Câu hỏi ôn tập: môn chế biến dầu
Câu 1:
Tính chất quan trọng nhất của dầu bôi trơn và giải thích tại sao là quan trọng nhất.
Trả lời:
Do dầu nhờn để bôi trơn vì vậy chúng phải có độ nhớt phù hợp và chỉ số độ nhớt càng cao càng
tốt. vì vậy nhiên liệu để sản xuất dầu nhờn phải đảm bảo 2 tính chất: độ nhớt phù hợp và chỉ số
độ nhớt cao
*Độ nhớt: là đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại của nó sinh ra chuyển động.
Độ nhớt là quan trọng vì nó liên quan đến khả năng bôi trơn của dầu nhờn
+ để thực hiện nhiệm vụ bôi trơn,dầu nhớt phải có độ nhớt phù hợp, phải bắm chắc lên bề mặt
kim loại và không bị đẩy ra ngoài
Vd:
+ đối với dầu nhờn bôi trơn kim đồng hồ thì độ nhớt phải cực nhỏ để kim có thể quay được,nếu
độ nhớt quá lớn thì kim sẽ không quay được
+ đối với dầu nhờn bôi trơn động cơ thì không thể dùng dầu nhờn bôi trơn kim đồng hồ được nếu
dùng dầu bôi trơn kim đồng hồ thì không có ý nghĩa gì
nguyên tắc chọn dầu nhờn:
+ nếu tải trọng nhỏ, tốc độ quay chậm thì ma sát nhỏ chọn dầu có độ nhớt nhỏ
+ nếu tải trọng lớn, tốc độ quay nhanh tải trọng đè lên lớn ma sát lớn chọn dầu có độ nhớt lớn
*Chỉ số độ nhớt(VI): là một đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi độ nhớt theo nhệt độ
+ thường khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm. dầu nhờn ít thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ→ dầu tốt
có chỉ số độ nhớt cao và ngược lại
+ khi làm việc các bề mặt tiếp xúc với nhau có ma sát nên sẽ nóng dần lên thậm chí có cả nhiên
liệu xăng( động cơ) làm cho độ nhớt tăng và chỉ số độ nhớt giảm → phải chọn dầu có chỉ số độ
nhớt càng cao càng tốt→ nâng cao thời gian làm việc của dầu
Câu 2 : Nguyên liệu cho sản xuất dầu nhờn như thế nào là tốt? giải thích tại sao?
Bài làm:
do dầu nhờn để bôi trơn vì vậy chúng phải có độ nhớt phù hợp và chỉ số độ nhớt càng cao càng
tốt. vì vậy nhiên liệu để sản xuất dầu nhờn phải đảm bảo 2 tính chất: độ nhớt phù hợp và chỉ số
độ nhớt cao.
*nguyên liệu chính để sản xuất dầu nhờn là phân đoạn còn lại sau khi chưng cất khí quyển t

quá trình bảo quản hay làm việc,các hợp chất này có xu hướng tạo nhựa mạnh, làm giảm nhanh
chóng tính năng sử dụng của dầu nhờn.
+ các hợp chất lai hợp( N – P) ;(A
r
– P) có 1- 2 vòng có nhánh parafin dài đặc biệt mạch nhánh
lại có iso – parafin→có VI > 100 mà độ nhớt lại phù hợp→ đây là những cấu tử tốt cho dầu nhờn
+ phi hydrocacbon: các hợp chất này là các cấu tử có hại trong dầu nhờn chúng tạo ra mầu sẫm
cho sản phẩm, giảm sự ổn định oxy hóa của sản phẩm→ phải loại chúng ra khỏi sản phẩm
+lai hợp phức tạp N- A
r
có độ nhớt rất mạnh, nhưng chỉ số độ nhớt rất thấp→ chúng không tốt để
sản xuất dầu nhờn gốc→ cần phải loại bỏ chúng.
Kết luận :
+ chỉ có các hợp chất hydrocacbon với cấu trúc gồm naphten hay hydrocacbon thơm 1 vòng có
nhánh iso – parafin dài và các iso – parafin mới là những cấu tử lý tưởng cho dầu bôi trơn vì
chúng không những có độ nhớt đảm bảo mà còn có chỉ số độ nhớt cao, cho phép chế tạo được
dầu nhờn có chất lượng cao.
+ các loại dầu thô khác nhau sẽ cho thành phần phân đoạn dầu nhờn khác nhau và chỉ những
phân đoạn dầu nhờn của dầu mỏ họ naphteno – paraffinic; parafino – naphtenic hay parafin có
khả năng sản xuất được dầu gốc có chất lượng cao
Câu 3
Tại sao phải chuẩn bị dầu thô trước khi đưa vào chế biến? dùng phương pháp nào ? phương pháp
nào ưu việt nhất.
Bài làm:
1.phải chuẩn bị dầu thô
- Dầu thô mới khai thác lên ngoài thành phần chính là hydrocacbon trong dầu còn chứa nhiều tạp
chất cơ học , đất đá, nước muối khoáng tồn tại trong dầu dạng huyền phù nhũ tương
-Dầu có bản chất hữu cơ còn các tạp chất có bản chất vô cơ nên chúng không tan lẫn vào nhau.
Các tạp chất hạt to tách ra còn các hạt nhỏ ở dạng nhũ tương khó tách.
- Nếu mà không tách ra khi đưa vào chế biến xảy ra các quá trình không có lợi như sau:

công lao động lớn mà công suất nhỏ mặc dù có thể dụng chất trợ lọc để tăng công suất nhưng
không thấm là bao→phương pháp này chỉ dùng cho 1 phân xưởng nào đó khôngdùng cho nhà
máy lọc dầu
*Phương pháp ly tâm:
- Các tạp chất có khối lượng nhất định, dưới tác dụng của lực ly tâm chúng sẽ văng ra đập vào
thành và lắng xuống
-Khả năng tách tỷ lệ với bình phương tốc độ quay khi tốc độ quay tăng công suất lớn nhưng rất
khó chế tạo thiết bị có tốc độ quay lớn khi tốc độ quay lớn có sự sai lệch ly tâm càng lớn. nếu sai
lệch quá lớn sẽ gây ra vỡ vòng bi→ lĩnh vực áp dụng bị hạn chế
-Muốn ly tâm được phải gia nhiệt tốn kém ly tâm chỉ dùng cho phân xưởng nhỏ không dùng cho
nhà máy lọc hóa - dầu
b. Phương pháp hóa học:
nhũ tương được bền với lớp điện tích kép phá vỡ lớp điện tích kép đó đi phá được nhũ tương
người ta cho vào 1 chất phá nhũ để phá lớp điện tích kép
phương pháp này công suất cũng nhỏ không dùng cho nhà máy lọc dầu hiện đại
c. Phương pháp điện trường: là ưu việt nhất
bản chất: huyền phù là hạt mang điện tích dưới tác dụng của điện trường các hạt bị nhiễm điện
và chuyển động trong điện trường các hạt (+) chạy về cực (-) và các hạt (-) chạy về cực (+)
các lớp điện tích kép bị phá vỡ rơi xuống, mặt khác khi chúng chuyển động các hạt va chạm vào
nhau tạo thành hạt to hơn và lắng xuống
-khi dùng dòng điện xoay chiều thì các huyền phù nhũ tương chuyển động nhanh hơn quá trình
lắng nhanh hơn công suất lớn
-để qua trình lắng nhanh hơn đưa nước vào dầu để hòa tan các muối khoáng tạo nhũ tương và khi
phá nhũ thì phá 1 lần luôn
3
+ưu điểm:
Năng suất lớn, tự động hóa hoàn toàn khả năng tách tới 99% dùng được trong nhà máy lọc dầu
không tốn điện và dầu không dẫn điện
+nhược điểm: thiết bị lắng phải dùng vật liệu tốt cách nhiệt, điện tốt, cán bộ có trình độ kỹ thuật
cao

Nhược điểm :
+ 2 tháp cồng kềnh hơn vốn đầu tư cao hơn và phần đi ra khỏi tháp tách sơ bộ có nhiệt độ sôi cao
hơn→ phải cho hơi sục vào phần cuối của dầu gần đi ra khỏi thiết bị tách sơ bộ để giảm nhiệt độ
sôi.
B. để khống chế hoặt động của tháp chưng cần khống chế 3 thông số sau:
+nhiệt độ
+ áp suất
+ chỉ số hồi lưu
5
Câu 5 :
So sánh đặc tính của xăng chưng cất, xăng cracking xúc tác, xăng reforming xúc tác
Bài làm :
1. Xăng chưng cất :
- thành phần từ C
5
– C
10
,C
11
. t
0
s
< 180
0
C
* thành phần hydrocacbon
- gồm 3 loại :
+ parafinic
+ naphtenic
→ 2 thành phần này có nhiều trong xăng vì là no mà lại có nhiều nên trị số octan( ON) thấp

có t
0
s

cao, áp suất hơi bão hòa thấp, có thể có cả benzen.
→ xăng reforming chưa thể làm xăng thương phẩm mà chỉ làm xăng pha trộn thì rất tốt
6
*cách cải tiến xăng reforming xúc tác
- Xăng reforming xúc tác có thể được pha trộn với nhiều tỷ lệ khác nhau loại xăng có ON mong
muốn mà vẫn đảm bảo ON phân bố đồng đều bằng cách pha thêm nhiều cấu tử nhẹ.
- Phải xử lý benzen có trong xăng.
Câu 6 :
Nguyên liệu cho quá trình cracking xúc tác phải đáp ứng các yêu cầu gì? Làm thế nào để nâng
cao chất lượng nguyên liệu cracking xúc tác?
Bài làm:
Nguyên liệu cơ bản của quá trình cracking xúc tác là phần cất chân không của cặn dầu thô khi
chưng cất AD.nhiệt độ sôi 350
0
C÷550
0
C phần cất chân không này phải có thành phần sau:
*thành phần hydrocacbon:
-các n – parafin phải chứa lượng lớn mạch càng dài càng tốt vì mạch càng dài càng dễ bị
cracking mà lại tạo ra rất nhiều xăng chứa nhiều cấu tử iso – parafin, iso – olefin là các cấu tử có
ON cao.
-các cấu tử lai hợp: naphten 1,2 vòng lai hợp với n-parafin; aromat 1,2 vòng lai hợp với n-parafin
càng nhiều càng tốt tuy chúng khó cracking n- parafin nhưng khi cracking chúng lại tạo những
cấu tử có ON cao hơn→ xăng có chất lượng cao.
-N, A
r

0
C-500
0
C(hay 550
0
C) tỷ trọng trung bình từ 0.88÷0.92.
7
-nhóm 3: là nhóm có thành phần cất rộng có giới hạn sôi 210
0
C÷500
0
C.
-nhóm 4: là nhóm có nhiệt độ sôi từ 300
0
C÷450
0
C
*biện pháp nâng cao chất lượng nhiên liệu
-làm sạch nguyên liệu trước khi đưa vào quá trình cracking xúc tác
-nguyên liệu chứa nhiều hàm lượng các hợp chất N,S,kim loại nặng thì phải làm sạch bằng
phương pháp hydro hóa.
-nếu chưng cất AD bẩn thì ta phải hạ nhiệt độ sôi xuống
Kết luận: nhìn chung nếu nguyên liệu không tốt thì ta phải đem đi chưng cất VD nếu không thõa
mãn thì ta thu hẹp khoảng nhiệt độ sôi xuống, và tùy thuộc vào loại nhiên liệu mà ta có thể bằng
hydro hóa, hydrocracking, làm sạch trước khi cracking.
Câu 7 :
Cơ sở hóa lý của quá trình cracking xúc tác giải thích tại sao xăng cracking xúc tác lại có chất
lượng cao, sản phẩm khí cracking xúc tác lại giàu các cấu tử C
3
– C

R-C-C
+
b1
R-C=C + H
+
C b3 >b1
C R-C
+
-C b3
C
Vận tốc b3 >> b2 >>b1 điều này giải thích tại sao xăng thu được có ON cao vì V
b3
lớn sẽ tạo ra
nhiều hợp chất có nhánh lại có ON cao.
Giai đoạn 2 : giai đoạn phản ứng của ion cacboni
Phản ứng cracking xúc tác theo quy tắc β ( cắt mạch ở vị trí ß so với cacbon mang điện tích )
R
1
–C – C – C – C – C – C – R
2
1 C 2
C
( R
1
>R
2
>3C)
Với 3 vị trí β( 1,2,3) thì xác suất đứt mạch ở vị trí 1 là lớn nhất, vị trí 3 là nhỏ nhất
8
1>2>3 và cắt ở vị trí nào cũng tạo ra nhánh( iso) và tạo ra cấu tử nhánh ON cao→xăng có chất

O
3

đồng thời có mặt khí H
2
.
- Ngoài ra còn sản xuất B,T,X và khí H
2
. Khí H
2
sản xuất do quá trình này là rẻ nhất. dùng
H
2
cho các quá trình trong nhà máy lọc dầu như làm sạch bằng hydro
2 .ý nghĩa:
- Xăng có trị số octan thấp chuyển sang xăng có trị số octan cao được lợi
- Xe cộ ít bị hỏng hóc.
- Hiệu suất vận tải tăng = tương đương với tiết kiệm nhiên liệu
- Làm xăng cơ bản đế sản xuất tất cả các mắt xăng khác nhau
- Bỏ phụ gia chì độc hại
3. cơ sở hóa học các phản ứng reforming xúc tác
a.phản ứng đề hydro hóa naphten (6 cạnh)
đặc điểm:
+ là phản ứng tăng thể tích rất nhiều gấp 4 lần ( số mol tăng gấp 4 lần)
+là phản ứng thu nhiệt điển hình vì vậy nhiệt độ càng cao phản ứng xảy ra càng mãnh liệt và vì
tăng thể tích rất nhiều do đó khi tăng nhiệt độ và giảm áp suất hiệu suất hydrocacbon thơm cũng
tăng lên
+ vận tốc phản ứng xảy ra nhanh lớn hầu như cân bằng hoàn toàn
Ý nghĩa:
Là 1 trong những phản ứng chính của quá trình tạo Ar( hydrocacbon thơm) có trị số octan cao

2
mà áp suất nhiệt độ điều chỉnh được chỉ có M là phải chọn sao cho nguyên liệu có C≥ 7
K
1
: phản ứng dùng xúc tác axit γ- Al
2
O
3
nếu dung tâm axit →phản ứng quá mạnh craching chứ
không phải là vòng hóa
K
2
dùng xúc tác Pt
-Ý nghĩa:
+ tăng chỉ số octan rất nhanh
nC
7→
n- C
7
ON = O
C
6
H
5
CH
3=
120
+ đây cũng là phản ứng quan trọng nhất chuyển nguyên liệu có trị số octan thấp thành các cấu tử
có trị số octan cao
+tốc độ chuyển hóa rất cao

*Kết luận:
Phản ứng a,b là chủ động phải giảm thể tích và tăng nhiệt độ C≥7
Phản ứng c.d là phản ứng phụ nên phải tìm cách hạn chế
Câu 9 : ý nghĩa của các đại lượng vật lý của dầu thô, tỷ trọng, đường cong chưng cất, nhiệt độ sôi
trung bình, hằng số đặc trưng K?
1.tỷ trọng của dầu là khối lượng của dầu so với khối lượng của nước ở cùng một thể tích và ở
nhiệt độ xác định
Tỷ trọng của dầu xác định d
20
4 ;
d
15
4
Tỷ trọng của dầu thường dao động trong khoảng 0.8 ÷ 0.99. tỷ trọng có ý nghĩa đặc biệt quan
trọng để đánh giá chất lượng dầu và mua bán dầu
- Căn cứ vào tỷ trọng ta có thể phân loại dầu biết được chất lượng dầu ( nhẹ hay nặng) để
từ đó thiết kế xây dựng dựng cơ sở công nghệ và điều hành nhà máy
- Từ tỷ trọng có thể biến đổi từ m→V ;→K
- Tỷ trọng có liên quan đến chất lượng sản phẩm. từ tỷ trọng có thể biết được sản phẩm có
tinh khiết hay không. Vd : xăng có tỷ trọng 0.7÷0.75 nếu mà đo được tỷ trọng bằng
0.78→ chắc chắn xăng đó có lẫn thêm phần nặng
- Từ tỷ trọng có thể xác định được hàm lượng phi hydrocacbon co trong dầu dầu càng
nặng tỷ trọng càng cao càng chứa nhiều phi hydrocacbon→ khó khăn khi chế biến. dầu
càng nhẹ càng chứa nhiều parafin, ít phi hydrocacbon càng dễ chế biến.
2. đường cong chưng cất:
Là đường cong chưng cất nhận được khi tiến hành chưng cất dầu thô trong thiết bị chưng có tinh
luyện và hồi lưu. Số đĩa lý thuyết 10, R= 5
11
- Từ đường cong chưng cất thực cho biết được tiềm lượng phân đoạn có trong dầu thô để
thiết kế phân xưởng trong nhà máy lọc hóa dầu