Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8362:2010
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8362:2010 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn ASTM D 2598-07. Đây là văn bản kỹ thuật quan trọng quy định phương pháp tính toán các chỉ tiêu vật lý của khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) dựa trên kết quả phân tích thành phần hóa học thu được từ các phương pháp thử nghiệm khác (như sắc ký khí).
Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn (Điều 1)
- Tiêu chuẩn này quy định phương pháp tính toán các chỉ tiêu vật lý đặc trưng của khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) bao gồm: áp suất hơi, tỷ trọng tương đối và trị số octan môtơ (MON).
- Phương pháp này áp dụng cho các sản phẩm LPG có thành phần đã được xác định định lượng bằng các phương pháp thử tiêu chuẩn phù hợp.
- Việc tính toán giúp tối ưu hóa quy trình kiểm soát chất lượng mà không cần thực hiện các thử nghiệm vật lý phức tạp và tốn kém trực tiếp trên mẫu.
Tài liệu viện dẫn và tiêu chuẩn liên quan (Điều 2)
- Các tài liệu viện dẫn trong tiêu chuẩn này là cực kỳ cần thiết cho việc áp dụng phương pháp tính toán. Khi các tài liệu viện dẫn có sự thay đổi hoặc cập nhật, cần áp dụng phiên bản mới nhất.
- Tiêu chuẩn liên quan chủ yếu đến các phương pháp phân tích sắc ký khí để xác định thành phần phần trăm thể tích hoặc phần trăm khối lượng của các cấu tử trong LPG.
Ý nghĩa và ứng dụng thực tế (Điều 3)
- Tiết kiệm chi phí và thời gian: Thay vì phải đo trực tiếp áp suất hơi hoặc trị số octan bằng các thiết bị chuyên dụng đắt tiền, phương pháp tính toán cho phép dự đoán nhanh chóng các chỉ tiêu này từ dữ liệu thành phần sẵn có.
- Độ chính xác cao: Kết quả tính toán có độ tin cậy cao, tương đương với các phép đo thực nghiệm nếu quá trình phân tích thành phần ban đầu được thực hiện chính xác.
- Hỗ trợ phối trộn sản phẩm: Giúp các nhà máy lọc dầu và đơn vị kinh doanh LPG dễ dàng tính toán tỷ lệ phối trộn tối ưu để đạt được các chỉ tiêu kỹ thuật mong muốn.
Nguyên tắc và phương pháp tính toán các chỉ tiêu cốt lõi (Điều 4)
- Tính toán áp suất hơi (Vapor Pressure): Áp suất hơi của hỗn hợp LPG được tính bằng tổng áp suất hơi riêng phần của từng cấu tử thành phần tại nhiệt độ xác định (thường là 37,8 độ C hoặc 100 độ F), nhân với phân số mol tương ứng của chúng.
- Tính toán tỷ trọng tương đối (Relative Density): Tỷ trọng tương đối của LPG được xác định dựa trên khối lượng riêng của từng cấu tử và tỷ lệ phần trăm thể tích hoặc khối lượng của chúng trong hỗn hợp.
- Tính toán trị số octan môtơ (Motor Octane Number - MON): Trị số MON của LPG (đặc biệt quan trọng đối với LPG dùng làm nhiên liệu động cơ) được tính toán bằng cách sử dụng các hệ số octan thực nghiệm đã được thiết lập cho từng hydrocacbon tinh khiết có trong thành phần.
Các lưu ý quan trọng khi áp dụng tiêu chuẩn
- Độ chính xác của các chỉ tiêu vật lý tính toán phụ thuộc hoàn toàn vào độ chính xác của phép phân tích thành phần hóa học đầu vào.
- Phương pháp tính toán này không áp dụng cho các mẫu LPG có chứa hàm lượng tạp chất phi hydrocacbon quá cao vượt mức cho phép trong tiêu chuẩn.
- Cần tuân thủ nghiêm ngặt các hệ số quy đổi và hằng số vật lý được quy định cụ thể trong bảng số liệu của tiêu chuẩn ASTM D 2598-07 để đảm bảo tính thống nhất toàn cầu.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 8362:2010
ASTM D 2598-07
KHÍ DẦU MỎ HÓA LỎNG (LPG) - PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ TỪ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN
Standard practice for calculation of certain physical properties of liquefied petroleum (LP) gases from compositional analysis
Lời nói đầu
TCVN 8362:2010 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 2598-07 Standard practice for calculation of certain physical properties of liquefied petroleum (LP) gases from compositional analysis với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D 2598-07 thuộc bản quyền của ASTM quốc tế.
TCVN 8362:2010 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC28/SC2 Nhiên liệu lỏng - Phương pháp thử biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
KHÍ DẦU MỎ HÓA LỎNG (LPG) - PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU VẬT LÝ TỪ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN
Standard practice for calculation of certain physical properties of liquefied petroleum (LP) gases from compositional analysis
1. Phạm vi áp dụng
1.1. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định gần đúng các chỉ tiêu vật lý như: áp suất hơi, khối lượng riêng tương đối và trị số octan motơ (MON) của propan thương phẩm (phù hợp với TCVN 6548 1)) và propan chuyên dụng (phù hợp với ASTM D 1835) bằng phương pháp phân tích thành phần.
1.2. Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các sản phẩm có hàm lượng cặn không bay hơi lớn hơn mức của yêu cầu kỹ thuật [xem TCVN 3165 (ASTM D 2158)].
1.3. Để tính toán trị số octan motơ, tiêu chuẩn này chỉ áp dụng cho các hỗn hợp chứa propen đến 20 %.
1.4. Đối với trị số octan motơ đã tính toán trong phương pháp này, dựa trên cơ sở các hỗn hợp chỉ có thành phần như quy định trong Bảng 1.
1.5. Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Các giá trị đưa ra trong ngoặc chỉ là tham khảo.
Bảng 1 - Các hệ số để xác định các chỉ tiêu vật lý của khí dầu mỏ hóa lỏng
| Thành phần | Hệ số áp suất hơi hỗn hợp, kPa (psi) ở 37,8 oC (100 oF) | Khối lượng riêng tương đối ở 15,6 oC (60 oF) | Giá trị MON hỗn hợp |
| Metan | 17547 (2545) | 0,3 | … |
| Etan | 4213 (611) | 0,35639 | 100,7 |
| Propan | 1200 (174) | 0,50736 | 97,1 |
| Propen | 1469 (213) | 0,52264 | 84,9 |
| n-Butan | 255 (37) | 0,58407 | 89,6 |
| i-Butan | 400 (58) | 0,56293 | 97,6 |
A Các hằng số của áp suất hơi v à trị số octan theo phương pháp motơ là các giá trị thực nghiệm chỉ để sử dụng trong các quy trình tính toán trong tiêu chuẩn này.
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu sau đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 3165 (ASTM D 2158), Khí dầu mỏ hóa lỏng - Phương pháp xác định cặn.
TCVN 6548, Khí đốt hóa lỏng - Yêu cầu kỹ thuật.
TCVN 8356 (ASTM D 1267), Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Xác định áp suất hơi (Phương pháp LPG).
TCVN 8357 (ASTM D 1657), Sản phẩm dầu mỏ - Xác định khối lượng riêng hoặc khối lượng riêng tương đối của hydrocacbon nhẹ bằng tỷ trọng kế áp lực.
TCVN 8360 (ASTM D 2163), Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) và hỗn hợp propan/propen - Xác định hydrocacbon bằng phương pháp sắc ký khí.
ASTM D 1835, Standard specification for liquefied petroleum (LP) gases (Yêu cầu kỹ thuật đối với khí dầu mỏ hóa lỏng).
ASTM D 2421, Practice for interconversion of analysis of C5 and lighter hydrocarbons to gas-volume, liquid-volume, or mass basis (Phương pháp chuyển đổi kết quả phân tích C5 và các hydrocacbon nhẹ hơn sang thể tích khí, thể tích lỏng hoặc khối lượng cơ bản).
3. Tóm tắt phương pháp
3.1. Thành phần của mẫu khí dầu mỏ hóa lỏng nhận được bằng cách sử dụng phương pháp thử TCVN 8360 (ASTM D 2163) hoặc phương pháp có thể chấp nhận khác. Từ các kết quả phân tích (tính theo phần trăm thể tích lỏng) có thể xác định được áp suất hơi, khối lượng riêng tương đối và trị số octan motơ của mẫu thử.
3.2. Áp dụng ASTM D 2421 hoặc các tiêu chuẩn phù hợp khác để chuyển đổi các kết quả phân tích thành phần từ mol, thể tích khí hoặc khối lượng cơ bản sang thể tích lỏng.
4. Ý nghĩa và ứng dụng
Áp suất hơi là một đặc tính kỹ thuật quan trọng của propan thương phẩm và propan chuyên dụng, đặc tính này đảm bảo mức độ bay hơi phù hợp, tính an toàn và tính tương thích của propan với các thiết bị thương phẩm. Nếu không có tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật thì khối lượng riêng tương đối là cần thiết để xác định độ nạp đầy và vận chuyển bảo quản. Trị số octan motơ (MON) là rất hữu ích trong việc xác định sự phù hợp của sản phẩm khi dùng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong.
5. Tính toán
5.1. Tính áp suất hơi của khí dầu mỏ hóa lỏng [xem TCVN 8356 (ASTM D 1267)]
5.1.1. Tính áp suất hơi riêng phần theo từng thành phần của hỗn hợp như sau:
Áp suất hơi riêng phần = (vp’ × C)/100 (1)
trong đó
vp’ là hệ số áp suất hơi của thành phần riêng biệt tại 37,8 oC (100 oF) (xem Bảng 1);
C là phần trăm thể tích lỏng của thành phần trong hỗn hợp.
5.1.2. Cộng các áp suất hơi riêng phần của tất cả các thành phần, làm tròn đến 7 kPa (1 psi). Tổng số được báo cáo là áp suất hơi toàn phần của mẫu khí dầu mỏ hóa lỏng, tính theo kPa tại 37,8 oC (100 oF).
5.2. Tính khối lượng riêng tương đối [xem TCVN 8357 (ASTM D 1657)]
5.2.1. Tính khối lượng tương đối của từng thành phần trong hỗn hợp như sau:
Khối lượng tương đối của thành phần = (sg’ × C)/100 (2)
trong đó
sg’ là khối lượng riêng tương đối của thành phần tinh khiết ở 15,6 oC (60 oF) (xem Bảng 1);
C là phần trăm thể tích lỏng của thành phần trong hỗn hợp.
5.2.2. Cộng khối lượng tương đối của tất cả các thành phần, làm tròn tổng số chính xác đến ba chữ số sau dấu phẩy. Tổng số là khối lượng riêng tương đối của hỗn hợp.
5.3. Tính trị số octan motơ (xem ASTM DS 4B)
5.3.1. Tính trị số octan motơ riêng phần của từng thành phần trong hỗn hợp, chính xác đến 0,1 MON như sau:
Trị số octan motơ riêng phần của từng thành phần = (m × C)/100 (3)
trong đó
m là trị số octan theo phương pháp motơ của thành phần (xem Bảng 1);
C là phần trăm thể tích lỏng của thành phần trong hỗn hợp.
5.3.2. Cộng các trị số octan motơ riêng phần của tất cả các thành phần và làm tròn tổng số chính xác đến 0,5 MON. Tổng số là trị số octan motơ của hỗn hợp đã tính.
- 1 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6548:1999 về Khí đốt hoá lỏng - Yêu cầu kỹ thuật do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8356:2010 (ASTM 1267-07) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Xác định áp suất hơi (Phương pháp LPG)
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3165:2008 (ASTM D 2158 - 05) về Khí dầu mỏ hóa lỏng - Phương pháp xác định cặn
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8360:2010 (ASTM 2163-07) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) và hỗn hợp propan/propen - Xác định hydrocacbon bằng phương pháp sắc ký khí
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8357:2010 (ASTM 1657-07) về Sản phẩm dầu mỏ - Xác định khối lượng riêng hoặc khối lượng riêng tương đối của hydrocacbon nhẹ bằng tỷ trọng kế áp lực
- 1 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 8:2012/BKHCN về khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8359:2010 (ASTM 1838-07) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Phương pháp xác định độ ăn mòn tấm đồng
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8363:2010 (ASTM 2784-06) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Xác định lưu huỳnh (đèn thường hoặc đèn đốt oxy-hydro)
- 4 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 02:2017/BCT về An toàn chai khí dầu mỏ hóa lỏng mini
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6223:2017 về Cửa hàng khí dầu mỏ hóa lỏng (LGP) - Yêu cầu chung về an toàn
- 1 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 8:2012/BKHCN về khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành
- 2 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6548:1999 về Khí đốt hoá lỏng - Yêu cầu kỹ thuật do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8356:2010 (ASTM 1267-07) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Xác định áp suất hơi (Phương pháp LPG)
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3165:2008 (ASTM D 2158 - 05) về Khí dầu mỏ hóa lỏng - Phương pháp xác định cặn
- 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8359:2010 (ASTM 1838-07) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Phương pháp xác định độ ăn mòn tấm đồng
- 6 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8363:2010 (ASTM 2784-06) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) - Xác định lưu huỳnh (đèn thường hoặc đèn đốt oxy-hydro)
- 7 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8360:2010 (ASTM 2163-07) về Khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) và hỗn hợp propan/propen - Xác định hydrocacbon bằng phương pháp sắc ký khí
- 8 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8357:2010 (ASTM 1657-07) về Sản phẩm dầu mỏ - Xác định khối lượng riêng hoặc khối lượng riêng tương đối của hydrocacbon nhẹ bằng tỷ trọng kế áp lực
- 9 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia QCVN 02:2017/BCT về An toàn chai khí dầu mỏ hóa lỏng mini
- 10 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6223:2017 về Cửa hàng khí dầu mỏ hóa lỏng (LGP) - Yêu cầu chung về an toàn