Xác định Giá trị Axit của Sản phẩm Dầu mỏ
Sản phẩm dầu mỏ là một thuật ngữ chung cho các loại hàng hóa khác nhau được sản xuất trực tiếp từ dầu mỏ hoặc các thành phần của nó, chủ yếu bao gồm sáu loại: nhiên liệu, nguyên liệu hóa học, dầu nhờn, sáp parafin, nhựa đường, v.v. Trong số đó, nhiên liệu như xăng, dầu diesel và dầu hỏa hàng không chiếm phần lớn các sản phẩm dầu tinh chế, với khoảng 85% dầu thô cuối cùng được chuyển đổi thành các loại nhiên liệu khác nhau cho mục đích vận tải và công nghiệp. Ngoài ra, dầu mỏ còn cung cấp nguyên liệu cơ bản cho các sản phẩm hóa học như nhựa, sợi hóa học và cao su, và khoảng 15% một thùng dầu thô được sử dụng để sản xuất các sản phẩm có giá trị gia tăng cao như dầu hóa học nhẹ và ethylene.
Sản phẩm dầu mỏ về cơ bản là hỗn hợp của nhiều loại hydrocarbon khác nhau, chủ yếu bao gồm các hợp chất hữu cơ, do đó chúng thuộc loại hợp chất hữu cơ trong phân loại hóa học. Mặc dù là hỗn hợp, vì tất cả các thành phần đều chứa nguyên tố carbon, đáp ứng định nghĩa về vật chất hữu cơ, nên chúng thường được phân loại là hợp chất hữu cơ trong các bối cảnh kiểm tra và công nghiệp.
Mục đích Thí nghiệm
1.Đánh giá nguy cơ ăn mòn kim loại: Giá trị axit càng cao, hàm lượng các chất có tính axit (như axit hữu cơ, axit naphtenic, v.v.) trong dầu càng nhiều. Khi có độ ẩm, các thành phần có tính axit này sẽ ăn mòn đáng kể thiết bị kim loại và ảnh hưởng đến tuổi thọ của các đơn vị lọc dầu, động cơ hoặc hệ thống bôi trơn. Bằng cách đo giá trị axit, có thể dự đoán trước liệu dầu có gây hư hại do ăn mòn cho thiết bị lưu trữ, vận chuyển và vận hành hay không.
2.Đánh giá mức độ tinh chế và chất lượng của sản phẩm dầu: Giá trị axit của dầu mới có thể phản ánh mức độ tinh chế của nó. Tinh chế càng kỹ lưỡng, tạp chất axit càng ít và giá trị axit càng thấp. Do đó, giá trị axit là một trong những chỉ số quan trọng để đo lường độ tinh khiết của sản phẩm dầu trong kiểm tra nhà máy.
3.Giám sát sự suy giảm do oxy hóa của sản phẩm dầu trong quá trình sử dụng: Dầu nhờn, dầu biến áp và các sản phẩm khác sẽ tạo ra các sản phẩm có tính axit do oxy hóa trong quá trình hoạt động lâu dài, dẫn đến tăng giá trị axit. Khi giá trị axit vượt quá một giới hạn nhất định (ví dụ: thay đổi > 0,01 mgKOH/g), điều đó cho thấy dầu đã bắt đầu suy giảm, có thể tạo ra cặn bùn hoặc ảnh hưởng đến hiệu suất cách điện, đòi hỏi phải thay thế kịp thời.
4.Hướng dẫn xử lý và sử dụng dầu thô có hàm lượng axit cao: Dầu thô có giá trị axit lớn hơn 0,5 mgKOH/g được gọi là "dầu thô có tính axit", dễ gây ăn mòn thiết bị lọc dầu và khó xử lý. Việc xác định chính xác giá trị axit giúp tối ưu hóa các quy trình khử axit, điều chỉnh tỷ lệ pha trộn và lựa chọn các biện pháp ức chế ăn mòn phù hợp.
5.Đảm bảo hiệu suất hoạt động của nhiên liệu và dầu nhờn: Dầu diesel có hàm lượng axit cao có thể gây đóng cặn kim phun và mài mòn piston; sự gia tăng giá trị axit của dầu nhờn có nghĩa là chức năng bôi trơn bị suy giảm. Kiểm tra định kỳ có thể đảm bảo sản phẩm dầu hoạt động trong phạm vi an toàn và tránh hỏng hóc cơ khí.
Mẫu Thí nghiệm và Thiết bị
Mẫu Thí nghiệm: Sản phẩm dầu mỏ
Thiết bị Thí nghiệm:Máy chuẩn độ điện thế SH108C TAN/TBN , tuân thủ ASTM D664
Quy trình Thí nghiệm
1.Hiệu chuẩn điện cựcBật nguồn máy chuẩn độ điện thế và làm nóng trước trong 30 phút. Hiệu chuẩn điện cực với dung dịch đệm pH = 7,00, 4,00 và 10,00 theo trình tự để đảm bảo sai số đo điện thế ≤ ±2 mV.
2.Xác định mẫu
Cân: Cân mẫu theo giá trị axit ước tính, chính xác đến 0,001 g, và đặt vào cốc có mỏ 250 mL.
Hòa tan: Thêm 100 mL dung môi chuẩn độ và bật máy khuấy từ để hòa tan hoàn toàn mẫu (nếu xảy ra phân lớp, có thể tăng tỷ lệ toluene một cách thích hợp).
Thao tác chuẩn độ: Nhúng đầu điện cực vào dung dịch, tránh tiếp xúc với đáy cốc.
Thiết lập thông số: Đặt tốc độ chuẩn độ là 0,5 mL/phút và chế độ nhận dạng điểm cuối là "nhảy điện thế" (khoảng nhảy ≥ 50 mV).
Chuẩn độ: Chuẩn độ bằng dung dịch kali hydroxit isopropanol tiêu chuẩn, ghi lại thể tích chuẩn độ (V₁) và điện thế điểm cuối.
Thử nghiệm trắng: Thực hiện chuẩn độ trắng chỉ với 100 mL dung môi chuẩn độ trong cùng điều kiện, và ghi lại thể tích trắng (V₀).
3.Thử nghiệm lặp lạiThực hiện ít nhất hai lần xác định song song trên cùng một mẫu. Sự khác biệt giữa hai kết quả phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác (độ lặp lại của dầu mới ≤ 0,044(X+1), trong đó X là giá trị trung bình của hai kết quả).
Kết quả Thí nghiệm
Giá trị axit đo được của dầu nhờn là 0,084 mgKOH/g, đáp ứng tiêu chuẩn nhà máy. Điều này cho thấy dầu có độ tinh chế đủ sâu, hàm lượng tạp chất axit thấp và rủi ro ăn mòn thiết bị thấp. Độ lệch tương đối của các lần xác định lặp lại là ≤ 2,1%, đáp ứng yêu cầu về độ lặp lại trong ASTM D664-24 (RSD ≤ 2%), chứng tỏ dữ liệu thí nghiệm là chính xác và đáng tin cậy.