›
›

Giáo trình Phân tích dầu thô và khí (Phần 1)

pdf 70 trang hapham 110
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Phân tích dầu thô và khí (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_phan_tich_dau_tho_va_khi_phan_1.pdf

Nội dung text: Giáo trình Phân tích dầu thô và khí (Phần 1)

  1. MỤC LỤC Đề mục Trang MỤC LỤC 1 GIỚI THIỆU VỀ MƠ ĐUN 3 Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun 3 Mục tiêu của mơ đun 3 Mục tiêu thực hiện của mơ đun 3 Nội dung chính của mơ đun 3 CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠĐUN 3 YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠĐUN 4 Về kiến thức 4 Về kỹ năng 4 Về thái độ 4 BÀI 1: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CỦA DẦU THƠ 5 1. XÁC ĐỊNH KHỐI LƢỢNG RIÊNG DẦU THƠ– ASTM D 1298/ TCVN 6594 6 2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG LƢU HUỲNH - ASTM D4294 12 3. XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT HƠI BÃO HÕA REID – ASTM D 323/ TCVN 5731 23 4. XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT ĐỘNG HỌC - ASTM D 445 29 5. XÁC ĐỊNH ĐIỂM CHẢY – ASTM D 97/ TCVN 3753 35 6. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG TRO – ASTM D 482/ TCVN 2690 39 7. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG TẠP CHẤT CƠ HỌC – ASTM D 473 43 8. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CẶN CACBON CONRADSON – ASTM D 189/ TCVN 6324 46 9. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG NƢỚC – ASTM D 4006 52 10. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AXIT TỔNG (TAN) – ASTM D 664//TCVN 2695 57 11. BÀI TẬP 65 BÀI 2: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CỦA KHÍ HĨA LỎNG 71 1. XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT HƠI – ASTM D1267 72 2. XÁC ĐỊNH KHỐI LƢỢNG RIÊNG – ASTM D1657 77 1
  2. 3. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG LƢU HUỲNH – ASTM D2784 82 4. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HYDROCACBON – ASTM D2163 88 5. BÀI TẬP 95 2
  3. GIỚI THIỆU VỀ MƠ ĐUN Vị trí, ý nghĩa, vai trị mơ đun Phân tích dầu thơ và khí là mảng kiến thức và kỹ năng cơ bản cho bất kỳ ngƣời lao động nào làm việc liên quan đến lĩnh vực phịng thí nghiệm dầu khí. Nĩ giúp cho thí nghiệm viên xác định chính xác các chỉ tiêu chất lƣợng của các loại dầu thơ và khí. Mục tiêu của mơ đun Học xong mơ đun, học viên cĩ khả năng: - Hiểu đƣợc các tính chất của dầu thơ và khí hĩa lỏng - Phân tích đƣợc các chỉ tiêu của dầu thơ và khí hĩa lỏng - Đánh giá đƣợc chất lƣợng của dầu thơ và khí hĩa lỏng Mục tiêu thực hiện của mơ đun - Mơ tả lý thuyết và thực hiện các phƣơng pháp lấy mẫu dầu thơ và khí dầu mỏ hĩa lỏng. - Xác định thành phần của dầu thơ. - Xác định các chỉ tiêu của dầu thơ và khí hĩa lỏng. - Các thí nghiệm của mơđun làm trong PTN hĩa dầu. Nội dung chính của mơ đun Bài 1: Xác định các chỉ tiêu của dầu thơ. Bài 2: Xác định các chỉ tiêu của khí hĩa lỏng (LPG) CÁC HÌNH THỨC HỌC TẬP CHÍNH TRONG MƠĐUN - Học trên lớp và tham gia thảo luận về: ý nghĩa của các chỉ tiêu và phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu chất lƣợng các sản phẩm dầu mỏ. Cách sử dụng, bảo quản các dụng cụ phân tích chỉ tiêu các sản phẩm dầu mỏ. Phƣơng pháp chuẩn bị mẫu phân tích. Tổ chức, trang bị và an tồn phịng thí nghiệm. - Tự nghiên cứu tài liệu liên quan đến các chỉ tiêu chất lƣợng của sản phẩm dầu khí và phƣơng pháp thực nghiệm. 3
  4. - Tham gia buổi trình diễn của giáo viên về cách sử dụng, bảo quản, hiệu chuẩn các dụng cụ phân tích các chỉ tiêu chất lƣợng của sản phẩm dầu mỏ. - Tiến hành làm các bài thí nghiệm về phân tích các chỉ tiêu chất lƣợng của sản phẩm dầu mỏ. - Luyện tập các phƣơng pháp xử lý số liệu từ kết quả phân tích và phƣơng pháp xác định sai số thực nghiệm. - Tham quan về trang bị, thiết kế, thao tác trong một phịng thí nghiệm. - Tham gia khảo cứu thị trƣờng cung cấp các trang thiết bị, hĩa chất cho các phịng thí nghiệm YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HỒN THÀNH MƠĐUN Về kiến thức - Nắm vững ý nghĩa của các thơng số chỉ tiêu của dầu thơ và khí dầu mỏ. - Vận dụng đúng và chính xác các thao tác xác định các chỉ tiêu chất lƣợng các sản phẩm dầu mỏ. - Mơ tả chính xác phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm. - Giải thích đƣợc ý nghĩa của các thao tác khi tiến hành thực nghiệm. Về kỹ năng - Vận hành đƣợc các thiết bị phân tích dầu khí. - Thao tác thực nghiệm đúng theo các tiêu chuẩn quy định (ASTM). - Chuẩn bị mẫu đúng theo tiêu chuẩn quy định. - Bảo quản và bảo dƣỡng thiết bị đúng quy cách. - Tổ chức trang bị và an tồn cho phịng thí nghiệm. Về thái độ - Nghiêm túc trong việc sử dụng và bảo dƣỡng các thiết bị. - Luơn chủ động kiểm tra và đảm bảo về an tồn phịng thí nghiệm. - Chủ động xem xét tình trạng thiết bị trong phịng thí nghiệm. - Nhắc nhở đồng nghiệp đảm bảo về an tồn phịng thí nghiệm. 4
  5. BÀI 1: XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CỦA DẦU THƠ Mã bài: HD F1 Giới thiệu Dầu thơ là sản phẩm đặt biệt, tính chất của các sản phẩm này đƣợc xác định thơng qua các chỉ tiêu chất lƣợng của nĩ. Việc xác định các chỉ tiêu này khơng phải thực hiện một cách tùy tiện mà đƣợc thống nhất theo một vài tiêu chuẩn nhất định và đƣợc thực hiện trên các thiết bị tiêu chuẩn riêng biệt. Việc nắm vững các quy trình phân tích các chỉ tiêu chất lƣợng của dầu thơ là yêu cầu cần thiết đối với các nhân viên làm việc trong lĩnh vực dầu khí. Mục tiêu thực hiện: Học xong bài này học viên cĩ năng lực - Mơ tả các tính chất của dầu thơ - Xác định đƣợc hầu hết các tiêu chuẩn chất lƣợng của dầu thơ theo tiêu chuẩn ASTM trên các thiết bị chuyên dùng nhƣ: khối lƣợng riêng, áp suất hơi, độ nhớt, nhiệt độ đơng đặc, hàm lƣợng tro, tạp chất cơ học, cặn cacbon, hàm lƣợng nƣớc và trị số axít, v.v - Thực hiện các thí nghiệm làm trong PTN. Nội dung chính - Xác định khối lƣợng riêng của dầu thơ, ASTM D 1298 - Xác định hàm lƣợng lƣu huỳnh, ASTM D 4294 - Xác định áp suất hơi bão hồ, ASTM D 323 - Xác định độ nhớt, ASTM D 445 - Xác định nhiệt độ đơng đặc, ASTM D 97 - Xác định hàm lƣợng tro, ASTM D 482 - Xác định tạp chất cơ học, ASTM D 473 - Xác định cặn cacbon, ASTM D 189 - Xác định hàm lƣợng nƣớc, ASTM D 4006 - Xác định trị số axit, ASTM D 664/TCVN 2695 Các hình thức học tập - Học trên lớp về các vấn đề liên quan tới phƣơng pháp phân tích dầu thơ. - Thảo luận để đƣa ra ƣu khuyết điểm của phƣơng pháp này. - Tự nghiên cứu tài liệu liên quan tại thƣ viện. - Trực quan thao tác thực hành của giáo viên hƣớng dẫn trong phịng thí nghiệm. 5
  6. - Rèn luyện các kỹ năng thực hành cho học viên trong phịng thí nghiệm. - Thực hành viết báo cáo về bài thí nghiệm. 1. XÁC ĐỊNH KHỐI LƢỢNG RIÊNG DẦU THƠ– ASTM D 1298/ TCVN 6594 1.1 Phạm vi áp dụng Phƣơng pháp áp dụng cho dầu thơ và các sản phẩm dầu mỏ lỏng, đồng nhất. Cĩ áp suất hơi bão hịa 14.696 psi hoặc thấp hơn. 1.2 Mục đích và ý nghĩa Phƣơng pháp này dùng một phù kế thủy tinh để đo khối lƣợng riêng (Density). Tỷ trọng (Specific Gravity) hay oAPI của dầu mỏ và sản phẩm dầu mỏ để tính tốn chuyển đổi thể tích ra khối lƣợng hoặc khối lƣợng ra thể tích và tỷ trọng ở nhiệt độ khác. 1.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Cho phù kế và nhiệt kế vào mẫu và đƣợc giữ ở nhiệt độ quy định trong ống đong cĩ kích thƣớc thích hợp. Khi hệ thống đạt cân bằng, đọc gía trị đo đƣợc trên phù kế và nhiệt kế. Dùng bảng chuyển đổi để chuyển đổi về nhiệt độ yêu cầu và loại tỷ trọng yêu cầu. Khối lƣợng riêng (Density): Là khối lƣợng của chất lỏng trên một đơn vị thể tích ở 15oC và 101.325 kPa cĩ đơn vị đo là kg/m3. (Ở nhiệt độ khác nhƣ là đo ở 20oC và các đơn vị đo cĩ thể đƣợc sử dụng nhƣ kg/l hoặc g/ml) Tỷ trọng (Specific gravity - Spgr): Là tỷ số khối lƣợng của một thể tích chất lỏng ở nhiệt độ quy định với khối lƣợng của cùng thể tích nƣớc tinh khiết ở cùng nhiệt độ hoặc nhiệt độ khác. Cả hai nhiệt độ đƣợc nghi rõ. 20 o Ví dụ: d 4 = 20 / 4 là tỷ trọng tƣơng đối của sản phẩm ở 20 C (sử dụng ở Việt Nam) o 20: khối lƣợng riêng của sản phẩm ở 20 C o 4: khối lƣợng riêng của nƣớc ở 4 C 15 o o Tùy từng quốc gia, tỷ trọng tiêu chuẩn cịn cĩ thể là d 4, spgr 60 F/60 F oAPI: Cĩ liên hệ với tỷ trọng tƣơng đối spgr 60oF/60oF oAPI = [141.5 / ( spgr 60oF/60oF)] – 131.5 Giá trị quan sát (đọc đƣợc) là giá trị quan sát đƣợc ở nhiệt độ khác với nhiệt độ quy định. Giá trị này chỉ là số đo phù kế mà khơng phải là khối lƣợng riêng, tỷ trọng tƣơng đối hay tỷ trọng API ở nhiệt độ đĩ. 1.4 Tiến hành thực nghiệm: 6
  7. 1.4.1 Thiết bị - hĩa chất Hình 1.1 Thiết bị xác định tỷ trọng - Ống đong - Xăng - Bể ổn định nhiệt độ - Dầu hỏa - Máy khuấy - Dầu D.O Bảng 1.1: Bảng hiệu chuẩn phù kế Một Khoảng chia và Hiệu Tỷ trọng kế Khoảng đo đơn vị sai số chỉnh Khối lƣợng riêng, 600 -1100 20 0.2 0.2 +0.3 3 o kg/m ở 15 C 600 -1100 50 0.5 0.3 +0.7 600 -1100 50 1.0 0.6 +1.4 0.600 -1.100 0.020 0.0002 0.0002 +0.0003 Tỷ trọng 0.600 -1.100 0.050 0.0005 0.0003 +0.0007 0.600 -1.100 0.050 +0.0014 0.001 0.0006 Tỷ trọng oAPI 0.650 -1.100 0.050 0.0005 0.0005 -1 - 101 12 0.1 0.1 7
  8. Bảng 1.2: Thang chia nhiệt kế Thang đo Khoảng đo Vạch chia độ Sai số oF -1 - +38 0.1 0.1 o C -20 - +120 0.2 0.15 o F -5 - +215 0.5 0.25 Ống đong: Bằng thủy tinh hay kim loại cĩ miệng rĩt và đƣờng kính trong lớn hơn đƣờng kính ngồi của phù kế ít nhất 25 mm, chiều cao của ống đong phải phù hợp để phù kế nổi hồn tồn trong mẫu và đáy phù kế cách đáy ống đong ít nhất 25 mm. Bể ổn nhiệt: Cĩ khả năng ổn nhiệt mẫu ở nhiệt độ thích hợp cho từng loại mẫu, cĩ sai lệch nhiệt độ 0.25oC. Hệ thống khuấy: Bằng nhựa hay thủy tinh dài khoảng 400 mm. 1.4.2 Quy trình thực nghiệm 3.4.2.1 Quy trình chuẩn bị mẫu Các sản phẩm dầu khơng bay hơi thì lấy mẫu theo cách đƣợc mơ tả trong tiêu chuẩn ASTM D4057 và ASTM D4177. Lấy mẫu và chứa trong chai cĩ nút kín tránh bay hơi và bảo quản trong phịng lạnh sau khi lấy mẫu. Trộn mẫu: Mẫu dầu thơ paraffin cĩ điểm đơng đặc cao hơn 10oC hay điểm vẩn đục, điểm xuất hiện tinh thể paraffin lớn hơn 15oC. Cĩ thể hâm nĩng mẫu đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ đơng đặc 9oC hoặc cao hơn điểm vẩn đục 3oC, lắc đều mẫu trong chai gốc và rĩt vào ống đong. Phần cất nhiều sáp: Hâm nĩng mẫu đến nhiệt độ cao hơn điểm vẩn đục 3oC trƣớc khi lắc. Mẫu dầu F.O: Đun nĩng mẫu đến nhiệt độ thử trƣớc khi trộn. 3.4.2.2 Quy trình đo: Ổn nhiệt mẫu đến nhiệt độ thích hợp cho mẫu lỏng hồn tồn, nhƣng khơng để nhiệt độ quá cao sẽ làm bay hơi phần nhẹ hay nhiệt độ quá thấp sẽ làm kết tinh paraffin. Đối với mẫu lỏng nhẹ thì đo ở gần nhiệt độ quy chiếu. 8
  9. Nhiệt kế và phù kế cũng đƣợc đƣa đến nhiệt độ trong khoảng (5oC so với nhiệt độ thử). Rĩt mẫu vào ống đo sạch đã đƣợc ổn nhiệt, tránh tạo bọt. Với mẫu dễ bay hơi dùng siphon để chuyển mẫu. Loại các bọt khí hình thành sau khi chúng tập trung trên bề mặt mẫu thử bằng cách dùng giấy lọc thấm trƣớc khi thả phù kế vào. Đặt ống đong chứa mẫu ở vị trí thẳng đứng ở nơi khơng giĩ và cĩ nhiệt độ thay đổi ít hơn 2oC trong suốt thời gian thử. Khi nhiệt độ thử khác nhiệt độ mơi trƣờng nhiều hơn 2oC thì sử dụng bể ổn nhiệt để duy trì nhiệt độ trong suốt thời gian thử. Đặt nhiệt kế phù hợp vào mẫu thử và khuấy mẫu bằng que khuấy theo hƣớng lên xuống và xoay trịn để nhiệt độ và tỷ trọng đƣợc đều. Ghi nhiệt độ mẫu chính xác đến 0.1oC và nhấc nhiệt kế và que khuấy ra khỏi ống đo. Thả từ từ phù kế phù hợp vào chất lỏng và thả tay khi đến vị trí cân bằng, chú ý tránh làm ƣớt thân trên vạch mà tại đĩ phù kế nổi tự do. Đối với chất lỏng trong suốt và mờ, quan sát bĩng mặt cong khi phù kế bị ép dƣới điểm cân bằng khoảng 1 – 2 mm và quay trở lại vị trí cân bằng. Nếu mặt cong thay đổi thì làm sạch thân phù kế và lặp lại cho đến khi bĩng mặt cong khơng thay đổi. Kéo phù kế lên khỏi chất lỏng khoảng 2 vạch thang chia và thả ra. Để cho phù kế quay nhẹ khi thả ra giúp cho phù kế dừng nổi tự do cách đều thành ống. Giữ cho phần cịn lại của thân phù kế trên mức chất lỏng khơng bị dính ƣớt. Để đủ thời gian cho phù kế dừng lại và tất cả bọt nổi lên trên bề mặt, loại bọt khí trƣớc khi đọc. 3.4.2.3 Phƣơng pháp đọc phù kế nhƣ sau: Khi phù kế dừng, nổi tự do cách thành ống, đọc số đo thang phù kế chính xác đến 1/5 vạch thang đo nhƣ sau: Đối với chất lỏng trong: Ghi số đo phù kế tại điểm trên thang phù kế tại đĩ mặt chính của chất lỏng cắt thang đo bằng cách đặt mắt hơi thấp hơn mực chất lỏng và từ từ nâng lên đến bề mặt. Ban đầu nhìn thấy hình elip méo, sau Hình 1.2 Phƣơng pháp đọc phù kế 9
  10. đĩ trở thành đƣờng thẳng cắt thang đo phù kế. Đối với chất lỏng nhớt đục: Đọc tại điểm mà tại đĩ mẫu dâng lên, bằng cách quan sát bằng mắt đặt cao hơn mặt phẳng bề mặt chất lỏng. Ngay sau khi đọc phù kế, nhấc phù kế ra khỏi chất lỏng, đặt nhiệt kế vào và khuấy mẫu bằng que khuấy, đọc ngay nhiệt độ chỉ trên nhiệt kế chính xác đến 0.1oC. Nếu nhiệt độ đọc khác nhiệt độ ban đầu nhiều hơn 0.5oC, lặp lại quan sát cho đến khi nhiệt độ trở nên ổn định trong khoảng 0.5oC. Nếu khơng đạt đƣợc nhiệt độ ổn định, đặt ống đong vào bể ổn nhiệt và lặp lại thí nghiệm. 1.5 Báo cáo kết quả Kết quả báo cáo cuối cùng là giá trị khối lƣợng riêng (kg/m3) tại nhiệt độ chuẩn thì phải chính xác đến 0,1 kg/m3. Kết quả báo cáo cuối cùng là giá trị khối lƣợng riêng (kg/l) tại nhiệt độ chuẩn thì phải chính xác đến 0,0001 kg/l. Báo cáo kết quả cuối cùng là tỷ trọng tƣơng đối tại nhiệt độ thử, tỷ trọng tƣơng đối ở điều kiện chuẩn, tỷ trọng oAPI chính xác gần 0.1 đơn vị. Bảng kết quả: Giá trị quan sát (tại Khối lƣợng riêng (ở Tỷ trọng Tên mẫu nhiệt độ thử) điều kiện chuẩn) API 1.6 Độ chính xác Độ chính xác: Độ chính xác của phƣơng pháp đƣợc xác định bằng phƣơng pháp thống kê của phịng thử nghiệm: Độ lặp lại: Sự khác nhau giữa các kết quả của 1 ngƣời thử trên cùng 1 thiết bị và cùng điều kiện thử, chỉ cho phép 1/20 lần vƣợt quá giá trị trong bảng sau: Độ tái lặp: Sự khác nhau giữa các kết quả của 2 ngƣời thử ở 2 phịng thí nghiệm khác nhau chỉ cho phép 1/20 lần vƣợt quá giá trị trong bảng sau: Sản phẩm Khoảng nhiệt Đơn vị Độ lặp Độ tái lặp Thơng số cần đo độ đo lại lại Nhiên liệu Kg/m3, Khối lƣợng 0.5 1.2 sáng màu -2 đến 24.5oC kg/l, riêng 0.0005 0.0012 g/ml 10
  11. Tỷ trọng 29 đến 76oF khơng 0.0005 0.0012 oAPI 42 đến 78oF oAPI 0.1 0.3 Kg/m3, Khối lƣợng 0.6 1.5 Nhiên liệu -2 đến 24.5oC kg/l, riêng 0.0006 0.0015 tối màu g/ml Tỷ trọng 29 đến 76oF khơng 0.0006 0.0015 Tỷ trọng oAPI 42 đến 78oF oAPI 0.2 0.5 Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định khối lƣợng riêng của dầu thơ Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 11
  12. 2. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG LƢU HUỲNH - ASTM D4294 2.1 Phạm vi ứng dụng Phƣơng pháp thử nghiệm này dùng để xác định lƣu huỳnh trong các hidrocacbon nhƣ là diezel naptha, kerozen, các phần cặn, các loại dầu nhớt gốc, thủy lực, nhiên liệu phản lực, dầu thơ, xăng (tất cả các loại xăng khơng pha chì) và các phân đoạn chƣng cất khác. Ngồi ra lƣu huỳnh trong các sản phẩm khác nhƣ là M85, M100 cũng cĩ thể áp dụng các phƣơng pháp phân tích này. Khoảng nồng độ đƣợc áp dụng là 0.0150 đến 5.00% khối lƣợng lƣu huỳnh. Các giá trị đơn vị trong hệ SI đƣợc xem là chuẩn. Các đơn vị nồng độ thích hợp là % khối lƣợng lƣu huỳnh. 2.2 Mục đích và ý nghĩa sử dụng Các hợp chất hữu cơ chứa lƣu huỳnh là loại hợp chất khá phổ biến trong dầu. Ngƣời ta phát hiện trong dầu cĩ khoảng 450 các hợp chất khác nhau, thì các hợp chất chứa lƣu huỳnh đã chiếm tới 380 hợp chất. Phổ biến là các hợp chất nhƣ H2S, mercaptan (RSH), disunfua, sunfua vịng Xác định hàm lƣợng lƣu huỳnh là khơng thể thiếu đối với dầu thơ và các sản phẩm dầu mỏ. Vì các hợp chất chứa lƣu huỳnh trong dầu là các chất cĩ hại, vì trong khi chế biến chúng thƣờng tạo ra các hợp chất ăn mịn thiết bị, gây ơ nhiễm mơi trƣờng do khi cháy tạo ra SOx, gây ngộ độc xúc tác và làm giảm chất lƣợng của sản phẩm chế biến. Vì thế, nếu hàm lƣợng S cao hơn giới hạn cho phép, ngƣời ta phải áp dụng các biện pháp xử lý tốn kém. Do vậy mà hàm lƣợng của hợp chất lƣu huỳnh đƣợc coi là một chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng dầu thơ và sản phẩm dầu. Phƣơng pháp thử nghiệm này cung cấp số đo lƣu huỳnh tổng trong các sản phẩm dầu mỏ một cách nhanh chĩng và chính xác với sự thao tác mẫu tối thiểu. Thời gian để phân tích một mẫu đặc thù từ 2 – 4 phút. Chất lƣợng của phần lớn các sản phẩm dầu thơ liên quan tới hàm lƣợng lƣu huỳnh trong mẫu. Sự hiểu biết về nồng độ lƣu huỳnh là cần thiết cho mục đích chế biến. Các quốc gia, các địa phƣơng cũng cĩ những quy định ban hành để hạn chế hàm lƣợng lƣu huỳnh trong một số nhiên liệu. Phƣơng pháp thử nghiệm này cung cấp một số phƣơng tiện phù hợp với yêu cầu kỹ thuật hay các mức giới hạn của các quy định về hàm lƣợng lƣu huỳnh của các sản phẩm dầu mỏ. 12
  13. Nếu áp dụng các chất nền cĩ thành phần khác biệt đáng kể so với các dầu trắng hiệu chuẩn quy định trong phƣơng pháp thử nghiệm này, thì những điều ghi chú và giới thiệu trong mục 5 phải đƣợc lƣu ý trong khi giải thích kết quả. So với các phƣơng pháp xác định lƣu huỳnh khác, phƣơng pháp D4294 xác định cho nhiều loại mẫu, thao tác mẫu tối thiểu, độ chính xác tốt và khả năng xác định lƣu huỳnh ở các nồng độ rộng. Thiết bị đƣợc quy định trong hầu hết các trƣờng hợp rẻ hơn các thiết bị đƣợc yêu cầu đối với các phƣơng pháp khác. 2.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Mẫu đƣợc đặt trong chùm tia phát xạ từ nguồn tia X. Bức xạ tia X đặc trƣng kích thích thu đƣợc, đƣợc đo và phép đếm tích lũy đƣợc so sánh với phép đếm của các mẫu chuẩn hiệu chuẩn đƣợc thực hiện trƣớc đĩ. Mà khoảng nồng độ lƣu huỳnh theo phần trăm khối lƣợng của các mẫu cần phân tích nằm trong khoảng nồng độ của mẫu chuẩn. 2.4 Các nguồn nhiễu xạ Nhiễu phổ gây ra khi một nguyên tố thành phần nào đĩ của mẫu hay các nguyên tố phát xạ của tia X mà đầu dị khơng thể phân giải đƣợc từ sự phát xạ tia X của lƣu huỳnh. Các kết quả là các đƣờng tạo ra đỉnh phổ chồng lấn lên nhau. Nhiễu phổ cĩ thể xuất hiện từ những mẫu chứa nƣớc, các ankyl chì, silicon, photpho, canxi, kali và các hợp chất halogen nếu chúng cĩ mặt với nồng độ lớn hơn 1/10 nồng độ lƣu huỳnh đo đƣợc hay vài trăm mg/kg. Thực hiện theo hƣớng dẫn vận hành của nhà sản xuất để bù vào các nguồn nhiễu. Sự thay đổi nồng độ của các nguyên tố trong một mẫu gây ra hiệu ứng chất nền. Sự thay đổi này ảnh hƣởng trực tiếp tới sự hấp thụ và thay đổi cƣờng độ đo của mỗi nguyên tố. Ví dụ, các phụ gia nâng cao tính năng nhƣ là các oxigenate trong xăng cĩ thể tác động tới số đo lƣu huỳnh biểu kiến. Các loại nhiễu này luơn cĩ mặt trong phép phân tích huỳnh quang tia X và hồn tồn khơng liên quan tới nhiễu phổ. Cả hai loại nhiễu này đƣợc bù trong các thiết bị hiện thời cùng với việc sử dụng phần mềm đi kèm. Nên thỉnh thoảng kiểm tra các nguồn nhiễu này và đơi khi giá trị hiệu chỉnh phần mềm đƣợc nhà sản xuất đƣa ra khơng phù hợp với giá trị chính. Sự hiệu chỉnh phải đƣợc thẩm định cho các cơng thức mới. M85 và M100 là các nhiên liệu chứa 85% và 100% Metanol tƣơng ứng. Nhƣ vậy chúng ta cĩ hàm lƣợng oxi hĩa cao, vì thế chúng hấp thụ sự phát xạ tia ka của lƣu huỳnh. Tuy nhiên các nhiên liệu nhƣ thế cĩ thể đƣợc phân tích bằng phƣơng pháp thử nghiệm này khi cung cấp các chất chuẩn hiệu chuẩn 13
  14. đƣợc pha chế phù hợp với chất nền của mẫu. Trong trƣờng hợp này, độ nhạy và độ chính xác cĩ thể bị giảm, độ lặp lại, độ tái lặp và độ lệch của phƣơng pháp thử nghiệm này khơng bao gồm các mẫu M85 và M100. Thơng thƣờng các mẫu dầu mỏ cĩ các thành phần khác với dầu trắng cĩ thể đƣợc phân tích bằng các chất chuẩn mà các chất chuẩn này đƣợc làm từ các vật liệu gốc cĩ cùng thành phần hay cĩ thành phần tƣơng tự nhau. Bằng cách này, xăng cĩ thể đƣợc mơ phỏng bằng việc pha trộn iso octan và toluen theo tỉ lệ xấp xỉ hàm lƣợng aromatic thực của các mẫu đem phân tích. Các chất chuẩn tạo bởi xăng mơ phỏng này sẽ đạt đƣợc các kết quả chính xác hơn các kết quả khi sử dụng dầu trắng. Chú ý 1: Trong trƣờng hợp các vật liệu dầu mỏ chứa nƣớc ở dạng lơ lửng, nên loại nƣớc trƣớc khi thử nghiệm hay làm cho mẫu hồn tồn đồng nhất và phải thử nghiệm ngay lập tức. Nhiễu rất lớn nếu nƣớc tạo một lớp trên màng phim trong suốt bởi vậy nĩ sẽ làm giảm cƣờng độ tia X của lƣu huỳnh. Một phƣơng pháp loại nƣớc thành cơng là ban đầu ly tâm mẫu dƣới điều kiện kín xung quanh, cẩn thận khơng làm tổn hại đến tính chất mẫu. 2.5 Tiến hành thực nghiệm 2.5.1 Thiết bị – hĩa chất 2.5.1.1. Thiết bị Máy phân tích huỳnh quang tia X tán xạ năng lƣợng. Bất cứ máy phân tích tán xạ năng lƣợng nào cũng cĩ thể sử dụng nếu thiết bị của nĩ ở mức tối thiểu, cĩ các đặc điểm sau: Hình 1.3. Thiết bị xác định hàm lƣợng S bằng tia X Nguồn kích thích tia X - nguồn tia X với năng lƣợng lớn hơn 2.5 kev. Cảnh báo thêm vào các sự phịng ngừa khác, nếu một nguồn phĩng xạ đƣợc sử 14
  15. dụng, nhất thiết phải đƣợc bảo vệ theo yêu cầu chuẩn quốc tế và vì thế khơng để xảy ra bất cứ mối nguy nào. Tuy nhiên điều quan trọng là những ngƣời thành thạo và đƣợc huấn luyện đầy đủ, kỹ thuật che chắn đúng mới đƣợc thực hiện. a. Nguyên tắc hoạt động Máy phân tích lƣu huỳnh RX-350SH sử dụng một ống X quang cỡ nhỏ làm nguồn phát tia X. Mẫu đƣợc chiếu tia X quang sơ cấp sẽ làm phát huỳnh quang tia X đặc trƣng cho từng nguyên tố cần phân tích và tán xạ Compton trên bề mặt của nĩ. Sự phĩng xạ tia X hợp thành sẽ đƣợc ống đếm tỷ lệ ghi nhận và biến đổi thành xung điện. Nồng độ lƣu huỳnh đƣợc tính dựa trên trị số xung nhận đƣợc và tán xạ Compton, trị số của xung thay đổi tuỳ theo hàm lƣợng lƣu huỳnh, cịn tán xạ Compton biến đổi phụ thuộc vào C/H. Nhƣ vậy đồng thời sẽ hiệu chỉnh C/H. b. Nguyên tắc chung của thao tác Trƣớc khi sử dụng máy cần kiểm tra: Điện áp nguồn phù hợp với điện áp ghi trên máy. Giấy cuộn đƣợc lắp đặt đúng cho máy in bên trong. Kiểm tra trƣớc khi vận hành: Tuân theo trình tự sau khi nối dây để vận hành, tháo những nắp chụp ở các đầu cắm của các dây trƣớc khi cắm dây. Bật máy và khởi động: Sau khi hồn tất cài đặt, bật cơng tắc nguồn của bộ nguồn, khi đĩ đèn tia X bật, máy khởi động, ổn định, chờ 30 phút, máy sẽ phát tín hiệu báo sẵn sàng cho mode phân tích thơng thƣờng. Chú ý 2: Trong quá trình máy khởi động, cĩ thể thực hiện các thao tác sau: Ngừng quá trình khởi động: Nhấn phím STOP, máy sẽ thực hiện mode phân tích thơng thƣờng. Cần khởi động đủ thời gian (30 phút) để kết quả phân tích đƣợc ổn định. Thực hiện thao tác mode bằng phím mode (khơng thể thực hiện thao tác phân tích bằng việc định chuẩn đa điểm hoặc hai điểm). Chú ý 3: Hoạt động của máy phân tích sử dụng nguồn ống tia X phải tuân theo các hƣớng dẫn an tồn của nhà sản xuất và các điều luật của địa phƣơng. 15
  16. Hộp mẫu - mẫu phải đƣợc đổ vào hộp với bề dày ít nhất 4mm và đƣợc trang bị màng tia plastic trong suốt, loại cĩ thể thay thế đƣợc làm cửa sổ để tia X cĩ thể xuyên qua. Đầu dị tia X - với độ nhạy 2.3 kev và giá trị phân giải khơng vƣợt quá 800 ev. Một máy đếm tỉ lệ đƣợc nạp đầy ga để sử dụng. Các bộ phận lọc hay phƣơng tiện khác để phân biệt tia bức xạ Ka của lƣu huỳnh với các tia X khác cĩ năng lƣợng cao hơn. Các thiết bị điện tử điều hịa tín hiệu và xử lý dữ liệu bao gồm các chức năng đếm cƣờng độ tia X, cực tiểu của hai vùng năng lƣợng (để hiệu chuẩn tia X nền), hiệu chuẩn phổ trùng lấp, và chuyển đổi cƣờng độ tia X của lƣu huỳnh thành phần trăm nồng độ lƣu huỳnh. Màn hiện số hay máy in hiển thị %KL lƣu huỳnh. 2.5.1.1 Thuốc thử và vật liệu Các hĩa chất loại tinh khiết hĩa học đƣợc sử dụng trong tất cả các thử nghiệm. Trừ khi cĩ các chỉ thị khác, tất cả các loại thuốc thử phải tuân theo các yêu cầu kỹ thuật của ủy ban thuốc thử phân tích của hội hĩa chất Hoa Kỳ. Các loại hĩa chất khác cĩ thể đƣợc sử dụng nếu chứng minh là cĩ độ tinh khiết đủ cao, cho phép sử dụng mà khơng làm giảm độ chính xác. Di-n-butyl sulfide (DBS), một chất chuẩn cĩ độ tinh khiết cao, với hàm lƣợng lƣu huỳnh đã đƣợc chứng nhận. Sử dụng hàm lƣợng lƣu huỳnh đã đƣợc chứng thực để tính tốn nồng độ chính xác của các chất chuẩn hiệu chuẩn, (cảnh báo – Di –n-butyl sulfide là chất dễ cháy và độc). Chú ý 4: Cần biết nồng độ của lƣu huỳnh trong di-n-sulfide khơng tinh khiết, bởi vì các tạp chất cũng cĩ thể là hợp chất lƣu huỳnh. Dầu khống trắng (Mow), loại thuốc thử ACS hay loại thuốc thử cĩ hàm lƣợng lƣu huỳnh < 2mg/kg. Màng phim tia X trong suốt, bất cứ màng phim nào khơng phản ứng với mẫu, khơng cĩ lƣu huỳnh và cĩ đủ độ trong suốt đều cĩ thể sử dụng. Các loại phim phù hợp để sử dụng là polyester, polypropylen, polycacbonate và polyimide. Các mẫu cĩ hàm lƣợng aromatic cao cĩ thể hịa tan các màng phim polyester và polycacbonate. Trong trƣờng hợp này, các loại màng khác với các màng polyester và polycacbonate cĩ thể đƣợc sử dụng 16
  17. làm cửa sổ cho tia X đi qua nếu chúng khơng chứa bất kỳ tạp chất nguyên tố nào. Cĩ thể chọn màng mỏng polyimide là vật liệu cửa sổ. Mặc dù màng polyimide hấp thụ lƣu huỳnh tia X nhiều hơn các màng phim khác, nhƣng nĩ là màng cửa sổ thích hợp hơn bởi vì nĩ hầu nhƣ khơng phản ứng hĩa học với các aromatic và nĩ cĩ độ bền cơ học cao hơn. Hộp mẫu: Hộp mẫu phải khơng phản ứng với mẫu và đáp ứng các yêu cầu về kích thƣớc của phổ kế. 2.5.2 Chuẩn bị mẫu và lấy mẫu Mẫu đƣợc lấy theo hƣớng dẫn thực hành D4057 hay D4177. Mẫu phải đƣợc phân tích ngay sau khi đổ mẫu vào hộp và phải làm thốt bọt khí gây ra do trộn mẫu. Nếu sử dụng hộp mẫu cĩ thể dùng lại đƣợc, phải làm sạch và khơ hộp trƣớc khi sử dụng. Loại hộp mẫu sử dụng một lần thì khơng đƣợc sử dụng lại. Một miếng màng tia X mới đƣợc phủ trên hộp mẫu cũ trƣớc khi phân tích mẫu. Tránh chạm vào bên trong hộp mẫu hay phần màng cửa sổ của hộp mẫu hay cửa sổ của thiết bị mà tia X đi qua. Dầu từ các dấu tay cĩ thể ảnh hƣởng tới số đo khi phân tích mẫu cĩ hàm lƣợng lƣu huỳnh thấp. Các nếp nhăn của màng sẽ tác động tới cƣờng độ truyền tia X của lƣu huỳnh. Vì thế màng nhất thiết phải căng và sạch để các kết quả đảm bảo độ tin cậy. Máy phân tích cần hiệu chuẩn lại nếu loại màng cửa sổ hay độ dày của màng bị thay đổi. Các tạp chất hay sự thay đổi độ dày của màng cĩ thể ảnh hƣởng tới số đo hàm lƣợng lƣu huỳnh ở mức thấp, đã phát hiện đƣợc ở màng polyester và chúng khác nhau đáng kể vì thế phải hiệu chuẩn lại khi bắt đầu một cuộn màng mới. 2.5.3 Hiệu chuẩn và chuẩn hĩa Pha chế các chất chuẩn để hiệu chuẩn: Mặc dù cĩ thể thực hiện việc hiệu chuẩn đơn lẻ để đo lƣu huỳnh trong một dãy các chất nền nhƣng bất cứ khi nào cĩ thể, nên hiệu chuẩn các chất nền đặc trƣng, nghĩa là một sự hiệu chuẩn diezen phải dựa trên các chất chuẩn diezen. Điều này đặc biệt đúng khi phân tích lƣu huỳnh ở các mức thấp. Vì lý do này, chất nền pha lỗng càng gần với các chất nền đƣợc phân tích càng tốt. Dầu khống trắng đƣợc chấp nhận là chất nền lựa chọn. Thực hiện việc pha chế các chất chuẩn ban đầu một cách độc lập ở các nồng độ thơng thƣờng trong khoảng 0,1-5% khối lƣợng lƣu huỳnh và khơng 17
  18. pha chế hàng loạt từ một nồng độ đơn lẻ. Hàm lƣợng lƣu huỳnh chính xác trong mỗi chất chuẩn đƣợc tính tốn tới bốn số thập phân. Cân một lƣợng chất nền pha lỗng chính xác tới 0.1mg, khối lƣợng cân đƣợc chỉ rõ trong bảng 1, vào một bình cổ hẹp phù hợp và sau đĩ cân chính xác hàm lƣợng di-n-butylsunfide. Trộn đều hỗn hợp ở nhiệt độ phịng (cĩ thể dùng khuấy từ bọc PTFE). Pha chế các chất chuẩn hiệu chuẩn cĩ nồng độ bao đƣợc khoảng nồng độ lƣu huỳnh dự kiến trong các mẫu, sử dụng các chất nền pha lỗng nhƣ trên để pha chế mẫu trắng và các mẫu chuẩn ban đầu để pha chế các nồng độ của các chất chuẩn đã biết cho mỗi khoảng hiệu chuẩn đƣợc thiết lập.Tham khảo hƣớng dẫn của nhà sản xuất cho việc xác định số các mẫu chuẩn và các khoảng để pha chế. Bảng 1.3: Thành phần của các chất chuẩn ban đầu Khối lƣợng của chất pha Khối lƣợng di-n- Hàm lƣợng s, %KL lỗng, G butylsulfide, 5 48.6 14.4 0.1 43.6 0.200 Bảng 1.3 cung cấp hai khoảng nồng độ cĩ thể áp dụng để pha một mẫu bằng cách pha lỗng mỗi chất chuẩn gốc với một chất nền pha lỗng. Bảng 1.4: Các chất chuẩn hiệu chuẩn Khoảng 1 2 % Kl lƣu huỳnh 0.0020 - 0.1 0.1 - 5.0 Chất chuẩn 1 0.000 0.000 Chất chuẩn 2 0.0020 0.100 Chất chuẩn 3 0.0050 0.500 Chất chuẩn 4 0.0100 1.00 Chất chuẩn 5 0.0300 2.50 Chất chuẩn 6 0.0600 5.00 Chất chuẩn 7 0.100 Chất chuẩn 1 ở khoảng 2 trong bảng 1.4 cĩ thể khơng yêu cầu nếu thiết bị cũng hiệu chuẩn ở khoảng 1. Tham khảo các hƣớng dẫn hiệu chuẩn của nhà sản xuất cho các hƣớng dẫn cụ thể. Cĩ thể lựa chọn các chất chuẩn cĩ liên kết chuẩn của viện quốc gia về chất chuẩn và cơng nghệ NIST, đƣợc pha chế theo miêu tả trên hay đuợc hình thành trên chất nền đƣợc phân tích, đều cĩ thể đƣợc sử dụng. 18
  19. Nếu chất nền pha lỗng đƣợc sử dụng để pha chế các chất chuẩn mà chúng chứa lƣu huỳnh, thêm giá trị này để tính tốn hàm lƣợng lƣu huỳnh của các mẫu chuẩn pha chế (tham khảo nhà cung ứng để biết nồng độ lƣu huỳnh đã chứng thực hay xác định dầu khống theo phƣơng pháp thử nghiệm D3120 hay bất cứ phƣơng pháp phân tích lƣu huỳnh nồng độ thấp tƣơng đƣơng nào khác với giới hạn xác định nhỏ nhất khơng lớn hơn 1ppm). Các chất chuẩn dùng để hiệu chỉnh đã đƣợc chứng nhận: Các chất chuẩn hiệu chuẩn đã đƣợc chứng nhận bởi một tổ chức chất chuẩn quốc gia, cĩ thể sử dụng để thay thế một số hay tất cả các chất chuẩn đƣợc quy định trong mục trên khi mà các chất này tƣơng tự với mẫu quan tâm. Các chất chuẩn nhƣ thế bao gồm các vật liệu chuẩn đối chứng (SRM) đƣợc pha chế và chứng thực bởi viện chất chuẩn và cơng nghệ quốc gia (NIST), vídụ SRM 2724 là chất chuẩn hiệu chuẩn lƣu huỳnh trong diezel. Các chất chuẩn đƣợc sử dụng nhất thiết phải phủ các khoảng nồng độ danh nghĩa đƣợc đƣa ra trong bảng 2. Các chất chuẩn kiểm tra sự hiệu chuẩn: Một vài chất chuẩn bổ sung (các chất chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn) mà chúng khơng đƣợc sử dụng trong việc tạo ra đƣờng cong hiệu chuẩn cĩ thể đƣợc sử dụng để kiểm tra giá trị của sự hiệu chuẩn. Các chất chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn cĩ thể đƣợc pha chế độc lập hay các chất chuẩn đã đƣợc chứng thực. Nồng độ các chất chuẩn kiểm tra hiệu chuẩn phải gần với nồng độ dự kiến của mẫu đƣợc phân tích. Các mẫu kiểm tra chất lƣợng: Dầu mỏ ổn định hay các mẫu sản phẩm (chúng là các mẫu kiểm tra chất lƣợng) đại diện cho các mẫu quan tâm, cĩ thể chạy đều đặn để kiểm tra hệ thống theo chƣơng trình kiểm sốt thống kê. Bảo quản mẫu chuẩn và các mẫu kiểm tra chất lƣợng: Tồn trữ tất cả các mẫu chuẩn trong các chai thủy tinh tối màu hay đƣợc bọc trong các vật liệu mờ đục, đƣợc đậy bằng nắp thủy tinh, nút vặn Plastic trơ hay các loại nút trơ khơng thấm tƣơng đƣơng khác, để ở nơi mát, tối cho tới khi sử dụng. Khi quan sát thấy bất cứ tạp chất nào hay sự thay đổi nồng độ nào, phải loại bỏ chất chuẩn. 2.5.4 Quy trình thực nghiệm 2.5.4.1 Chuẩn bị thiết bị Lắp đặt thiết bị theo hƣớng dẫn nhà sản xuất. Bất cứ khi nào cĩ thể, thiết bị luơn bật để duy trì sự ổn định tối ƣu. 2.5.4.2 Quy trình Tuy sự phát xạ tia X chỉ thấu suốt một khoảng ngắn trong mẫu nhƣng sự phát tán từ hộp mẫu và mẫu cĩ thể khác nhau. Do đĩ, ngƣời phân tích phải đảm bảo rằng hộp mẫu đƣợc làm đầy trên một chiều sâu tối thiểu mà từ điểm 19
  20. này nếu cĩ rĩt đầy thêm hộp mẫu thì tốc độ đếm cũng thay đổi khơng đáng kể. Nĩi chung, cốc mẫu đƣợc làm đầy ở mức tối thiểu là 3/4 dung tích hộp mẫu là đủ. Thao tác hộp mẫu bằng việc cung cấp đủ khơng gian ở đầu hộp mẫu. Cung cấp một lỗ thơng hơi ở đỉnh để ngăn ngừa sự uốn cong của màng tia X khi đo các mẫu dễ bay hơi. (cảnh báo- tránh làm tràn các chất lỏng dễ cháy bên trong máy phân tích). a. Hiệu chuẩn thiết bị Chuẩn hĩa thiết bị ở độ thích hợp theo hƣớng dẫn của nhà sản xuất. Quy trình hiệu chuẩn điển hình bao gồm việc thiết lập dụng cụ để ghi cƣờng độ tia X thực của lƣu huỳnh, sao đĩ là đo các chất chuẩn đã biết. Với độ trễ tối thiểu, lặp lại quy trình bằng việc sử dụng hộp mẫu mới và phần mẫu chuẩn mới. Tất cả các mẫu chuẩn đƣợc phân tích một lần theo hƣớng dẫn của nhà sản xuất để tạo đƣờng cong hiệu chuẩn tối ƣu dựa trên các số đếm lƣu huỳnh thực cho mỗi chất chuẩn mà chúng đƣợc phân tích 4 lần. Ngay sau khi hồn thành việc hiệu chuẩn, xác định nồng độ lƣu huỳnh của 1 hay nhiều mẫu kiểm tra hiệu chuẩn. Các giá trị đo phải nằm trong khoảng 3% các giá trị đã đƣợc chứng nhận. Nếu các giá trị đo khơng nằm trong khoảng này thỉ phải xem lại sự hiệu chuẩn hay các chất chuẩn, phải hiệu chỉnh các số đo và phải hiệu chuẩn lại. Mức độ khơng phù hộp của chất nền giữa các mẫu và các chuẩn cũng đƣợc xem xét khi đánh giá sự hiệu chuẩn. b. Phân tích các mẫu chƣa biết Đổ đầy mẫu vào hộp để đo theo quy định. Trƣớc khi làm đầy hộp, phải làm nĩng những mẫu cĩ độ nhớt cao sao cho chúng đổ vào hộp một cách dễ dàng. Phải đảm bảo rằng khơng cĩ bọt khí giữa cửa sổ hộp mẫu và mẫu lỏng. Lấy giá trị trung bình của hai số đo hàm lƣợng lƣu huỳnh trong mẫu chƣa biết. Nếu số đo trung bình khơng nằm trong khoảng nồng độ hiệu chuẩn, lặp lại thao tác đo mẫu đúp sử dụng khoảng nồng độ bao đƣợc giá trị trung bình đã xác định của mẫu. 2.5.4.3 Hƣớng dẫn sử dụng máy đo hàm lƣợng lƣu huỳnh tia X- Ray. Chuẩn bị máy: Bật cơng tắc ổn áp - Bật cơng tắc nguồn. Chờ 30 phút máy sẽ phát tính hiệu báo sẳn sàng phân tích. Định chuẩn tự động hai điểm: Vào Mode menu, chọn “2- Auto Calibration”, chọn “Low và Hight” bằng phím cĩ mũi tên lên xuống. Nhấn Start. Cài đặt nồng độ mẫu chuẩn: tăng giá trị bằng phím cĩ mũi tên lên xuống. Bật Low hoặc Hight bằng phím cĩ mũi tên nằm ngang. Nhấn Start ghi nhận giá trị cài đặt. Chờ 2-3 giây trƣớc khi đi tiếp. 20
  21. Đặt ơ chứa mẫu chuẩn vào buồng đo. Nhấn Start để bắt đầu chuẩn mẫu Zero, nếu nhấn stop quay về menu Mode. Kết thúc phép đo máy sẽ in ra kết quả 3 lần đo, giá trị trung bình, độ lệch chuẩn của mẫu cĩ nồng độ thấp. Thực hiện định chuẩn cho mẫu SPAN theo thao tác tƣơng tự nhƣ trên. Máy tính tốn và xuất ra giá trị đã định chuẩn, tự động xuất hiện menu Mode. Đo mẫu: Lắc mẫu trƣớc khi rĩt, lắp ráp ơ mẫu sao cho bề mặt ơ mẫu phải phẳng và đƣợc tráng đều kín mẫu (độ dày mẫu giữa hai tấm Mylar khoảng 3-5 mm). Đặt ơ mẫu vào buồng đo khi màng hình hiển thị trạng thái dừng, đĩng nắp, nhấn Start. Kết thúc phép đo, máy sẽ in ra kết quả. Lấy mẫu ra khỏi buồng đo. 2.6 Báo cáo kết quả Nồng độ lƣu huỳnh đƣợc tính tốn một cách tự động từ đƣờng cong hiệu chuẩn. Các kết quả đƣợc báo cáo sang các đơn vị SI khác nhƣ mg/kg nhƣng đơn vị nồng độ thích hợp để báo cáo hàm lƣợng lƣu huỳnh tổng là phần trăm khối lƣợng. Các kết quả đƣợc báo cáo với ba chữ số cĩ nghĩa, sử dụng thực hành E29, và báo cáo các kết quả đạt đƣợc theo phƣơng pháp thử nghiệm D4294. Kiểm sốt chất lƣợng Việc kiểm tra kiểm sốt hệ thống thơng qua việc sử dụng các mẫu QC và tiến hành kiểm tra rất đƣợc khuyên dùng. Các quy trình QC là phạm trù của từng phịng thí nghiệm riêng biệt. Để thiết` lập trạng thái kiểm sốt thống kê quá trình thử nghiệm từ giá trị hiệu chuẩn cuối cùng, các mẫu kiểm tra chất lƣợng đƣợc pha chế từ vật liệu tuyển chọn và tồn trữ , đƣợc thử nghiệm một cách đều đặn nhƣ chúng là các mẫu sản phẩm chƣa biết. Các kết quả đƣợc ghi nhận và phân tích ngay lập tức bằng các biểu đồ kiểm tra hay các kỹ thuật thống kê tƣơng đƣơng khác để xác minh trạng thái kiểm sốt thơng kê của tồn bộ quá trình thử nghiệm. Bất cứ dữ liệu nào khơng nằm trong dữ liệu kiểm sốt cũng sẽ phải đƣợc kiểm tra tìm các nguyên nhân gốc. Hậu quả của việc thẩm tra cĩ thể dẫn đến phải hiệu chuẩn lại dụng cụ. Phụ thuộc vào tính tới hạn của chất lƣợng đo và tính bền vững đã đƣợc chứng minh của quá trình thử nghiệm các mẫu kiểm tra chất lƣợng cĩ thể mỗi ngày 1 lần khi cĩ sử dụng thiết bị thử nghiệm, tới hai lần 1 tuần khi sử dụng thiết bị. Nhà sản xuất đề nghị ít nhất phải cĩ một loại mẫu kiểm tra chất lƣợng đƣợc phân tích, mẫu đĩ là mẫu đại diện cho các mẫu phân tích hàng ngày. Bảng kết quả: 21
  22. Tên mẫu Hàm lƣợng lƣu huỳnh, %Wt 2.7 Độ chính xác và độ lệch Độ chính xác: Độ chính xác của phƣơng pháp thử nghiệm này đạt đƣợc bởi phép phân tích thống kê các kết quả thử nghiệm liên phịng thí nghiệm nhƣ sau: Độ lặp lại: Sự khác nhau giữa các kết quả thử nghiệm liên tiếp đạt đƣợc bởi một ngƣời phân tích trên cùng một một dụng cụ dƣới các điều kiện làm việc khơng đổi trên cùng một mẫu thử chỉ 1 trong 20 trƣờng hợp đƣợc phép vƣợt quá giá trị sau: 0.02894 (X + 0.1691) Trong đĩ: X là phần trăm khối lƣợng lƣu huỳnh Độ tái lặp: Sự khác nhau giữa hai kết quả độc lập và đơn lẻ đạt đƣợc bởi các ngƣời phân tích khác nhau trong các phịng thí nghiệm khác nhau, chỉ 1 trong 20 trƣờng hợp vƣợt quá giá trị sau: 0.1215 (X + 0.05555) Trong đĩ: X là phần trăm khối lƣợng lƣu huỳnh Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định hàm lƣợng Lƣu huỳnh trong dầu thơ Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt 22
  23. phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 3. XÁC ĐỊNH ÁP SUẤT HƠI BÃO HÕA REID – ASTM D 323/ TCVN 5731 3.1 Phạm vi áp dụng Đây là phƣơng pháp thực nghiệm cung cấp quy trình cho việc xác định áp suất hơi cho các sản phẩm nhƣ xăng, dầu thơ dễ bay hơi và những sản phẩm dầu mỏ dễ bay hơi khác. Quy trình này đƣợc dùng cho xăng và những sản phẩm dầu mỏ khác cĩ áp suất hơi thấp hơn 180 KPa (26 psi). 3.2 Ý nghĩa và ứng dụng Áp suất hơi là một tính chất vật lý quan trọng của các chất lỏng dễ bay hơi. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng để xác định áp suất hơi ở nhiệt độ 37,8oC (100oF) cho các sản phẩm dầu mỏ và dầu thơ cĩ nhiệt độ sơi đầu lớn hơn 0oC(32oF). Áp suất hơi là một thơng số rất quan trọng cho cả xăng máy bay và xe cộ. Giới hạn áp suất hơi cực đại của xăng thƣờng đƣợc xác định dựa trên những yêu cầu về khống chế mức độ ơ nhiễm. Áp suất hơi của dầu thơ thì cĩ ý nghĩa quan trọng cho việc bảo quản và chế biến. Áp suất hơi cũng là một trong những thơng số gián tiếp để xác định tốc độ bay hơi của những sản phẩm dầu mỏ dễ bay hơi. 3.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Cho mẫu đã đƣợc làm lạnh trƣớc vào bình chứa chất lỏng của dụng cụ đo áp suất hơi, sau đĩ nối với buồng hĩa hơi đã đƣợc gia nhiệt trƣớc đến 37,8oC 23
  24. trong bể ổn nhiệt. Ngâm tồn bộ hệ thống vào bể ổn nhiệt ở nhiệt độ 37,8oC cho đến khi áp suất quan sát đƣợc trên dụng cụ đo là khơng đổi. Đọc chính xác giá trị đo. Giá trị đo này gọi là áp suất hơi Reid. Quy trình A, C, D sử dụng trên cùng một thiết bị. Quy trình B đƣợc sử dụng trên thiết bị bán tự động, nĩ đƣợc nhúng vào một bể ổn nhiệt nằm ngang và xoay đến khi áp suất hơi đạt trạng thái cân bằng. Áp suất hơi cĩ thể đƣợc đo bằng đồng hồ Bourdon hoặc các thiết bị cảm biến. Đối với quy trình C thì phải sử dụng bình chứa mẫu cĩ 2 cửa. Quy trình D thì địi hỏi tỷ lệ thể tích giữa buồng lỏng và buồng hơi khắt khe hơn. 3.4 Tiến hành thực hành kiểm tra áp suất hơi bão hịa Reid 3.4.1 Thiết bị - hố chất - Thiết bị đo áp suất hơi Hình 1.4. Thiết bị đo áp suất hơi - Đồng hồ đo áp - Máy sấy 3.4.2 Một số lƣu ý trƣớc khi làm thực nghiệm. - Phải tiến hành đúng các bƣớc theo quy trình để tránh các sai số. - Kiểm tra đồng hồ đo áp. 24
  25. - Kiểm tra sự rị rỉ. - Mẫu phải là mẫu đại diện, tránh bị thay đổi thành phần (do bay hơi) khi bảo quản. - Phải làm sạch thiết bị trƣớc khi đo. - Lắp đặt thiết bị phải đúng thao tác. - Lắc mạnh thiết bị trong khi đo để đạt cân bằng ổn định. 3.4.3 Chuẩn bị mẫu - Độ chính xác của phƣơng pháp đo áp suất hơi thì chịu ảnh hƣởng rất lớn của cách thức bảo quản và chuẩn bị mẫu, do đặc tính dễ bay hơi và làm thay đổi thành phần của mẫu. - Dụng cụ chứa mẫu cĩ thể tích khoảng 1 lít, mẫu đƣợc chứa đầy từ 70 – 80% thể tích. - Các mẫu lấy ra từ bình chứa chỉ đƣợc sử dụng một lần, phần cịn lại khơng đƣợc sử dụng cho lần đo lần thứ hai. Nếu cần thiết thì phải lấy mẫu mới. - Bảo vệ mẫu tránh tiếp xúc với các nguồn nhiệt trƣớc khi đo. - Nhiệt độ bảo quản mẫu: mẫu phải đƣợc bảo quản ở điều kiện nhiệt độ từ 0 – 1oC. 3.4.4 Chuẩn bị thực nghiệm - Mẫu chỉ đƣợc chấp nhận khi thể tích mẫu trong bình chứa mẫu từ 70 – 80% thể tích bình. - Nhúng hồn tồn bình chứa mẫu vào bể ổn nhiệt (0 – 1oC) theo phƣơng thẳng đứng ít nhất 10 phút. - Nhúng buồng chứa hơi đã lắp đồng hồ đo áp vào bể ổn nhiệt ở 37,8oC ít nhất là 10 phút sao cho khoảng cách từ đỉnh của buồng hơi đến bề mặt thống bể ổn nhiệt khơng thấp hơn 25,4mm. Khơng đƣợc lấy buồng hơi ra khỏi bể ổn nhiệt khi mẫu chƣa đƣợc đổ vào buồng lỏng. 3.4.5 Quy trình thực nghiệm - Lấy bình chứa mẫu ra khỏi bể làm lạnh và khơng đƣợc mở nắp bình, gắn ống chuyển mẫu đã đƣợc làm lạnh vào bình chứa mẫu. Lấy buồng mẫu ra khỏi bể ổn nhiệt và lắp theo chiều quay xuống vào đỉnh ống chuyển mẫu, quay ngƣợc nhanh tồn hệ thống sao cho buồng mẫu quay lên với đầu cuối ống chuyển mẫu cách đáy buồng chứa mẫu lỏng khoảng 6mm. 25
  26. - Cho đầy mẫu vào buồng chứa mẫu lỏng. Rút ống chuyển mẫu ra khỏi buồng chứa mẫu và tiếp tục để cho mẫu chảy hết vào buồng chứa mẫu. - Ngay lập tức di chuyển bình chứa hơi ra khỏi bể ổn nhiệt đến buồng chứa mẫu, tránh làm đổ mẫu. Khi buồng chứa hơi đƣợc lấy ra khỏi bể ổn nhiệt thì lắp ngay vào buồng chứa mẫu tránh làm thay đổi nhiệt độ khối khơng khí bên trong buồng chứa hơi (37,8oC). Thời gian từ lúc lấy buồng ra khỏi bể ổn nhiệt đến khi lắp hồn chỉnh thiết bị khơng đƣợc vƣợt quá 10s. Hình 1.5. Phƣơng pháp chuyển mẫu sang buồng chứa mẫu lỏng - Lắc mạnh thiết bị đo lên xuống theo chiều thẳng đứng khoảng 8 lần (cho phép mẫu đi vào buồng chứa hơi). Khi đồng hồ đo áp khơng tăng nữa thì nhúng thiết bị đo vào bể ổn nhiệt và duy trì ở 37,8 0,1oC. - Sau khi ngâm trong bể ổn nhiệt ít nhất 5 phút, đọc chính xác giá trị trên áp kế. Lấy thiết bị ra khỏi bể và lắc nhƣ trên và ngâm lại 5 phút trƣớc khi đọc lại kết quả. Lặp lại quy trình trên đến khi hai lần đọc kề nhau cĩ giá trị khơng đổi. Đọc chính xác đến 0,25 kPa. 3.4.6 Chuẩn bị thiết bị cho việc kiểm tra kế tiếp - Làm sạch phần mẫu cịn lại trong buồng chứa hơi và buồng mẫu bằng nƣớc ấm cĩ nhiệt độ trên 32oC, lặp lại quá trình làm sạch này ít nhất 5 lần. 26
  27. - Rửa sạch buồng chứa mẫu và ống chuyển mẫu bằng naphtha và tráng lại bằng axeton, sau đĩ sấy khơ. Để buồng chứa mẫu vào bể làm lạnh hoặc tủ lạnh chuẩn bị cho lần thí nghiệm kế tiếp. 3.5 Kết quả thực hành Kết quả báo cáo là giá trị đọc đƣợc trên áp kế và đƣợc xem là áp suất hơi Reid. Bảng kết quả: Tên mẫu Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình 3.6 Độ đúng và độ chính xác Kết quả chỉ đƣợc chấp nhận khi đạt 95% độ tin cậy. Độ lặp lại: Với cùng một ngƣời vận hành, thiết bị, mẫu, điều kiện vận hành và thời gian đo thì chỉ cho phép 1 trong 20 lần đo khơng đƣợc vƣợt quá giá trị trong bảng sau. Độ tái lặp: Với cùng một ngƣời vận hành, thiết bị, mẫu, điều kiện vận hành và thời gian đo thì chỉ cho phép 1 trong 20 lần đo khơng đƣợc vƣợt quá giá trị trong bảng sau. 27
  28. Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định áp suất hơi bão hịa Reid Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 28
  29. 4. XÁC ĐỊNH ĐỘ NHỚT ĐỘNG HỌC - ASTM D 445 4.1 Phạm vi áp dụng Phƣơng pháp này dùng để đo độ nhớt của các sản phẩm dầu lỏng sáng và tối màu đồng nhất cĩ tính chất nhƣ chất lỏng Niuton. Bằng cách đo thời gian chảy của một thể tích chất lỏng qua nhớt kế mao quản thủy tinh đã chuẩn hĩa dƣới tác dụng của trọng lực. Độ nhớt động lực học đƣợc tính bằng cách nhân độ nhớt động học với tỷ trọng của mẫu. Khi đo cho dầu cặn F.O trong một vài điều kiện dầu là chất lỏng phi Niuton cũng đƣợc áp dụng phƣơng pháp này. Khoảng độ nhớt động học áp dụng cho phƣơng pháp này từ 0.2 – 300.000 cSt (mm2/s) ở tất cả các nhiệt độ. 4.2 Mục đích và ý nghĩa Trong sử dụng dầu bơi trơn, việc vận chuyển, bơm rĩt, sử dụng nhiên liệu, vận hành đúng thiết bị phụ thuộc đáng kể vào việc xác định đƣợc độ nhớt phù hợp của chất lỏng sử dụng. 4.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Đo thời gian chảy của một thể tích cố định chất lỏng qua mao quản của nhớt kế đã chuẩn hĩa dƣới tác dụng của trọng lực ở nhiệt độ cho trƣớc. Độ nhớt động học là kết quả của thời gian chảy đo đƣợc và hệ số nhớt kế. 4.4 Tiến hành thực nghiệm 4.4.1 Thiết bị - hĩa chất - Nhớt kế - Axít cromic - Dụng cụ kẹp nhớt kế - Axêton - Bể ổn nhiệt - Dầu nhớt - Đồng hồ bấm giây - Nhiệt kế 29
  30. Hình 1.6 Một số nhớt kế mao quản - Nhớt kế: Dùng nhớt kế mao quản bằng thủy tinh theo qui định của tiêu chuẩn ASTM D446 đã đƣợc kiểm định. Lựa chọn nhớt kế cho phù hợp với mẫu thử nhƣ: Nhớt kế chảy xuơi dùng cho các mẫu cĩ màu sáng, cịn nhớt kế chảy ngƣợc dùng cho các mẫu cĩ màu tối nhƣ dầu thơ, dầu F.O. Nhớt kế đƣợc lựa chọn sao cho thời gian chảy của mẫu thử khơng nhỏ hơn 200 giây. Hằng số của nhớt kế đƣợc chọn theo cách sau: C = /200 C: là hằng số nhớt kế. : là độ nhớt dự đốn của mẫu. 200: là thời gian chảy tối thiểu của mẫu. - Dụng cụ kẹp nhớt kế: Giữ cho nhớt kế ở vị trí thẳng đứng, chỉ lệch ± 1oC về mọi hƣớng đối với nhớt kế cĩ mặt cong theo đƣờng thẳng, chỉ lệch ± 0.3oC về mọi hƣớng đối với nhớt kế cĩ mặt cong lệch khỏi đƣờng thẳng. - Bể ổn nhiệt: Cĩ thể dùng chất lỏng trong suốt nhƣ glyxerin, dầu nhớt gốc sáng màu để làm chất ổn nhiệt. Mẫu phải nằm dƣới bề mặt ổn nhiệt là 20 mm và cao hơn đáy ổn nhiệt khoảng 20 mm. Bể ổn nhiệt cĩ thể cài đặt và duy trì nhiệt độ qui định trong suốt thời gian đo, với khoảng đo từ 15 – 100oC. Nhiệt độ tại các điểm xung quanh nhớt kế đo của bể khơng đƣợc khác nhau nhiều hơn ± 0.02oC. Ngồi khoảng 30
  31. nhiệt độ này thì độ lệch nhiệt độ trong bể khơng đƣợc vƣợt quá ± 0.05oC. - Nhiệt kế: Sử dụng nhiệt kế thủy tinh đã hiệu chỉnh cĩ độ chính xác ± 0.02oC. - Đồng hồ bấm giây: Sử dụng mọi đồng hồ bấm giây cĩ thể đo đƣợc 0.1s hay tốt hơn, và cĩ độ chính xác trong khoảng ± 0.07% của số đo khi đo trong khoảng 200 - 900s. - Dung dịch làm sạch nhớt kế: Axit cromic. - Dung mơi rửa: Naphtha cho đa phần mẫu, đối với dầu cặn rửa ngay với dung mơi thơm nhƣ: Toluen, xylen để loại hợp chất nhựa asphanten. - Dung mơi nhẹ, axeton, nƣớc cất. 4.4.2 Hiệu chuẩn và kiểm định Dùng dầu nhớt chuẩn (cĩ độ nhớt động học chính xác): Tiến hành xác định thời gian chảy của dầu nhớt đĩ trên nhớt kế cần hiệu chuẩn. Nếu độ nhớt xác định cĩ sai số khơng nằm trong khoảng ± 0.35% của giá trị chứng nhận, kiểm tra lại các bƣớc của quy trình, bao gồm hiệu chuẩn nhớt kế và nhiệt kế, để tìm ra nguồn gốc của sai số. Các nguồn sai số thơng thƣờng nhất là do các hạt bụi lọt vào thân mao quản nhớt kế và sai số đo nhiệt độ. Cần phải đánh giá đƣợc là kết quả đúng cĩ đƣợc trên mẫu thử khơng bao gồm khả năng kết hợp cả các nguồn sai số cĩ thể. Hằng số C phụ thuộc vào gia tốc trọng trƣờng tại vị trí hiệu chuẩn. Khi gia tốc trọng trƣờng khác nhau nhiều hơn 0.1%, hiệu chỉnh hệ số hiệu chuẩn nhƣ sau: C2 = (g2/g1)xC1 C1: Là hằng số đo đƣợc g1: Giá trị tại phịng thí nghiệm hiệu chuẩn. g2: Giá trị tại phịng thí nghiệm thử nghiệm. 4.4.3 Quy trình thực nghiệm Cài đặt nhiệt độ cần thử cho bể ổn nhiệt, khuấy và bật đèn chiếu sáng. Cắm nhiệt kế phù hợp đã đƣợc hiệu chuẩn. Cĩ thể dùng kính lúp để loại bỏ sai số do quan sát. Khi nhiệt độ thử thấp hơn điểm ngƣng sƣơng, nạp mẫu bình thƣờng để đảm bảo hơi nƣớc khơng ngƣng tụ hay đĩng băng trên thành mao quản. Đậy nút cao su vào ống để giữ lƣợng mẫu tại vị trí và đặt nhớt kế vào bể. Để nhớt kế đạt đƣợc nhiệt độ của bể, tháo nút và đo. 31
  32. Nhớt kế sử dụng cho chất lỏng silicon, fluocacbon và các chất lỏng khác khĩ rửa bằng các dung mơi rửa, sẽ đƣợc dùng riêng trở lại với các chất lỏng đĩ, trừ khi hiệu chuẩn. Các nhớt kế này phải kiểm tra hiệu chuẩn thƣờng xuyên hơn. Dung mơi rửa các nhớt kế này khơng đƣợc sử dụng để rửa các nhớt kế khác. 4.4.3.1 Quy trình đo với chất lỏng trong suốt Nạp nhớt kế theo chỉ dẫn của thiết kế dụng cụ. Nếu mẫu cĩ các hạt rắn thì cần lọc mẫu qua lƣới No.200 (75 m). Đối với mẫu cĩ độ nhớt cao cần đo ở nhiệt độ cao để dầu cĩ thể chảy tự do, dùng các nhớt kế cĩ kích thƣớc thích hợp. Ngâm nhớt kế cĩ chứa mẫu trong bể ổn nhiệt ít nhất là 30 phút để mẫu đạt nhiệt độ cần thử. Bể ổn nhiệt cĩ thể đặt từ 4-8 nhớt kế, khơng đƣợc thêm hay lấy nhớt kế khác khi đang đo thời gian chảy. Vì nhiệt độ ảnh hƣởng đến độ nhớt, tránh thay đổi nhiệt độ. Khi nhiệt độ nhớt kế đạt yêu cầu, điều chỉnh thể tích mẫu đến vạch yêu cầu sau khi mẫu đạt cân bằng nhiệt độ. Dùng quả bĩp cao su (nếu mẫu khơng chứa chất dễ bay hơi) hay áp suất để điều chỉnh mức dầu của mẫu thử ở vị trí trong nhánh mao quản khoảng 7 mm cao hơn vạch mức thời gian thứ nhất. Đo thời gian (s), chính xác đến 0.1s. Cần để vịm khum mẫu đi từ vạch mức thời gian thứ nhất đến thứ hai. Nếu thời gian nhỏ hơn 200s, thay nhớt kế khác cĩ mao quản nhỏ hơn và lặp lại phép đo. Đối với nhớt kế chảy xuơi, dùng quả bĩp bơm lên và đo lại lần hai. Nếu hai lần xác định phù hợp với bảng khả năng đối với sản phẩm, lấy giá trị trung bình để tính tốn kết quả báo cáo. Nếu hai lần đo khơng phù hợp, lặp lại phép đo sau khi đã rửa kỹ và làm khơ nhớt kế và lọc mẫu. 4.4.3.2 Quy trình đo với chất lỏng tối màu Độ nhớt của dầu nhờn, cặn FO, sản phẩm parafin cĩ thể bị ảnh hƣởng bởi chế độ gia nhiệt trƣớc đĩ. Thƣờng nhớt kế dùng cho chất lỏng đục là loại chảy ngƣợc. Đun nĩng mẫu trong bình chứa đến 60 ± 2oC trong một giờ. Khuấy kỹ mẫu bằng que khuấy cho mẫu lỏng đồng nhất. Rĩt một lƣợng mẫu vào bình nhỏ cĩ nút, lắp chặt nút bình và lắc mạnh trong một phút để trộn đều. Nếu mẫu nhiều parafin hoặc độ nhớt cao, cĩ thể tăng nhiệt độ đun lên trên 60oC để mẫu chảy lỏng hồn tồn. Rĩt mẫu vào bình thủy tinh 100ml và đun trên bếp cách thủy trong 30 phút. Lấy bình ra khỏi bể, đậy nút và lắc trong 60s. 32
  33. Lọc qua lƣới 75 m, lƣới cần phải đƣợc gia nhiệt trƣớc khi lọc tránh tình trạng đơng đặc khi lọc. Nhớt kế trƣớc khi lấy mẫu cần gia nhiệt để mẫu khơng bị nguội bám vào thành nhớt kế lấy mẫu vào nhớt kế theo mức quy định và đặt nhớt kế cĩ mẫu vào bể ổn nhiệt. Khi nhớt kế đạt nhiệt độ thử khơng đƣợc thêm hoặc rút bớt nhớt kế trong bể làm thay đổi nhiệt độ. Đo thời gian chảy của mẫu khoảng chính xác đến 0,1s, mẫu chảy từ vạch mức thứ nhất đến mức thứ hai. Rửa nhớt kế: dùng dung mơi rửa, rửa một vài lần sau đĩ dùng dung mơi nhẹ tráng lại và sấy khơ bằng khơng khí khơ cho đến khi khơng cịn vết dung mơi. Định kỳ làm sạch bằng acid cromic trong vài giờ để loại cặn hữu cơ, rửa bằng nƣớc và acetone và làm khơ bằng cách thổi khơng khí. Cặn vơ cơ cĩ thể xử lý HCl trƣớc khi dùng acid cromic để làm sạch, đặc biệt nếu nghi ngờ cĩ muối bari. 4.5 Báo cáo kết quả Độ nhớt động học: = C x t ( mm2/s ) Trong đĩ: C: là hằng số nhớt kế (mm2/s2) t: là thời gian chảy (s) Độ nhớt động lực học: = x d x 10-3 (mPa.s) Trong đĩ: : là độ nhớt động học ( mm2/s ) d: là khối lƣợng riêng mẫu ở nhiệt độ xác định độ nhớt (kg/m3) Bảng kết quả: Tên mẫu (Độ nhớt động học) (Độ nhớt động lực học) 4.6 Độ chính xác Khả năng xác định (d) – Sai khác giữa hai giá trị xác định kế tiếp do cùng một thí nghiệm viên tiến hành trên cùng thiết bị đƣa đến một kết quả đơn, ở điều kiện vận hành ổn định và đúng phƣơng pháp thử chỉ đƣợc 1 trong 20 trƣờng hợp vƣợt qua các giá trị sau: 33
  34. Dầu gốc ở 40 và 100oC 0.0020y 0.20% Dầu pha chế ở 40 đến 100oC 0.0013y 0.13% Dầu pha chế ở 150oC 0.015y 1.5% Sáp dầu mỏ ở 100oC 0.0080y 0.80% Dầu cặn ở 80 và 100oC 0.011 (y + 8) Dầu cặn ở 50oC 0.017y 107% Phụ gia ở 100oC 0.00106y1.1 D.O ở 40oC 0.0013 (y +1) Jet ở -20oC 0.0018y 0.18% y – Giá trị trung bình của các kết quả đƣợc so sánh Độ lặp lại(r) – Sai khác giữa các kết quả thu đƣợc do cùng một loại thí nghiệm viên tiến hành trên cùng thiết bị, ở điều kiện vận hành ổn định và đúng phƣơng pháp thử chỉ đƣợc 1 trong 20 trƣờng hợp vƣợt các giá trị sau: Dầu gốc ở 40oC 0.0011x 0.11% Dầu pha chế ở 40 đến 100oC 0.0026x 0.26% Dầu pha chế ở 150oC 0.0056x 0.56% Sáp dầu mỏ ở 100oC 0.0141x1.2 Dầu cặn ở 80 và 100oC 0.013 (x + 8) Dầu cặn ở 50oC 0.015x 105% Phụ gia ở 100oC 0.00192x1.1 D.O ở 40oC 0.0043 (x + 1) Jet ở -20oC 0.007x 0.7% x – Giá trị trung bình của kết quả đƣợc so sánh Độ tái lặp (R) Sai khác giữa hai kết quả đơn và độc lập do các thí nghiệm viên ở các phịng thí nghiệm khác nhau thực hiện, trong điều kiện vận hành ổn định và đúng phƣơng pháp thử chỉ 1 trong 20 trƣờng hợp đƣợc vƣợt các giá trị sau: Dầu gốc ở 40 và 100oC 0.0065x 0.65% Dầu pha chế ở 40 và 100oC 0.0076x 0.76% Dầu pha chế ở 150oC 0.018x 1.8% Sáp dầu mỏ ở 100oC 0.0366x1.2 Dầu cặn ở 80 và 100oC 0.04 (x + 8) Dầu cặn ở 50oC 0.074x 7.4% Phụ gia ở 100oC 0.00862x1.1 D.O ở 40oC 0.0082 (x + 1) Jet ở -20oC 0.019x 34
  35. Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định độ nhớt động học Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 5. XÁC ĐỊNH ĐIỂM CHẢY – ASTM D 97/ TCVN 3753 5.1 Phạm vi ứng dụng Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng đo điểm chảy cho mọi sản phẩm dầu mỏ. 5.2 Mục đích và ý nghĩa Điểm đơng đặc là nhiệt độ mà tại đĩ mẫu nhiên liệu mất đi tính linh động, dựa vào điểm đơng đặc cĩ thể dự đốn đƣợc thành phần các parafin cĩ trong mẫu nhiên liệu nhiều hay ít. Điểm đơng đặc cĩ ý nghĩa rất quan trọng trong vận chuyển, tồn trữ sản phẩm. Điểm đơng đặc cĩ giá trị càng cao thì cĩ nguy cơ gây nghẹt lọc, hƣ hỏng bơm, 35
  36. 5.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Trƣớc khi xác định, mẫu đƣợc gia nhiệt trƣớc và sau đĩ mẫu đƣợc làm lạnh với tốc độ đƣợc qui định và kiểm tra đặc tính chảy của mẫu thử (cứ giảm 3oC kiểm tra 1 lần). Điểm chảy là nhiệt độ thấp nhất mà ở nhiệt độ đĩ vẫn quan sát thấy mẫu linh động. 5.4 Tiến hành thực nghiệm 5.4.1 Thiết bị – hĩa chất Hình 1.7 Thiết bị đo điểm đơng đặc - Ống thử hình trụ - Axeton - Nhiệt kế - Etanol - Ống bao - naphtha dầu mỏ - Đĩa đệm - Mẫu - Bể lạnh - Ống thử hình trụ, làm bằng thủy tinh, đáy phẳng, đƣờng kính ngồi khoảng 33.2 - 34.8 mm và chiều cao khoảng 115 – 125 mm, đƣờng kính trong từ 30 – 32.4 mm và cĩ vạch mức cách đáy khoảng 54 ( 3 mm. - Nhiệt kế cĩ khoảng nhiệt độ đo tùy thuộc vào mẫu thử cĩ điểm chảy cao hay thấp để chọn: Loại 5C ( -38 đến +50oC ) 36
  37. Loại 6C ( -80 đến +20oC ) Loại 61C ( +32 đến +127oC ) - Nút lie: Vừa khít với ống thử và giữ cho nhiệt kế luơn ở chính giữa. - ống bao: Hình trụ, kín nƣớc, đáy bằng, cao 115 (3 mm, đƣờng kính ngồi 44.2 – 45.8 mm. ống bao đƣợc giữ ở vị trí thẳng đứng trong bể lạnh và khơng nhơ lên quá 25 mm trên mơi trƣờng lạnh. - Đĩa đệm: Bằng lie hay nỉ, đặt dƣới đáy ống bao. - Miếng đệm bằng cao su để giữ cho ống thử khơng chạm vào ống bao. - Bể lạnh: Duy trì nhiệt độ qui định, cĩ giá đỡ chắc chắn cho ống bao thẳng đứng. Nhiệt độ của bể làm lạnh cĩ thể lấy từ máy điều lạnh hay hỗn hợp làm lạnh thích hợp. Các hỗn hợp làm lạnh thƣờng sử dụng nhƣ bảng sau: Bảng 1.5. Nhiệt độ tác nhân làm lạnh Hỗn hợp Nhiệt độ (oC) - Nƣớc đá 9oC - Nƣớc đá cục và tinh thể muối ăn. -12oC o - Nƣớc đá cục và tinh thề CaCl2 . -27 C - Axeton hay naphtha dầu mỏ làm lạnh trong cốc kim loại kín với hỗn hợp muối đá đến -12oC sau đĩ với o CO2 rắn đủ để đạt nhiệt độ yêu cầu. - 57 C 5.4.2 Quy trình thực nghiệm Rĩt mẫu vào ống thử đến vạch mức, đậy chặt ống bằng nút cĩ cắm nhiệt kế, chỉnh cho nhiệt kế thẳng đứng, bầu nhiệt kế đặt chìm trong mẫu cách bề mặt mẫu khoảng 3 mm. Khi khơng biết rõ lịch sử nhiệt của các mẫu thì cần giữ ở nhiệt độ phịng trong 24 giờ trƣớc khi thử. Dầu trong ống thử đƣợc xử lý sơ bộ nhƣ sau: Dầu cĩ điểm chảy cao hơn -330C: Gia nhiệt đến nhiệt độ cao hơn điểm chảy dự đốn 90C nhƣng khơng thấp hơn 450C (giữ trong bể ổn nhiệt cĩ nhiệt độ cao hơn điển chảy dự kiến 120C nhƣng khơng thấp hơn 480C). Sau đĩ chuyển ống bao mẫu sang bể ổn nhiệt 240C và bắt đầu quan sát điểm chảy. 37
  38. Dầu cĩ điểm chảy thấp hơn hay bằng -330C: Gia nhiệt mẫu khơng khuấy đến 450C (đặt trong bể ổn nhiệt 480C), sau đĩ làm lạnh đến 150C (đặt trong bể ổn nhiệt 60C), thay nhiệt kế phù hợp. Kiểm tra đĩa, đệm và bên trong ống bao đảm bảo khơ và sạch. Đặt đĩa đệm vào đáy ống bao, đặt vịng đệm quanh ống thử cách đáy 25 mm, đặt ống thử vào trong ống bao, tồn bộ đặt trong bể làm lạnh. Sau khi làm lạnh, dần dần các tinh thể parafin đơng đặc, khơng đƣợc làm di chuyển nhiệt kế (mọi sự xáo động mạng lƣới tinh thể sáp đều dẫn đến kết quả sai và thấp), bắt đầu quan sát ở nhiệt độ cao hơn điểm chảy dự kiến 90C, bằng cách nhấc ống thử lên và nghiêng ống thử xem dầu cịn linh động khơng, thời gian nghiêng khơng quá 3 giây, cứ giảm 30C thử một lần. Nếu mẫu thử vẫn lỏng ở 270C thì chuyển ống bao mẫu vào bể làm lạnh cĩ nhiệt độ thấp hơn theo các khoảng sau: Bảng 1.6. Nhiệt độ bể làm lạnh Mẫu vẫn lỏng ở (oC) Nhiệt độ bể làm lạnh (oC) +27 0 +9 -18 -6 -33 -24 -51 -42 -69 Khơng đƣợc đặt trực tiếp ống mẫu vào trong bể lạnh. Khi mẫu trong ống đo khơng dịch chuyển khi nghiêng thì giữ ống đo ở vị trí nằm ngang trong thời gian 5s. Nếu mẫu vẫn cịn linh động, đặt trở lại ống bao và thử lại ở nhiệt độ thấp hơn 30C tiếp theo. Nếu mẫu bất động, ghi lại nhiệt độ quan sát đƣợc, đĩ chính là điểm đơng đặt của mẫu dầu. 5.5 Báo cáo kết quả Điểm chảy báo cáo là nhiệt độ quan sát đƣợc trong phép thử cộng thêm 3oC. Bảng kết quả: Tên mẫu Lần 1 Lần 3 Lần 3 5.6 Độ chính xác 38
  39. Độ lặp lại: 3oC. Độ tặp lập lại: 6oC. Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định điểm đơng đặc Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 6. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG TRO – ASTM D 482/ TCVN 2690 6.1 Phạm vi sử dụng Phƣơng pháp này dùng để xác định hàm lƣợng tro trong khoảng 0,001 đến 0,180%KL cho nhiên liệu chƣng cất, nhiên liệu tuabin, dầu thơ, cặn dầu, 39
  40. dầu nhờn, parafin và các sản phẩm dầu mỏ khác, tro hình thành là do tạp chất hoặc các chất nhiễm bẩn khơng mong muốn 6.2 Mục đích và ý nghĩa Hàm lƣợng tro là lƣợng cặn khơng cháy hay các khống chất cịn lại sau khi đốt cháy dầu. Một lƣợng tro nhỏ cũng cĩ thể là thơng tin cho phép xem xét liệu sản phẩm đĩ cĩ thích hợp để sử dụng cho mục đích đã chọn khơng. Tro cĩ trong nhiên liệu đốt lị sẽ làm giảm nhiệt lƣợng của nhiên liệu. Tro đọng lại trong ống dẫn cĩ thể làm hỏng các bộ phận đĩ. 6.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Mẫu thử đựng trong cốc nung đƣợc cơ cạn và đốt cháy cho đến khi cịn lại tro và cặn cacbon, rồi nung trong lị nung ở 7750C, sau đĩ để nguội và cân khối lƣợng. 6.3.1 Thiết bị và hĩa chất - Cốc nung làm bằng platin, thạch anh, sứ cĩ dung tích từ 90 đến 120 ml. - Lị nung điện cĩ thể duy trì ở nhiệt độ 775 250C và tốt nhất là cĩ khe hở ở phía trƣớc và bên cạnh cho phép khơng khí lƣu thơng một cách nhẹ nhàng. - Mỏ đèn xì Meeker hoặc dụng cụ tƣơng tự khơng tạo tro. - Isopropanol, toluen. - Mẫu kiểm tra chất lƣợng: tốt nhất là các sản phẩm của một hay nhiều dầu lỏng ổn định và đại diện cho mẫu quan tâm. Các mẫu kiểm tra chất lƣợng này cĩ thể sử dụng để kiểm tra hiệu lực của quá trình thử đƣợc mơ tả trong phần kiểm tra chất lƣợng. 6.3.2 Chuẩn bị mẫu Lấy mẫu đại diện theo ASTM D4057 và D4177. Gia nhiệt mẫu ở nhiệt độ thích hợp để mẫu đủ linh động (đặc biệt là đối với các mẫu đặc nhớt hay rắn ở nhiệt độ phịng), lắc mạnh trộn kỹ mẫu đến khi mẫu đồng nhất hồn tồn trƣớc khi lấy mẫu. 6.3.3 Quy trình thử nghiệm Xử lý cốc khơng: Nung cốc khơng ở nhiệt độ 7750C 250C khoảng 1h. Lấy cốc ra để ở cửa lị 5 phút, cho vào bình hút ẩm 5 phút (khơng đậy nắp). Đậy nắp bình hút ẩm lại và để 30 phút, sau đĩ đem đi cân. 40
  41. Chú ý 1: Tất cả các lần cân cốc phải đƣợc thực hiện ngay khi cốc nguội. Nếu nhƣ phải để cốc nung trong bình trong thời gian lâu hơn thì thời gian để cốc cĩ tro trong bình phải bằng thời gian để cốc nung ban đầu. Cân 1 lƣợng mẫu chính xác đến 0,1mg cho vào cốc đã đƣợc xử lý. Lƣợng mẫu này phải thỏa mãn lƣợng tro thu đƣợc khơng nhiều hơn 20mg và lƣợng mẫu này cĩ thể lấy dựa vào hàm lƣợng tro dự kiến nhƣ bảng sau: Bảng 1.7. Hàm lƣợng tro dự kiến %kl Tro dự kiến Mẫu thử đƣợc lấy, g Khối lƣợng tro, mg 0.18 11 20 0.10 20 20 0.05 40 20 0.04 50 20 0.02 100 20 0.01 100 10 0.001 100 1 Sau đĩ tiến hành gia nhiệt từ từ cẩn thận cốc nung trên bếp điện phẳng đến lƣợng cĩ thể cháy thành ngọn lửa. Giữ cốc ở nhiệt độ mà mẫu vẫn tiếp tục cháy với tốc độ ổn định, vừa phải đến khi chỉ cịn cặn cacbon hố khi quá trình đốt kết thúc. Chú ý 2: Nếu mẫu cĩ nhiều nƣớc sẽ gây ra hiện tƣợng trào mẫu, bắn mẫu thì phải bỏ mẫu đi. Tiến hành lấy mẫu lại và khi đĩ sẽ cho thêm 2 1ml cồn isopropilic và khuấy đều trƣớc khi đun nĩng. Nếu vẫn chƣa đƣợc thì lặp lại lần thứ ba với 10 1ml hỗn hợp toluen 50% 5% và cồn isopropilic 50% 5%, khuấy đều. Lau phần mẫu dính vào que khuấy bằng giấy lọc khơng tro đƣa trở lại cốc mẫu. Tiếp tục thực hiện giống nhƣ trên. Khi mẫu cháy phải luơn cĩ ngƣời coi, bởi vì: + Với một vài loại dầu cĩ thể tạo một lớp vỏ cứng bên ngồi làm cho mẫu dầu nặng nhƣ dầu tàu biển khi đĩ phải dùng đũa thuỷ tinh phá vỡ lớp vỏ cứng này, lau phần mẫu dính vào que khuấy bằng giấy lọc khơng tạo tro. Tiếp tục đốt phần mẫu cịn lại. + Với loại vật liệu nặng hơn cĩ xu hƣớng tạo bọt, tránh gia nhiệt quá mạnh cũng nhƣ ngọn lửa khơng đƣợc cao hơn miệng cốc để tránh làm nĩng quá lớp vỏ cứng gây ra các tia lửa làm mất tro. Cốc cĩ mẫu sau khi đã đƣợc đốt cháy sơ bộ thì sẽ đƣợc cho tiếp vào lị nung (phải khởi động lị trƣớc và ổn định nhiêt độ của lị ở 7750C 250C), 41
  42. nung mẫu cho đến khi tồn bộ cặn cacbon đã hĩa tro hồn tồn. Sau đĩ tiến hành quá trình để nguội cốc nung giống nhƣ ban đầu, khi cốc đã đƣợc để nguội thì tiến hành cân. Cân xong, đem nung lại trong lị nung ở nhiệt độ trên với thời gian ít nhất là 20 phút, lấy ra, để nguội, rồi cân. Sao cho các lƣợng cân liên tiếp sai lệch khơng đƣợc quá 0,5mg. 6.4 Báo cáo kết quả Hàm lƣợng tro đƣợc tính tốn theo cơng thức sau: %Tro= [(M2 – M0) * 100%] / M1 Trong đĩ: M0: khối lƣợng cốc khơng (g) M1: khối lƣợng mẫu (g) M2: khối lƣợng cốc sau thí nghiệm (g) % Tro: phần trăm khối lƣợng tro Bảng kết quả: Tên mẫu Lần 1 Lần 2 Trung bình 6.5 Độ chính xác Độ lặp lại: Sự khác nhau giữa các kết quả do một ngƣời thử nghiệm trên cùng điều kiện thử chỉ đƣợc phép 1 trong 20 kết quả vƣợt quá giá trị sau: Hàm lƣợng tro, %KL Độ lặp lại 0.001 – 0.079 0.003 0.080 – 0.180 0.007 Độ tái lặp: Sự khác nhau giữa các kết quả do hai ngƣời thử nghiệm ở hai phịng thử nghiệm khác nhau, chỉ đƣợc phép 1 trong 20 kết quả vƣợt quá giá trị sau: Hàm lƣợng tro,% KL Độ tái lặp 0.001 - 0.079 0.005 0.080 – 0.180 0.024 Phiếu đánh giá thực hành: 42
  43. Mục tiêu: Xác định hàm lƣợng tro Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 7. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG TẠP CHẤT CƠ HỌC – ASTM D 473 7.1 Phạm vi ứng dụng Phƣơng pháp này dựa theo tiêu chuẩn ASTM D473-84, nhằm xác định hàm lƣợng tạp chất cơ học (sediment) cĩ trong các mẫu dầu thơ, dầu FO và các sản phẩm nặng khác. 7.2 Mục đích và ý nghĩa Hàm lƣợng tạp chất cơ học cĩ ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình tồn trữ, bảo quản và sử dụng. Sự cĩ mặt của các tạp chất cơ học gây nên nguy cơ 43
  44. hỏng hĩc thiết bị trong quá trình bơm chuyển, nĩ cũng là nguyên nhân tạo muội cặn và mài mịn bét phun nhiên liệu. 7.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Phƣơng pháp này dựa trên nguyên tắc là cho các mẫu vào trong ống lĩt bằng sứ xốp (extraction thimble), mẫu đƣợc trích ly bằng toluen nĩng cho đến khi phần cặn đạt đến khối lƣợng khơng đổi, phần cặn này gọi là tạp chất cơ học (sediment by extraction) 7.4 Tiến hành thực nghiệm 7.4.1 Thiết bị - hố chất a. Thiết bị: Hình 1.8. Thiết bị trích ly bằng dung mơi - Bộ dụng cụ trích ly - Tủ sấy, cân phân tích b. Hĩa chất: - Toluen - Axeton 7.4.2 Quy trình thực nghiệm Cân ống lĩt sứ sau khi đƣợc làm sạch và khơ với độ chính xác 0,1mg. Trộn thật đều mẫu, nhanh chĩng lấy khoảng 10g mẫu cho vào ống lĩt sứ rồi cân với độ chính xác 0,01mg. Đặt ống lĩt sứ cĩ chứa mẫu vào bộ trích ly cĩ chứa 200ml toluen. Cho nƣớc chảy qua ống ngƣng tụ, bật bếp gia nhiệt. Tiến hành trích ly cho đến khi thấy dung mơi nhỏ xuống từ ống sứ khơng cịn màu thì tiếp tục trích ly thêm 30 phút. Trong quá trình trích ly, cần giữ tốc 44
  45. độ trích ly sao cho bề mặt chất lỏng của hỗn hợp dầu và toluen trong ống lĩt sứ khơng dâng lên cao hơn khoảng 20mm tính từ đỉnh. Đối với mẫu chứa nhiều nƣớc thì lắp cốc chứa nƣớc (water cup) vào. Nƣớc bị lơi cuốn bởi toluen sẽ ngƣng tụ và tập trung ở phía dƣới cốc. Khi nƣớc đầy cốc, làm nguội hệ thống và đổ nƣớc đi. Sau khi trích ly xong, sấy khơ ống lĩt ở 115 – 120oC trong 1 giờ, sau đĩ làm nguội trong bình hút ẩm (khơng cĩ chất hút ẩm), rồi đem cân với độ chính xác 0,2mg. Lặp lại quá trình trích ly ít nhất 1 giờ kể từ khi dung mơi nhỏ xuống ống lĩt nhƣng khơng quá 1 giờ 15 phút. Sau đĩ đem sấy, làm nguội và cân nhƣ ở trên. Tiếp tục quá trình trích ly (nếu cần thiết) cho đến khi khối lƣợng ống lĩt sứ cĩ chứa tạp chất cơ học, sau hai lần trích ly liên tiếp khơng khác nhau quá 0,2mg. Làm sạch ống lĩt sứ: Đổ phần tạp chất cơ học trong ống lĩt, nung đỏ ống lĩt trong lị nung để lọai bỏ phần cháy đƣợc cịn tích tụ. Tiến hành trích ly khơng với toluen ít nhất 1 giờ kể từ lúc dung mơi nhỏ xuống từ ống lĩt. Sau đĩ sấy khơ, làm nguội và cân nhƣ ở trên. Lặp lại quá trình trích ly cho đến khi khối lƣợng ống lĩt sứ sau 2 lần trích ly khơng khác nhau quá 0,2mg. Nhƣ vậy ống lĩt sứ đã đƣợc chuẩn bị cho lần đo tiếp theo. 7.5 Báo cáo kết quả Hàm lƣợng tạp chất cơ học đƣợc tính tốn theo % khối lƣợng so với mẫu. Bảng kết quả: Khối lƣợng Khối lƣợng tạp Hàm lƣợng tạp Tên mẫu mẫu chất cơ học chất cơ học 7.6 Độ chính xác: Khơng qui định Độ lặp lại: r = 0,017 + 0,255S Độ tái lặp: R = 0,033 + 0,255S S – giá trị trung bình 45
  46. Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định hàm lƣợng tạp chất cơ học Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 8. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG CẶN CACBON CONRADSON – ASTM D 189/ TCVN 6324 8.1 Phạm vi áp dụng Phƣơng pháp này áp dụng để xác định lƣợng cặn cacbon của dầu sau khi đã bay hơi và phân hủy nhiệt một phần. Các sản phẩm dầu mỏ cĩ chứa thành phần tro đƣợc xác định theo tiêu chuẩn ASTM D482 hoặc IP 4 thì sẽ cĩ sai lệch hàm lƣợng cặn cacbon cao hơn, phụ thuộc vào lƣợng tro tạo thành. 8.2 Mục đích và ý nghĩa Giá trị hàm lƣợng cặn cacbon của nhiên liệu đốt dùng để đánh giá khả năng tạo cặn trong thiết bị đốt loại ống bọc. Với điều kiện mẫu khơng cĩ chứa ankyl nitrate ( nếu mẫu cĩ chứa ankyl nitrate thì phải tiến hành thử nghiệm trên 46
  47. mẫu nhiên liệu gốc khơng cĩ phụ gia ) hàm lƣợng cặn cacbon của nhiên liệu diesel gần tƣơng đƣơng với cặn trong buồng đốt. Giá trị cặn cacbon của dầu động cơ, là chỉ tiêu đánh giá khả năng tạo cặn trong buồng đốt của dầu động cơ. Hiên nay chỉ tiêu này phản ánh khơng đƣợc chính xác do phần lớn dầu cĩ phụ gia. Ví dụ nhƣ: phụ gia tẩy rửa tạo tro cĩ thể làm gia tăng trị số hàm lƣợng cặn cacbon trong dầu, nhƣng thật ra chúng làm giảm khuynh hƣớng tạo cặn. Ghi chú: Giá trị kết quả theo phƣơng pháp này khơng tƣơng đƣơng với giá trị nhận đƣợc theo phƣơng pháp ASTM D524. Kết quả thử nghiệm phù hợp với phƣơng pháp thử ASTM D4530. Đối với nhiên liệu Diesel, sự hiện diện của các ankyl Nitrate nhƣ amin nitrate, hexyl nitrate hay octyl nitrate làm cho hàm lƣợng cặn cao hơn so với nhiên liệu chƣa xử lý, điều này cĩ thể dẫn đến những kết luận sai lầm về xu hƣớng tạo coke trong nhiên liệu. Sự cĩ mặt của ankyl nitrate trong nhiên liệu cĩ thể đƣợc phát hiện bằng phƣơng pháp ASTM D4046 8.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Cân một lƣợng mẫu vào trong chén nung và đặt vào trong thiết bị phân hủy nhiệt và cốc hĩa trong một khoảng thới gian nhất định. Sau khi kết thúc thí nghiệm, lấy chén nung cĩ chứa cặn cacbon và làm nguội trong bình hút ẩm và cân. Phần cặn cacbon đƣợc tính phần trăm theo mẫu ban đầu và gọi là cặn cacbon conradson. 8.4 Tiến hành thực nghiệm 8.4.1 Thiết bị - hĩa chất - Chén nung bằng sứ thạch anh - Dầu thơ - Chén nung bằng sắt - ống chụp - Chén bao ngồi bằng sắt - Tấm cách nhiệt - Khung đỡ - Đèn đốt Chén nung bằng sứ hay thạch anh: Cĩ hình miệng rộng hơn đáy, dung tích 29-31 ml, đƣờng kính mép ngồi 46-49mm. Chén nung bằng sắt: Dung tích 65-82 ml, miệng chén cĩ đƣờng kính mép trong 53-57 mm, và mép ngồi 60-67 mm, cao 37-39 mm, đƣờng kính đáy 30- 32 mm, chén cĩ nắp rời tiện đĩng mở và chén cĩ khe hở 6,5 mm. 47
  48. Chén bao ngồi bằng sắt, miệng chén cĩ đƣờng kính là 78-82 mm, cao 58-60 mm, dầy 0,8 mm, chén này đựng cát nung với dung tích đủ đặt chén sắt nhỏ và chén đựng mẫu. Hình 1.9 Thiết bị xác định hàm lƣợng cặn Cacbon Khung đỡ: Hình tam giác hay bằng khung đỡ crom-nikel theo tiêu chuẩn số 13B&S cĩ một miệng nhỏ đủ để đỡ lấy phần đáy của chén sắt ở cùng mức với đáy của cụm amiang hay hộp kim loại rỗng. Ống chụp: ống kim loại trụ-trịn cĩ đƣờng kính từ 120-130 mm, chiều cao cạnh thẳng của phần thấp hơn từ 50-53mm. Trên đỉnh cĩ gắn ống khĩi cao 50- 60mm, đƣờng kính 50-56mm. Nĩ đƣợc gắn thẳng đứng với phần thấp hơn qua bộ phận hình nĩn, đƣa tổng chiều cao của ống chụp lên 125-130mm. ống chụp cĩ thể đƣợc làm từ tấm kim loại sao cho kích thƣớc tuân theo quy định đã đề cập để điều chỉnh đúng chiều cao ngọn lửa bên trên ống khĩi, dùng dây sắt hay Nichrome dầy 3mm gắn phía bên trên ống khĩi, cĩ chiều cao 50mm trên đỉnh ống khĩi. Tấm cách nhiệt: Làm từ tấm amiang, các vịng chịu nhiệt hay các hộp kim loại rỗng cĩ đƣờng kính từ 150-175 mm, hoặc hình vuơng cĩ chiều dày 32- 38mm, cĩ khĩp nối bằng kim loại và miệng lõm hình nĩn ở giữa cĩ kích thƣớc: 48
  49. đƣờng kính đáy 83mm và đƣờng kính đỉnh 89mm. Trong trƣờng hợp sử dụng vịng chịu nhiệt khơng cần dùng các lớp lĩt kim loại. Đèn đốt: Loại Meker, cĩ đƣờng kính miệng 24mm. 8.4.2 Các Quy trình thực nghiệm 8.4.2.1 bƣớc tiến hành đối với cặn 5% Các bƣớc tiến hành này đƣợc áp dụng cho các loại dầu nặng, dầu cặn, nhiên liệu nặng và gasoil nặng. Khi hàm lƣợng cặn thu đƣợc theo các bƣớc thử nghiệm 7 (dùng 10g mẫu) vƣợt quá giá trị 5% cặn, cĩ thể mất mẫu do sơi trong quá trình gia nhiệt, nhất là đối với những mẫu nhiên liệu nặng khĩ tách nƣớc. Đối với những mẫu cĩ hàm lƣợng cặn cacbon từ 5 - 15%, cân lƣợng mẫu khoảng 5 0.5g chính xác đến 5mg. 49
  50. Nếu mẫu sơi trào cĩ thể giảm lƣợng mẫu xuống 5g hay 3g nếu cần thiết, tránh mất mẫu. Khi thử nghiệm với lƣợng mẫu 3g, khơng thể kiểm sốt đƣợc thời gian đốt và bay hơi trong khoảng giới hạn và trong trƣờng hợp này kết quả vẫn hợp lệ. 8.4.2.3 Các bƣớc tiến hành đối với cặn chƣng cất trên 10% Qui trình này áp dụng cho các phần cất nhẹ, nhiên liệu diesel và condensate. Tiến hành chƣng cất nhiên liệu trên bộ chƣng cất nhƣ D86 với bình cất lớn hơn (250ml). Lƣợng mẫu cất là 200ml, tắt bếp khi thu đƣợc 178ml và tiếp tục để cho sinh hàn ngƣng tụ đến 180ml ở ống thu (90%). Lấy hàm lƣợng cặn trong bình cất đem xác định cặn cacbon nhƣ ở trên. 8.5 Báo cáo kết quả Hàm lƣợng cặn cacbon trong mẫu hay trong 10% chƣng cất đƣợc tính nhƣ sau: %Cốc = (A / W) x 100 Trong đĩ: A là khối lƣợng cặn cacbon, g. W là khối lƣợng mẫu, g. Bảng kết quả: Tên mẫu A W %Cốc 8.6 Độ chính xác Độ lặp lại: Sai số giữa những kết quả thử nghiệm trên cùng điều kiện do một ngƣời thao tác cho phép chỉ 1 trong 20 lần thử nghiệm vƣợt quá trong bảng đồ thị hình phía sau. Độ tái lặp: Sai số giữa hai kết quả độc lập trên hai điều kiện máy mĩc, con ngƣời khác nhau, cho phép 1 trong 20 thử nghiệm vƣợt quá giá trị trong bảng đồ thị hình sau. 50
  51. Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định hàm lƣợng cacbon Conradson Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt 51
  52. phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 9. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG NƢỚC – ASTM D 4006 9.1. Phạm vi ứng dụng Đây là phƣơng pháp xác định hàm lƣợng nƣớc cĩ trong dầu thơ bằng phƣơng pháp chƣng cất. 9.2. Mục đích và ý nghĩa Hàm lƣợng nƣớc trong dầu thơ cĩ ý nghĩa rất quan trọng trong chế biến, mua bán và vận chuyển sản phẩm. Lƣợng nƣớc đƣợc xác định theo phƣơng pháp này cĩ thể đƣợc sử dụng để hiệu chỉnh thể tích trong vận chuyển sản phẩm dầu thơ. 9.3. Tĩm tắt phƣơng pháp Mẫu đƣợc trộn lẫn với dung mơi khơng tan trong nƣớc, nƣớc trong dầu đƣợc chƣng cất lơi cuốn trong thiết bị chƣng cất cĩ hồi lƣu. Dung mơi và nƣớc đƣợc ngƣng tụ trong ống hứng và phân lớp. Nƣớc đọng lại trong bẫy chia độ, dung mơi quay trở lại bình cất. 9.4. Tiến hành thực nghiệm 9.5. Thiết bị - hĩa chất a. Thiết bị Hệ thống bao gồm bình cầu chƣng cất bằng thủy tinh, thiết bị ngƣng tụ, ống thu cĩ chia vạch và nồi gia nhiệt: 52
  53. Hình 1.10. Thiết bị xác định hàm lƣợng nƣớc Bình chƣng cất: cĩ thể tích 1000ml với đáy trịn bằng thủy tinh. Hệ thống ống thu cĩ thể tích 5ml với vạch chia 0,05ml. 53
  54. Thiết bị gia nhiệt: cĩ thể sử dụng thiết bị gia nhiệt bằng khí đốt hay bằng điện. Thiết bị gia nhiệt chỉ đƣợc bao phủ ít hơn phân nửa bình cầu. Loại bếp gia nhiệt bằng điện thƣờng đƣợc sử dụng nhất. Tất cả các thiết bị sử dụng phải đƣợc kiểm tra mức độ an tồn và hiệu chuẩn trƣớc khi đƣợc phép sử dụng. b. Hĩa chất Xylen: Mẫu trắng phải đƣợc kiểm tra hàm lƣợng nƣớc bằng cách chƣng cất 400ml xylen ở điều kiện tƣơng tự nhƣ điều kiện thử nghiệm. Kết quả đƣợc xác định chính xác đến 0,025ml. Xylen sử dụng cĩ thể chứa các đồng phân ortho, meta, para và một ít benzene, tuy nhiên nĩ phải thỏa mãn một số đặc tính nhƣ sau: Màu sắc (APHA) khơng quá 10 Khoảng nhiệt độ sơi 137 – 144oC Hàm lƣợng cặn sau bay hơi 0,002 % Hàm lƣợng S 0,003 % Hàm lƣợng nƣớc 0,02 % Kim loại nặng 0,1 ppm Đồng 0,1 ppm Sắt 0,1 ppm Niken 0,1 ppm Bạc 0,1 ppm 9.5.1 Lấy mẫu, kiểm tra mẫu và thiết bị Mẫu dầu thơ dùng để xác định hàm lƣợng nƣớc phải là mẫu đại diện cho lƣợng chứa trong ống dẫn, bồn chứa hoặc các hệ thống chứa khác và đƣợc đựng trong bình chứa mẫu thử của phịng thí nghiệm. Lƣợng mẫu lấy xác định hàm lƣợng nƣớc phụ thuộc vào hàm lƣợng nƣớc dự kiến cĩ trong mẫu, sao cho lƣợng nƣớc thu khơng vƣợt quá dung tích của bẫy (trừ khi bẫy cĩ khĩa cho phép rút bớt nƣớc vào ống đong chia độ). Bảng 1.8. Khối lƣợng mẫu phân tích Hàm lƣợng nƣớc dự kiến, Khối lƣợng mẫu, g hoặc % V hoặc KL ml 50,1 – 100,0 5 25,1 – 50,0 10 10,1 – 25,0 20 5,1 – 10,0 50 54
  55. 1,1 – 5,0 100 0,5 – 1,0 200 Thấp hơn 0,5 200 Đối với các mẫu chƣa biết hàm lƣợng nƣớc dự kiến cần thử với một thể tích hay khối lƣợng mẫu trong các khoảng kể trên để xác định hàm lƣợng nƣớc dự kiến, từ đĩ chọn khối lƣợng mẫu cho phù hợp. 9.5.2 Quy trình thử nghiệm Độ chính xác của phƣơng pháp chịu ảnh hƣởng rất lớn bởi các giọt nƣớc bị dính lại trên bề mặt của thiết bị mà khơng đi vào bẫy nƣớc. Để hạn chế tác động của nguyên nhân này ngƣời ta phải thƣờng xuyên làm sạch thiết bị hằng ngày bằng hĩa chất để loại bỏ lớp phim mỏng trên bề mặt thiết bị và các chất bẩn bám trên đĩ. Để xác định hàm lƣợng nƣớc phải cho đủ 400ml xylen vào bình cầu. Trong đĩ 200 ml thƣờng đƣợc dung để rửa sạch ống đong trong 5 lần. Để tăng hiệu quả quá trình chƣng cất nên sử dụng khuấy từ và một ít đá bọt để tránh hiện tƣợng sơi bùng. Thiết bị đƣợc lắp đúng theo hình vẽ, lƣu ý các khớp nối phải kín và khơng đƣợc sử dụng mỡ bơi trơn. Phải sử dụng hệ thống hút ẩm trên ống sinh hàn để ngăn ngừa hơi ẩm từ khơng khí đi vào ống ngƣng tụ. Nƣớc sinh hàn phải giữ ở nhiệt độ từ 20 – 25 oC. Bắt đầu gia nhiệt cho bình cầu, phải gia nhiệt với tốc độ chậm trong giai đoạn đầu ( từ 0,5 đến 1h) để tránh hiện tƣợng sơi bùng và mất nƣớc từ hệ thống. Phần ngƣng tụ khơng đƣợc cao quá ¾ chiều cao ống ngƣng tụ. Sau gia đoạn đầu, bắt đầu tăng nhiệt độ cung cấp nhƣng khơng để phần hơi ngƣng tụ vƣợt quá ¾ chiều cao ống. Phần ngƣng tụ vào ống hứng với tốc độ từ 2 – 5 giọt/giây. Tiếp tục chƣng cất đến khi lƣợng nƣớc trong bẫy chất lỏng khơng đổi ít nhất 5 phút. Nếu xuất hiện một ít giọt nƣớc bám trên thành ống ngƣng tụ ta phải rửa bằng một ít xylen nĩng, cĩ thể sử dụng kết hợp với một ít chất phá nhũ với hàm lƣợng 1000 ppm (nhiệt phải đƣợc tắt trƣớc 15 phút khi tiến hành rửa để tránh sơi bùng). Lặp lại quá trình chƣng cất nhƣ trên đến hàm lƣợng nƣớc trong bẫy ổn định trong 5 phút. 55
  56. Tháo bẫy ra khỏi hệ thống chƣng cất và làm lạnh đến 20oC, trong trƣờng hợp cĩ nƣớc bám vào thành của bẫy thì phải sử dụng dây TFE- Fluorocacbon hay các thiết bị tƣơng tự để kéo nƣớc xuống đáy của bẫy. Đọc thể tính nƣớc trong bẫy chính xác đến 0,025ml (đối với bẫy cĩ vạch chia 0,05ml). 9.6. Báo cáo kết quả Tính tốn: phần trăm nƣớc cĩ trong mẫu đƣợc tính tốn theo các cơng thức sau: % thể tích = % thể tích = % khối lƣợng = Trong đĩ: A : ml nƣớc trong bẫy B : ml nƣớc của dung mơi trắng C : ml mẫu M : g mẫu D : khối lƣợng riêng, g/ml Kết quả báo cáo là hàm lƣợng nƣớc gần nhất đến 0,025%. Bảng kết quả: Tên mẫu %V %Wt 9.7. Độ chính xác và sai số Độ chính xác của phƣơng pháp này đƣợc xác định từ kết quả thống kê của phịng thí nghiệm và thƣờng nằm trong khoảng 0,01 – 1,0%. Độ lặp lại: Sự khác nhau giữa các kết quả thử nghiệm liên tiếp đạt đƣợc bởi một ngƣời phân tích trên cùng một một dụng cụ dƣới các điều kiện làm việc khơng đổi trên cùng một mẫu thử chỉ 1 trong 20 trƣờng hợp đƣợc phép vƣợt quá 0,08%. 56
  57. Độ tái lặp: Sự khác nhau giữa hai kết quả độc lập và đơn lẻ đạt đƣợc bởi các ngƣời phân tích khác nhau trong các phịng thí nghiệm khác nhau, chỉ 1 trong 20 trƣờng hợp vƣợt quá 0,11%. Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định hàm lƣợng nƣớc trong dầu thơ Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 10. XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG AXIT TỔNG (TAN) – ASTM D 664//TCVN 2695 10.1 Phạm vi sử dụng 57
  58. Phƣơng pháp thử này bao gồm xác định thành phần axít hay bazơ trong dầu thơ và dầu nhờn hịa tan hay gần nhƣ hồ tan trong hỗn hợp tơluen và izopropanol. Phƣơng pháp này đƣợc áp dụng để xác định axit hay bazơ cĩ hằng số phân ly trong nƣớc lớn hơn 10–9, axít hay bazơ cực yếu cĩ hằng số phân ly nhỏ hơn10-9 khơng phát hiện. Muối cĩ phản ứng nếu hằng số thủy phân lớn hơn 10- 9. 10.2 Ý nghĩa và sử dụng Trị số axít: là lƣợng bazơ biểu thị bằng mg KOH cần thiết để chuẩn độ mẫu đến điểm cuối. Xác định các thành phần cĩ tính axit bao gồm các axit hữu cơ, vơ cơ, các este, phenolic, nhựa, muối của các kim lọai, các phụ gia tẩy rửa, ức chế Từ trị số axit tổng cĩ thể nhận biết sự thay đổi tính chất của sản phẩm dầu mỏ trong quá trình sử dụng. Ngồi ra cĩ thể đánh giá độ ăn mịn của sản phẩm dầu mỏ 10.3 Tĩm tắt phƣơng pháp Mẫu đƣợc pha lỗng trong hỗn hợp toluen và isopropyl khan nƣớc và dung dịch đƣợc chuẩn độ bằng phƣơng pháp chuẩn độ điện thế với KOH/alcol với điện cực chỉ thị và điện cực so sánh Calomel. Kết quả đƣợc đọc trên đồ thị của màn hình tƣơng ứng với thể tích KOH đã sử dụng. Điểm kết thúc chuẩn độ đƣợc đọc trên đồ thị. Nếu khơng xác định đƣợc điểm này cần phải chuẩn bị các dụng dịch đệm acid hoặc baz tƣơng ứng. 10.4 Tiến hành thực nghiệm 10.4.1 Thiết bị – hĩa chất - Thiết bị chuẩn độ : 01 bộ - Ống chuẩn HCl 0,1N : 01 ống điện thế - Beacher 250ml : 02 cái - isopropanol : 500 ml - Buret 25ml : 01 cây - Toluen : 500 ml 0 - 2,4,6–trimetyl pyridin : 25(g) - Etanol 96 : 500ml - m-nitrophenol: : 28(g) - KOH/cồn 0,1N : 20ml - HClđđ : 20ml - Nƣớc cất : 50ml 10.4.2 Chuẩn bị hĩa chất Nƣớc tinh khiết: D 1193 58
  59. Pha đệm A: cân chính xác 24,2 ± 0,1 (g) 2,4,6 – trimetyl pyridin ( - collidin) cho vào bình định mức 1 lít cĩ chứa sẵn 100 ml isopropyl. Dùng ống đong thêm 150 ± 5 ml HCl 0,2N (tiêu chuẩn) vào bình định mức đang đƣợc khuấy liên tục. Thêm isopropyl vào cho đến vạch định mức 1000 ml. Trộn đều dung dịch trong bình định mức và sử dụng trong 2 tuần. Pha đệm B: cân chính xác 27,8 ± 0,1 (g) m-nitrophenol cho vào bình định mức 24,2 ± 0,1 (g). Dùng ống đong thêm 50 ± 1 ml KOH 0,2N tiêu chuẩn vào bình định mức đang đƣợc khuấy liên tục. Thêm isopropyl vào cho đến vạch định mức 1000 ml. Trộn đều dung dịch trong bình định mức và sử dụng trong 2 tuần. Dung mơi chuẩn độ: 500 ml toluen, 5 ml nƣớc tinh khiết (D 1193) và 495 ml isopropyl. Dung mơi này phải đƣợc kiểm tra trƣớc khi sử dụng bằng phƣơng pháp chuẩn độ. Đệm acid khan nƣớc: thêm 10 ml dung dịch đệm A ở trên vào 100 ml dung mơi chuẩn độ. Lắc đều và để yên 1 giờ. Đệm bazơ khan nƣớc: thêm 10 ml dung dịch đệm B ở trên vào 100 ml dung mơi chuẩn độ. Lắc đều và để yên 1 giờ. Dung dịch HCl tiêu chuẩn 0,1N: Trộn đều 9 ml HCl đậm đặc với 1000ml isopropyl. Dung dịch này đƣợc chuẩn độ lại thƣờng xuyên đủ để phát hiện ra những thay đổi chỉ bằng 0,0005 bằng phƣơng pháp chuẩn độ điện thế với khoảng 8 ml KOH/cồn 0,1N pha lỗng với 125ml nƣớc khơng cĩ CO2. Dung dịch HCl tiêu chuẩn 0,2N: Thực hiện nhƣ pha HCl tiêu chuẩn 0,1N nhƣng thể tích HCl đậm đặc là 18 ml. Dung mơi isopropyl (hàm lƣợng H2O nhỏ hơn 0,1%): Nếu tác chất đã đủ điều kiện thì khơng cần phải làm khơ. Cịn ngƣợc lại, phải làm khơ bằng chƣng cất thơng qua tháp chƣng nhiều đĩa. Cũng cĩ thể sấy khơ một cách tốt nhất bằng cách sử dụng rây phân tử Linde loại 4A, cho dung mơi đi qua cột rây phân tử với tỉ lệ : 1 phần rây ứng với 10 phần dung mơi. 2,4,6 trimetyl pyridin ( -collidin) : Làm đúng nhƣ trong lƣu ý số 5 (là o 20 chất cĩ điểm sơi: 168 - 170 C, chỉ số khúc xạ ND = 1,4982 ± 0,0005, khơng màu). Lƣu trữ thuốc thử này trong chai thuỷ tinh màu nâu. 59
  60. m-nitrophenol ( Khối lƣợng mol 139,11): chất này cĩ điểm tan từ 96 – 97oC, màu cam nhạt, lƣu trữ thuốc thử này trong chai thuỷ tinh màu nâu. Dung dịch điện cực KCl: Chuẩn bị dung dịch KCl bão hồ trong nƣớc. Dung dịch KOH tiêu chuẩn trong cồn 0,1N: Cân 6g KOH, hồ tan trong khoảng 1lit isopropyl. Đun sơi nhẹ trong 10 phút. Để dung dịch trong 2 ngày sau đĩ lọc qua phễu lọc thuỷ tinh xốp. Lƣu trữ dung dịch trong chai khơng bị phản ứng hố học. Dung dịch đƣợc bảo vệ trách CO2 cĩ trong khơng khí. Dung dịch KOH tiêu chuẩn trong cồn 0,2N: Đƣợc thực hiện, bảo quản và chuẩn hố giống nhƣ pha chế KOH 0,1N nhƣng thay lƣợng KOH cân là 12g hoặc 13g trong khoảng 1 lít cồn. 10.4.3 Chuẩn bị thiết bị và điện cực Bảo quản điện cực: Làm sạch điện cực thuỷ tinh thƣờng xuyên, ít nhất 1 lần 1 tuần trong suốt thời gian sử dụng bằng cách nhúng ngập vào trong dung dịch làm sạch là acid Chromic lỗng. Trút hết dung dịch trong điện cực Caloment ít nhất 1 tuần 1 lần và châm đầy lại bằng dung dịch châm điện cực KCl mới qua cái lỗ nhỏ trên thành điện cực. Luơn luơn bảo quản điện cực Calomen ngập trong chất lỏng dành riêng cho điện cực trong 1 cái becher hoặc một cái bình khi khơng sử dụng bằng cách nhúng ngập đầu điện cực sâu hơn một nửa vào trong dung dịch bảo quản. Khơng đƣợc nhúng điện cực vào trong dung mơi chuẩn độ trong suốt thời gian giữa 2 lần đo. Lƣu ý: điện cực rất dễ bị vỡ vì vậy phải giữ gìn thật cẩn thận. Chuẩn bị điện cực: Trƣớc và sau khi sử dụng phải lau sạch điện cực thủy tinh bằng vải mềm sạch và rửa lại nhẹ nhàng với nƣớc. Tƣơng tự cũng làm sạch điện cực caloment nhƣ vậy, cẩn thận di chuyển điện cực ra khỏi ống bảo quản và lau sạch cả hai bề mặt điện cực. Đặt cái ống bao bảo vệ điện cực sát vào, cho phép một vài giọt dung dịch điện cực rơi ra ngồi. Bề mặt điện cực luơn đƣợc làm ƣớt bằng dung dịch điện ly, bao bảo quản phải đƣợc đặt vững chắc và rửa sạch bằng nƣớc. Ngay trƣớc mỗi lần sử dụng nhúng điện cực vào nƣớc ít nhất 5 phút. Sau đĩ lấy ra chạm nhẹ đầu điện cực bằng miếng vải khơ để loại lƣợng nƣớc dƣ. 60
  61. Kiểm tra điện cực: Kiểm tra điện cực khi lần đầu sử dụng hoặc khi điện cực bắt đầu đƣợc lắp đặt và kiểm tra lại nếu cĩ thời gian ngừng sử dụng, bằng cách nhúng điện cực vào dung dịch (dung dịch gồm 100 ml dung mơi chuẩn độ + 1.0 đến 1.5 ml KOH /cồn 0.1N → trộn đều). Đối với tổ hợp điện cực máy đo phù hợp để sử dụng, điện thế giữa các điện cực phải thay đổi nhiều hơn 480V so với điện thế điện cực khi nhúng vào dung dịch đệm axít khan nƣớc. 10.4.4 Chuẩn bị mẫu dầu Qui trình lấy mẫu rất cần thiết và phải làm một cách thận trọng. Khi cặn của mẫu dầu bị acid hĩa hoặc bazơ hĩa hoặc mang tính acid hoặc baz của nguyên liệu từ mẫu. Phải thực hiện lấy mẫu một một cách cẩn thận và nghiêm ngặt vì đây chính là nguyên nhân dẫn đến những sai số nghiêm trọng. Gia nhiệt mẫu dầu mỡ cho đến 60 ± 5oC trong chính bình chứa nĩ, khuấy mạnh cho tất cả cặn trong dầu đƣợc đồng nhất. Nếu bình chứa mẫu ban đầu là can nhựa hoặc là bình thủy tinh nhƣng đã đƣợc chứa đầy 3/4 thể tích thì chuyển tất cả lƣợng mẫu trong bình chứa đĩ vào trong 1 bình thủy tinh sạch khác, bình thuỷ tinh sạch này phải cĩ thể tích lớn đủ để lƣợng mẫu chứa trong nĩ chỉ chiếm thấp hơn 1/3 thể tích. Chuyển tồn bộ lƣợng cặn cĩ trong bình chứa mẫu ban đầu sang bình mới bằng cách khuấy thật mạnh. Sau khi hồn tất chuyển tồn bộ cặn bao gồm cả cặn lơ lửng, cặn rắn trong mẫu qua một cái rây cĩ kích thƣớc 100 mesh và loại bỏ các chất bẩn đi. 10.4.5 Quy trình xác định chỉ số axít Cân 20g mẫu dầu nhờn (tham khảo trong bảng sau): Bảng 1.9. Khối lƣợng mẫu phân tích Khối lƣợng Độ nhạy của Trị số axít mẫu,g phép cân,g 0.05 đến 0.9 20.0 ± 0.2 0.10 1.0 đến 4.9 5.0 ± 0.5 0.02 5 đến 9 1.0 ± 0.1 0.005 20 đến 99 0.25 ± 0.02 0.001 100 đến 250 0.1 ± 0.01 0.0005 61
  62. Thêm 125ml dung mơi chuẩn độ (500ml toluen : 495ml isopropanol : 5ml nƣớc). Chuẩn bị điện cực nhƣ trên. Đặt becher hoặc bình chuẩn độ lên bàn chuẩn độ và điều chỉnh vị trí của điện cực sao cho điện cực ngập trong ½ dung dịch. Bật khuấy từ và khuấy liên tục trong suốt quá trình chuẩn độ sao cho tạo ra một lực mạnh nhƣng khơng đƣợc bắn dung dịch ra ngồi và đủ cho khơng khí khơng đi vào dung dịch. Điều chỉnh thang giá trị đo sao cho giá trị đĩ cĩ thể đọc đƣợc trên thang vơn kế. Dùng buret chứa đầy dung dịch KOH/cồn 0.1N và đặt buret ở vị trí sao cho thuận lợi cho việc chuẩn độ, cẩn thận đƣa đầu buret ngập sâu khoảng 25mm vào chất lỏng trong bình chuẩn độ, ghi nhận lại giá trị ở trên buret và đọc giá trị đo đƣợc trên máy chuẩn độ điện thế. Thêm từng phần dung dịch chuẩn độ từ trong buret vào cốc chứa mẫu cho đến khi đạt đƣợc cân bằng điện thế, ghi lại giá trị trên buret và trên máy chuẩn độ điện thế. Tại thời điểm bắt đầu chuẩn độ, thƣờng 0,1 ml KOH/cồn 0,1N sẽ làm thay đổi hơn 30mV (tƣơng đƣơng 0.5 giá trị pH). Cho nên chúng ta phải thêm từng phần, mỗi phần là 0.05ml dung dịch chuẩn, vào giai đoạn giữa thì cứ 0.1ml sẽ làm thay đổi ít nhất là 30mv. Chuẩn độ cho đến khi nào giá trị điện thế thay đổi ít hơn 5mV/0,1ml (tƣơng ứng với giá trị 0,1pH) và máy chuẩn độ điện thế chỉ ra rằng dung dịch chuẩn độ sẽ ổn định hơn so với dung dịch đệm Bazơ khan nƣớc đã chuẩn bị trƣớc. Lấy dung dịch chuẩn độ ra, rửa sạch điện cực và đầu buret bằng dung dịch isopropyl và sau đĩ là với nƣớc tiêu chuẩn. Ngâm điện cực trong nƣớc ít nhất là 5 phút trƣớc khi thực hiện lần chuẩn độ khác để phục hồi màng gel nƣớc của điện cực thủy tinh. Bảo quản điện cực trong dung dịch bảo quản khi khơng sử dụng. Hƣớng dẫn chuẩn độ tự động Lắp đặt thiết bị thí nghiệm sao cho đúng với hƣớng dẫn của nhà sản xuất để phù hợp với những yêu cầu cân bằng điện thế đã đƣợc thiết lập trƣớc cho phƣơng pháp chuẩn độ thƣờng hoặc để cung cấp 1 tỷ lệ phân phối liên tục của quá trình chuẩn độ là nhỏ hơn 2ml/phút trong suốt quá trình chuẩn độ và hợp lý hơn là 0,05ml/phút trong suốt vùng khảo sát và giá trị tại điểm cuối của dung dịch tƣơng ứng với giá trị điểm cuối của dung dịch đệm bazơ khan nƣớc đã đƣợc chuẩn bị trƣớc. 62
  63. Tiến hành chuẩn độ liên tục và ghi nhận đồ thị điện thế trong trƣờng hợp cĩ thể, chuẩn độ trong trƣờng hợp này vẫn dùng KOH 0,1N/cồn cho đến khi nào giá trị điện thế là hằng số (hoặc ví dụ thay đổi ít hơn 5mV/1ml hay khi nào giá trị điện thế của dung dịch chuẩn độ cho ta biết rằng dung dịch chuẩn độ là bazơ hơn dung dịch đệm bazơ khan nƣớc đã đƣợc chuẩn bị trƣớc. Khi hồn tất quá trình chuẩn rửa đầu buret và điện cực với dung dịch isopropyl và sau đĩ là với nƣớc tiêu chuẩn. Nếu điện cực bị nhiễm bẩn thì tiến hành lại. Bảo quản điện cực trong dung dịch bảo quản khi khơng sử dụng Làm mẫu trắng Trong mỗi lần chuẩn độ phải làm một mẫu trắng khoảng 125ml của dung mơi chuẩn độ trong chuẩn độ thƣờng, thêm dung dịch KOH 0,1N/cồn mỗi lần là 0,05ml, sau mỗi lần thêm phải chờ cho đến khi giá trị điện thế khơng đổi. Đọc giá trị điện thế và giá trị trên buret sau mỗi lần thêm. 10.5 Báo cáo kết quả Tính tốn: Trị số axit và trị số axit mạnh đƣợc tính nhƣ sau: (A B)N.56,1 Trị số axít (mg KOH/g) W (C.N D.n).n.56,1 Trị số axít mạnh (mg KOH/g) W Trong đĩ: A: là thể tích dung dịch KOH tiêu tốn để chuẩn độ mẫu đến điểm cuối, xảy ra tại số đo điểm uốn gần nhất với số đo tƣơng ứng của dung dịch đệm bazơ khan. Nếu khơng xuất hiện điểm uốn thì chuẩn đến số đo điện thế ứng với dung dịch đệm bazơ khan. B: là thể tích dung dịch KOH tiêu tốn để chuẩn độ mẫu trắng, ml N: là nồng độ mol của dung dịch KOH/cồn n: là nồng độ mol của dung dịch HCl W: là khối lƣợng mẫu, g C: là thể tích dung dịch KOH/cồn sử dụng để chuẩn độ mẫu đến điểm cuối, xảy ra tại số đo tƣơng ứng với số đo điện thế của dung dịch đệm axít. D: là thể tích dung dịch HCl sử dụng chuẩn độ mẫu trắng, ml 63
  64. Bảng kết quả Khối lƣợng V V Kết quả Kết quả TB Stt chuẩn độ chuẩn độ mẫu trắng mẫu (g) (ml) (ml) (mgKOH/g) (mgKOH/g) 1 2 3 10.6 Độ chính xác và sai số Độ lặp lại: Sự khác nhau giữa các kết quả thử nghiệm liên tiếp đạt đƣợc bởi một ngƣời phân tích trên cùng một một dụng cụ dƣới các điều kiện làm việc khơng đổi trên cùng một mẫu thử chỉ 1 trong 20 trƣờng hợp đƣợc phép vƣợt quá giá trị trong bảng sau: Dầu mới Dầu đã qua sử dụng Phƣơng pháp Vận hành Vận hành chuẩn độ Tự động Tự động bằng tay bằng tay Phần trăm kết 7 6 5 12 quả đo Độ tái lặp: Sự khác nhau giữa hai kết quả độc lập và đơn lẻ đạt đƣợc bởi các ngƣời phân tích khác nhau trong các phịng thí nghiệm khác nhau, chỉ 1 trong 20 trƣờng hợp vƣợt quá kết quả trong bảng sau: Dầu mới Dầu đã qua sử dụng Phƣơng pháp Vận hành Vận hành chuẩn độ Tự động Tự động bằng tay bằng tay Phần trăm kết 20 28 39 44 quả đo Phiếu đánh giá thực hành: Mục tiêu: Xác định chỉ số Axít (TAN) Cĩ thực Khơng Khơng Tiêu chuẩn của hoạt Bƣớc hoạt động Đạt hiện thực hiện đạt động 1. Mặc trang phục Mặc áo blu 2. Nhận mẫu và Theo đúng thủ tục, dụng cụ, thiết bị quy trình của phịng thí nghiệm 64
  65. 3. Sắp xếp chỗ Đúng quy định, ngăn làm việc nắp và thuận tiện 4. Hiệu chỉnh thiết Đúng quy trình hiệu bị chuẩn thiết bị theo tiêu chuẩn ASTM 5. Chuẩn bị mẫu Đúng quy trình và đạt phân tích yêu cầu kỹ thuật 6. Tiến hành kiểm Đúng thao tác và đạt nghiệm yêu cầu kỹ thuật 7. Đọc kết quả Đảm bảo chính xác và ghi kết quả 8. Kết thúc kiểm Trả lại tình trạng ban nghiệm đầu 9. Xử lý kết quả Đánh giá và ghi nhận xét kết quả 10. Kết thúc cơng Nộp phiếu kết quả và việc bàn giao dụng cụ, thiết bị đã nhận 11. BÀI TẬP 11.1 Phƣơng pháp xác định khối lƣợng riêng của dầu thơ (ASTM D 1298) đƣợc áp dụng cho các loại dầu thơ cĩ áp suất hơi: a. Lớn hơn 14.696 psi b. Nhỏ hơn 14.696 psi c. Lớn hơn 17.876 psi d. Nhỏ hơn 17.876 psi 11.2 Phƣơng pháp xác định khối lƣợng riêng của dầu thơ thƣờng đƣợc thực hiện ở nhiệt độ: a. 15oC b. 35oC c. 37,8oC d. 28,5oC 11.3 Theo tiêu chuẩn D1298, khối lƣợng riêng đƣợc định nghĩa là: a. Là thể tích của chất lỏng trên một đơn vị khối lƣợng ở 15oC và 101.325 kPa. 65
  66. b. Là khối lƣợng của chất lỏng trên một đơn vị thể tích ở 25oC và 101.325 kPa cĩ đơn vị đo là kg/m3. c. Là khối lƣợng của chất lỏng trên một đơn vị thể tích ở 15oC và 101.325 kPa cĩ đơn vị đo là kg/m3. d. Là tỷ số khối lƣợng của một thể tích chất lỏng ở nhiệt độ quy định với khối lƣợng của cùng thể tích nƣớc tinh khiết ở cùng nhiệt độ hoặc nhiệt độ khác 11.4 Kết quả báo cáo về khối lƣợng riêng (kg/m3) của dầu thơ phải chính xác đến: a. 0,1 kg/m b. 0,01 kg/m c. 0,01 kg/m3 d. 0,1 kg/m3 11.5 Theo tiêu chuẩn D4294, hàm lƣợng lƣu huỳnh đƣợc xác định bằng phƣơng pháp nào sau đây: a. Chuẩn độ sunfat b. Đốt đèn c. Tia X d. Sắc ký 11.6 Lƣu huỳnh tồn tại trong dầu thơ chủ yếu ở các dạng nào sau đây: a. Hợp chất nhƣ H2S, mercaptan (RSH), disunfua, sunfua vịng b. Lƣu huỳnh tự do c. Axít sunfuric d. Mercaptan (RSH), disunfua, sunfua vịng 11.7 Phƣơng pháp xác định áp suất hơi bão hịa của dầu thơ theo tiêu chuẩn D323 chỉ áp dụng cho các loại dầu thơ cĩ áp suất: a. Thấp hơn 80 kPa b. Cao hơn 180 kPa c. Thấp hơn 180 kPa d. Thấp hơn 80 kPa 11.8 Phƣơng pháp xác định áp suất hơi bão hịa của dầu thơ theo tiêu chuẩn D323 đƣợc thực hiện ở nhiệt độ: a. 25oC b. 40oC c. 27,8oC d. 37,8oC 66
  67. 11.9 Báo cáo kết quả xác định áp suất hơi bão hịa của dầu thơ theo tiêu chuẩn D323 với độ chính xác: a. 0,25 kPa b. 0,5 kPa c. 0,5 kPa d. 0,025 kPa 11.10 Phƣơng pháp xác định độ nhớt theo tiêu chuẩn ASTM D 445 dùng để xác định độ nhớt: a. Động lực học b. Động học c. Tuyệt đối d. Tƣơng đối 11.11 Nhớt kế chảy ngƣợc đƣợc sử dụng cho các sản phẩm: a. Sáng màu b. F.O c. Tối màu d. Dầu gốc 11.12 Trong quá trình kiểm tra, thời gian chảy tối thiểu của mẫu là: a. 150s b. 200s c. 250s d. 300s 11.13 Điểm đơng đặc của sản phẩm nhiên liệu là: a. Nhiệt độ mà tại đĩ mẫu bị đĩng rắn hồn tồn b. Nhiệt độ mà tại đĩ mẫu bị vẩn đục c. Nhiệt độ mà tại đĩ mẫu chuyển từ rắn sang lỏng d. Nhiệt độ mà tại đĩ mẫu nhiên liệu mất đi tính linh động 11.14 Độ lệch nhiệt độ giữa các lần kiểm ta liên tiếp nhau trong quá trình kiểm tra nhiệt độ đơng đặc là: a. 1 đến 3oC b. 2 đến 4oC c. 3oC d. 4oC 11.15 Trong quá trình kiểm tra nhiệt độ đơng đặc của dầu thơ thời gian nghiêng ống chứa mẫu cần thiết trong các lần kiểm tra là : a. 3s 67
  68. b. 4s c. 5s d. 6s 11.16 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro của dầu thơ theo tiêu chuẩn D482 đƣợc áp dụng cho các loại dầu cĩ hàm lƣợng tro nằm trong khoảng nào sau đây: a. 0,001 đến 0,180%KL b. 0,01 đến 1,80%KL c. 0,005 đến 0,20%KL d. 0,05 đến 2,0%KL 11.17 Nhiệt độ của lị nung trong phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro của dầu thơ theo tiêu chuẩn D482 là: a. 550oC b. 450oC c. 500oC d. 750oC 11.18 Hàm lƣợng tạp chất cơ học cĩ trong dầu thơ bao gồm các hợp chất nào sau đây? a. Lƣu huỳnh b. Tạp chất rắn c. Asphan d. Nƣớc và tạp chất rắn 11.19 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tạp chất cơ học theo tiêu chuẩn D473 đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp: a. Chƣng cất b. Lọc nĩng c. Trích ly bằng dung mơi d. Lắng trong dung mơi nĩng 11.20 Đối với dầu thơ giá trị hàm lƣợng tro và hàm lƣợng cacbon conradson cĩ mối tƣơng quan nhƣ thế nào a. Hàm lƣợng cacbon > Hàm lƣợng tro b. Hàm lƣợng cacbon < Hàm lƣợng tro c. Hàm lƣợng cacbon = Hàm lƣợng tro d. Khơng xác định đƣợc 11.21 Trong phƣơng pháp xác định hàm lƣợng nƣớc của dầu thơ bằng cách chƣng cất lơi cuốn thì dung mơi đƣợc sử dụng là: 68
  69. a. Toluen b. Xylen c. Hỗn hợp xylen và toluen d. Iso-propanol 11.22 Trong phƣơng pháp xác định hàm lƣợng nƣớc của dầu thơ bằng cách chƣng cất lơi cuốn thì đá bọt đƣợc sử dụng nhằm mục đích: a. Hỗ trợ quá trình sơi b. Giảm bớt quá trình sơi c. Ngăn ngừa hiện tƣợng sơi bùng d. Tăng nhanh khả năng lơi cuốn nƣớc 11.23 Trong phƣơng pháp xác định hàm lƣợng nƣớc của dầu thơ bằng cách chƣng cất lơi cuốn thì thời gian cần thiết để duy trì mực nƣớc trong bẫy tối thiểu là bao nhiêu trƣớc khi dừng kiểm tra? a. 2 phút b. 3 phút c. 4 phút d. 5 phút 11.24 Chỉ số axít của dần thơ đƣợc xác định theo phƣơng pháp D664 phản ánh: a. Độ axít tự do b. Độ axít tổng c. Độ axít tạo thành từ các hợp chất lƣu huỳnh d. Hàm lƣợng các axít vơ cơ 11.25 Trình bày mục đích và ý nghĩa của khối lƣợng riêng của dầu thơ? 11.26 Khối lƣợng riêng và tỷ trọng khác nhau nhƣ thế nào? 11.27 Trình bày tĩm tắt phƣơng pháp xác định hàm lƣợng lƣu huỳnh trong dầu thơ bằng phƣơng pháp tia X? 11.28 Ý nghĩa sử dụng của áp suất hơi bão hịa của dầu thơ? 11.29 Trình bày tĩm tắt phƣơng pháp xác định độ nhớt dầu thơ theo D455? 11.30 Điểm đơng đặc cĩ ý nghĩa nhƣ thế nào đối với dầu thơ? 11.31 Trình bày tĩm tắt phƣơng pháp dùng để xác định hàm lƣợng tro trong dầu thơ? 11.32 Ý nghĩa của điểm đơng đặc của dầu thơ? 11.33 Liệt kê các nguyên nhân dẫn đến sai số cho thí nghiệm xác định điểm đơng đặc 69