Tiểu Luận Nhiên liệu dầu mỏ và vấn đề môi trường

MỤC LỤC
I. Tổng quan . . 3
II. Giới thiệu về DME. 3
II.1. Tính chất vật lý và hóa học. 4
II.1.1. Tính chất vật lý . . 4
II.1.2. Tính chất hóa học. . 6
III. Công nghệ tổng hợp DME. . 6
III.1. Nguồn nguyên liệu để sản xuất DME: . . 6
III.2. Quy trình sản xuất DME: . 6
III.2.1. Cơ sở lý thuyết. . 6
III.2.2. Phương pháp tổng hợp DME: . 7
Người ta đưa ra hai cách: . . 7
III.2.3. Quy trình công nghệ. 8
III.2.4. Xúc tác sử dụng. . 8
IV. Đặc điểm của động cơ sử dụng DME . 9
V. Đánh giá DME. 9
V.1.1. Trong vấn đề kỹ thuật: . . 9
V.1.2. Vấn đề về môi trường . . 10
V.1.3. Tính kinh tế . . 11
V.2. Nhược điểm: . . 11
VI. Tổng kết. . 11
VII. Tài liệu tham khảo. 12
2




HÓA HỌC DẦU MỎ VÀ KHÍ NHIÊN LIỆU VÀ MÔI TRƯỜNG
I. Tổng quan
Sự khám phá ra dầu mỏ đã đánh dấu một bước ngoặt lớn trong lịch sử phát triển của xã hội loài
người. Dầu mỏ và các sản phẩm từ dầu mỏ đã đóng góp trong tất cả các lĩnh vực đời sống nói
chung và các ngành năng lượng nói riêng. Tuy nhiên, bên cạnh những mặt ưu việt, chúng ta
không thể không nói đến những vấn đề tồn tại do quá trình sử dụng dầu mỏ gây ra, ngoài việc
thải ra một lượng lớn khổng lồ khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính, quá trình cháy nhiên liệu còn tạo
ra một lượng lớn các hợp chất độc hại như khí CO, SO2, NOx gây mưa axit, cũng như một lớn
bụi gây ô nhiễm môi trường.
Người ta ước tính, khí thải từ các hoạt động có liên quan các sản phẩm dầu mỏ và nhiên liệu hóa
thạch chiếm khoảng 70% tổng lượng khí thải trên toàn thế giới. Khí thải là nguyên nhân trực tiếp
gây ra những biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính và hàng loạt các vấn đề về môi trường.
Qua nghiên cứu các điều kiện hình thành các chất ô nhiễm trong khói thải động cơ từ đó người ta
đưa ra những biện pháp nhằm giảm thiểu các chất ô nhiễm này. Một cách tổng quát thì các giải
pháp này được chia thành ba hướng như sau:
- Cải thiện động cơ và tối ưu hoá quá trình cháy.
- Cải thiện nhiên liệu bằng, sử dụng nhiên liệu sạch hay dùng nhiên liệu thay thế.
- Xử lý chất ô nhiễm trước khi thải ra môi trường.
Trong bài tiểu luận này chúng ta đề cập đến hướng cải thiện nhiên liệu bằng sử dụng nhiên liệu
thay thế. Nhiên liệu thay thế đó là “ Dimethyl ether (DME) „‟.
DME là một nhiên liệu đầy hứa hẹn trong các động cơ diesel, động cơ xăng (30% DME / 70%
LPG). Sự đơn giản của hợp chất này là chuỗi mạch carbon ngắn nên trong quá trình đốt cháy
lượng khí thải thải ra có chứa các hạt vật chất, hàm lượng khí NOx và CO thấp. Hàm lượng hợp
chất lưu huỳnh trong khí thải cũng thấp. Đối với những lý do này DME đáp ứng được các quy
định khí thải nghiêm ngặt nhất ở Châu Âu ( EURO5 ), Hoa Kỳ (2010 Hòa Kỳ), Nhật Bản (2009
Nhật Bản). Mobil đang sử dụng DME trong methanol của họ để chế biến xăng.
DME đang được phát triển để tổng hợp nhiên liệu sinh học thế hệ thứ hai (BioDME), mà có thể
được sản xuất từ sinh khối chứa lignocellulosic. Hiện tại, EU đang xem xét BioDME trong hỗn
hợp nhiên liệu sinh học tiềm năng của nó vào năm 2030.
Vì vậy mà chúng tôi chọn đề tài: “ DME - nguồn nhiên liệu thay thế xăng dầu diesel”.
II. Giới thiệu về DME.
Dimethyl ether (CH3OCH3) còn được biết dưới tên methoxymethane, oxybismethane, methyl
ether, ether gỗ hay DME. Dimethyl Ether (DME) là một hợp chất ether có một cấu trúc phân tử,
trong đó một nguyên tử oxy và hai nhóm methyl ngoại quan.
3




HÓA HỌC DẦU MỎ VÀ KHÍ NHIÊN LIỆU VÀ MÔI TRƯỜNG
Nhiên liệu dimethyl ether (DME) là một chất đốt sạch dùng để thay thế khí đốt dầu lửa hoá lỏng, khí đốt
thiên nhiên hoá lỏng, dầu diesel và xăng dầu. Nhiên liệu này được sản xuất từ khí đốt thiên nhiên, than đá
hoặc từ các chất hữu cơ.
II.1. Tính chất vật lý và hóa học.
II.1.1. Tính chất vật lý
Công thức cấu tạo phân tử của DME
Dimethyl ether (DME) có nhiệt độ sôi -25,1oC, nên trong điều kiện thường nó tồn tại dưới dạng
khí, nhưng dễ được hóa lỏng. Áp suất hóa lỏng của nó ở 20oC là 0,5 MPa, còn ở 38oC là 0,6
MPa. Nó là một chất khí không màu và có thể sản xuất chế biến thành một loại khí gas hoá lỏng.
Bảng so sánh tính chất vật lý của DME và một số nhiên liệu khác như Khí nén tự nhiên (CNG),
khí Dầu khí hóa lỏng (LPG) và Diesel trong Bảng-16. Hình 2 & 3 cho thấy so sánh việc phát
sinh khí thải CO2 và mật độ năng lượng của nhiên liệu tương ứng.
4




HÓA HỌC DẦU MỎ VÀ KHÍ NHIÊN LIỆU VÀ MÔI TRƯỜNG