Khí d u m hóa l ng(LPG) và các ng d ngầ ỏ ỏ ứ ụ
BÁO CÁO CHUYÊN Đ Ề
TÌM HI U V NHIÊN LI U LPG VÀ CÁC NG D NG Ể Ề Ệ Ứ Ụ
TH C HI N NHÓM 2:Ự Ệ
THÀNH VIÊN NHÓM :
NGUY N NG C QUY NỄ Ọ Ề
Ch ng 1: ươ KHÁI QUÁT VỀ LPG
VŨ ÁI LÂN
Ch ng 2: ươ KH NĂNG NG D NG LPG LÊN XE Ả Ứ Ụ
HOÀNG VĂN HUÂN
Ch ng 2: ươ KH NĂNG NG D NG LPG LÊN XE Ả Ứ Ụ
TR NG ĐÌNH MINH TI N ƯƠ Ế
Ch ng 3:ươ V N Đ V ÔI NHI M MÔI TR NG , ÚNG D NG NHIÊN LI U LPGẤ Ề Ề Ễ ƯỜ Ụ Ệ
LÊN Ô TÔ, CÁC C M CHI TI T C A H TH NG CUNG C P LPGỤ Ế Ủ Ệ Ố Ấ
NGUY N VĂN VUIỄ
Ch ng 3: ươ THI T K H TH NG CUNG C P NHIÊN LI U LPG CHO D NG CẾ Ế Ệ Ố Ấ Ệ Ộ Ơ
DUAL FUEL
NHÓM 2 1
m hóa l ng LPGỏ ỏ 16
NHÓM 2 2
Khí d u m hóa l ng(LPG) và các ng d ngầ ỏ ỏ ứ ụ
2.2.1.Đ ng c xăng ộ ơ 16
2.2.2.Đ ng c Diezelộ ơ 16
2.3.Quá trình cháy c a LPG trong đ ng c đánh l aủ ộ ơ ử
c ng b cưỡ ứ 17
2.4. Các c m chi ti t chính ụ ế c a h th ng LPGủ ệ ố
trên ôtô 17
2.4.1.B tr n khíộ ộ 17
2.4.2. B gi m áp hóa h iộ ả ơ 18
2.4.3.Bình ch a LPGứ 18
2.4.4.Các c m chi ti t khác trong h th ng LPGụ ế ệ ố 18
2.4.4.1.Van solenoid / ki u đ n và đôiể ơ 18
2.4.2. Van c t xăng ắ 19
Ch ng 3:ươ NG D NG LPG TRÊN Đ NG C NHIÊN LI UỨ Ụ Ộ Ơ Ệ
KÉP( DUAL FUEL) DIEZEL-LPG 20
3.1. Các ph ng pháp c i t o đ ng c diesel thànhươ ả ạ ộ ơ
đ ng c diesel có s d ng khí thiên nhiênộ ơ ử ụ 20
3.1.1.Chuy n đ i đ ng c diesel thành đ ng c LPG,ể ổ ộ ơ ộ ơ
CNG đ t cháy c ng b cố ưỡ ứ 20
3.1.2.Chuy n đ i đ ng c xăng thành đ ng c phun LPGể ổ ộ ơ ộ ơ
tr c ti pự ế 22
- S d ng LPG là ngu n nhi n li u cho c c ph ng ti n v n t i, các thi t bử ụ ồ ờ ệ ỏ ươ ệ ậ ả ế ị
chuy n nhi t năng thành c năng.ể ệ ơ
S d ng LPG là ngu n nguyên li u cho các ngành công nghi p:ử ụ ồ ệ ệ
V i đ c tính không màu, không mùi, không đ c h i nên LPG là ngu n nhiên li u t tớ ặ ộ ạ ồ ệ ố
cho các quá trình ch bi n hoá h c, làm ch t mang, :ế ế ọ ấ
- Trong công nghi p hoá ch t, LPG đ c s d ng đ ch bi n t o các h p ch t hoáệ ấ ợ ử ụ ể ế ế ạ ợ ấ
h c các h p ch t cao phân t , nh a, ọ ợ ấ ử ự
- Trong nông nghi p, LPG cũng đ c s d ng đ ch bi n phân bón phân đ m, ure, ệ ợ ử ụ ể ế ế ạ
Ngoài ra LPG cũng đ c s d ng đ t ng h p thu c tr sâu ượ ử ụ ể ổ ợ ố ừ
- Trong công nghi p m ph m, LPG đ c s d ng đ t ng h p các h p ch t th m,ệ ỹ ẩ ượ ử ụ ể ổ ợ ợ ấ ơ
khí mang trong n c hoa, kem bôi da ướ
- Trong công nghi p th c ph m LPG cũng đ c s d ng r ng rãi. LPG đã đ c sệ ự ẩ ợ ử ụ ộ ượ ử
d ng t ng h p h ng li u h ng chanh, cam, táo ụ ổ ợ ươ ệ ươ
LPG s d ng cho quá trình đ t sinh nhi t:ử ụ ố ệ
S d ng LPG cho quá trình đ t sinh nhi t là ng d ng ph bi n nh t hi n nay. Doử ụ ố ệ ứ ụ ổ ế ấ ệ
đòi h i v yêu c u đ m b o môi tr ng s ng, s ti n l i, giá thành và hi u qu màỏ ề ầ ả ả ờ ố ự ệ ợ ệ ả
LPG đ c s d ng trong lĩnh v c này tr nên ph bi n. ượ ử ụ ự ở ổ ế
LPG đ c phát hi n và s d ng t nh ng năm đ u th k 19, đ n nh ng năm 50ượ ệ ử ụ ừ ữ ầ ế ỷ ế ữ
c a th k 20 đang đ c ng d ng r ng rãi. Ngày nay, LPG đã đ c s d ng thayủ ế ỷ ượ ứ ụ ộ ượ ử ụ
th cho các lo i nhiên li u truy n th ng : than, c i, đi n, Vi c s d ng LPG này đãế ạ ệ ề ố ủ ệ ệ ử ụ
cho th y nhi u l i ích quan tr ng:ấ ề ợ ọ
- Không gây ô nhi m môi tr ngễ ườ
- Giá thành th p h n so v i dùng đi nấ ơ ớ ệ
- Ch t l ng s n ph m đ ng đ u, n đ nh, đ m b o yêu c u.ấ ượ ả ẩ ồ ề ổ ị ả ả ầ
- Ti n l i và ti t ki mệ ợ ế ệ
Ch ng 1 : KHÁI QUÁT V LPGươ Ề
1.1. LPG ho c LP Gas là gì?ặ
LPG ho c LP Gas là ch vi t t t c a “Liqueded Petroleum Gas” có nghĩa làặ ữ ế ắ ủ
“Khí d u m hóa l ng”. Đây là cách di n t chung c a propan có công th c hóa h cầ ỏ ỏ ễ ả ủ ứ ọ
là C
CH
2
CH
3
. Propane có
th đ c hóa l ng khi nén và làm l nh. Propane có công th c c u t o nh sau :ể ượ ỏ ạ ứ ấ ạ ư
PROPANE
Công th c hóa h cứ ọ C
3
H
8
Kh i l ng phân tố ượ ử 44.09
Kh i l ng riêng 15ố ượ ở
o
C 0.51 kg/lít
Nhi t đ sôi áp su t khí quy nệ ộ ở ấ ể - 43
o
C
Nhi t tr th pệ ị ấ 46.1 MJ/kg
Nhi t đ t b c cháy ( áp su t khí quy n)ệ ộ ự ố ở ấ ể
460÷ 580
o
C
Gi i h n cháy theo % th tíchớ ạ ể
2.37% ÷ 9.5%
V n t c ng n l a ngoài không khíậ ố ọ ử ở
46÷ 85 cm/s
1.2.2. Butane
Butane là m t hydrocarbon có trong khí thiên nhiên và có th thu đ c t quáộ ể ượ ừ
trình tinh luy n d u m . Butane là m t alkane th khí, g m có các hydro cacbon ch aệ ầ ỏ ộ ể ồ ứ
Gi i h n cháy theo % th tíchớ ạ ể
1.86% ÷ 8.41%
V n t c ng n l a ngoài không khíậ ố ọ ử ở
40÷ 87 cm/s
1.2.3. Các u đi m c a Propane và Butaneư ể ủ
u đi m chính c a Butane là nó có th hóa l ng m t cách d dàng. Đi u nàyƯ ể ủ ể ỏ ộ ễ ề
có nghĩa là Butane có th đ c s d ng c hai d ng l ng và d ng r n. ể ượ ử ụ ở ả ạ ỏ ạ ắ
u đi m c a Propane cũng gi ng nh Butane, nó có th đ c hóa l ng m tƯ ể ủ ố ư ể ượ ỏ ộ
cách d dàng. Do đó, Propane cũng đ c s d ng c hai d ng l ng và d ng r n.ễ ượ ử ụ ở ả ạ ỏ ạ ắ
Ngoài ra Propane là khí không màu nên không th d dàng nhìn th y.ể ễ ấ
V m t lý thuy t, LPG ch a 50% Propane và 50% Butane. Propane và Butaneề ặ ế ứ
đ c dùng nh m t h n h p là vì c hai Butane và Propane đ u là alkane. Đi u nàyượ ư ộ ỗ ợ ả ề ề
có nghĩa là chúng không x y ra ph n ng hóa h c v i nhau. Do đó, Propane và Butaneả ả ứ ọ ớ
đ c dùng k t h p trong nhiên li u nh ng v n an toàn. Ngoài ra, Propane và Butaneượ ế ợ ệ ư ẫ
là s n ph m ph thu đ c t tinh luy n d u m . M t khc, c hai Propane và Butaneả ẩ ụ ượ ừ ệ ầ ỏ ặ ả
có th đ c hóa l ng m t cách d dàng do đó chúng r t lý t ng trong vi c s d ngể ượ ỏ ộ ễ ấ ưở ệ ử ụ
k t h p nh m t nhiên li u. ế ợ ư ộ ệ
1.2.4. Mecaptan
Mercaptan là m t ch t đ c pha tr n vào LPG v i t l nh t đ nh làm choộ ấ ượ ộ ớ ỉ ệ ấ ị
LPG có mùi đ c tr ng, đ d phát hi n khi b xì ho c rò r . Th ng LPG là khôngặ ư ể ễ ệ ị ặ ỉ ườ
màu, không mùi.
1.3. Lý tính c a LPGủ
LPG là m t ch t l ng không màu (trong su t), không mùi (nh ng đ c t oộ ấ ỏ ố ư ượ ạ
mùi nh m đ d phát hi n khi rò r )ằ ể ễ ệ ỉ
Có t tr ng nh h n n c: t 0.53 ỷ ọ ẹ ơ ướ ừ ÷ 0.58 kg/lít.
Ap su t tuy t đ i c a LPG trong b n ch a là :ấ ệ ố ủ ồ ứ + 1.7 bars -15ở
o
C
+ 4.4 bars 15ở
o
Khí d u m hóa l ng(LPG) và các ng d ngầ ỏ ỏ ứ ụ
M t lít LPG tr ng thái l ng có th hóa h i x p x 250 lít tr ng thái h i.ộ ở ạ ỏ ể ơ ấ ỉ ở ạ ơ
M t s tính ch t c a LPG đ c trình bày b ng sau :ộ ố ấ ủ ượ ở ả
Đ c tínhặ Propane Butane
Kh i l ng phân tố ượ ử 40.09 58.12
Kh i l ng riêng 15ố ượ
o
C,Kg/lít 0.510 0.580
Nhi t đ t b c cháyệ ộ ự ố
460 ÷ 580
o
C 410÷ 550
o
C
Nhi t đ đông đ cệ ộ ặ -187.8
o
C -138
o
C
Nhi t tr th p MJ/lítệ ị ấ 25.5 28.7
Nhi t tr th p Kcal/kgệ ị ấ 11070 10920
Nhi t tr th p MJ/kgệ ị ấ 46.1 45.46
Gi i h n cháy theo % th tíchớ ạ ể
2.37%÷ 9.5% 1.86%÷ 8.41%
S lít trên m i t n (lít/t n)ố ỗ ấ ấ 1960 1720
S ctan đ ng c (MON)ố ố ộ ơ 101 93
S ctan thí nghi m (RON)ố ố ệ 111 103
V n t c ng n l a ngoài không khíậ ố ọ ử ở
MON 101 93
85÷ 87
-
Nhi t tr th pệ ị ấ
(MJ/Kg)
46.1 45.46 44.03 42.4
Nhi t tr th p (MJ/lít)ệ ị ấ 23.42 26.55 32.24 35.2
T s A/Fỉ ố 15.8 15.6 14.7
1.4. Các ng d ng c a LPGứ ụ ủ
LPG có h n 1500 ng d ng đ c chia làm 5 khu v c th tr ng chính:ơ ứ ụ ượ ự ị ườ
Dân d ng và th ng nghi p: N u ăn, n u n c nóng, s i m, đèn gas…ụ ươ ệ ấ ấ ướ ưở ấ
trong các h dân, các c a hàng ăn u ng, các khách s n …ộ ử ố ạ
Công nghi p và nông nghi p: S y th c ph m, nung g m s , p tr ng, hànệ ệ ấ ự ẩ ố ứ ấ ứ
c t, thanh trùng d ng c y t , …ắ ụ ụ ế
Ô tô: LPG đ c bi t nh là lo i nhiên li u thay th cho diesel và xăng. Vì th ,ượ ế ư ạ ệ ế ế
hi n nay đã có nhi u xe s d ng LPG nh là ngu n nhiên li u cung c p năng l ngệ ề ử ụ ư ồ ệ ấ ượ
cho đ ng c . Trong th c t vi c s d ng LPG th ng mang l i c m giác ch y xe êmộ ơ ự ế ệ ử ụ ườ ạ ả ạ
h n, ti ng n th p, đ c bi t trên các xe t i n ng. Tuy nhiên các xe th ng m i dùngơ ế ồ ấ ặ ệ ả ặ ươ ạ
LPG nh m t ngu n nhiên li u hi n nay v n ch a đ c s n xu t.ư ộ ồ ệ ệ ẫ ư ượ ả ấ
NHÓM 2 7
Khí d u m hóa l ng(LPG) và các ng d ngầ ỏ ỏ ứ ụ
Phát đi n: Ch y máy phát đi n, Turbin.ệ ạ ệ
Hoá d u: S n xu t ethetylen, propylen, butadiene cho ngành nh a và đ c bi tầ ả ấ ự ặ ệ
sát m t đ t và đi vào các đ ng c ng rãnh, đ m l y đ n các n i th p nh t c a môiặ ấ ườ ố ầ ầ ế ơ ấ ấ ủ
tr ng xung quanh và b đ t cháy kho ng cách xa t n i rò r . Trong không khí yênườ ị ố ở ả ừ ơ ỉ
tĩnh, h i LPG s phân tán r t ch m.ơ ẽ ấ ậ
(c) LPG có th t o thành m t h n h p d cháy khi đã hòa tr n v i không khí.ể ạ ộ ỗ ợ ễ ộ ớ
Ph m vi có kh năng gây cháy áp su t và nhi t đ xung quanh tr i r ng t gi iạ ả ở ấ ệ ộ ả ộ ừ ớ
h n th p nh t vào kho ng 2% h i LPG trong không khí và gi i h n cao nh t là 10%ạ ấ ấ ả ơ ớ ạ ấ
h i LPG trong không khí. Trong ph m vi này có nguy hi m c a s m i l a. Bênơ ạ ể ủ ự ồ ử
ngoài ph m vi này h n h p là quá nghèo ho c quá giàu đ truy n ng n l a. Tuyạ ỗ ợ ặ ể ề ọ ử
nhiên, các h n h p quá giàu có th tr nên nguy hi m khi đ c làm nghèo đi v iỗ ợ ể ở ể ượ ớ
không khí và cũng s cháy t i b m t v i không khí. áp su t cao h n áp su t khíẽ ạ ề ặ ớ Ở ấ ơ ấ
tr i, gi i h n trên c a kh năng gây cháy đ c gia tăng, nh ng s gia tăng này v i ápờ ớ ạ ủ ả ượ ư ự ớ
su t không ph i là tuy n tính.ấ ả ế
(d) Ngay c rò r m t l ng nh c a LPG có th t o nên th tích l n c a h nả ỉ ộ ượ ỏ ủ ể ạ ể ớ ủ ỗ
h p h i LPG và không khí và do đó gây nên nguy hi m đáng k . M t máy đo h i nợ ơ ể ể ộ ơ ổ
thích h p có th đ c s d ng đ ki m tra s t p trung c a LPG trong không khí.ợ ể ượ ử ụ ể ể ự ậ ủ
NHÓM 2 8
Khí d u m hóa l ng(LPG) và các ng d ngầ ỏ ỏ ứ ụ
(e) m c đ t p trung r t cao trong không khí, h i LPG gây mê và sau đóỞ ứ ộ ậ ấ ơ
gây ng t do làm lo ng ho c gi m s có m t c a oxy.ạ ả ặ ả ự ặ ủ
(f) LPG th ng m i thông th ng đ c t o mùi tr c khi phân ph i b ngươ ạ ườ ượ ạ ướ ố ằ
cách thêm vào m t ch t t o mùi, ch ng h n nh ethyl mercaptan ho c dimethylộ ấ ạ ẳ ạ ư ặ
sulphide, đ có th tìm ra b ng mùi c a khí m c t p trung th p đ n 1/5 gi i h nể ể ằ ủ ở ứ ậ ấ ế ớ ạ
th p h n có kh năng gây cháy (có nghĩa là kho ng 0,4 % khí LPG trong không khí).ấ ơ ả ả
đi u ki n nhi t đ và áp su t th ng , LGP t n t i tr ng thái khí. Tuy nhiên,Ở ề ệ ệ ộ ấ ườ ồ ạ ở ạ
do LPG có t s dãn n th tích l n nên đ thu n ti n và kinh t trong quá trình b oỷ ố ở ể ớ ể ậ ệ ế ả
qu n , v n chuy n và s d ng, LPG th ng đ c hóa l ng b ng cách nén vào cácả ậ ể ử ụ ườ ượ ỏ ằ
bình ch a ch u áp l c nhi t đ th ng ho c làm l nh đ hóa l ng nhi t đ th p.ứ ị ự ở ệ ộ ườ ặ ạ ể ỏ ở ệ ộ ấ
Nhi t đ sôi:ệ ộ Nhi t đ sôi c a khí đ t hóa l ng th p.ệ ộ ủ ố ỏ ấ
áp su t khí quy n : Propan sôi -42 đ C và Butan -0,5 đ CỞ ấ ể ở ộ ở ộ
Do đó nhi t đ và áp su t th ng LPG bay d d i d n đ n nguy c t o thànhở ệ ộ ấ ườ ữ ộ ẫ ế ơ ạ
cùng NHCN r ng l n n u b thoát ra ngoài môi tr ng khi thi t b ch a không kínộ ớ ế ị ườ ế ị ứ
ho c b rò r .ặ ị ỉ
T tr ngỷ ọ :
- Tỷ tr ng th l ng :ọ ở ể ỏ
NHÓM 2 9
Khí d u m hóa l ng(LPG) và các ng d ngầ ỏ ỏ ứ ụ
đi u ki n nhi t đ 15 đ C và áp su t 760mmHg, t tr ng c a Propan l ngỞ ề ệ ệ ộ ộ ấ ỷ ọ ủ ỏ
b ng 0,51 còn c a Butan l ng b ng 0,575.ằ ủ ỏ ằ
Nh v y, th l ng LPG nh h n n c . M t khác LPG không tan trong n cư ậ ở ể ỏ ẹ ơ ướ ặ ướ
nên n u thoát ra có th n i và cháy trên m t n c.ế ể ổ ặ ướ
- T tr ng th khí :ỷ ọ ở ể
đi u ki n nhi t đ 15 đ C và áp su t 760mmHg, t tr ng c a propan khí b ngỞ ề ệ ệ ộ ộ ấ ỷ ọ ủ ằ
1,52 còn c a Butan khí b ng 2,01.ủ ằ
Nh v y, th khíư ậ ở ể LPG n ng h n không khí g p 2 l n.ặ ơ ấ ầ
D n đ n , khi thoát ra ngoài, h i gas s tích t nh ng ch trũng,ch kín (nh rãnhẫ ế ơ ẽ ụ ở ữ ỗ ỗ ư
n c, h ga ) t o thành n ng đ NHướ ố ạ ồ ộ CN.