2.- Phuï luïc A2 - Phöông phaùp xaùc ñònh löôïng giöõ ñoäng ( holdup ) cuûa coät chöng caát.
1.4.3.- Phuï luïc A3 - Phöông phaùp xaùc ñònh thaát thoaùt nhieät cuûa coät chöng caát ( ñieàu kieän tónh).
1.4.4.- Phuï luïc A4 - Phöông phaùp kieåm tra vieäc laép ñaët caûm bieán nhieät ñoä.
1.4.5.- Phuï luïc A5 - Phöông phaùp xaùc ñònh thôøi gian phaûn hoài nhieät ñoä.
1.4.6.- Phuï luïc A6 - Höôùng daãn chuaån hoaù caùc boä caûm bieán.
1.4.7.- Phuï luïc A7 - Phöông phaùp kieåm tra caùc van hoài löu.
1.4.8.- Phuï luïc A8 - Phöông phaùp taùch loaïi nöôùc khoûi maãu daàu.
1.4.9.- Phuï luïc A9 -Höôùng daãn chuyeån ñoåi nhieät ñoä hôi bieåu kieán sang AET.
1.4.10.- Phuï luïc A10 - Höôùng daãn kieåm tra thoâng soá vaän haønh.
1.5.- Caùc giaù trò bieåu dieãn baèng heä ñôn vò SI ñöôïc xem laø tieâu chuaån. Caùc giaù trò trong ngoaëc chæ coù giaù trò tham khaûo.
1.6.- Tieâu chuaån naøy khoâng qui ñònh taát caû caùc vaán ñeà an toaøn coù lieân quan khi söû duïng. Ngöôøi söû duïng coù traùch nhieäm thieát laäp caùc bieän phaùp an toaøn vaø baûo veä thích hôïp vaø xaùc ñònh phaïm vi cuûa caùc ñieàu khoaûn tröôùc khi aùp duïng noù. Nhöõng ñieàu khoaûn nguy hieåm ñaëc bieät, coù trong Muïc 9.
2.- TAØI LIEÄU THAM KHAÛO - Tieâu chuaån ASTM
• ASTM D 941 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa caùc chaát loûng baèng pycnomet mao quaûn Lipkin.
• ASTM D 1217 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa caùc chaát loûng daàu baèng pycnomet Bingham.
• ASTM D 1298 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa daàu thoâ vaø saûn phaåm daàu baèng phuø keá.
• ASTM D 2427 - Xaùc ñònh thaønh phaàn C2 - C5 trong xaêng baèng saéc kyù khí.
• ASTM D 4052 - Xaùc ñònh tyû troïng cuûa caùc chaát loûng baèng tyû troïng keá hieän soá.
• ASTM D 4057 - Höôùng daãn laáy maãu daàu vaø saûn phaåm daàu baèng phöông phaùp thuû coâng.
• ASTM D 4177 - Höôùng daãn laáy maãu daàu vaø saûn phaåm daàu baèng phöông phaùp töï ñoäng.
3.- THUAÄT NGÖÕ :
3.1.- Ñònh nghóa:
3.1.1.- Ñaúng nhieät - laø traïng thaùi maø khi ñoù khoâng coù nhöõng thaát thoaùt nhieät ñaùng keå naøo doïc theo chieàu daøi coät.
3.1.2.- Môû roäng - Khi tieán haønh chöng caát moät hôïp chaát ña caáu töû nhö daàu moû chaúng haïn, thì seõ toàn taïi moät söï gia taêng ñeàu ñaën veà tyû leä hoài löu treân coät. Trong tröôøng hôïp coù thaát thoaùt nhieät ñaùng keå trong coät, hoài löu cuïc boä seõ lôùn gaáp nhieàu laàn so vôùi hoài löu ngay taïi ñænh coät. Hoaøn toaøn traùi ngöôïc neáu coät ñöôïc baûo oân, chaúng haïn baèng moät lôùp voû buø nhieät.
3.2.- Toác ñoä soâi - Löôïng hôi ñi vaøo coät treân moät ñôn vò thôøi gian.
3.2.1.- Môû roäng - Ñöôïc dieãn taû baèng mL / giôø vôùi moät coät ñaõ cho tröôùc hay mL/giôøxdieän tích maët caét ngang ( cm2 ) vôùi muïc ñích so saùnh. Trong tröôøng hôïp sau, noù coù lieân quan tôùi hoãn hôïp thöû goàm n-heptan vaø methylcyclohecxan trong vieäc ñaùnh giaù hieäu suaát ( Phuï luïc A1 ) vaø ñöôïc ño taïi ñaùy coät. Ñoä soâi cöïc ñaïi cuûa hoãn hôïp n-heptan vaø methylcyclohecxan laø ôû choã coät coù theå duy trì döôùi nhöõng ñieàu kieän oån ñònh maø khoâng gaây ngaäp luït. Trong vaän haønh ñaúng nhieät haøng ngaøy, toác ñoä soâi coù theå tính sô boä töø tích soá cuûa toác ñoä thu hoài saûn phaåm vôùi tyû leä hoài löu coäng theâm 1.
3.3.- Quaù trình debutan ( taùch khí C1 - C4 ) töø daàu thoâ - laø söï taùch loaïi caùc caù6u töû hydrocacbon nheï ñeán n -butan, vaø giöõ laïi caùc caáu töû naëng hôn.
3.3.1.- Môû roäng - Trong thöïc teá, moät daàu thoâ xem nhö laø ñaõ ñöôïc taùch khí neáu phaân ñoaïn caét nheï thu ñöôïc trong baãy chöùa hôn 95% caáu töû hydrocarbon töø C2 - C4 vaø C5 thaáp hôn 5% hieän dieän trong maãu luùc ban ñaàu.
3.4.- AÙp suaát chöng caát - AÙp suaát ñöôïc ño ngay taïi ñieåm maø nhieät ñoä hôi ñöôïc ghi nhaän, thoâng thöôøng ngay taïi ñaàu cuûa oáng ngöng.
3.5.- Nhieät ñoä chöng caát - laø nhieät ñoä cuûa hôi ngöng ñöôïc ño taïi ñænh ngay phía treân coät chöng caát.
3.5.1.- Môû roäng - Noù cuõng ñöôïc xem nhö laø nhieät ñoä ñænh hay nhieät ñoä hôi.
3.6.- Löôïng giöõ ñoäng ( dynamic hold-up ) - Laø löôïng chaát loûng bò giöõ laïi trong coät trong nhöõng ñieàu kieän vaän haønh thoâng thöôøng.
3.6.1.- Môû roäng - Noù ñöôïc hieån thò nhö moät phaàn traêm theå tích ñaõ bieát vôùi nhöõng coät cheâm sao cho soá lieäu thu ñöôïc coù theå so saùnh vôùi nhau. Vôùi nhöõng coät taàng ñóa thöïc, noù theå hieän baèng soá mL / ñóa. Soá lieäu cuõng coù theå ñöôïc so saùnh vôùi nhöõng döõ lieäu cuûa caùc coät khaùc coù cuøng ñöôøng kính bôûi vì khoaûng caùch giöõa caùc ñóa khaùc nhau. Soá lieäu töø nhöõng coät cheâm khoâng theå so saùnh vôùi soá lieäu cuûa caùc coät ñóa thöïc ngoaïi tröø trong caùc ñôn vò tuyeät ñoái mL/ñóa lyù thuyeát ( xem Baûng 1 ). Dynamic hold-up gia taêng cuøng vôùi söï gia taêng tyû leä chöng caát ñeán ñieåm ngaäp luït, vaø hoaøn toaøn khaùc bieät giöõa caùc loaïi coät chöng caát.
3.7.- Ñieåm ngaäp luït ( flood point ) - Laø ñieåm maø taïi ñoù toác ñoä cuûa doøng hôi ñi leân ngaên caûn doøng hoài löu trôû xuoáng vaø coät boãng choác chöùa toaøn chaát loûng.
3.7.1.- Môû roäng - Trong nhöõng tröôøng hôïp naøy khoâng moät doøng hôi naøo ñi leân tôùi ñænh coät ñöôïc vaø nhieät cung caáp cho bình caát phaûi ñöôïc giaûm xuoáng ñeå thieát laäp quaù trình chöng caát oån ñònh trôû laïi. Ñieåm ngaäp luït thöôøng ñöôïc xaùc ñònh trong quaù trình ñaùnh giaù hieäu suaát coät baèng caùch duøng hoãn hôïp thöû n-heptan vaø metylcyclohecxan.
3.8.- Hoài löu noäi taïi - Laø phaàn chaát loûng chaûy xuoáng trôû laïi beân trong coät moät caùch bình thöôøng.
3.8.1.- Môû roäng - Trong tröôøng hôïp cuûa moät coät ñaúng nhieät khi chöng caát moät hôïp chaát tinh khieát, hoài löu noäi taïi luoân khoâng ñoåi töø ñænh cho ñeán ñaùy coät vaø baèng vôùi hoài löu ngay taïi thieát bò hoài löu. Khi chöng caát daàu, coät chöng caát phaùt sinh dynamic hold-up gaây ra moät gradien nhieät ñoä ñeå thieát laäp neân moät löôïng hoài löu noäi taïi ñi keøm lôùn hôn ôû taïi ñaùy cuûa coät.
3.9.- Söï tuït aùp ( pressure drop ) - Laø sai bieät giöõa aùp suaát ño taïi sinh haøn vaø aùp suaát ño taïi bình caát.
3.9.1.- Môû roäng - Noù ñöôïc bieåu thò baèng soá kPa ( mmHg ) treân moät meùt chieàu cao cheâm cuûa caùc coät nhoài, hay soá kPa ( mmHg ) cho toaøn boä ñoái vôùi nhöõng coät caát taàng ñóa thöïc. Cuøng toác ñoä soâi nhö nhau, daàu aromatic coù ñoä tuït aùp cao hôn daàu parafinic cuõng nhö daàu coù troïng löôïng phaân töû löôïng cao coù ñoä tuït aùp cao hôn loaïi coù troïng löôïng phaân töû thaáp.
3.10.- Tyû soá hoài löu, R - Laø tyû leä cuûa löôïng hoài löu ( reflux ) so vôùi löôïng caát ( distillate ).
3.10.1.- Môû roäng - Löôïng hôi leân ñeán ñænh coät ñöôïc ngöng tuï hoaøn toaøn vaø phaàn loûng ngöng tuï ñöôïc chia laøm hai phaàn. Moät phaàn L ( hoài löu ), ñöôïc cho quay trôû laïi coät coøn phaàn kia D
( phaàn caát - distillate ) ñöôïc laáy ra laøm saûn phaåm. Tyû soá hoài löu ( R = L/D ), coù theå bieán thieân töø 0 khi laáy ra toaøn boä ( L=0 ) ñeán voâ cuøng khi hoài löu hoaøn toaøn ( D=0 ).
3.11.- Löôïng giöõ tónh ( static hold-up ) hay löôïng baùm dính - laø löôïng chaát loûng coøn dính laïi treân coät sau khi thaùo heát taïi thôøi ñieåm keát thuùc quaù trình chöng caát.
3.11.1. - Môû roäng - Ñaây laø ñaëc tröng cuûa vaät cheâm hay keát caáu cuûa caùc ñóa, vaø phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn cuûa chaát trong coät taïi ñieåm caét cuoái cuøng cuõng nhö vaøo nhieät ñoä soâi cuoái.
3.12.- Toác ñoä laáy saûn phaåm ( takeoff rate ) - Laø tyû leä saûn phaåm laáy ra töø thieát bò hoài löu ñöôïc bieåu thò baèng mL/giôø.
3.13.- Ñóa lyù thuyeát - Laø phaàn cuûa moät coät ñoøi hoûi ñeå ñaït söï caân baèng nhieät ñoäng hoïc giöõa moät pha loûng vaø pha hôi cuûa chính noù.
3.13.1.- Môû roäng - Chieàu cao töông ñöông moät ñóa lyù thuyeát ( HETP ) ñoái vôùi caùc coät cheâm ñöôïc bieåu dieãn baèng mm. Trong tröôøng hôïp caùc coät taàng ñóa thöïc, hieäu suaát ñöôïc dieãn taû laø phaàn traêm cuûa moät ñóa lyù thuyeát maø noù ñöôïc thöïc hieän nhö moät ñóa thöïc.
4.- TOÅNG QUAN PHÖÔNG PHAÙP .
4.1.- Moät maãu daàu thoâ oån ñònh ñaõ caân côõ khoaûng 1 - 30L ñöôïc chöng caân ñeán nhieät ñoä toái ña 400oC AET ( nhieät ñoä chuyeån ñoåi aùp suaát khí quyeån ) vôùi moät coät chöng caát phaân ñoaïn coù hieäu suaát khi hoài löu hoaøn toaøn ít nhaát laø 14 - 18 ñóa lyù thuyeát.
4.2.- Tyû soá hoài löu 5:1 ñöôïc duy trì ôû taát caû caùc aùp suaát vaän haønh, ngoaïi tröø khi vaän haønh ôû khoaûng aùp suaát quaù thaáp töø 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ kPa ( 5 - 2 mmHg ) thì tyû soá hoài löu 2:1 laø thích hôïp. Trong caùc tröôøng hôïp tranh chaáp hay thöû nghieäm lieân phoøng, caùc caáp ñoä aùp suaát thaáp, caùc tyû soá hoài löu vaø thang nhieät ñoä caùc ñieåm caát phaûi ñöôïc thoáng nhaát giöõa caùc phía ñoái taùc tröôùc khi baét ñaàu tieán haønh quaù trình chöng caát.
4.3.- Caùc keát quaû nhieät ñoä, aùp suaát vaø nhöõng thoâng soá khaùc phaûi ñöôïc ghi laïi trong töøng khoaûng vaø cuoái moãi ñieåm caét hay phaân ñoaïn.
4.4.- Caân ño khoái löôïng vaø tyû troïng cuûa moãi cuùp hay phaân ñoaïn. Caùc hieäu suaát chöng caát theo khoái löôïng ñöôïc tính töø khoáâi löôïng cuûa toaøn boä caùc phaân ñoaïn keå caû phaân ñoaïn khí hoaù loûng vaø phaàn caën. Hieäu suaát chöng caát theo theå tích cuûa taát caû caùc phaân ñoaïn vaø caën ôû 15oC ñöôïc tính theo khoái löôïng vaø tyû troïng.
4.5.- Töø caùc soá lieäu naøy coù theå veõ caùc ñöôøng cong ÑST ( TBP ) cuûa phaàn traêm khoái löôïng hay theå tích hoaëc caû hai theo nhieät ñoä chuyeån ñoåi aùp suaát khí quyeån AET.
5.- YÙ NGHÓA & COÂNG DUÏNG :
5.1.- Phöông phaùp thöû naøy laø moät trong nhöõng pheùp thöû thöïc hieän vôùi moät maãu daàu thoâ ñeå xaùc ñònh giaù trò cuûa noù. Noù cung caáp söï ñaùnh giaù veà hieäu suaát cuûa caùc phaân ñoaïn vôùi nhöõng khoaûng soâi khaùc nhau vaø töø ñoù coù theå ñaùnh giaù veà tính chaát thöông phaåm thoâng qua nhöõng thoâng soá kyõ thuaät.
5.2.- Phöông phaùp thöû naøy phuø hôïp vôùi hieäu suaát chöng caát trong phoøng thí nghieäm tieâu chuaån coù söï lieân heä 15/5. Caùc phaân ñoaïn ñöôïc laáy ra coù theå phaân tích nhö nhöõng maãu thaønh phaåm hay hoãn hôïp saûn phaåm cho caùc nghieân cöùu phaân tích, ñaùnh giaù coâng ngheä hay chaát löôïng saûn phaåm. Quaù trình chuaån bò vaø ñaùnh giaù caùc hoãn hôïp nhö theá khoâng ñöôïc ñeà caäp trong tieâu chuaån naøy.
5.3.- Phöông phaùp thöû naøy coù theå ñöôïc duøng nhö moät coâng cuï phaân tích phuïc vuï vieäc kieåm tra caùc hôïp chaát daàu moû khaùc ngoaïi tröø LPG, caùc naptha raát nheï vaø caùc hôïp chaát coù nhieät ñoä soâi ñaàu lôùn hôn 400oC.
6.- THIEÁT BÒ :
6.1.- Quaù trình chöng caát ôû aùp suaát khí quyeån - Taát caû caùc boä phaän phaûi tuaân theo nhöõng yeâu caàu cuï theå döôùi ñaây. Caùc duïng cuï ñieän töû coù theå ñöôïc söû duïng neáu chöùng minh ñöôïc raèng chuùng cuõng phuø hôïp vôùi nhöõng yeâu caàu ñoù. Thieát bò ñieån hình ñöôïc minh hoïa trong Hình 1.
6.1.1.- Bình chöng caát - Bình chöng caát phaûi coù kích côõ lôùn hôn theå tích maãu ít nhaát 50%. Löôïng maãu, trong khoaûng töø 1 - 30L, ñöôïc xaùc ñònh bôûi tính chaát löö giöõ ( holdup ) cuûa coät caát nhö trong Baûng 1 vaø moâ taû trong Phuï luïc A2. Bình chöng caát phaûi coù ít nhaát laø moät nhaùnh.
6.1.1.1- Coå nhaùnh ñöôïc söû duïng nhö moät oáng thaêm nhieät. Noù caùch ñaùy bình khoaûng 5 mm ñeå ñaûm baûo raèng vaøo cuoái quaù trình chöng caát noù vaãn ñöôïc nhuùng trong maãu. Neáu coù theâm coå nhaùnh thöù hai, noù coù theå ñöôïc duøng ñeå ño ñoä tuït aùp ( pressure drop ) baèng moät doøng nitô hay duøng ñeå khuaáy cô hoïc hoaëc caû hai.
6.1.1.2.- Neáu duøng moät bình hình caàu coù khuaáy töø, bình seõ phaûi hôi phaúng hay loõm ôû ñaùy ñeå khuaáy töø coù theå quay töï do maø khoâng maøi moøn thuûy tinh. Trong tröôøng hôïp naøy, ñieåm döøng cuûa oáng thaêm nhieät phaûi caùch xa giöõa moät khoaûng 405 mm ñeå traùnh thanh khuaáy töø. Coù theå duøng ñaù boït nhö moät taùc nhaân khuaáy troän.
6.1.1.3.- Chuù yù - Beân vaïnh lôïi ñieåm deã daøng quan saùt cuûa bình chöng caát thuûy tinh, thì caùc bình baèng thuûy tinh cuõng seõ trôû neân nguy hieåm neáu chuùng chöùa quaù nhieàu maãu. Vì lyù do naøy, khoâng neân duøng caùc bình thuûy tinh coù dung tích lôùn hôn 10L.
6.1.2.- Heä thoáng caáp nhieät - Vieäc caáp nhieät cho bình phaûi theo moät nguyeân taéc sao cho söï soâi hoaøn toaøn ñöôïc duy trì vôùi toác ñoä oån ñònh ôû taát caû caùc möùc aùp suaát khaùc nhau. Moät lôùp voû caáp nhieät ñieän bao phuû phaàn nöûa döôùi bình vaø neân coù 1/3 löôïng nhieät ngay taïi khoaûng giöõa ñaùy, 2/3 löôïng nhieät cho caùc phaàn coøn laïi cuûa nöûa bình. Khi duøng nhöõng boä ñieàu khieån töông thích, nguoàn nhieät cung caáp coù theå xöû lyù thuû coâng baèng caùch duøng moät bieán theá töï ngaãu treân moãi doøng, nguoàn nhieät yeáu hôn ñöôïc ñieàu khieån töï ñoäng baèng moät duïng cuï coù khaû naêng caûm nhaän ñoä tuït aùp cuûa coät nhö vieäc ño baèng aùp keá vi sai ( differential pressure instrucment ) hay baèng caùch ño tröïc tieáp toác ñoä chöng caát.
6.1.2.1.- Ñieän naêng toái thieåu duøng ñeå laøm soâi hoaøn toaøn moät daàu thoâ côõ khoaûng 0.125 W/mL maãu. Khi muoán caáp nhieät nhan h hôn neân duøng löôïng ñieän naêng gaáp ñoâi soá naøy.
6.1.2.2.- Toaû nhieät suaát ( heat density ) cuûa caùc nguoàn nhieät xaáp xæ baèng 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ W/cm2. Ñieàu naøy ñoøi hoûi vieäc söû duïng vaûi thaïch anh coù gia coá sôïi nickel ñeå baûo ñaûm tuoåi thoï hôïp lyù.
6.1.2.3.- Cuõng coù theå duøng nguoàn nhieät nhuùng chìm theo caùch töông töï vaø noù coù öu ñieåm laø phaûn hoài nhanh hôn nhöng chuùng mau hoûng hôn cuõng nhö ñoøi hoûi moät bình ñöôïc cheá taïo ñaëc bieät ñeå baûo ñaûm raèng caùc boä phaän caáp nhieät vaãn coøn bò nhuùng chìm trong maãu vaøo thôøi ñieåm cuoái cuûa quaù trình. Khi ñöôïc söû duïng, toûa nhieät suaát cuûa chuùng gaàn baèng 4/cm2.
6.1.2.4.- Nöûa treân cuûa bình ñöôïc bao phuû baèng moät lôùp voû ñeå traùnh thaát thoaùt nhieät vaø ñöôïc caáp nhieät vaøo khoaûng 0.25 W/cm2 .
6.1.3.- Coät chöng caát phaân ñoaïn - Coät chöng caát phaân ñoaïn phaûi chöùa hoaëc laø phaàn cheâm rieâng hay laø caùc taàng ñiaõ thöïc töông ñöông vôùi nhöõng gì ñaõ trình baøy trong Baûng 1 vaø thoaû maõn caùc tieâu chí ( specification ) töø phaàn 6.1.3.1 - 6.1.3.4. Baûng 2 lieät keâ nhöõng nhaø cung öùng phaàn cheâm thích hôïp cuûa Baéc Myõ.
6.1.3.1.- Ñöôøng kính trong naèm trong khoaûng 25 - 70mm.
6.1.3.2.- Hieäu suaát phaûi naèm trong khoaûng 14 - 18 ñóa lyù thuyeát khi hoài löu hoaøn toaøn ñöôïc xaùc ñònh bôûi qui trình moâ taû trong Phuï luïc A1.
6.1.3.3.- Coät chöng caát phaân ñoaïn bao goàm moät coät thuûy tinh hoaøn toaøn vaø thieát bò hoài löu ñöôïc gaén toaøn boä vôùi moät lôùp voû chaân khoâng traùng thuûy coù ñoä chaân khoâng vónh cöûu thaáp hôn 0.1 mmPa ( 10-6 mmHg ). Noù coù tính ñaúng nhieät khi thöû nghieäm theo Phuï luïc A3.
6.1.3.4.- Coät phaûi ñöôïc gaén vôùi moät lôùp baûo oân caùch nhieät, chaúng haïn nhö moät lôùp voû ngang caân baèng vôùi nhieät ñoä hôi beân trong coät. Ñeå thoûa maõn ñieàu naøy, voû chaân khoâng phaûi coù moät nhieät keá caûm bieán ( temp. sensor ) nhö laø moät caëp nhieät ñieän chaúng haïn ñöôïc haøn theâm khoaûng 6cm2 lôùp ñoàng hay thau vaø gaén chaët vaøo thaønh ngoaøi cuûa voû thuûy tinh taïi vò trí ngay phía döôùi thieát bò hoài löu.
6.1.3.5.- Thieát bò chia doøng hoài löu ñöôïc ñònh vò theo ñöôøng kính cuûa moät coät ngay phía treân ñaàu cuûa phaàn cheâm hay taàng ñiaõ treân cuøng. Noù phaûi coù khaû naêng phaân doøng ngöng tuï vôùi ñoä chính xaùc lôùn hôn 90% trong khoaûng giöõa coät vaø ñöôøng oáng laáy saûn phaåm treân moät khoaûng tyû leä töø 25% ñeán 95% cuûa toác ñoä soâi cöïc ñaïi cuûa coät khi xaùc ñònh theo Phuï luïc A7.
6.1.4.- Sinh haøn - Sinh haøn phaûi coù coâng suaát vöøa ñuû ñeå ngöng tuï toaøn boä hôi C4 - C5 trong daàu vôùi moät toác ñoä ñaõ ñònh baèng caùch söû duïng nhieät ñoä cuûa taùc nhaân laïnh khoaûng - 20oC.
6.1.5.- Caùc baãy laïnh - Hai baãy hieäu quaû coù coâng suaát thích hôïp ñöôïc laøm laïnh baèng nöôùc ñaù khoâ vaø hoãn hôïp alcohol ñöôïc noái lieân tieáp nhau vôùi ñöôøng daãn cuûa boä sinh haøn khi coù maët caùc caáu töû nheï, chaúng haïn nhö luùc baét ñaàu quaù trình chöng caát. Ñoái vôùi quaù trình chöng caát chaân khoâng, duøng moät baãy kieåu Dewar cuõng ñöôïc laøm laïnh nbaèng ñaù khoâ ñeå baûo veä thieát bò ño chaân khoâng khoûi caùc hôi.
6.1.6.- Boä thu khí - Neáu caàn ñoù khi khoâng theå ngöng tuï, moät khí keá coù theå ñöôïc noái vôùi ñaàu ra cuûa baãy vôùi moät oáng chöùa CaCl2 khan ôû giöõa nhaèm huùt aåm töø vieäc thu hoài trong caùc baãy. Khi coù nhu caàu phaân tích caùc maãu khí, coù theå thu khí trong moät bình nhöïa roãng ( plastic balloon ) coù kích thöôùc thích hôïp thay theá cho khí keá hoaëc laép sau noù. Theå tích cuûa khí coù theå xaùc ñònh ñöôïc baèng caùch tính toaùn söï gia taêng aùp suaát sau khi cho noù qua moät bình ñöôïc huùt chaân khoâng ñaõ bieát tröôùc theå tích.
6.1.7.- Boä thu phaân ñoaïn - Boä phaän naøy cuûa thieát bò cho pheùp thu phaàn caát maø khoâng laøm giaùn ñoaïn trong suoát quaù trình laáy saûn phaåm töø oáng thu döôùi baát kyø aùp suaát khí quyeån hay chaân khoâng. Noù cuõng cho pheùp laáy saûn phaåm töø heä thoáng chaân khoâng maø khoâng aûnh höôûng ñeán caùc ñieàu kieän vaän haønh trong coät.
6.1.8.- Caùc bình thu saûn phaåm - Caùc oáng thu phaûi coù kích côõ thích hôïp vôùi löôïng daàu thoâ ñem caát. Dung tích thöôøng duøng vaøo khoaûng 100 - 500mL. Chuùng ñöôïc caân chænh vaø chia ñoä ñeå cho pheùp ñoïc keát quaû chính xaùc ñeán 1% ( hai soá leû ).
6.1.9.- Thieát bò ño vaø ghi nhaän :
6.1.9.1.- Ñaàu cuûa nhieät keá caûm bieán phaûi ñöôïc ñaët treân ñænh cuûa phaàn cheâm hay taàng ñóa thuûy tinh treân cuøng vaø ngay saùt vôùi thieát bò chia doøng hoài löu nhöng khoâng tieáp xuùc vôùi doøng hoài löu loûng. Vò trí phaûi ñöôïc kieåm tra theo phöông phaùp moâ taû trong Phuï luïc A4. Noù phaûi coù thôøi gian nguoäi khoâng vöôït quaù 175 giaây nhö moâ taû trong Phuï luïc A5. Caûm bieán phaûi ñöôïc caân chænh nhö trong Phuï luïc A6. Nhieät ñoä hôi ñöôïc ño chính xaùc ñeán 0.5oC vaø ghi laïi baèng tay hay töï ñoäng.
6.1.9.2.- Ñoä tuït aùp trong suoát quaù trình vaän haønh ñöôïc ño baèng moät aùp keá hay boä chuyeån ñoåi aùp suaát noái giöõa bình vaø boä sinh haøn. Cho moät doøng nitô yeáu ( 8 cm3/ giaây ) chaïy qua giöõa aùp keá vaø bình ñeå ngaên ngöøa tình traïng ngöng tuï trong ñöôøng oáng noái. Thoâng thöôøng toác ñoä soâi ñöôïcñieàu khieån baèng caùch ño ñoä tuït aùp trong coät caát.
6.2.- Quaù trình chöng caát döôùi ñieàu kieän aùp suaát chaân khoâng - Beân caïnh caùc thieát bò ñöôïc lieät keâ trong phaàn 6.1, thieát bò ñeå chöng caát ôû aùp suaát chaân khoâng phaûi coøn bao goàm nhö sau :
6.2.1.- Bôm chaân khoâng- Heä thoáng chaân khoâng, coù khaû naêng duy trì aùp suaát oån ñònh treân toaøn boä khoaûng aùp suaát laøm vieäc. Noù phaûi coù coâng suaát ñeå giaûm aùp suaát trong caùc oáng thu töø aùp suaát khí quyeån xuoáng 0.25 kPa ( 2 mmHg ) it1 hôn 30 giaây maø khoâng laøm xaùo troän heä thoáng trong quaù trình huùt saïch caùc oáng thu ôû aùp suaát chaân khoâng. Coù theå duøng moät bôm rieâng bieät cho muïc ñích naøy.
6.2.2.- Boä ño chaân khoâng :
6.2.2.1.- Thieát bò duøng ñeå ño aùp suaát döôùi aùp suaát khí quyeån phaûi coù ñoä chính xaùc ít nhaát baèng caùc giaù trò sau ñaây :
AÙp suaát chöng caát Ñoä chính xaùc
kPa mmHg kPa mmHg
100 - 13.3 760 - 100 0.13 1.0
13.3 - 1.33 99 - 10 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ
1.33 - 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ 🔒 Bấm Cảm ơn hoặc Trả lời để xem SĐT/Liên hệ
6.2.2.2.- ÔÛ trong khoaûng aùp suaát tuyeät ñoái lôùn hôn 13.3 kPa ( 100 mmHg ), moät aùp keá thuûy ngaân hay chaân khoâng ñeàu thoûa maõn ñoä laëp laïi treân khi chuùng ñöôïc giöõ saïch seõ vaø huùt chaân khoâng hôïp lyù. Döôùi möùc naøy, thì duy nhaát chæ coù boä ño McLeod môùi thoûa maõn ( Phuï luïc A6 ). Caùc boä ño McLeod ñöôïc giöõ kyõ khoûi aùp suaát khí quyeån khi chöa söû duïng. Caùc boä ño chaân khoâng khaùc coù baûn chaát ñieän töû hay cô hoïc khoâng tin töôûng vì quaù nhieàu ñieåm gaây sai soá vaø chæ coù theå ñöôïc söû duïng ñoàng thôøi hay ñöôïc kieåm tra thöôøng xuyeân baèng moät boä ño McLeod.
6.2.2.3.- Moät boä ño töông öùng vôùi boä McLeod laø aùp keá maø noù coù theå ñöôïc söû duïng cuøng vôùi moät maùy ghi nhieät ñoä chuaån ñeå ghi laïi tín hieäu soá cuûa aùp suaát. Chaát loûng soâi chuaån,
n- tetradecan, phaûi coù ñoä tinh khieát 99.9% khi kieåm tra baèng pheùp phaân tích saéc kyù khí. Khi coù daáu hieäu bò nhieãm baån, Boä ño phaûi ñöôïc laøm saïch vaø thay theá ñeå baûo ñaûm ñoä chính xaùc. Söû duïng Hình 2 ñeå xaùc ñònh aùp suaát laøm vieäc töø nhieät ñoä cuûa chaát loûng soâi chuaån.
6.2.2.4.- Ñieåm noái hiöõa boä ño chaân khoâng vaø heä thoáng veà nguyeân taéc caøng gaàn thieát bò phaân doøng hoài löu caøng toát. OÁng noái phaûi ñaûm baûo coù ñöôøng kính trong ñuû ñeå ñaûm baûo raèng khoâng gaây ra hieän töôïng giaûm aùp trong ñöôøng oáng. Khoâng khi naøo boä ño chaân khoâng ñöôïc gaén gaàn vôùi bôm huùt chaân khoâng.
6.2.2.5.- Taát caû caùc boä ño phaûi ñöôïc baûo quaûn caån thaän khoûi caùc hôi ngöng tuï, ñaëc bieät laø hôi nöôùc, baèng moät baãy coù theå ñöôïc laøm laïnh baèng nöôùc ñaù khoâ.
6.2.3.- Boä ñieàu hoaø aùp suaát, - Boä ñieàu hoøa coù khaû naêng duy trì aùp suaát cuûa heä thoáng oån ñònh ôû taát caû caùc aùp suaát laøm vieäc. Söï ñieàu hoøa töï ñoäng coù theå ñaït ñöôïc nhôø moät duïng cuï coù theå cung caáp khoâng khí vaøo ñöôøng bôm gaàn vôùi bôm khi coù nhu caàu. Thieát bò thích hôïp laø moät van ñieàu tieát ( solenoid valve ) ñöôïc gaén giöõa bôm chaân khoâng vaø moät boàn döï tröõ ( source tank ) coù dung tích ít nhaát laø 10L.Töông töï, moät van coù theå ñieàu khieån deã daøng bôûi moät kyõ thuaät vieân ñaõ qua ñaøo taïo.
7.- LAÁY MAÃU :
7.1.- Vieäc laáy maãu ñöôïc thöïc hieän theo Höôùng daãn ASTM D 4057 hay D 4177. Maãu phaûi ñöôïc chöùa trong bình nieâm kín vaø khoâng bò roø gæ.
7.2.- Laøm laïnh maãu xuoáng nhieät ñoä töø 0 - 5oC baèng caùch ñaët noù vaøo moä tuû laïnh trong voøng vaøi giôø ( toát nhaát laø ñeå qua ñeâm ) tröôùc khi môû naép bình.
7.3.- Neáu tröôùc khi môû naép nhaän thaáy daáu hieäu maãu coù nöôùc, thöïc hieän chöng caát sô boä ñeå taùch loaïi nöôùc theo höôùng daãn trong phaàn Phuï luïc A8.
7.4.- Neáu maãu xuaát hieän tinh theå parafin raén hay quaù nhôùt, taêng nhieät ñoä leân cao hôn ñieåm ñoâng ñaëc cuûa noù khoaûng 5oC.
7.5.- Laéc maãu baèng baát kyø caùch naøo töông thích vôùi khoái löôïng cuûa noù ñeå ñaûm baûo raèng noù ñaõ ñöôïc troän ñeàu.
8.- CHUAÅN BÒ THIEÁT BÒ.
8.1.- Röûa saïch vaø saáy khoâ coät chöng caát vaø taát caû caùc duïng cuï thuûy tinh keøm theo tröôùc khi tieán haønh quaù trình chöng caát môùi.
8.2.- Ñaûm baûo raèng heä thoáng khoâng bò hôû cuõng nhö toaøn boä caùc beáp, daây caáp nhieät, caùc thieát bò ñieài khieån, vaø caùc boä phaän khaùc ñang trong ñieàu kieän coù theå hoaït ñoäng toát. Ñoàng hoà hay loaïi thôøi löôïng keá khaùc phaûi ñöôïc chuaån bò toát cho vieäc söû duïng.
9.- QUI TRÌNH.
9.1.- Naïp maãu :
9.1.1.- Löôïng maãu seõ naïp sao cho löôïng giöõ ñoäng ( dynamic hold-up ) xaùc ñònh ñöôïc theo Phuï luïc A2 naèm trong khoaûng 2 - 4% löôïng maãu khi vaän haønh ôû 75% ñoä soâi cöïc ñaïi
( xem Baûng 1 ). Laøm laïnh bình tôùi nhieät ñoä khoâng thaáp hôn 0oC.
9.1.2.-Cho thanh khuaáy hay cho moät vaøi maãu thuûy tinh hoaëc söù vaøo bình ñeå kieåm soaùt söï soâi.
9.1.3.- Xaùc ñònh tyû troïng cuûa maãu theo caùc phöông phaùp ASTM D 941, D 1217, D 1298.
9.1.4.- Tính khoái löôïng daàu thoâ öùng vôùi theå tích maãu naïp mong muoán xaáp xæ 5% . Caân chính xaùc ñeán 1% ( 0.01 ), cho löôïng maãu naøy vaøo bình caát.
9.1.5.- Gaén bình vôùi coät caát vaø noái duïng cuï ño ñoä tuït aùp. Laép heä thoáng caáp nhieät, maùy khuaáy, vaø caùc thieát bò phuï trôï.
• GHI CHUÙ SOÁ 1: Chuù yù - Khí ñoä H2S thöôøng thoaùt ra khoûi daàu thoâ vaø phaûi thaät caån thaän hoaëc haáp thuï khí qua caùc baãy laïnh hay ñuoåi noù ra choã aùn toaøn hôn.
9.2.- Quaù trình taùch khí ( de- butan hoùa ) :
9.2.1.- Yeâu caàu ñoái vôùi thieát bò theo 6.1.5 vaø 6.16.
9.2.2.- Môû chu trình laøm laïnh ôû nhieät ñoä khoâng cao hôn - 20oC cho sinh haøn, ngöng tuï phaàn caát, vaø oáng thu neáu caàn thieát.
9.2.3.- Ghi nhaän aùp suaát cuûa baromet taïi thôøi ñieåm ban ñaàu vaø trong suoát quaù trình chöng caát.
9.2.4.- Caáp nhieät cho bình caát vôùi moät toác ñoä sao cho doøng hôi leân ñeán ñænh coät trong khoaûng 20 - 50 phuùt keå töø luùc khôûi ñoäng. Xöû lyù löôïng nhieät cung caáp ñeå ñaït ñoä tuït aùp thaáp hôn
0.13 kPa/m ( 1.0 mmHg/m ) ñoái vôùi caùc coät nhoài hay nhoû hôn 0.065 kPa ( 0.5 mmHg ) vôùi caùc coät taàng ñóa thaät. Chöông trình ñieàu khieån töï ñoäng thieát bò tuaân thuû theo caùc qui taéc treân. Baät maùy khuaáy töø neáu duøng.
9.2.5.- Ñeå coät vaän haønh ôû cheá ñoä hoài löu hoaøn toaøn cho ñeán khi nhieät ñoä doøng hôi ñaït caân baèng nhöng khoâng quaù 15 phuùt keå töø khi xuaát hieän gioït ngöng ñaàu tieân taïi thieát bò hoài löu.
9.2.6.- Ghi laïi nhieät ñoä hôi nhö laø nhieät ñoä soâi ñaàu.
9.2.7.- Ngöng chu trình laøm laïnh vaø theo doõi nhieät ñoä hôi. Khi nhieät ñoä doøng hôi ñaït 15oC, tieáp tuïc môû laïi doøng tuaàn hoaøn laïnh.
9.2.8.- Neáu nhieät ñoä hôi xuoáng thaáp hôn 15oC, tieáp tuïc hoài löu trong voøng ít nhaát 15 phuùt. Laäp laïi phaàn 9.2.7. Neáu nhieät ñoä hôi oån ñònh ôû 15oC hay taêng leân, tieáp tuïc phaàn chöng caát khí quyeån.
• GHI CHUÙ SOÁ 2: Chuù yù - Ba böôùc tieáp theo ñaây seõ khoâng ñöôïc thöïc hieän cho ñeán khi phaân ñoaïn naptha ñaàu tieân ñaõ ñöôïc laáy ra hoaøn toaøn ñeå ñaûm baûo raèng taát caû phaàn muõ khí cuõng ñaõ ñöôïc thu hoài heát.
9.2.9.- Thaùo vaø caân caùc baãy ñöôïc laøm laïnh baèng nöôùc ñaù khoâ coù chöùa chaát loûng hydrocarbon nheï sau khi ñaõ lau thaät khoâ chuùng.
9.2.10.- Laáy maãu chöùa trong baãy ñaàu tieân baèng caùch duøng moät bình chòu aùp dung tích côõ 10 - 50mL ñaõ ñöôïc huùt chaân khoâng xuoáng khoâng thaáp hôn 26.6 kPa ( 200 mmHg ). Giöõ taát caû caùc bình ôû nhieät ñoä aâm saâu cuûa nöôùc ñaù khoâ ñeå ñaûm baûo khoâng bò maát maùt hôi. Baãy ñaàu tieân keá lieàn vôùi sinh haøn seõ chöùa haàu heát maãu. Neáu thaáy coù ngöng tuï trong baãy thöù hai, laáy maãu caû hai baãy hay troän laãn chuùng tröôùc khi laáy maãu.
9.2.11.- Chuyeån maãu vaø bình chöùa khí, neáu coù, cho phaân tích theo phöông phaùp thöû ASTM D 2427 ñeå baùo caùo phaàn muõ khí.
9.3.- Chöng caát ôû aùp suaát khí quyeån :
9.3.1.- Duy trì nhieät ñoä - 20oC trong heä thoáng oáng daãn cuûa sinh aøn phaàn caát vaø buoàng thu cuõng nhö trong sinh haøn. Baät boä ñieàu khieån caáp nhieät voû coät caát vaø duy trì nhieät ñoä voû thaáp hôn nhieät ñoä hôi töø 0 - 5oC.
9.3.2.- Ñieàu chænh löôïng nhieät caáp khi caàn thieát ñeå thieát laäp vaø duy trì toác ñoä soâi xaáp xæ baèng 75% so vôùi giaù trò cöïc ñaïi. Coù theå duøng HÌnh 3 vaø 4 nhö moät höôùng daãn ñeå laäp trình. Caùc tyû leä cho nhöõng löôïng maãu khaùc nhau coù theå tính ñöôïc baèng caùch nhaân toác ñoä soâi trong Baûng 1 vôùi dieän tích thieát dieän ngang cuûa coät vaø chia cho toång cuûa tyû soá hoài löu + 1.
9.3.3.- Baét ñaàu laáy saûn phaåm vôùi tyû soá hoài löu 5:1 vaø toång thôøi gian cuûa chu kyø naèm trong khoaûng 20 - 30 giaây.
9.3.4.- Thu hoài phaàn caát theo nhöõng phaân ñoaïn rieâng bieät vaø lieân tieáp nhau vôùi nhöõng löôïng thích hôïp. Löôïng phaân ñoaïn khuyeán caùo laø söï töông öùng nhieät ñoä hôi töø 5 - 10oC. Thu caùc phaân ñoaïn coù ñieåm soâi nhoû hôn 65oC vaøo caùc oáng thu ñöôïc laøm laïnh ít nhaát laø 0oC. Khi nhieät ñoä hôi ñaït ñeán 65oC, thì coù theå duøng nöôùc thay theá cho taùc nhaân laïnh cuûa oáng sinh haøn vaø oáng ngöng töông öùng.
9.3.5.- Taïi cuoái moãi phaân ñoaïn vaø taïi moãi ñieåm caét, ghi laïi caùc soá lieäu sau ñaây :
9.3.5.1.- Thôøi gian, tính baèng giôø vaø phuùt.
9.3.5.2.- Theå tích tính baèng mL.
9.3.5.3.- Nhieät ñoä hôi tính baèng oC chính xaùc ñeán 0.5oC.
9.3.5.4.- Nhieät ñoä cuûa chaát loûng ñang soâi tính baèng oC vaø chính xaùc ñeán 1oC.
9.3.5.5.- AÙp suaát khí quyeån tính baèng kPa ( mmHg )
9.3.5.6.- Ñoä tuït aùp trong coät tính baèng kPa ( mmHg ).
9.3.6.- Neáu löôïng nöôùc khaù lôùn gaëp phaûi trong sinh haøn hay oáng thu ( lôùn hôn 0.1% so vôùi maãu ), thöïc hieän qui trình nhö trong phaàn Phuï luïc A8 ñeå laøm khoâ maãu tröôùc khi tieáp tuïc quaù trình chöng caát.
9.3.7.- neáu quan saùt thaáy coù daáu hieäu ngaäp luït ( saëc coät ), giaûm toác ñoä nhieät trong khi vaãn tieáp tuïc thu hoài saûn phaåm cho ñeán khi taùi taïo laïi caùc cheá ñoä oån ñònh hôn. Neáu ñieåm caét naèm trong giai ñoaïn naøy thì ngöøng ngay quaù trình chöng caát, laøm nguoäi maãu, vaø ñoå trôû laïi nhöõng phaàn caát ñaõ thu hoài. Khôûi ñoäng laïi quaù trình chöng caát vôùi giai ñoaïn hoài löu hoaøn toaøn nhöng khoâng quaù 15 phuùt ñeå taùi laäp caùc ñieàu kieän vaän haønh tröôùc khi tieáp tuïc laáy saûn phaåm. Khoâng ñöôïc thöïc hieän moät laàn caét trong voøng 5oC keå töø khi khôûi ñoäng.
9.3.8.- Tieáp tuïc laáy saûn phaåm cho ñeán khi ñaït ñeán nhieät ñoä hôi cao nhaát ñaõ ñaët hay cho ñeán khi maãu coù daáu hieäu maãu loûng bò phaân huûy ( cracking ). Söï phaân huûy roõ neùt nhaát laø khi coù moät lôùp muø xuaát hieän trong bình roài sau ñoù laø taïi thieát bò hoài löu. Khoâng neân ñeå nhieät ñoä hôi vöôït quaù 210oC hay nhieät ñoä chaát loûng quaù 310oC.
9.3.9.- Ñoùng van hoài löu vaø heä thoáng caáp nhieät. Ñeå maãu nguoäi ñeán nhieät ñoä sao cho quaù trình chöng caát coù theå baét ñaàu tieáp tuïc ôû 13.3 kPa ( 100 mmHg ) maø khoâng gaây saëc coät. Nhieät ñoä naøy coù theå tính ñöôïc baèng caùch coäng theâm giaù trò T giöõa nhieät ñoä hôi vaø loûng nhaän ñöôïc trong quaù trình chöng caát khí quyeån ñeå döï ñoaùn nhieät ñoä hôi ñaàu tieân ôû aùp suaát chaân khoâng, hay baèng caùch tröø ñi ñaïi löôïng T töø nhieät ñoä chaát loûng sau cuøng ghi nhaän ñöôïc.
• GHI CHUÙ SOÁ 3: Quaù trình laøm nguoäi chaát loûng trong bình coù theå mau hôn baèng caùch thoåi nheø nheï moät doøng khí neùn vaøo phía treân bình ngay sau khi ñaõ thaùo lôùp voû buø nhieät cho noù. Khoâng neân duøng nhöõng tia khí laïnh. Ñoàng thôøi baät doøng laïnh ñi vaøo loõi daây laøm maùt bình, neáu coù söû duïng.
9.3.10.- Caân taát caû caùc phaân ñoaïn vaø xaùc ñònh tyû troïng cuûa chuùng.
9.3.11.- Chuyeån phaân ñoaïn caát ñaàu ñeå phaân tích saéc kyù khí.
9.4.- Chöng caát ôû aùp suaát 13.3 kPa ( 100 mmHg ) :
9.4.1.- Neáu coù nhu caàu caùc caét tieáp theo ôû nhöõng nhieät ñoä cao hôn, quaù trình chöng caát coù theå ñöôïc tieáp tuïc ôû aùp suaát thaáp, töông öùng vôùi nhieät ñoä toái ña chaát loûng ñang soâi coù theå chòu ñöôïc maø khoâng coù baát kyø daáu hieäu bò phaân huûy naøo. Trong ña soá caùc tröôøng hôïp noù vaøo khoaûng 310oC. Caùc daàu thoâ chöùa nhöõng hôïp chaát löu huyønh nhaïy nhieät laø nhöõng ngoaïi leä ñaùng keå tôùi. Trong baát kyø tröôøng hôïp naøo, khoâng neân thöïc hieän caét cuùp ôû nhieät ñoä caùch khôûi ñoäng 5oC bôûi vì khi ñoù coät chöa theå ôû traïng thaùi oån ñònh.
9.4.2.- Noái moät bôm chaân khoâng vaø heä thoáng kieåm soaùt vaøo thieát bò nhö trong Hình 1.
9.4.3.- Baät bôm chaân khoâng roài ñieàu chænh aùp suaát xuoáng daàn tôùi giaù trò 13.3 kPa (100 mmHg) hay ñaët boä ñieàu aùp taïi giaù trò naøy. Nhieät ñoä cuûa chaát loûng trong bình caát phaûi ñuû thaáp ñeå noù khoâng theå soâi ôû aùp suaát naøy. Neáu chaát loûng soâi tröôùc khi ñaït ñöôïc aùp suaát ñaõ ñaët, taêng aùp suaát leân roài laøm nguoäi theâm cho ñeán khi ñaït ñöôïc aùp suaát caàn thieát maø chaát loûng khoâng soâi.
9.4.4.- Caáp nhieät cho bình caát vaø taùi laäp quaù trình hoài löu ôû baát kyø tyû leä vöøa phaûi naøo taïi thieát bò hoài löu trong khoaûng thôøi gian chöøng 15 phuùt ñeå haâm noùng coät ñeán nhieät ñoä vaän haønh. Ngöng caáp nhieät nhaát thôøi vaø taêng aùp suaát leân baèng doøng khí nitô khoaûng 1 phuùt ñeå keùo heát phaàn dính treân coät veà bình caát.
9.4.5.- Caáp nhieät laïi cho bình caát vaø ñieàu chænh toác ñoä caáp nhieät ñeå duy trì moät ñoä tuït aùp oån ñònh baèng vôùi toác ñoä soâi xaáp xæ 75% so vôùi toác ñoä toái ña cuøng ôû aùp suaát naøy vaø baét ñaàu laáy saûn phaåm ngay. Caùc ñoä tuït aùp gaàn ñuùng caàn thieát cho muïc ñích naøy ñöôïc cho trong Hình 3. Baûo oân coät thaáp hôn nhieät ñoä hôi khoaûng 0 - 5oC trong suoát thôøi gian thao taùc.
9.4.6.- Laáy rieâng töøng caét cuùp vôùi nhöõng löôïng thích hôïp nhö trong muïc 9.3.4.
9.4.7.- Taïi cuoái moãi phaân ñoaïn vaø taïi moãi ñieåm caét, ghi laïi caùc soá lieäu sau ñaây :
9.4.7.1.- Thôøi gian, tính baèng giôø vaø phuùt.
9.4.7.2.- Theå tích tính baèng mL ño ñöôïc ôû nhieät ñoä moâi tröôøng.
9.4.7.3.- Nhieät ñoä hôi tính baèng oC chính xaùc ñeán 0.5oC cuøng vôùi boå chính, neáu coù.
9.4.7.4.- Nhieät ñoä cuûa chaát loûng ñang soâi tính baèng oC vaø chính xaùc ñeán 1oC.
9.4.7.5.- Ñoä tuït aùp trong coät tính baèng kPa ( mmHg ).
9.4.7.6.- AÙp suaát vaän haønh ño ngay taïi ñænh coät tính baèng kPa ( mmHg ) tuyeät ñoái cuøng vôùi boå chính, neáu coù.
9.4.7.7.- Nhieät ñoä chuyeån ñoåi veà aùp suaát khí quyeån ( AET ) baèng caùch duøng Baûng 3. Neáu AET khoâng coù trong Baûng 3, coù theå tính theo coâng thöùc trong phaàn Phuï luïc A9. Hình 5 chæ coù giaù trò nhö moät höôùng daãn trong vieäc tính caùc ñieåm caét trong suoát quaù trình chöng caát.
9.4.8.- Tieáp tuïc laáy saûn phaåm cho ñeán khi ñaït ñeán nhieät ñoä hôi cao nhaát ñaõ ñaët hay cho ñeán khi maãu coù daáu hieäu maãu loûng bò phaân huûy ( cracking ). Söï phaân huûy roõ neùt nhaát laø khi coù söï thoaùt ra cuûa doøng khí nhö laø daáu hieäu cuûa söï gia taêng aùp suaát cuõng nhö coù moät lôùp muø xuaát hieän trong bình ( Ghi chuù soá 4 ). Khoâng neân ñeå nhieät ñoä chaát loûng vöôït quaù 310oC.
• GHI CHUÙ SOÁ 4: Caån thaän - Caùc boä kieåm soaùt chaân khoâng töï ñoäng coù theå che giaáu söï taêng nheï aùp suaát do hieän töôïng phaân huûy ( cracking ).Ñeå traùnh ñieàu naøy ñoøi hoûi moät söï chuù yù cao ñoä.
9.4.9.- Ñoùng van hoài löu vaø heä thoáng caáp nhieät. Ñeå maãu nguoäi ñeán nhieät ñoä sao cho quaù trình chöng caát coù theå baét ñaàu tieáp tuïc ôû aùp suaát thaáp hôn maø khoâng coù söï soâi. Nhieät ñoä naøy coù theå tính ñöôïc baèng caùch coäng theâm giaù trò T giöõa nhieät ñoä hôi vaø loûng nhaän ñöôïc trong quaù trình chöng caát khí quyeån ñeå döï ñoaùn nhieät ñoä hôi ñaàu tieân ôû aùp suaát thaáp hôn, hay baèng caùch tröø ñi ñaïi löôïng T töø nhieät ñoä chaát loûng sau cuøng ghi nhaän ñöôïc.
9.4.10.- Caân taát caû caùc phaân ñoaïn vaø xaùc ñònh tyû troïng cuûa chuùng ôû 15oC.
9.5.- Chöng caát ôû aùp suaát thaáp hôn :
9.5.1.- Neáu chöa ñaït ñeán ñieåm caét cuoái cuøng, quaù trình chöng caát coù theå ñöôïc tieáp tuïc ôû aùp suaát thaáp hôn tuøy thuoäc vaøo söï giôùi haïn nhö tröôùc ñoù ( 9.4.1. ). Chæ ñöôïc pheùp duøng moät möùx aùp suaát trong khoaûng 13.3 - 0.266 kPa ( 100 - 2 mmHg ). Neáu ñieåm caét cuoái laø 400oC AET thì neân duøng möùc aùp suaát toái thieåu.
9.5.2.- Ñieàu chænh aùp suaát ñeán möùc mong muoán. Neáu chaát loûng soâi tröôùc khi ñaït ñöôïc aùp suaát, gia taêng aùp suaát leân vaø laøm nguoäi theâm cho ñeán khi coù theå ñaït ñöôïc aùp suaát ñaõ ñònh maø khoâng coù hieän töôïng soâi cuûa chaát loûng. Laøm theo qui trình trong 9.4.4.
9.5.3.- Nöôùc laøm maùt luaân chuyeån trong oáng sinh haøn vaø oáng ngöng saûn phaåm ôû nhieät ñoä moâi tröôøng hay ñöôïc haâm noùng leân ñeán moät nhieät ñoä ñaûm baûo raèng ôû nhieät ñoä naøy wax ( parafin ) khoâng keát tinh trong sinh haøn cuõng nhö oáng laáy saûn phaåm. Hoaëc laø, cho ngaäp nöôùc vaøo loõi laøm maùt ( cooling coils ) khoâng tuaàn hoaøn maø cho chaûy thoaûi maùi, hay tuaàn hoaøn moät doøng khí thay vì nöôùc nhö moät taùc nhaân laøm nguoäi.
9.5.4.- Tieáp tuïc vaän haønh bôm chaân khoâng nhö töø 9.4.5 - 9.4.8. Trong suoát quaù trình vaän haønh naøy, tyû soá hoài löu laø 2:1 neáu nhö coù söï thoûa thuaän töø tröôùc vaø ghi laïi trong baùo caùo. Chuyeån ñoåi nhieät ñoä hôi bieåu kieán vaø boå chính sang nhieät ñoä töông ñöông aùp suaát khí quyeån baèng caùch duøng caùc Baûng 4 hoaëc 5 hay Phuï luïc A9. Hình 5 chæ laø moät höôùng daãn veà caùch tính caùc ñieåm caét trong suoát quaù trình chöng caát.
9.5.5.- Kieåm tra thöôøng xuyeân ñeå ñaûm baûo raèng phaàn ngöng ( condensate ) chaûy bình thöôøng trong sinh haøn vaø phaàn caát ( distillate ) chaûy ñeàu sang oáng thu saûn phaåm. Neáu nhaän thaáy coù söï keát tinh parafin, naâng nhieät ñoä taùc nhaân laøm maùt trong sinh haøn leân nhö trong muïc 9.5.3.
9.5.6.- Khi ñaït ñöôïc ñieåm caét cuoái hay khi möùc giôùi haïn cuûa nhieät ñoä chaát loûng cuõng nhö aùp suaát trong coät khoâng cho pheùp tieáp tuïc quaù trình chöng caát ñöôïc nöõa, ñoùng van hoài löu vaø heä thoáng caáp nhieät ñoàng thôøi laøm nguoäi toaøn boä heä thoáng.
9.5.7.- Khi nhieät ñoä cuûa phaàn caën trong bình xuoáng döôùi 230oC, taét bôm chaân khoâng. Thoài moät luoàng khí nitô hay khí trô khaùc qua coät chöng caát. Khoâng ñöôïc duøng khoâng khí.
• GHI CHUÙ SOÁ 5: Caån thaän - Khoâng khí bò nghi ngôø laø nguyeân nhaân gaây ra noå caùc coät chöng caát khi noù ñöôïc thoåi vaøo coät luùc coøn quaù noùng, chaúng haïn nhö vaøo luùc cuoái cuûa quaù trình chöng caát.
9.5.8.- Ngöng chu trình laïnh trong sinh haøn vaø caùc thieát bò phuï trôï. Thaùo bình caát. Thu hoài phaàn baùm dính treân coät ( wettage ) baèng caùch chöng caát moät löôïng nhoû dung moâi nhö toluen chaúng haïn trong moät bình khaùc ñeå röûa coät, sinh haøn, vaø heä thoáng thu hoài saûn phaåm. Cho bay hôi dung moâi töø phaàn caën thu ñöôïc ôû nhieät ñoä cao hôi nhieät ñoä soâi cuûa dung moâi khoaûng 10oC, söû duïng doøng nitô thoåi nheï qua. Vôùi nhöõng quaù trình chöng caát khoâng coù muïc ñích tranh caõi, hay coù söï thoáng nhaát quan ñieåm, phaàn baùm dính ( holdup ) coù theå tính toaùn baèng caùch söû duïng moät ñoà thò töông töï nhö Hình 6. Tyû troïng cuûa phaàn holdup ñöôïc tính ngoaïi suy töø ñöôøng tyû troïng cuûa caùc phaân ñoaïn ñaõ caát. Phaàn baùm dính coá ñiïnh ( static holdup ) coù theå ñöôïc xöû lyù nhö moät cuùp nhoû rieâng bieät hay pha troän vaøo caën bình tröôùc khi tieán haønh caùc thí nghieäm khaùc. Phaûi thöïc hieän caùch sau neáu beân caïnh tyû troïng caùc chæ tieâu khaùc cuõng seõ ñöôïc thöïc hieän cho phaàn caën.
9.5.9.- Caân taát caû caùc phaân ñoaïn vaø caën trong bình ñoàng thôøi xaùc ñònh tyû troïng cuûa chuùng ôû 15oC baèng phöông phaùp phaân tích ASTM D 4052 hay phöông phaùp thích hôïp khaùc. Chuyeån ñoåi tyû troïng veà 15oC , neáu caàn thieát.
• GHI CHUÙ SOÁ 6: Caùc bình coù dung tích lôùn hôn nhö caùc bình cho caùc coät coù ñöôøng kính 50 - 70mm thöôøng khoâng theå thaùo ra ñeå caân. Trong nhöõng tröôøng hôïp naøy caën coù theå ñöôïc thaùo ra ôû nhieät ñoä khoâng cao quaù 200oC vaø cho vaøo moät bình chöùa ñaõ caân bì roài ñem caân. Doøng nitô coù aùp xuaát khoaûng 6.7 kPa ( 50 mmHg ) thích hôïp cho vieäc naøy. Phaàn baùm dính trong nhöõng tröôøng hôïp naøy seõ bao goàm caû phaàn dính coät laãn trong bình.
10.- TÍNH TOAÙN:
10.1.- Tính phaàn traêm troïng löôïng cuûa moãi phaân ñoaïn caát vaø cuûa caën laáy ñeán 2 soá leû duøng Coâng thöùc 1:
Troïng löôïng ( T.L ) % = 100 ( m/M ) ( 1 )
Vôùi : m - khoái löôïng cuûa phaân ñoaïn hay cuûa caën, g
M - khoái löôïng cuûa maãu daàu thoâ ñaõ loaïi nöôùc , g
10.1.1.- Phaân ñoaïn ñaàu tieân laø phaân ñoaïn khí thu hoài ñöôïc trong bình ( balloon ). Neáu phaân ñoaïn naøy nhoû hôn 0.1% T.L , noù coù theå ñöôïc boû qua.
10.1.2.- Phaân ñoaïn thöù hai ( hay ñaàu tieân, neáu khoâng thu phaàn khí ) laø phaàn ngöng trong baãy nöôùc ñaù khoâ. Vôùi tyû troïng ôû 15oC tính ñöôïc töø soá lieäu phaân tích saéc kyù khí treân nhöõng chuaån khí ñaõ coù , coù theå tính ñöôïc theå tích cuûa noù.
10.1.3.- Phaàn baùm dính ( holdup ) ñöôïc xöû lyù hoaëc laø nhö moät phaân ñoaïn rieâng bieät hoaëc coäng doàn vaøo phaân ñoaïn caën, theo söï thoûa thuaän ban ñaà. Toång löôïng baùm dính ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch thu hoài dung dòch röûa dung moâi nhö ñaõ giôùi thieäu trong muïc 9.5.8 hay tính töø Hình 6.
10.2.- Tính phaàn traêm thaát thoaùt chính xaùc ñeán 0.1%T.L baèng caùch duøng coâng thöùc 2 :
Thaát thoaùt = 100 - ( 100 ( m/M )) ( 2 )
Phaàn traêm thaát thoaùt tính toaùn nhö treân khoâng ñöôïc lôùn hôn 0.4% T.L, neáu khoâng quaù trình chöng caát phaûi bò huûy boû. Phaàn thaát thoaùt nhoû hôn soá naøy seõ ñöôïc phaân boå 2/3 cho phaân ñoaïn thu töø baãy vaø 1/3 cho cuùp naptha ñaàu tieân. Neáu khoâng coù phaân ñoaïn thu töø baãy, löôïng thaát thoaùt ñöôïc chaáp nhaän coù theå phaân boå ñeàu cho taát caû caùc phaân ñoaïn.
10.3.- Tính theå tích cuûa maãu daàu baèng mL ôû 15oC theo coâng thöùc 3 :
V = ( M/D ) ( 3 )
Vôùi D - Tyû troïng maãu ôû 15oC, g/mL
M - Khoái löôïng maãu khoâ, g
V - Theå tích cuûa maãu, mL
10.4.- Tính theå tích cuûa moãi phaân ñoaïn vaø cuûa caën baèng mL ôû 15oC theo coâng thöùc 4 :
v = ( m/d ) ( 4 )
Vôùi d - tyû troïng cuûa phaân ñoaïn hay cuûa caën ôû 15oC, g/mL
m - khoái löôïng cuûa phaân ñoaïn hay cuûa caën ñaõ boå chính phaàn thaát thoaùt, g
v - theå tích cuûa phaân ñoaïn, mL.
10.5.- Tính phaàn traêm theå tích cuûa moãi phaân ñoaïn caát laáu ñeán 2 soá leû baèng coâng thöùc 5:
Theå tích (T.T )% = 100 ( v/V ) ( 5 )
10.6.- Tính phaàn traêm theå tích thu ñöôïc hay thaát thoaùt laáy ñeán 2 soá leû theo coâng thöùc 6 :
Thaát thoaùt = 100 - ( 100 ( v/V )) ( 6 )
Thoâng thöôøng, ñaúng thöùc treân bò aâm do söï giaõn nôû theå tích. Chuaån hoùa baát kyø söï giaõn nôû hay co laïi thaáy roõ trong soá caùc phaân ñoaïn coù nhieät ñoä soâi döôùi 150oC tyû leä theo hieäu suaát cuûa chuùng.
• GHI CHUÙ SOÁ 7: Do nhöõng quy taéc tröôùc ñaây veà söï thieát laäp hieäu suaát ( yield ), tyû soá cuûa khoái löôïng treân theå tích khoâng ñuû chính xaùc ñeå duøng tính tæ troïng cuûa baát kyø phaàn ñoaïn chöng caát hay caën naøo.
11.- BAÙO CAÙO.
11.1. - Baûng keát quaû sau cuøng cho moãi laàn thí nghieäm phaûi bao goàm :
11.1.1.- Khoái löôïng cuûa maãu naïp ñaõ loaïi nöôùc ( khoâ ), g
11.1.2.- Tyû troïng cuûa maãu ôû 15oC, g/mL
11.1.3.- Theå tích cuûa maãu ôû 15oC, mL
11.1.4.- Phaàn thu ñöôïc hay thaát thoaùt theo khoái löôïng vaø theå tích chính xaùc ñeán 0.1%.
11.1.5.- Phaàn traêm theå tích vaø khoái löôïng cuûa moãi phaân ñoaïn chính xaùc ñeán 0.1%.
11.1.6.- Toång phaàn traêm theå tích vaø khoái löôïng
11.1.7.- Khoái löôïng nöôùc, neáu coù.
11.2.- Khí, phaân ñoaïn naptha ñaõ taùch C4 vaø caùc phaân ñoaïn khaùc ñöôïc lieät keâ ra theo traät töï ñieåm soâi taêng daàn vaø sau cuøng laø phaàn caën.
11.3.- Caùc keát quaû tieán haønh trong 9.3.5, 9.4.7 vaø 9.5.4 ñöôïc cho trong baûng keát quaû thuù7 hai thöôøng ñính keøm theo baûng toång keát.
11.4.- Veõ caùc ñoà thò theå hieän moái töông quan cuûa nhieät ñoä AET ( oC ) - truïc tung ( y ) vôùi phaàn traêm khoái löôïng vaø theå tích - truïc hoaønh ( x ). Ñaây chính laø nhöõng ñöôøng cong chöng caát TBP sau cuøng.
12.- ÑOÄ CHÍNH XAÙC.
12.1.- Ñoä chính xaùc cuûa phöông phaùp naøy ñöôïc xaùc ñònh baèng quaù trình khaûo cöùu thoáng keâ caùc keát quaû thu ñöôïc trong moät chöông trình kieåm tra lieân phoøng thí nghieäm nhö döôùi ñaây.
12.2.- Ñoä laëp laïi - Sai soá giöõa nhöõng keát quaû ñaït ñöôïc bôûi cuøng moät thao taùc vieân vôùi cuøng moät thieát bò ôû cuøng caùc ñieàu kieän vaän haønh hay treân cuøng moät maãu thöû, cuoái cuøng laø, vôùi cheá ñoä vaän haønh thoâng thöôøng vaø ñuùng theo phöông phaùp thöû naøy, chæ vöôït quaù caùc giaù trò döôùi ñaây chæ 1 laàn trong 20 löôït thöû ( Ñoä laëp laïi ôû döôùi möùc thoáng keâ ).
12.3.- Ñoä taùi laäp - Sai soá giöõa hai keát quaû ñoäc laäp vaø rieâng bieät ñaït ñöôïc bôûi hai thao taùc vieân laøm vieäc trong hai phoøng thí nghieäm khaùc nhau treân cuøng moät maãu thöû, cuoái cuøng laø, vôùi cheá ñoä vaän haønh thoâng thöôøng vaø ñuùng theo phöông phaùp thöû naøy, vöôït quaù caùc giaù trò döôùi ñaây chæ 1 laàn trong 20 löôït thöû :
%Troïng löôïng %Theå tích
AÙp suaát khí quyeån 1.2 1.2
AÙp suaát chaân khoâng 1.4 1.5
12.4.- Ñoä leäch
1.2.4.1.- Ñoä leäch tuyeät ñoái - Bôûi vì khoâng coù maãu chuaån coù theå chaáp nhaän ñöôïc thích hôïp ñeå xaùc ñònh ñoä leäch cho qui trình trong phöông phaùp thöû ASTM D 2892 veà vieäc xaùc ñònh caùc tính chaát chöng caát cuûa maãu daàu, neân ñoä leäch khoâng theå xaùc ñònh ñöôïc
12.4.2.- Ñoä leäch töông ñoái - TBP ( Ñieåm soâi thöïc ) ñöôïc ñònh nghóa trong caùc ñieàu kieän cuûa pheùp thöû naøy ( 1.2 ).
• GHI CHUÙ SOÁ 8: Daàu thoâ duøng cho vieäc xaùc ñònh ñoä chính xaùc coù tyû troïng ôû 15oC baèng 0.859 vaø heä soá goùc bình quaân khoaûng 6oC/phaàn traêm chöng caát ñöôïc .
PHUÏ LUÏC
A1.- PHÖÔNG PHAÙP XAÙC ÑÒNH HIEÄU SUAÁT COÄT CHÖNG CAÁT
A1.1.- Phaïm vi
A1.1.1.- Phöông phaùp thöû naøy duøng ñeå xaùc ñònh hieäu suaát cuûa moät coät chöng caát, trong ñieàu kieän hoài löu hoaøn toaøn vôùi vieäc söû duïng hoãn hôïp thöû n-heptan vaø methylcyclohecxan ôû aùp suaát khí quyeån.
A1.1.2.- Hieäu suaát coät khoâng ño ñöôïc trong caùc ñieàu kieän chaân khoâng bôûi vì khoâng coù söï thoaû maõn cuûa baát kyø hoãn hôïp thöû naøo coù ñoä bay hôi töông ñoái oån ñònh ôû aùp suaát thaáp.
A1.2.- YÙ nghóa vaø coâng duïng
A1.2.1.- Hieäu suaát cuûa coät chöng caát phaûi naèm trong khoaûng töø 14 - 18 ñóa lyù thuyeát ñöôïc söû duïng trong phöông phaùp thöû nghieäm ASTM D 2892 ( 6.1.3.2).
A1.2.2.- Hieäu suaát cuûa caùc coät nhoài ñaëc bieät coù trong taøi lieäu. Caùc döõ lieäu trong Baûng 1 coù theå duøng thay cho phöông phaùp thöû naøy.
A1.3.- Thieát bò.
A1.3.1.- Thí duï veà thieát bò thích hôïp ñöôïc cho trong Hình A1.1. Noù bao goàm caùc phaàn sau :
A1.3.1.1.- Bình chuaån - coù kích thöôùc phuø hôïp vôùi thieát bò caáp nhieät. Moät thí duï veà moät bình chuaån thích hôïp ñöôïc veõ trong Hình A1.2.
A1.3.1.2.- Coät chöng caát vaø sinh haøn.
A1.3.1.3.- Manometer ( AÙp keá ) - hay thieát bò töông töï duøng ñeå ño ñoä tuït aùp trong coät.
A1.4.- Hoùa chaát vaø thuoác thöû.
A1.4.1.- Hoãn hôïp thöû laø hoãn hôïp 50/50 theo theå tích cuûa n-heptane vaø methylcyclohecxane coù caùc chæ soá khuùc xaï nhö sau :
n - heptane nD20 = 1.38764
methylcyclohecxane nD20 = 1.42312
A1.4.2.- Phaân tích saéc kyù caáu töû cuûa hoãn hôïp thöû cho thaáy haøm löôïng taïp chaát vaø caùc caáu töû nheï nhoû hôn 0.01% ñoàng thôøi ñoä tinh khieát lôùn hôn 99.75%. Chuùng phaûi trong suoát döôùi aùnh saùng cöïc tím ôû böôùc soùng 260 - 270 nm chöùng toû raèng khoâng coù aromat.
A1.4.3.- Neáu caùc caáu töû khoâng thoûa maõn yeâu caàu treân thì chuùng coù theå ñöôïc tinh khieát hoùa baèng caùch hoaëc laø chöng caát laïi trong moät coät 30 - 50 ñóa hay loïc qua lôùp silica gel, boû ñi 10% chaát loûng ñöôïc giaûi haáp ñaàu tieân. Thaät caån thaän khoâng ñeå cho lôùp gel trôû neân bò quaù taûi.
A1.5.- Chuaån bò thieát bò.
A1.5.1.- Coät chöng caát vaø taát caû caùc duïng cuï thuûy tinh phaûi ñöôïc röûa saïch vaø saáy khoâ tröôùc khi tieán haønh thí nghieäm. Quaù trình laøm saïch coù theå thöïc hieän baèng caùch röûa vôùi moät chaát taåy maïnh. Röûa thaät kyõ löôõng, saáy khoâ roài laép laïi.
A1.5.2.- Chöng caát moät löôïng nhoû n-heptane tinh khieát vôùi toác ñoä soâi cao trong voøng ít nhaát 5 phuùt.
HÖÔÙNG DAÃN ÑEÅ HIEÄU CHUAÅN CAÙC BOÄ CAÛM BIEÁN NHIEÄT ÑOÄ.
A1.1.- Nguyeân taéc - Phaàn naøy cuûa Phuï luïc lieân quan tôùi vaán ñeà hieäu chuaån cô baûn boä caûm bieán nhieät ñoä hôi theo caùc chuaån nhieät ñoä cô sôû nhö ñeà nghò cuûa Vieän Khoa hoïc vaø Coâng ngheä quoác gia ( NIST ) nhaèm traùnh caùc vaán ñeà lieân quan ñeán vieäc söû duïng caùc chuaån nhieät ñoä thöù caáp. Noù cuõng coù theå ñöôïc duøng ñeå hieäu chænh caùc boä caûm bieán nhieät khaùc.
A1.2.- Caùc boä caûm bieán phaûi ñöôïc hieäu chuaån treân toaøn boä khoaûng nhieät ñoä trong laàn duøng ñaàu tieân vaø baát kyø luùc naøo maø noù hay caùc linh kieän cuûa noù ñöôïc söûa chöõa hay thay môùi.Caùc caûm bieán duøng ñeå ño nhieät ñoä hôi phaûi ñöôïc kieåm tra haøng thaùng taïi moät hay nhieàu nhieät ñoä.
A1.3.- Hieäu chuaån boä caûm bieán cuøng caùc linh kieän cuûa noù baèng caùch ghi laïi caùc nhieät ñoä cuûa nhöõng ñieåm keát tinh cuûa nöôùc vaø cuûa nhöõng kim loaïi tinh khieát ñaõ choïn saün cuøng vôùi caùc hôïp kim lieät keâ trong A1.6 theo Hoaù chaát vaø Vaät lieäu.
A1.4.- Thieát bò - Thieát bò thích hôïp ñöôïc cho trong Hình A1.1. Ñoái vôùi ñieåm keát tinh cuûa nöôùc coù theå thay theá baèng moät bình Dewar roùt ít nhaát 50% nöôùc ñaù baøo trong nöôùc .
A1.5.- Qui trình :
A1.5.1.- Vôùi nhöõng boä caûm bieán ñöôïc gaén sô saøi ( loûng ) trong moät oáng thaêm nhieät, cho vöøa ñuû daàu silicon hay chaát loûng trô khaùc ôû ñaùy cuûa oáng ñeå taïo tieáp xuùc vaät lyù thaät toát giöõa boä caûm bieán vaø ñaàu cuûa oáng thaêm. Nhöõng boä caûm bieán laép tieáp xuùc toát vôùi ñaàu cuûa oáng thaêm cuõng ñeàu ñöôïc hieäu chænh nhö vaäy.
A1.5.2.- Cho khoaûng 0.03 mL daàu silicon vaøo ñaùy cuûa oáng thaêm nhieät cuûa beå ñieåm noùng chaûy vaø nheùt caùc boä caûm bieán ñeå ñöôïc hieäu chuaån. Daàu phaûi che phuû caùc ñaàu.
A1.5.3.- Ñun noùng beå ñieåm noùng chaûy ñeán moät nhieät ñoä cao hôn ñieåm noùng chaûy cuûa kim loaïi beân trong töø 5 - 10oC vaø duy trì noù ôû nhieät ñoä naøy trong voøng 5 phuùt ñeå chaéc chaén raèng taát caû kim loaïi beân trong ñaõ noùng chaûy.
A1.5.4.- Ngaét nhieät tôùi beå noùng chaûy vaø quan saùt ñoàng thôøi ghi nhaän ñöôøng cong laøm maùt. Neân duøng moät maùy veõ ñoà thò leân giaáy. Khi ñöôøng cong laøm maùt cho thaáy moät ñoaïn baèng cuûa nhieät ñoä khoâng ñoåi trong voøng ít nhaát 1 phuùt, nhieät ñoä cuûa ñoaïn baèng ñoù ñöôïc xem nhö laø nhieät ñoä hieäu chuaån.
A1.5.5.- Söû duïng moät heä soá boå chính coäng theâm vaøo keát quaû, neáu caàn thieát, ñeå ñöôïc nhieät ñoä chính xaùc. Coù theå veõ moät ñoà thò cuûa heä soá boå chính theo nhieät ñoä baèng pheùp noäi suy. Trong tröôøng hôïp söû duïng caùc thieát bò töï ñoäng, heä soá boå chính phaûi ñöôïc gaén vaøo baùo caùo vaø coù theå ñieàu chænh ñöôïc.
A1.5.6.- Neáu ñoaïn baèng keát tinh quaù ngaén, coù theå laøm taêng noù leân baèng caùch gia nhieät chuùt ñænh trong quaù trình laøm nguoäi. Caån thaän veà khaû naêng beå kim loaïi trôû neân baån hay bò oxy hoùa quaù möùc. Tröôøng hôïp naøy phaûi thay ñoåi kim loaïi.
A1.6.- Hoùa chaát vaø vaät lieäu :
A1.6.1.- Nöôùc caát - Tieâu chuaån thöû nghieäm nhö xaùc ñònh bôûi Daïng III cuûa Tieâu chuaån ASTM D 1193, nhieät ñoä keát tinh 0.0oC.
A1.6.2.- Hôïp kim cuûa 50%T.L Sn, 32%T.L Pb, 18%T.L Cd - Ñieåm keát tinh 145.0oC.
A1.6.3.- Sn - 100%, ñieåm keát tinh 231.9oC.
A1.6.4.- Pb - 100%, ñieåm keát tinh 327.4oC.
A2.- HÖÔÙNG DAÃN ÑEÅ XAÙC ÑÒNH THÔØI GIAN PHAÛN HOÀI NHIEÄT ÑOÄ.
A2.1.- Phaïm vi - Höôùng daãn naøy duøng cho vieäc xaùc ñònh thôøi gian phaûn hoài nhieät ñoä döïa treân toác ñoä laøm maùt caûm bieán döôùi nhöõng ñieàu kieän ñaõ ñònh tröôùc.
A2.2.- YÙ nghóa vaø coâng duïng - Höôùng daãn naøy ñöôïc thöïc hieän ñeå ñaûm baûo raèng caûm bieán coù theå phaûn hoài vôùi toác ñoä thích hôïp nhöõng thay ñoåi cuûa nhieät ñoä maø noù khoâng sai soùt ñaùng keå vì chaäm treã sinh ra bôûi moät ñöôøng cong nhieät ñoä gia taêng maïnh meõ.
A2.2.1.- T6aøm quan troïng cuûa pheùp thöû naøy raát lôùn ôû nhöõng ñieàu kieän aùp suaát thaáp nhaát khi löôïng nhieät cuûa hôi laø cöïc tieåu.
A2.3.- Qui trình :
A2.3.1.- Ñaët moät coác dung tích 1 L ñaày nöôùc treân beáp kín vôùi oáng thaêm nhieät baèng thuûy tinh ñaët thaúng goùc trong nöôùc. Duy trì nhieät ñoä cuûa nöôùc ôû 90 5oC.
A2.3.2.- Noái caûm bieán vaøo moät thieát bò thích hôïp coù boä ñoïc hieän soá vôùi khaû naêng ñoïc ñeán 0.1oC. Hoaëc laø, noái caûm bieán vaøo moät thieát bò ghi ñoà thò baêng giaáy vôùi khgoaûng thích hôïp maø noù seõ cho pheùp noäi suy tôùi 0.1oC. Ñaët toác ñoä ñoà thò hoùa khoaûng ít nhaát 30 cm / giôø ñeå deã ñoïc.
A2.3.3.- Cho caûm bieán vaøo loã taïi taâm moät maët cuûa moät hoäp cac-toâng hình laäp phöông coù kích thöôùc moãi caïnh khoaûng 30 cm. Caûm bieán ñöôïc giöõ chaët baèng caùch khoeùt xít moái noái trong loã. Ghi laïi nhieät ñoä trong hoäp khi noù trôû neân oån ñònh.
A2.3.4.- Laáy caûm bieán ra vaø cho noù vaøo oáng thaêm nhieät trong coác nöôùc. Sau khi caûm bieán ñaït nhieät ñoä 80oC, laáy noù ra vaø nhanh choùng cho noù vaøo laïi loã treân hoäp.
A2.3.5.- Theo doõi vôùi moät ñoàng hoà baám giaây, hay ghi nhaän baèng ñoà thò, khoaûng thôøi gian caàn thieát ñeå caûm bieán nguoäi töø 30oC - 5oC lôùn hôn nhieät ñoä ghi nhaän ñöôïc trong A2.3.3.
A2.3.6.- Khoaûng thôøi gian vöôït quaù 200 giaây laø khoâng theå chaáp nhaän ñöôïc.
A3.- HÖÔÙNG DAÃN ÑEÅ HIEÄU CHUAÅN CAÙC BOÄ ÑO CHAÂN KHOÂNG.
A3.1.- Nguyeân taéc - Vieäc hieäu chænh caùc caûm bieán chaân khoâng döïa treân vieäc söû duïng boä
#228/08/2008
I can't read. There's an error in font.
#305/09/2008
xem lại font đi bồ ơi
#405/09/2008
Bạn xem font của nguồn trước khi copy nhé! Lỗi font rồi
Vui lòng đăng nhập để trả lời.