Nguyễn Đình Thống, công ty Petrolimex Đà Nẵng

Nguyễn Minh Khánh, công ty TNHH Minh Kha

GS TS Đào Hùng Cường, Khoa Hóa – ĐH Sư Phạm Đà Nẵng

PGS TS Trằn Văn Thắng, Khoa Hóa – ĐHBK Hà Nội

TS Nguyễn Tiến Long, công ty Chemical & Solutions, USA

Nghiên cứu đánh giá khả năng sử dụng phụ gia hữu cơ tăng chỉ số octane Anti

Knock A 819 pha chế xăng tại Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy phụ gia có khả

năng tăng chỉ số octane khá cao. Đồng thời khi sử dụng phụ gia với hàm lượng dưới 4%

thể tích thì xăng thành phẩm đáp ứng hoàn toàn với TCVN 6776:2005; khí thải độc hại

đáp ứng với TCVN 6438:2001.

Việc sử dụng các loại phụ gia hữu cơ tăng chỉ số octane cho xăng là cần thiết cho

các doanh nghiệp Việt Nam hiện nay nhằm giảm chi phí sản xuất và cải thiện ô nhiễm

môi trường. Phụ gia Anti Knock A 819 (phụ gia A819) đã được nhiều công ty nhập khẩu

và đưa vào pha chế xăng trong những năm gần đây như PV Oil, Saigon Petro, Petro

Mekong…Nhiều nghiên cứu riêng lẻ về phụ gia A 819 cũng đã thực hiện tại Việt Nam

nhưng chưa đưa ra công bố rộng rãi.

Do đó, trong hai năm 2013 - 2014 dưới sự hỗ trợ của TDS Corp, chúng tôi đã tiến

hành nghiên cứu một cách toàn diện về việc sử dụng phụ gia A 819 pha chế xăng không

chì tại Việt Nam. Các thí nghiệm được lặp lại nhiều lần nhằm tăng độ tin cậy của kết quả

nghiên cứu. Chúng tôi hy vọng kết quả nghiên cứu này là cơ sở cho các doanh nghiệp

trong nước triển khai sử dụng phụ gia A 819 đồng thời định hướng cho các nghiên cứu

sâu hơn về loại phụ gia này.

a.  Xăng nền được tạo ra bởi phân đoạn Naphtha của quá trình chưng cất

condensate Nam Côn Sơn. Sau đó Naphtha được pha chế cùng Reformate có

chỉ số octane RON = 100. Xăng nền được kiểm tra và kết quả cho thấy hoàn

toàn không chứa các phụ gia kim loại, hữu cơ hay các thành phầm chứa

oxygenate.

b.  Phụ gia A 819 được cung cấp bởi TDS Corp. Tính chất và thành phần của phụ

gia có thể tham khảo tại [1].

2.  Tiêu chuẩn đánh giá

a.  Chất lượng xăng nền và xăng có pha phụ gia A 819  được đánh giá các chỉ tiêu

và phương pháp thử theo TCVN 6776:2005.

b.  Chỉ tiêu khí thải của động cơ khi sử dụng xăng nền và xăng chứa phụ gia được

áp dụng theo TCVN 6438:2001.

3.  Địa điểm thực hiện các thực nghiệm

a.  Phòng thí nghiệm xăng dầu của công ty Petrolimex Đà Nẵng

b.  Phòng thí nghiệm động cơ thuộc trường ĐHBK Đà Nẵng

a.  Xăng nền có chỉ số octane RON = 83,4 là sản phẩm được pha chế từ Naphtha

có phân đoạn sôi cuối 170 oC và Reformate RON = 100. Tỉ lệ pha trộn Naphtha

: Reformate = 50:50 về thể tích.

b.  Phụ gia A 819 được sử dụng từ 1 đến 6% thể tích và kết quả tăng chỉ số octane

như sau, bảng 1.

-  Khả năng tăng chỉ số octane của phụ gia A 819 khá cao. Với xăng nền có

chỉ số RON = 83,4 khi dùng 1% vol phụ gia có thể tăng 5,2 đơn vị RON.

-  Từ xăng nền như trên ta có thể sản xuất xăng MG 92 hay MG 95 khi dùng 2

hoặc 3% thể tích phụ gia A 819.

-  Tuy nhiên, khả năng tăng RON của phụ gia càng giảm khi ta tăng dần hàm

lượng phụ gia, xem độ dốc của đồ thị tại hình 1.

d.  Nhận xét 2

-  Chỉ cần thực nghiệm trên xăng nền có chỉ số RON = 83,4 chúng ta có thể

dự đoán khả năng tăng RON của phụ gia A 819 trên các xăng nền có chỉ số

octane cao hơn khác mà không cần làm thực nghiệm.

-  Thực vậy, từ bảng 1 ta thấy với 1% thể tích phụ gia A 819 trên xăng nền

RON = 83,4 sẽ tăng 5,2 đơn vị; với xăng nền RON = 88,6 thì sẽ tăng 4,3

đơn vị; hoặc khi xăng nền có RON = 92,0 thì sẽ tăng 4,0 đơn vị RON.

a.  Ảnh hưởng của phụ gia A 819 lên dường cong chưng cất của xăng

-  Bên cạnh chỉ số octane đặc trưng cho khả năng chống kích nổ của xăng còn

có nhiều chỉ tiêu chất lượng khác liên quan đến quá trình cháy của xăng

trong buồng đốt động cơ.

-  Khi sử dụng hợp chất hữu cơ làm phụ gia rất dễ làm thay đổi dường cong

chưng cất của xăng dẫn đến ảnh hưởng quá trình cháy và công suất tỏa nhiệt

của nhiên liệu.

-  Chúng tôi đã tiến hành làm thực nghiệm xác định thành phần đường cong

chưng cất ASTM D 86 của xăng nền và xăng có phụ gia A 819. Kết quả như

sau, bảng 2

- Nhận xét 3:  Khi sử dụng phụ gia A 819 dươi 2% thể tích thì hoàn toàn

không có ảnh hưởng đến đường cong chưng cất của xăng nền. Hàm lượng

phụ gia A 819 từ 3 đến 6 % thể tích có ảnh hưởng đến nhiệt đội sôi cuối và

cặn của xăng nền nhưng không đáng kể. Những thay đổi của đường cong

chưng cất ASTM D 86 khi có mặt của phụ gia đều phù hợp với tiêu chuẩn

của xăng Việt Nam hiện thời TCVN 6776:2005.

b.  Ảnh hưởng của phụ gia A 819 lên một số chỉ tiêu chất lượng của xăng

-  Chúng tôi tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của phụ gia A 819 lên các chỉ tiêu

chất lượng của xăng liên quan đến tính ổ định và ăn mòn của xăng nền. Kết

quả thử nghiệm trình bày tại bảng 3

-  Nhận xét 4: Sự có mặt của phụ gia ít ảnh hưởng đến các chỉ tiêu chất lượng

của xăng nền. Có một vài thay đổi không đáng kể ở hàm lượng nhựa và hàm

lượng hydrocarbon thơm nhưng xăng pha phụ gia hoàn toàn đáp ứng TCVN

6776:2005.

a.         Chúng tôi tiến hành khảo sát hàm lượng khí thải độc hại như CO, CO2, NOx và

hydrocarbon trong khí thải động cơ khi sử dụng xăng nền và xăng chứa 2%, 4% và

6% phụ gia A 819.

-  Kết quả đo lượng khí thải theo tốc độ động cơ được trình bày tại các hình

2,3,4 và 5.

-  Lượng khí thải trung bình được tổng hợp tại bảng 4

Bảng 4 Hàm lượng khí thải tính trung bình theo tôc độ động cơ

b.  Nhận xét 5

-  Lượng khí thải độc hại CO, CO2, NOx và hydrocarbon của xăng chứa phụ

gia A 819 nằm trong giới hạn cho phép của TCVN 6438:2001.

-  Lượng khí thải NOx tăng là do thành phần phụ gia là hợp chất hữu cơ chứa

Nitrogen. Tuy nhiên sự gia tăng này cũng không vi phạm về quy định khí

thải của TCVN.

1.  Phụ gia hữu cơ Anti Knock A 819 có khả tăng chỉ số octane khá cao. Khi sử dụng

nên dùng hàm lượng phụ gia dưới 3% thể tích sẽ có hiệu quả cao vì khả năng tăng

chỉ số octane bị giảm gần khi tăng hàm lượng phụ gia.

2.  Việc đưa phụ gia A 819 vào pha xăng không làm ảnh hưởng đến các chỉ tiêu chất

lượng của xăng nền và xăng thành phẩm hoàn toàn đáp ứng với TCVN 6776:2005.

3.  Thử nghiệm trên động cơ cho thấy việc đưa phụ gia A 819 vào pha xăng không

ảnh hưởng đến quy định về khí thải động cơ theo TCVN 6438:2001.

4.  Kết quả nghiên cứu cho thấy có thể đưa phụ gia A 819 vào pha chế xăng không chì

tại Việt Nam. Hàm lượng phụ gia đưa vào pha chế xăng tùy thuộc vào bài toán

hiệu quả kinh tế của từng đơn vị sản xuất.

1.  Tài liệu kỹ thuật phụ gia Anti Knock A 819 của TDS Corp

2.  Tiêu chuẩn Việt Nam xăng không chì TCVN 6776:2005

3.  Giới hạn cho phép khí thải của phương tiện giao thông đường bộ  TCVN

6438:2001.