1
Tiểu luận về CHỈ SỐ OCTAN
Mục lục
I-Giới thiệu: 2
1/ Hiện tượng kích nổ: 2
2/ Chỉ số octan: 3
3/ Động cơ CFR: 4
II-Phân loại: 5
1/ RON : 5
2/ MON: 5
3/ AKI: 5
4/ RdON hoặc IOR: 5
III-Lịch sử hình thành chỉ số octan: 6
IV-Lựa chọn chỉ số octan phù hợp: 9
V-Nâng cao chỉ số octan: 11
1/Xăng pha chì: 11
2/MTBE, ETBE và TAME: 13
3/Ethanol: 15
4/ Phụ gia Metanol: 15
5/ Phụ gia TBA: 15
6/Phụ gia dimetyl ete (DME): 16
7/Phụ gia Plutocen G: 17
8/Phụ gia MMT (metylxyclopentadienyl Mangan Tricacbonyl): 18
9/Nâng cao chỉ số octan thông qua quá trình lọc dầu: 19
VI- GIỚI THIỆU MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐO CHỈ SỐ OCTAN: 23
1/ OCTANE meter SX-200: 23
2/ Máy đo chỉ số OCTAN cầm tay - Mỹ: MODEL ZX-101XL 25
VII- Tài liệu tham khảo: 26 2

thường. Nguyên nhân là do sự bù trừ áp suất của hai khối khí ngược chiều nhau: Một sinh ra
từ bề mặt lửa lan truyền từ bugi và một sinh ra từ các điểm tự kích nổ.
Hiện tượng kích nổ làm tiêu hao năng lượng, giảm sức mạnh của động cơ do năng
lượng nhiệt thu được không dùng để sinh công hữu ích, áp suất sinh ra từ các điểm tự cháy
chủ yếu tạo ra các sóng hơi xung động va đập vào thành xi-lanh, máy nổ rung giật và làm
Hình 1: Minh họa sự lan truyền của ngọn lửa và các điểm tự bốc cháy
3
nóng động cơ một cách bất thường, đồng thời, sóng nén sinh ra từ các vị trí kích nổ cộng
hưởng với sóng nén chính tạo ra nút giao thoa và phát ra những tiếng kêu “lốc cốc”.
Hiệu suất nhiệt động học của một vòng hoạt động của động cơ đốt trong ôtô hay máy
bay tăng khi tăng tỉ lệ nén. Nghĩa là tỉ số của thể tích xilanh ở điểm chết dưới với thể tích của
xilanh ở điểm chết trên càng lớn. Nhưng có một giới hạn trên cho sự tăng tỉ số nén này. Ở
trên giới hạn này, hiệu suất sẽ giảm đi và xuất hiện tiếng gõ lách cách của kim loại.
Khi động cơ hoạt động bình thường (không có tiếng gõ) sự cháy của hỗn hợp không
khí - nhiên liệu (được bắt đầu bằng tia lửa từ bugi) được truyền theo các sóng đồng tâm với
tốc độ truyền lửa khoảng vài mét/giây. Tuyến lửa trong khi truyền, nén phần còn lại của
không khí – nhiên liệu chưa bị cháy làm tăng nhiệt độ của hỗn hợp. Những điều kiện nhiệt độ
và áp suất quá cao này thuận lợi cho sự hình thành các hợp chất peoxit kém bền vững. Khi
nồng độ của chúng trong hỗn hợp đạt đến một giá trị thích hợp thì chúng tự phân hủy một
cách đột ngột gây nên sự nổ. Sự nổ này được đặc trưng bằng một tốc độ rất lớn sự truyền
sóng. Sóng này đập vào nắp xilanh và đầu của pittong gây nên tiếng nổ mạnh. Vậy tiếng gõ
lách cách là kết quả của sóng cơ học và nhiệt gây ra. Sóng cơ học tác động đến động cơ,
song người ta có thể chế tạo được các động cơ không bị ảnh hưởng bởi sóng này. Nhưng hiệu
ứng nhiệt lại rất nguy hiểm, cần thiết phải làm lạnh để loại bớt nhiệt toả ra khi nhiên liệu
cháy. Nếu không động cơ bị đốt nóng thuận lợi cho quá trình tạo peoxit, tạo muội cacbon
bám trên đầu pittong. Muội này bị nóng đỏ gây nên sự tự cháy của nhiên liệu mà không cần
bugi đánh lửa và động cơ vẫn tiếp tục quay khi ta đã ngắt tiếp xúc. Như vậy, đối với một
nhiên liệu đã cho sự nổ gắn liền với việc chế tạo động cơ, hệ số nén, độ rối của dòng không
khí – nhiên liệu, dạng của nắp xilanh, chất lượng của bugi. Đối với một động cơ đã cho, sự
nổ phụ thuộc vào thành phần nhiên liệu. Các yếu tố trên dẫn tới việc phải sử dụng phương

người ta có thể thu được:
Chỉ số octan nghiên cứu (RON) hay
phương pháp F1 với động cơ quay 600
vòng/phút. Chỉ số octan moto (MON) hay
phương pháp F2 với động cơ quay 400 vòng/phút. Chỉ số octan môtơ (MON) của một nhiên
liệu nói chung thấp hơn chỉ số octan nghiên cứu (RON). Sự khác nhau giữa hai giá trị RON
và MON cho ta biết độ nhạy của nhiên liệu được nghiên cứu. Với xăng máy bay người ta
dùng phương pháp F3 với động cơ có số vòng quay là 1200 v/ph. Còn phương pháp F4 đặc
trưng cho tính chất nhiên liệu dùng khi máy bay cất cánh hay máy bay chiến đấu được xác
định với động cơ có số vòng quay 1800 v/ph.
Để theo dõi hiện tượng kích nổ người ta dựa theo tín hiệu cảm biến hoặc cường độ
anh thanh. Một nhiên liệu có chỉ số octan là X, nếu trong động cơ CFR nó gây nên một tiếng
gõ tương đương với tiếng gõ quan sát thấy của một hỗn hợp gồm X phần trăm thể tích iso-
octan và (100 − x) phần trăm thể tích n-heptan.
Trong trường hợp trị số octan lớn hơn 100 thì để xác định trị số octan người ta cho
thêm vào xăng một hàm lượng Tetraetyl chì rồi tiến hành đo. Trị số octan được tính theo
công thức sau:
Hình 2: Một động cơ CFR hiện đại
5

Trong đó T là hàm lượng tetrametyl chì (ml)
II-Phân loại:
Hiện nay có 4 loại chỉ số octan thông dụng:
1/ RON :
RON (Research Octan Number) là chỉ số octan thông dụng nhất , được xác định ở tốc
độ quay của động cơ CFR là 600 vòng/phút, phù hợp cho các loại xe chạy trong thành phố,
thường xuyên thay đổi tốc độ và tải trọng nhẹ.
2/ MON:
MON (Motor Octan Number) được các định tương tự RON nhưng tốc độ quay của
động cơ CFR lên đến 900 vòng/phút. MON thường thấp hơn RON 8-10 đơn vị, thông số này

tiên, các chuyên gia kỹ thuật mới nhận ra rằng hiện tượng kích nổ không cho phép họ tuỳ ý
tăng sức mạnh của động cơ đốt trong.
Những năm cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, lịch sử của động cơ đốt trong bước sang
một trang mới. Người khởi xướng cho cuộc cách mạng công nghệ ôtô - xe máy thời kỳ đó là
Gottlieb Wilhelm Daimler, nhà thiết kế động cơ người Đức, khi vào năm 1885, ông thử
nghiệm thành công loại xe hai bánh chạy bằng động cơ đốt trong một xi-lanh. Song song và
độc lập với Wilhelm Daimler, năm 1886, Carl Freidrich Benz nhận được bằng sáng chế về
phát minh “vận chuyển bằng động cơ dùng xăng” với chiếc xe 4 bánh, động cơ làm lạnh
trong một xi-lanh. Và ở bên kia bờ Đại Tây Dương, năm 1903, đánh dấu sự ra đời của một
trong những hãng xe nổi tiếng nhất hiện nay, Ford Motor Company do Henry Ford thành lập.
Lợi nhuận kếch xù thu được từ việc sản xuất xe hơi cộng với sự xuất hiện của hàng
loạt các phát minh sáng chế đã kéo tất cả các hãng xe và các nhà phát triển động cơ vào cuộc
cạnh tranh gay gắt về công nghệ. Các hãng xe thường xuyên nâng cấp cấu tạo của động cơ
bằng cách tích hợp thêm nhiều tính năng mới như hệ thống làm lạnh trong, hệ thống đánh lửa
tự động, và điều quan trọng hơn, luôn tin tưởng rằng sức mạnh của động cơ đốt trong có thể
tăng lên một cách tuỳ ý, vì theo lý thuyết nhiệt động học, với tỷ số nén càng cao, hiệu suất
nhiệt càng gần đến cực đại.
Nhưng vào năm 1912, họ đã phải khống chế tỷ số nén ở dưới một giá trị tới hạn cho
phép. Nguyên nhân đưa ra quyết định đi ngược với xu thế phát triển đó là những tiếng nổ
“lốc cốc” xuất hiện khi động cơ đang làm việc, nguy hiểm hơn, hiện tượng này còn phá hủy
động cơ chỉ sau vài phút xuất hiện. Vào thời điểm đó, các kỹ sư cho rằng những tiếng “lốc
cốc” có nguyên nhân từ hệ thống đánh điện được cung cấp cho các loại xe có chức năng
“đề”, còn những nhà phát triển động cơ cho biết họ có thể nâng cao sức mạnh và hiệu suất
của động cơ nếu hiện tượng đó được khắc phục.
7
Đứng trước thách thức đó, Charles F. Kettering, trưởng phòng nghiên cứu của hãng
General Motor đã giao cho người đồng nghiệp Thomas Midgley nhiệm vụ phải tìm ra một
cách chính xác nguyên nhân của hiện tượng. Ban đầu, họ sử dụng máy ghi áp lực Dobbie-
McInnes và đã chứng minh rằng những tiếng “lốc cốc” đó không xuất hiện do sự đánh lửa
sớm của hệ thống điện, mà nó xuất hiện đúng thời điểm áp suất tăng một cách mãnh liệt sau

trước, chỉ số octan của nhiên liệu khoảng 40 đến 60 mà thôi.
8
Lý do mang tính kỹ thuật mà Edgar đưa ra khi dùng hai chất này là chúng có những
tính chất vật lý rất gần nhau như tính chất bay hơi và đặc biệt là nhiệt độ sôi, chính vì vậy,
khi ta thay đổi tỷ số “heptan: iso-octan” từ 100:0 đến 0:100 thì hầu như các thông số trên
thay đổi không đáng kể. Điều này rất quan trọng đối với quá trình thử nghiệm, vì khả năng
bay hơi của nhiên liệu ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của động cơ.
Trải qua nhiều thập niên, có rất nhiều phương pháp đo chỉ số Octan được giới thiệu,
ngoài sự phong phú về thiết kế của động cơ còn có cả sự phong phú về các điều kiện vận
hành. Giai đoạn 1950-1960, người ta cố gắng thiết lập một phương pháp đo chỉ số Octan tiêu
chuẩn mang tính toàn cầu, nhằm giảm thiểu sự tồn tại của quá nhiều phương pháp đo, quá
nhiều tiêu chuẩn đánh giá riêng của mỗi nước, ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của ngành
thương mại dầu khí.
Trong bối cảnh đó, phương pháp do ASTM (American Society for Testing Materials -
Hiệp hội thử nghiệm vật liệu Hoa Kỳ) đề nghị dần trở nên thông dụng và cuối cùng các nhà
kiểm định chất lượng đã thống nhất dùng MON (Motor Octane Number - chỉ số Octan động
cơ) và RON (Research Octane Number - chỉ số Octan nghiên cứu).
Điều kiện đo của phương pháp MON rất khắc nghiệt, tốc độ động cơ cao và duy trì
trong một thời gian dài, mang tải trọng lớn. Do vậy, thông số này thích hợp đối với các loại
xe vận tải đường trường, tốc độ vận hành cao và ổn định.
Ngược lại, phương pháp RON vận hành ở điều kiện nhẹ nhàng hơn, không thích hợp
với các trường hợp mang tải trọng lớn. RON phù hợp cho các loại xe chạy trong thành phố,
thường xuyên thay đổi tốc độ và tải trọng nhẹ.
Giai đoạn 1940-1960, các kết quả đo RON trở thành một chỉ tiêu quan trọng đánh giá
chất lượng xăng do nó có sự tương ứng với chỉ số Octan mà các nhà thiết kế động cơ yêu
cầu. Nhưng, những năm cuối của thập niên 60 thế kỷ trước, các nhà chế tạo động cơ Đức
khám phá ra rằng động cơ của họ tự phá huỷ khi chạy trên các xa lộ dài, thậm chí ngay cả khi
chỉ số RON vẫn nằm trong yêu cầu kỹ thuật.
Thiết kế của động cơ có ảnh hưởng đáng kể đến yêu cầu về chỉ số Octan tối ưu của
động cơ đó (cả về RON và MON). Những năm 1930, hầu hết các phương tiện giao thông vận

điều hành tự động cho các sản phẩm của mình. Trên các dòng xe này không gắn bộ chế hoà
khí mà nhiên liệu được bơm thẳng vào xi-lanh thông qua thiết bị bơm nhiên liệu tự động (EFI
- Electronic Fuel Injection).
Đối với các loại xe không trang bị hệ thống điều hành tự động, việc lựa chọn chỉ số
Octan sẽ khó khăn hơn vì động cơ không thể tự điều chỉnh về điều kiện vận hành tối ưu. Hơn
nữa, hiện tượng kích nổ phá huỷ động cơ rất nhanh nên người sử dụng các loại xe này phải
dùng loại nhiên liệu chắc chắn không gây ra hiện tượng kích nổ, dưới những điều kiện vận
hành mà họ thường xuyên gặp phải.
Bảng 1: Mối quan hệ giữa tỷ số nén và chỉ số octan tối ưu
Sau khi thử nghiệm
với nhiều dạng động cơ và
nhiều loại xăng có chỉ số
Octan khác nhau, các nhà
nghiên cứu đã đưa ra kết
Tỷ số nén
Chỉ số Octan tối ưu
Tỷ số nén
Chỉ số Octan tối ưu
5:1
72
9:1
96
6:1
81
10:1
100
7:1
87
11:1
104


Nếu loại nhiên liệu sử dụng có chỉ số Octan cao hơn, ta cũng không nhận được nhiều
năng lượng hơn so với sử dụng loại nhiên liệu có chỉ số Octan đúng như yêu cầu. Động cơ
đang vận hành trơn tru ở điều kiện tối ưu, vì thế, một nhiên liệu có chỉ số Octan cao hơn sẽ
chẳng có ảnh hưởng đáng kể nào đến hoạt động của chúng. Hơn nữa, khi sở hữu một chiếc
xe được trang bị những hệ thống hiện đại như vậy, cần phải lưu rằng hai yếu tố công suất
động cơ và sử dụng nhiên liệu một cách kinh tế có vai trò ngang nhau. Nhiên liệu có chỉ số
Octan cao hơn đương nhiên sẽ đắt hơn. Ta cũng có thể thay đổi chỉ số Octan ở các mùa khác
nhau (chọn loại xăng có chỉ số Octan thấp hơn về mùa đông) để tiết kiệm tiền mà không làm
giảm sức mạnh của động cơ. 11
Bảng 2: Tỷ số nén của một vài mẫu xe máy và ôtô tại Việt Nam
Tỷ số nén của một vài mẫu xe máy và ôtô tại Việt Nam
Mẫu
Tỷ số nén
Honda SH (chung cho cả 125, 125i, 150)
11
Honda @ (chung cho 125 và 150)
11
Honda Dylan
11
Honda Super Dream
9
Honda Future (chung cho tất cả các phiên bản)
9,3
Honda Wave (chung cho tất cả các phiên bản)
9,3
Honda Click

9,7
Mercedes E240
10,2
BMW 318i
9,7
V-Nâng cao chỉ số octan:
1/Xăng pha chì:
Xăng pha chì ra đời giúp ngành công nghiệp ôtô chuyển sang một bước phát triển mới
nhưng nó đã bị cấm sử dụng do gây tác động xấu đến sức khoẻ con người. Phát hiện của
Charles F. Kettering, trưởng phòng nghiên cứu, sáng chế viên cao cấp hãng General Motors
12
và đồng nghiệp Thomas Midgley về nguyên nhân của hiện tượng kích nổ vào những năm đầu
của thập niên 1910 đã đưa ra thách thức mới cho ngành công nghiệp ôtô thời kỳ đó: Tìm kiếm
giải pháp nâng cao tính chất chống kích nổ của nhiên liệu.
Trong suốt khoảng thời gian gần 10 năm sau đó, các hãng xe hơi, các công ty dầu khí,
công ty hoá chất đã huy động rất nhiều nhà nghiên cứu, chi những khoản tiền khổng lồ để
giúp họ tập trung vào nghiên cứu, thử nghiệm hàng loạt các đề án nhằm loại bỏ hiện tượng
kích nổ. Lịch sử ngành công nghiệp ôtô lại một lần nữa ghi tên những nghiên cứu viên xuất
sắc của hãng General Motor. Thomas Midgley, ngày 9/12/1921, đã khám phá ra tính chất
chống kích nổ đặc biệt của hợp chất cơ kim chứa chì mang tên “chì tetra-ethyl”. Một thành
công ngoài sức tưởng tượng của Thomas Midgley sau hơn 5 năm tiến hành thử nghiệm với
hàng trăm chất phụ gia khác nhau.
Phụ gia chì bao gồm các chất như tetrametyl chì (TML), tetraetyl chì (TEL) có tác
dụng hủy hợp chất trung gian hoạt động (peroxit, hydroperoxit) do đó làm giảm khả năng
cháy kích nổ, kết quả là trị số octan của xăng tăng lên. Cơ chế dùng phụ gia chì có thể mô tả
như sau:
-Phân hủy TML trong động cơ:
Pb(CH
3
)

Br hoặc C
2
H
5
Cl, cơ chế tác dụng như sau:
C
2
H
5
Br → C
2
H
4
+ HBr
2HBr + PbO → PbBr
2
+ H
2
O
Các sản phẩm PbBr
2
, H
2
O là chất lỏng, có nhiệt độ sôi thấp sẽ bốc hơi và theo khí thải
ra ngoài. Hỗn hợp phụ gia chì và chất mang gọi là nước chì. Nước chì rất độc nên phải nhuộm
màu để phân biệt.
13
General Motor đã lựa chọn “chì tetra-ethyl” làm giải pháp cho hiện tượng kích nổ. Chỉ
cần 3-4 cc hợp chất này trong một gallon nhiên liệu (3,79 lít), hiện tượng kích nổ hoàn toàn
biến mất. General Motor đã nâng ngành công nghiệp ôtô lên tầm cao mới, một thời kỳ phát

COCH
3
bắt đầu được sử dụng ở Mỹ từ 1979
để thay thế cho chì tetraethyl để gia tăng chỉ số octan. MTBE là một trong nhóm các hợp chất
gọi là oxygenate vì chúng làm tăng hàm lượng oxy trong xăng. Oxygenate giúp xăng cháy
hoàn toàn hơn, giảm khí thải, pha loãng hoặc thay thế aromatic và lưu huỳnh và tối ưu sự oxi
hóa trong quá trình cháy. Hầu hết các nhà lọc dầu chọn MTBE để làm phụ gia pha xăng. Việc
tăng hàm lượng MTBE trong xăng sẽ dẫn đến làm thay đổi áp suất hơi bão hoà, thành phần
cất phân đoạn của nhiên liệu, do đó không nên sử dụng lớn hơn lượng 15%.
14
Bên cạnh việc tăng trị số octan, hỗn hợp của xăng với oxygenate giúp giảm thiểu sự
thải hydrocacbon và CO từ xe cộ sử dụng nhiên liệu, do đưa vào xăng một lượng đáng kể oxy,
giúp cho quá trình cháy được xảy ra hoàn toàn.
Ngoài ra còn có các oxygenate khác như ETBE ( ethyl tert_butyl Ether), TAME (
tert_amyl methyl ether) có tính chất tương tự MTBE nhưng ít được sử dụng hơn.
Bảng 3: chỉ số octan của các oxygenate
Oxygenate
RON
MON
Methanol
Etanol
Tert-Butanol (TBA)
Metanol/TBA (50/50)
Metyl tert-butyl ete (MTBE)
Tert-Amylmetyl ete (TAME)
Etyl tert-butyl ete (ETBE)
127-136
120-135
104-110
115-123

H
5
OH có trị số octan rất cao 120÷135, do đó hỗn hợp 10% với xăng 87 sẽ thu được
hỗn hợp có trị sỗ RON khoảng 90÷92
Etanol có thể được điều chế theo các phương pháp khác nhau:
- Từ ethylene, với xúc tác acid loãng, ta thu được cồn công nghiệp.
- Từ tinh bột và xenlulozo, sau khi điều chế, etanol cần phải hấp thụ nước trong đó để
nồng độ đạt 99%. Vì nếu lẫn nhiều nước sẽ có hiện tượng tách pha xăng khi pha chế.
Ngày nay , người ta nghiên cứu sử dụng etanol 96% có pha thêm phụ gia chống tách
pha như propanol, butanol rất khả quan.
Ngày nay xu hướng sử dụng etanol trở nên phổ biến nhất là các nước có sẵn nguồn
nguyên liệu mía đường như Brazil. Etanol là nhiên liệu không độc hại, trợ giúp cho quá trình
cháy nhiên liệu khoáng trở nên hoàn toàn hơn, không thải ra khí độc hại. Tại Mỹ, etanol được
sử dụng với 10% thể tích, còn ở Brazil là 20%.
Tuy nhiên, etanol có nhược điểm là hút ẩm nhiều, làm tăng nguy cơ thâm nhập của nước
vào xăng. Một lượng lớn etanol sẽ làm tăng RVP của nhiên liệu.
4/ Phụ gia Metanol:
CH
3
OH trước đây được điều chế bằng phương pháp chưng cất gỗ. Khi công nghiệp
phát triển, methanol được tổng hợp bằng phản ứng oxy hóa không hoàn toàn khí thiên nhiên,
với xúc tác V
2
O
5
, BiMoO
4
hoặc MoO
3
trên chất mang là cacbosit hoặc aerosit; các kim loại

chính là metanol.

Bảng 4: So sánh ưu nhược điểm của các phụ gia chứa oxy
Loại phụ gia
Ưu điểm
Nhược điểm
Metanol
-Rẻ
-Dễ kiếm
-Dễ tan trong nước
-Làm tăng RVP
-Làm tăng khả năng cháy nổ
Etanol
-Có ở từng vùng
-Dễ tan trong nước
-Làm tăng RVP
-Làm tăng khả năng cháy nổ
TBA/Metanol
-Dễ kiếm
-Không tạo pha phân cách
-Có hòa tan được đước
-Làm tăng RVP
MTBE
-An toàn
-Sẵn có
-Ít hòa tan trong nước
-Đắt
-Làm tăng khả năng bay hơi của phân đoạn giữa
-Tạo ô nhiễm nếu như tràn ra đất, nước
DME

EtOH
Octan pha trộn (R+M)/2
109
110
105
118
114
RVP của hỗn hợp pha trộn, psi
8
4
4
60+
19
RVP của phụ gia chứa oxy, psi
8
4
1,5
4,6
2,4
% TL oxy của phụ gia chứa oxy
18,2
15,7
15,7
50
33,7
TL mol
88,15
102,18
102,18
32,04

18

Bảng 7: Các đặc tính của Plutocen
Các thông số
Chỉ tiêu
Màu sắc bên ngoài
Vàng da cam, dạng tinh thể
Mùi đặc trưng
Giống mùi long não
Khối lượng phân tử
186
Thành phần chủ yếu: Ferocen (dicyclopentadien Fe)
>99% KL
Tiếp xúc với ánh sáng
Bền vững
Độ tan trong nước ở 25
0
C
6,3 mg/l
Độ tan trong toluen
Max 0,01% Kl
Điểm nóng chảy
173-175
0
C
Khối lượng riêng ở 15
0
C
1,49 g/ml
Nhiệt độ sôi,

rằng lượng Mn thải ra môi trường khi sử dụng MMT là rất nhỏ. So với TEL và một số phụ
gia khác thì MMT có những ưu điểm sau:
-Sử dụng với hàm lượng thấp, chỉ từ 8-18 mg Mn/l
-Thích hợp với mọi vật liệu chế tạo động cơ.
-Ngăn chặn được sự mất mát nhiệt do cháy sớm.
-Không ăn mòn thiết bị.
-Không ảnh hưởng đến bộ chuyển đổi xúc tác.
-Rẻ hơn các phụ gia khác.
-Giảm thiểu khí thải độc hại.
Hình 6: MMT
19
Với ưu thế kể trên, phụ gia MMT đang được sử dụng rộng rãi tại canada, Mỹ Latinh,
châu Âu. Theo tính toán của một số tác giả trong nước, sử dụng MMT tiết kiệm đc 50đ/l xăng.
Hiện nay trên thế giới cũng có xu hướng sử dụng tổ hợp phụ gia tăng octan, phổ biến là tổ hợp
etanol/MMT/Plutocen để hình thành cơ chế mới trên cơ sở kết hợp ưu điểm của chúng.
Tuy nhiên,MMT cũng có nhược điểm: một phần phụ gia đọng lại trong các bộ phận của
động cơ và trong bộ xúc tác, chúng bịt bề mặt của xúc tác làm giảm hiệu quả của bộ lọc xúc
tác. Một lượng sản phẩm cháy phủ lên bugi gây sự mất lửa và hoạt động kém của động cơ.
9/Nâng cao chỉ số octan thông qua quá trình lọc dầu:
Người ta đã và đang nghiên cứu cải tiến các hệ thống thiết bị và xúc tác trong các phân
xưởng nhà máy lọc dầu nhằm sản xuất trực tiếp xăng có chỉ số octan cao qua đó giảm lượng
phụ gia, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
a. Xăng của quá trình reforming xúc tác.
Quá trình refoming xúc tác các hiđrocacbon là một quá trình phức tạp bao gồm:
+ Đehiđro hoá các naphten thành các hiđrocacbon thơm;
+ Đehiđro vòng hoá các parafin thành các naphten;
+ Đồng phân hoá các parafin và naphten thành isoparafin
Các quá trình này đều dẫn tới các loại hiđrocacbon có chỉ số octan cao. Chính vì thế,
các đặc trưng của xăng refoming xúc tác là rất tốt cho các động cơ ôtô và máy bay. Xăng thu
được của quá trình reforming xúc tác được gọi là reformat. Đây là nguồn nguyên liệu chính để

trị số octane cao. Ngày nay quá trình alkyl hóa được sử dụng phổ biến ở các nước trên thế
giới. Với quá trình này, người ta đã tạo ra một nguồn phối liệu có trị số octane cao hầu như
không có tạp chất và các hợp chất aromatic đáp ứng yêu cầu sản suất xăng sạch bảo đảm các
yêu cầu về động cơ và môi trường.
Trong các nhà máy lọc hoá dầu có các khí dư:
- Loại parafin: CH
4
, C
2
H
6
, C
3
H
8
, C
4
H
10
và iso-C
4
H
10

- Loại olefin: C
3
H
4
, C
3

* Polime hoá xúc tác (oligome hoá)
- Nguyên liệu đầu là các olefin đã nói ở trên.
- Xúc tác: axit H
3
PO
4
, pyrophotphat đồng, quartz tẩm H
3
PO
4
lỏng.
- Lò phản ứng có chứa chất xúc tác có thể là một thùng lớn hay là những ống phản ứng
có đường kính tương đối nhỏ mà người ta có thể làm lạnh chúng bằng nước.
- Nhiệt độ phản ứng thông thường là 150 ÷ 220°C và độ chuyển hoá của olefin có thể đạt
tới 85 ÷ 95% chỉ qua 1 vòng phản ứng.
- Tốc độ cung cấp olefin có thể dùng từ 0,1 ÷ 0,5 m
3
/h tuỳ theo độ hoạt động của xúc tác
và áp suất có thể đi từ 35 bar ÷ 70 bar.
22
Để tránh sự phân huỷ của xúc tác, giữ độ hoạt động lâu dài của chúng, người ta thường
đưa khoảng 5% nước vào nguyên liệu đầu và làm lạnh phản ứng, giữ nhiệt độ phản ứng sao
cho không vượt quá 220°C.
Việc polime hoá chọn lọc nhưđime hoá isobuten hoặc đồng đime hoá isobuten và buten,
tiếp theo là hiđro hoá cho ta những iso-octan có chỉ số octan F3 ~ 100. Các phản ứng đime
hoá chọn lọc này dần dần được thay thế bằng ankyl hoá có tính ưu việt hơn.
* Ankyl hoá hiđrocacbon phân nhánh bằng olefin nhẹ :
Những hiđrocacbon bão hoà có chứa nguyên tử cacbon bậc 3 như isobutan, isopentan kết
hợp dễ dàng với các hiđrocacbon etilenic khi có mặt của các xúc tác như H
2

Nếu chúng ta dùng các iso-olefin, ta sẽ được các sản phẩm sau đây:
iso-C
4
H
8
+ iso-C
4
H
10
→ iso-octan RON = 92 ÷ 94
iso-C
5
H1
0
+ iso-C
4
H
10
→ iso-nonan RON = 90 ÷ 92
C
3
H
6
+ iso-C
4
H
10
→ iso-heptan RON = 89 ÷ 91
Trong công nghiệp, nếu dùng H
2

SO
4
với nồng độ ban đầu
98% và việc tiêu tốn tổng cộng axit là từ 1,5 kg ÷ 6,5 kg /1m
3
alkylat. Nếu H
2
SO
4
không thể
tái sinh được thì người ta có thể dùng chúng vào mục đích khác như để tinh chế dầu bôi trơn.
Ankyl hoá với sự có mặt của axit H
2
SO
4
là một phương pháp đắt tiền do phải tiêu tốn nhiều
axit. Với việc dùng axit HF làm xúc tác thì người ta có thể thu hồi HF ở cuối mỗi một vòng
phản ứng nên sự tiêu tốn axit HF giảm xuống (từ 0,8 ÷ 2,3 kg/m
3
alkylat).
23

Bảng 8: Các thành phần cao octan trong xăng
Loại cấu tử
RON
MON
Toluen
o-xylen
p-xylen
xyclopentan Hình 7: Máy đo chỉ số octan SX-200
24
Thông số kỹ thuật
MÁY ĐO CHỈ SỐ OCTANE model: SX-200
SHATOX SX-200 PORTABLE OCTANE TESTER
Khả năng:
• Xác định số octane trong xăng dầu động cơ. Tuân theo tiêu chuẩn ASTM D 2699-86, ASTM D 2700-86.
• Xác định số octane trong xăng dầu động cơ.
Tuân theo tiêu chuẩn ASTM D 4737-03, ASTM D 613, EN ISO5165.
• Xác định nhiệt độ đông đặc và loại nhiên liệu diesel.
• Thời gian xăng dầu phân hủy (ổn định oxy hóa). Tuân theo tiêu chuẩn ASTM D 525;
• Đo mức độ tinh khiết của xăng dầu.
Octane Tester SX-200 được thiết kế để phân tích, đo lường chỉ số Octan, chỉ số Cetane của nhiên
liệu, vàcũng để ước lượng nhiệt độ đóng băng của nhiên liệu, mức độ tinh khiết, và chất lượng của động cơ,
công nghiệp và máy biến áp dầu.
SX-200 cho kết quả đo chính xác. Kết quả đo, phân tích được lưu trữ và cố thể chuyển giao sang máy tính.
Máy có thể cài đặt một chương trình đo riêng biệt (theo yêu cầu của người sử dụng) và cho phép điều chỉnh
việc phân tích chất lượng xăng dầu. SX-200 sử dụng bộ vi xử lý giúp cho việc đo, phân tích, xử lý nhanh và
chính xác. Kết quả chỉ số Octane đo được hiển thị đồng thời chỉ số RON, MON
Phạm vi sử dụng:
Octane Tester SX-200 được sử dụng phổ biến tại các trạm xăng, nhà máy lọc dầu khí, tổ chức môi
trườngvà giám sát, dùng trong phòng thí nghiệm … như một thiết bị cầm tay để kiểm soát nhiên liệu và chất
lượngxăng dầu.
Mô tả thông số
Đơn vị đo
Giá trị

Khoảng đo độ dẫn điện của nhiên liệu,
unit
1-5
Độ chính xác của khoảng đo độ dẫn điện
unit
0.001
Giới hạn khác nhau chấp nhận được giữa các phép đo độ dẫn điện của dầu
unit
0.001
25
động cơ, lớn nhất
Khoảng đo điện thế trong nhiên liệu
kV
5-100
Độ chính xác của khoảng đo điện thế, lớn nhất
kV
1
Giới hạn khác nhau chấp nhận được giữa các phép đo điện thế của dầu
động cơ, lớn nhất
kV
0.2
Khoảng đo chất điện môi
%
0.01 - 5
Độ chính xác của khoảng đo điện môi, lớn nhất
%
0.01
Giới hạn khác nhau chấp nhận được giữa các phép đo điện môi của dầu
động cơ, lớn nhất
%

(R+M) / 2
• Là thiết bị điện tử có độ tin cậy cao
• Dễ sử dụng, di chuyển
• Đã được cấp bằng sáng chế công nghệ

Máy đo chỉ số octan thế hệ ZX-101XL là một thiết bị được thiết kế gọn nhẹ, giúp người sử
dụng dễ dàng xác định chỉ số Octan với độ chính xác cao, thuận tiện cho việc nghiên cứu và
kiểm tra chất lượng của các loại sản phẩm nhiên liệu.

Các thiết bị phân tích chỉ số Octan hiện đang được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp
lọc dầu, trong các phòng thí nghiệm, trung tâm nghiên cứu trên khắp thế giới. Máy ZX-
Hình 8: Máy đo chỉ số octan ZX-191XL