Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn

Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Tiểu luận Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn HVTH: Quách Thị Mộng Huyền GVHD: TS.Nguyễn Hữu Lương LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Mục lục: Tổng quan dầu nhờn 2 Tính chất dầu nhờn a Thành phần dầu nhờn b Cách phân loại dầu nhờn c Các loại phụ gia dầu nhờn Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn 12 a Tính chất 12 b Các dạng phụ gia hạ điểm đông chủ yếu 13 c Cơ chế tác dụng 13 khảo sát kết thử nghiệm số loại phụ gia hạ điểm đông 22 tổng kết 24 nguồn tham khảo 25 HVTH: Quách Thị Mộng Huyền GVHD: TS.Nguyễn Hữu Lương LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Tổng quan dầu nhờn: Cùng với phát triển nhanh chóng giao thơng vận tải, việc bảo vệ động xe vô quan trọng Do ngành cơng nghiệp hỗ trợ có mảng dầu nhờn ngày đóng vai trị cần thiết Trong động cơ, dầu nhờn có nhiều tác dụng giảm ma sát hai phận tiếp xúc trực tiếp với nhau, giải nhiệt làm mát, làm kín, chống ăn mịn Tuy nhiên, tác dụng giảm ma sát nên độ nhớt chi tiêu có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng sản phẩm dầu nhờn thương mại Mỗi loại dầu nhờn có cơng dụng số đặc tính chuyên biệt nhà sản xuất thêm phụ gia để cải thiện số tính chất mong muốn Trên thị trường phân phúc nhiều loại sản phẩm, mức giá chất lượng thương hiệu riêng Tính chất dầu nhờn a Thành phần dầu nhờn Dầu nhờn bôi trơn cho động hoạt động, vận hành, thực tế hỗn hợp bao gồm: dầu gốc hãng sản xuất từ dầu mỏ thiên nhiên tổng hợp , phụ gia Dầu gốc Dầu gốc dầu thu sau trình chế biến, xử lý tổng hợp trình xử lý vật lý hóa học Dầu gốc thơng thường gồm có ba loại là: dầu thực vật, dầu khoáng dầu tổng hợp Dầu thực vật: dùng số trường hợp đặc biệt Dầu thực vật từ số nguồn sau đây: GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đơng cho dầu nhờn Nó chủ yếu phối trộn với dầu khoáng dầu tổng hợp để đạt số chức định Nhưng ngày người ta thường sử dụng dầu khoáng hay dầu tổng hợp chủ yếu Với tính chất ưu việt giá thành rẻ, sản phẩm đa dạng phong phú, dầu khống chiếm vị trí quan trọng lĩnh vực sản xuất dầu nhờn, dầu tổng hợp quan tâm nhiều tính chất ưu việt GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Dầu gốc khống Trước đây, thơng thường người ta dùng phân đoạn cặn mazut nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn gốc Nhưng sau ngành cơng nghiệp nặng chế tạo máy móc phát triển, đòi hỏi lượng dầu nhờn ngày cao chủng loại ngày phong phú tiêu chuẩn chất lượng ngày cao, nên người ta nghiên cứu tận dụng phần cặn trình chưng cất chân khơng có tên gọi cặn gudron làm nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn gốc có độ nhớt cao Tóm lại ngun liệu để sản xuất dầu nhờn gốc cặn mazut gudron Cặn mazut Mazut phần cặn trình chưng cất khí có nhiệt độ sơi cao 350°C Phần cặn đem đốt làm nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn gốc Để sản xuất dầu nhờn gốc người ta đem mazut chưng cất chân khơng thu phân đoạn có nhiệt độ sơi khác nhau: GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn  Phân đoạn dầu nhờn nhẹ ( LVGO: Light Vacuum Gas Oil ) có nhiệt độ sơi từ 300°C - 350°C  Phân đoạn dầu nhờn trung bình ( MVGO: Medium Vacuum Gas Oil) có nhiệt độ từ 350°C - 420°C  Phân đoạn dầu nhờn nặng ( HVGO: Heavy Vacuum Gas Oil ) có nhiệt độ từ 420°C - 500°C Thành phần phân đoạn gồm phân tử hydrocacbon có số cacbon từ C21-40, hydrocacbon phân đoạn có trọng lượng phân tử lớn ( 1000 – 10000), cấu trúc phức tạp, bao gồm:  Các parafin mạch thẳng mạch nhánh  Các hydrocacbon napten đơn hay đa vịng thường có gắn nhánh phụ parafin  Các hydrocacbon thơm đơn hay đa vòng chủ yếu chứa mạch nhánh ankyl, chủ yếu đến vòng  Các hợp chất lai hợp mà chủ yếu lai hợp napten paraffin, napten hydrocacbon thơm  Các hợp chất phi hydrocacbon hợp chất chứa nguyên tố oxy, nitơ, lưu huỳnh chiếm phần lớn phân đoạn dầu nhờn Các hợp chất chứa kim loại gặp phân đoạn Cặn gudron Cặn gudron phần cặn cịn lại q trình chưng cất chân khơng, có nhiệt độ sơi 500°C Trong phần tập trung cấu tử có số nguyên tử cacbon từ C41 trở lên, chí có C80, có trọng lượng phân tử lớn, có cấu trúc phức tạp Do người ta khơng chia thành phần phân đoạn theo hợp chất riêng biệt mà người ta phân làm ba nhóm sau: Nhóm chất dầu GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Nhóm chất dầu bao gồm hydrocacbon có phân tử lượng lớn, tập trung nhiều hợp chất thơm có độ ngưng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều vịng hydrocacbon thơm napten, nhóm chất nhẹ có tỷ trọng xấp xỉ Nhóm chất hịa tan dung mơi nhẹ paraffin xăng, người ta tách chất silicagen than hoạt tính hợp chất khơng phân cực Trong phân đoạn cặn gudron, nhóm dầu chiếm khoảng 45 – 46% Nhóm chất nhựa Nhóm nhựa hịa tan dung mơi nhóm dầu hợp chất có cực nên tách chất than hoạt tính hay silicagen Nhóm chất nhựa gồm hai thành phần chất trung tính axit Các chất trung tính có màu nâu đen, nhiệt độ hóa mềm nhỏ 100°C, tỷ trọng lớn 1, dễ dàng hòa tan xăng, naphta Chất trung tính tạo cho nhựa có tính dẻo dai tính kết dính Hàm lượng ảnh hưởng trực tiếp đến độ kéo dài nhựa, chiếm khoảng 10 – 15% khối lượng cặn gudron Các chất axit chất có nhóm-COOH, màu nâu sẫm, tỷ trọng lớn 1, dễ dàng hòa tan clorofom rượu etylic, chất axit tạo cho nhựa có tính hoạt động bề mặt, chiếm 1% cặn dầu mỏ Nhóm asphanten Nhóm asphanten nhóm chất rắn màu đen, cấu tạo tinh thể, tỷ trọng lớn 1, chứa hầu hết hợp chất dị vịng có khả hịa tan mạnh cacbon disunfua (CS2), khơng hịa tan dung môi nhẹ parafin hay xăng, 300°C không bị nóng chảy mà bị cháy thành tro Trong trình nhóm dầu, nhựa, asphanten tồn trạng thái hệ keo, nhóm nhựa tan dầu tạo thành dung dịch thật sự, người ta gọi mơi trường phân tán Asphanten khơng tan nhóm dầu nên tồn trạng thái pha phân tán Ngồi ba nhóm chất trên, cặn godron cịn tồn GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn hợp chất kim kim loại nặng, hợp chất cacbon, cacboit, hợp chất không tan dung môi thông thường, tan pyridine Dầu nhờn tổng hợp Dầu nhờn sản xuất từ dầu mỏ chiếm ưu có ưu điểm như: công nghệ sản xuất dầu đơn giản, giá thành rẻ Nhưng ngày nay, để đáp ứng yêu cầu cao dầu nhờn bôi trơn, người ta bắt đầu quan tâm đến dầu tổng hợp nhiều Dầu tổng hợp dầu tạo phản ứng hóa học từ hợp chất ban đầu, có tính chất định trước Nó có tính chất tốt dầu khống, bên cạnh cịn có tính chất khác đặc trưng là: khơng cháy, khơng hịa tan lẫn nước Ưu điểm dầu tổng hợp có khoảng nhiệt độ hoạt động rộng từ -55°C đến 320°C, có độ bền nhiệt lớn, có nhiệt độ đơng đặc thấp, số độ nhớt cao… Chính ưu điểm mà dầu tổng hợp ngày sử dụng nhiều, động phản lực Có hai phương pháp để phân loại dầu nhờn tổng hợp:  Phương pháp 1: dựa vào số tính chất đặc thù để phân loại như: độ nhớt, khối lượng riêng  Phương pháp 2: dựa vào chất chúng Theo phương pháp người ta chia dầu tổng hợp thành loại sau: hydrocacbon tổng hợp, este hữu cơ, poly glycol, este photphat Bốn hợp chất chiếm 40% lượng dầu tổng hợp tiêu thụ thực tế b Phân loại dầu nhờn: Dầu nhờn thường phân loại theo hai phương pháp sau: theo độ nhớt theo tính dầu nhờn Phân loại dầu nhờn theo độ nhớt Ở phương pháp phân lọai theo độ nhớt, nhà sản xuất dầu nhờn thống dùng cách phân lọai Hiệp hội kỹ sư ô tô Mỹ SAE (Society of Automotive GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Engineers) Cách phân lọai SAE tùy thuộc vào sản phẩm dầu đơn cấp hay đa cấp Dầu đa cấp có độ nhớt thỏa mãn nhiều điều kiện nhiệt độ khác dầu đơn cấp đáp ứng nhiệt độ Hệ thống phân loại SAE phức tạp, liên quan tới nhiều khái niệm khác Tuy nhiên, yếu tố Đối với dầu đa cấp, sau chữ SAE tiền tố 5W, 10W hay 15W, 20W Những số đứng trước chữ "W" dùng để khoảng nhiệt độ mà loại dầu động có độ nhớt đủ để khởi động xe lúc lạnh Để xác định nhiệt độ khởi động theo ký tự này, cần lấy 30 trừ số theo nhiệt độ âm Ví dụ: dầu 10W khởi động tốt -200C, dầu 15W khởi động tốt -15 0C Các loại dầu động nước hàn đới thường loại 5W, 10W, 15W đa số sản phẩm Việt Nam loại 15W hay 20W Mặc dù khơng có ý nghiã quan trọng khởi động thời tiết Việt Nam thường không lạnh, để đạt yêu cầu khởi động lạnh, nhà sản xuất phải thêm vào chất phụ gia nên dầu có số nhỏ đắt Loại 15W 20W có mức giá trung bình nên hãng dầu nhờn nhập sản xuất Việt Nam Đứng sau chữ "W" loại dầu đa cấp số 40, 50 60 Đây ký tự dùng để khoảng độ nhớt 1000C loại dầu nhờn Thơng thường, số to độ nhớt lớn ngược lại Ví dụ: với xe hoạt động không khắc nghiệt động ô tô, số khoảng 30, 40 50 đủ Với động hoạt động vùng nhiệt độ cao, số phải cao hơn, khoảng 60 Do thay đổi nhiệt độ nên tùy thuộc mùa mà người ta dùng loại 40 50 Trong mùa đông, nhiệt độ đông thấp nên cần dùng loại nhỏ 30, 40 Ở mùa hạ, nhiệt độ động cao nen dùng loại 50 Do đặc tính dầu đa cấp nên người ta thường gọi "dầu bốn mùa" Khi có chữ "W", khách hàng hiểu dùng cho mùa đông mùa hè GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đơng cho dầu nhờn Ngồi loại đa cấp, nhiều nhà sản xuất cho loại dầu đơn cấp có ký hiệu SAE 40, SEA 50 Loại dầu thường dùng cho loại động kỳ, máy nông nghiệp, công nghiệp Phân loại dầu theo tính Khi phân loại theo tiêu chuẩn này, nhà sản xuất lại thống phân theo tiêu chuẩn Viện dầu mỏ Mỹ API (American Petroleum Institute) API phân theo cấp S (Service) dùng để dành cho dầu vào động xăng C (Commercial) cho động diesel Hiện tại, với động xăng, API phân nhiều loại với thứ tự tiến dần từ SA, SB, SC tới SM Đối với động diesel, API chia thành CA, CD, CC tới CG, CH CI Càng sau, chất lượng sản phẩm tốt nhà sản xuất phải thêm vào chất phụ gia đặc biệt để thích nghi với cơng nghệ động Trên sản phẩm dầu động thương mại, nhà sản xuất thường ghi đầy đủ cách phân loại Tùy thuộc vào đặc điểm động mà hãng xe khuyến cáo người tiêu dùng sử dụng loại dầu Phụ gia cho dầu nhờn Dầu nhờn thương phẩm để sử dụng cho mục đích bơi trơn hỗn hợp dầu gốc phụ gia Do đó, chất lượng dầu bơi trơn ngồi phụ thuộc nhiều vào dầu gốc, phụ thuộc vào phụ gia Phụ gia hợp chất hữu cơ, vơ cơ, chí ngun tố hóa học thêm vào chất bơi trơn, nhằm nâng cao hay mang lại tính chất mong muốn Thông thường, hàm lượng phụ gia đưa vào 0,01 – 5%, số trường hợp phụ gia dùng từ vài phần triệu vài phần trăm Do hợp chất hoạt động, tồn dầu phụ gia tác dụng với làm chức dầu nhờn Ngược lại, chúng tác động tương hỗ với tạo tính chất có lợi cho dầu nhờn, việc phối trộn phụ gia cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng để loại trừ GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Dầu bánh - Chất ức chế oxy hoá - Phụ gia cực áp EP - Phụ gia chống mài mịn - Phụ gia biến tính giảm ma sát - Chất ức chế ăn mòn/gỉ - Chất ức chế tạo bọt Dầu công cụ - Phụ gia biến tính ma sát - Chất ức chế oxy hố - Chất ức chế ăn mòn/gỉ Dầu tuốc bin nước - Chất ức chế oxy hoá - Chất ức chế ăn mòn/gỉ - Chất chống tạo nhũ Thành phần % trọng lượng Dầu gốc 71,5 - 96,2 Chất tẩy rửa 2, - 10,0 Chất phân tán không tro 1,0 - 9,0 Kẽm điankyl đithiophotphat 0,5 - 3,0 Phụ gia chống oxy hố chống mài mịn 0,1 - 2,0 Chất biến tính ma sát FM 0,1 - 3,0 Chất hạ điểm đông 0,1 - 1,5 Chất ức chế tạo bọt 2,0 - 15 ppm Phụ gia hạ điểm đơng cho dầu nhờn Dầu gốc khống chứa sáp Khi dầu bôi trơn sử dụng hay bảo quản môi trường nhiệt độ thấp sáp kết tinh thành tinh thể có cấu trúc kiểu lưới mắt cá ngăn cản chảy dầu Chính nhiều loại dầu bơi trơn cần có phụ gia giảm nhiệt độ đơng đặc a Tính chất GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Loại phụ gia có tác dụng hạ thấp nhiệt độ đông đặc dầu bôi trơn làm chậm q trình tạo thành tinh thể có kích thước lớn parafin rắn, nhờ chúng bao bọc xung quanh kết tinh với parafin Do tạo tinh thể nhỏ thay tinh thể lớn dạng đám vẩn xốp hình thành khơng có phụ gia hạ điểm đơng Phần lớn phụ gia hạ nhiệt độ đơng đặc có chứa sản phẩm polyme hóa ngưng tụ Trong số chúng có số loại đồng thời phụ gia cải thiện độ nhớt số nhớt Dải trọng lượng phân tử phụ gia thấp so với phụ gia cải thiện số độ nhớt, thường từ 5000 – 100000 đvC Điển hình kể tên polime ankylmetacrylat, polime alphaolefin copolime Các naphtalen alkyl hóa, alkyl phenol mạch dài dùng làm chất hạ nhiệt độ đông đặc cho dầu nhờn OH R R R R R b Các dạng phụ gia hạ điểm đông chủ yếu Gồm nhiệu loại có nguồn gốc tự nhiên tổng hợp như: ethylene-vinyl-acetatecopolymers, vinyl-acetate-olefin copolymers, alkyl-esters styrene-maleicanhydride copolymers, alkyl-esters unsaturated-carboxylic acids, polyalkylacrylates, polyalkylmethacrylates, alkyl phenols, and alpha-olefin copolymers Trong năm gần đây, nhà khoa học ý đến việc nghiên cứu khả ứng dụng tính chất có nguồn gốc tự nhiên c Cơ chế tác dụng: GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Một số nhiên liệu phụ gia có cấu trúc hóa học giống nhau, chúng có cấu trúc hóa học phổ biến dạng “R-P”, "R" nhóm hữu khơng phân cực, thường mạch thẳng, "P" thường nhóm hydrocacbon ngắn phân cực Nhóm hữu "R" định kích thước, hình dạng phân tử số tính chất hóa học độ nhớt, tỉ trọng, thể tích, điểm đơng đặc…Chúng định khả hòa tan phân tử số chất lỏng, phân tử có cấu trúc hình dạng tương tự Nhóm có cực "P" tích điện âm phân tử định ảnh hưởng giửa phân tử giống nhau, chúng tương tác hấp thụ tiểu từ dạng sáp không phân cực Hình vẽ từ 1(a) ( funtional fluid P= mild) đến 1(d) diễn tả hoạt động phân tử "R-P" "R" hydrocarbon mạch thẳng thẳng, không phân cực từ 24 đến 40 cacbon, "P" nhóm phân cực có tính điện hóa :-CH3, -C6H11, hay -C6H5 Tính electrol phân tử yếu cho dù nhóm có chứa nhóm ether, ester, hay halogen mạch thẳng hợp chất Hình vẽ 1(b) ( mild polary pour point depressalt P=mild) hệ dầu- waxphụ gia Dầu-không phân cực "R" and "P"là nhóm hình 1(a) Wax (sáp) coi phân tử có khối lượng phân tử lớn, bị kết tủa nhiệt độ giảm Phụ gia phân tử có độ phân cực lớn "P" dầu sáp Khi tinh thể sáp (hình thành nhiệt độ thấp) thêm chất phụ gia, nhóm "R" phụ gia hịa tan nhóm "R" sáp, nhóm "P" thể tính phân cực yếu bề mặt tinh thể sáp, tinh thể ngăn chặn lớn dần (tăng kích thước) kết tụ tinh thể Nếu hạ nhiệt độ thấp cho thêm sáp vào hỗn hợp, lượng tinh thể tăng lên, khối tinh thể lớn lên keo tụ Do đó, chúng coi như phụ gia hạ điểm đơng Hình 1(c) (dispersant-detergent action P=strongly polar) hệ dầu-carbonphụ gia (oil-carbon-additive) với "P" mang điện âm Chúng nhóm amine, sulphonate…là nhóm phụ gia hạ điểm đông GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Hình 1(d) (EP action P=strongly polar) hệ dầu-phụ gia- kim loại Trong "P" nhóm phân cực mạnh, hình thành mối nối bền với tính âm điện với bề mặt kim loại, hình thành lớp màng bền bề mặt Đây loại phụ gia "EP" hoạt động mạnh Lớp bề mặt kim loại bảo vệ khỏi oxy hóa, phụ gia hoạt động chất chống oxy hóa, ngăn ngừa rỉ sét GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Bảng liệt kê số nhóm chức phụ gia Các nhóm chức tìm thấy dầu thực vật: Trong hình : khả hạ điểm đông theo nồng độ cho vào loại phụ gia thương mại Ta thấy : khả giảm nhiệt độ đông đặc dầu nhờn phụ thuộc nồng độ phụ gia, nhiên đến khoảng định, chúng giảm ít, xem xét sử dụng, ta phải khảo sát để có kết dụng kinh tế GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Một số chất phụ gia hạ điểm đơng có nguồn gốc từ thực vật: Những esters alkyl hóa với nhóm phân cực trung bình hoạt động chất hạ điểm đông, chất bổ trợ tinh thể wax, giảm ma sát cải thiện dịng chảy Những tính chất liên quan đến hình thành đóng rắn tinh thể wax dầu bão hòa GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Trong phenol nhóm phân cực mạnh Từ cấu trúc phân tử, cịn cho thấy nhóm có tính chống oxy hóa Chất bảo quản màu sắc, tính chống oxy hóa nhiệt thấp, ngăn ngừa gỉ chống oxy hóa nhiệt cao có tiến hành tăng dần tính phân cực theo yêu cầu nhóm alkyl hóa cách thay nhóm phenol nhóm: aminies, amides, salicylates … Terpene dẫn suất terpene : Terpene dẫn suất terpene ( tìm thấy nhiều loại thực vật : có hình nón, dầu xả…) nhóm khác sản phẩm tự nhiên với hoạt tính cao, có mặt sản phẩm thương mại Sự sử dụng số lượng lớn chất phụ gia có độ phân cực nhẹ mạch thẳng từ paraffin wax, nhóm phân cực “P” tiến hành alkyl hóa pinene, Ppinene, careen thực Các đặc tính hóa lí tính chất giảm độ đơng đặc pinene alkyl đưa bảng Ta nhận thấy với dạng cấu trúc hóa học khác terpene thể khả giảm nhiệt độ đông đặc khác GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Phụ gia hạ điểm đông từ cardanol ( có nguồn gốc từ dầu vỏ hạt điều) Dầu vỏ hạt điều có thành phần anacadic acid cardanol Dưới tác dụng nhiệt, anacadic acid bị dercarbon hóa tạo thành cardanol Cardanol hydro hóa tạo nên Ankyl phenol có tính chất phụ gia hạ điểm đông Chúng gây cản trở trình hình thành tinh thể ngăn chặn trình nhiệt độ thấp dạng dung dịch có khả tương thích mạnh với Diesel dầu nhờn, so với phân tử mạch thẳng ankyl phenol dạng rắn, màu trắng Nối đôi vị trí GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn thứ thứ no hóa nhờ phản ứng hydrogenation Nó ứng dụng đa dạng đặc biệt khả ứng dụng phụ gia Cardanol bị hydro hóa alkyl hóa hydro hóa phần , nói trên, có khả ức chế oxy hóa cho Diesel, nhiên liệu chức năng, sáp… Cardanol có thể thay sulphonat hóa biến nhóm thành sodium, calcium, hay muối amine, có tác dụng ức chế oxy hóa, phân tán soot chất tẩy rửa cho dầu máy động Nó gắn phân tử Clo , sau phần cịn lại (nối đơi) dược hydro hóa để có cấu trúc phụ gia loại EP Nó sulphurised hóa để tạo cầu nối sulphur vị trí chưa bão hịa, tạo nên loại phụ gia có cấu trúc EP kim loại trơ Người ta tiến hành thực phản ứng mannich với diamine formaldehyde tạo thành chất phân tán tro Chúng ethoxylat hóa để tạo chất giặt non-ionic GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Cardanol sau hydro hóa nối đơi (trở thành phenol alkyl no ) có cấu trúc EP đặc trưng cho khả hạ điểm đông GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Nghiên cứu kết thử nghiệm số loại phụ gia hạ điểm đông Tiến hành thử nghiệm tính hạ điểm đơng đặc loại phụ gia tổng hợp: theo: Effect of aromatics and iso-alkanes on the pour point of different types of lube oils a Siddharth S Ray, Naval K Pandey, Alok K Chatterjee Trong nghiên cứu dùng mạch thẳng acrylate alkyl copolymers Các copolyme cấu tạo từ n-octyl acrylate n-octadecylacrylate Theo tỷ lệ mol poly (n-octyl-con-octadecylacrylate) monome 01:01 (phụ gia-1) 03:01 (phụ gia-2) có trọng lượng phân tử Mn~ 50.000 Chúng sử dụng chất phụ gia hạ điểm đông tất mẫu dầu bơi trơn đem làm thí nghiệm Kết quả: GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Nhận xét: Mỗi loại phụ gia hạ điểm đơng có khả hoạt động khác nhau, mức độ hạ nhiệt độ đông đặc phụ thuộc vào thành phần cấu trúc dầu nhờn Trong hình 10 ta thấy có có mặt phụ gia hạ điểm đơng: tinh thể hình thành rời rạc, nhỏ lẻ khơng hình thành mạng lưới tinh thể trường hợp không dùng phụ gia hạ điểm đông Sự cô lập tinh thể wax theo chế tác dụng phụ gia “R-P” thể rõ hình chụp Trên giới có nhiều hãng cung cấp phụ gia cho dầu nhờn Chervon Oronite ( có chi nhánh Nhật), Penton, Lubrizol (Mỹ), R.T Vanderbilt company với dịng sản phẩm VANLUBE®, CUVAN®, VANCHEM® MOLYVAN® The Elco Corporation (Mỹ) Metachem Industrial e Comercial Ltda, Rhein Chemie Rheinau GmbH… GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn TỔNG KẾT Với phát triển mạnh mẽ khoa học kĩ thuật, nhiều sản phẩm phụ gia hạ điểm đơng cho dầu nhớt nói riêng nghành dầu khí nói chung có bước tiến đáng kể nâng cao chất lượng chi phí, lượng cho sản phẩm Việc lựa chọn phụ gia phải tương thích với thành phần, chất phụ gia khác dầu nhờn, không gây hư hại cho thiết bị có tính kinh tế cao Ngày nay, người ta quan tâm đến nhóm phụ gia có nguồn gốc từ thực vật để giảm phụ thuộc vào cơng nghiệp dầu khí, đa dạng hóa sản phẩm, nguồn nhiên liệu ưu tiên dạng phế thải, rẻ tiền, có sẵn Một nghiên cứu thu hút quan tâm gần tổng hợp phụ gia từ cardanol bước dầu cho kết khả thi ứng dụng nhiều lĩnh vực Tuy nhiên so với phụ gia tổng hợp từ nguyên liệu dầu mỏ, phụ gia từ nguồn gốc thực vật có số hạn chế định như: khó tinh chế, chất lượng ổn định, bước trung gian gây tốn kém…tuy nhiên hướng tương lai nguồn dầu mỏ ngày cạn kiệt GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Nguồn tham khảo: Functional Fluids and Additives based on Vegetable Oils and Natural Products: a Review of the Potential A.S Patil, V.A Pattanshetti, and M.C Dwivedi Department of Chemical Engineering, Indian Institute of Technology, Mumbai, India [1] Bartz Wilfried J Lubricants and the environment Tribol Int 1998; 31(1–3):35–47 [2] Adhvaryu A, Erhan SZ Epoxidized soybean oil as a potential source of high-temperature lubricants Ind Crops Products 2002;15:247–54 [3] Sevim Z Erhan, Svajus Asadaukas, Lubricant base stockes from vegetable oils Ind Crops Products 2000;11:277–82 [2] Chevallier V, Petitjean D, Bouroukba M, Dirand M Mixtures of numerous different n-alkanes: Studies by X-ray diffraction and differential thermal analyses with increasing temperature Polymer 1999;40(8):2129–37 [3] O’Donnell DJ, Sigle SO, Berlin KD, Sturm GP, Vogh JW Characterization of high boiling petroleum distillate fraction by proton and 13C nuclear magnetic resonance spectrometry Fuel 1980;59(3):166–74 [4] Galye LG, Young DC New carbon 13 method for determining aromatic, naphthenic and paraffinic carbon Prepr ACS Div Pet Chem 1983;2:1316–9 [5] Petitjean D, Schmitt JF, Laine V, Bouroukba M, Cunat C, Dirand M Presence of isoalkanes in waxes and their influence on their physical properties Energy Fuels 2008;22:697–701 [6] Dorset DL Chain length distribution and the lamellar crystal structure of a paraffin wax J Phys Chem B 2000;104(35):8346–50 [7] Claudy P, Letoffe J-M, Neff B, Damin B Diesel fuels: determination of onset crystallization temperature, pour point and filter plugging point by differential scanning calorimetry – correlation with standard test methods Fuel 1986;65:861–4 [8] Craig SR, Hastie GP, Roberts KJ, Sherwood JN Investigation into the structures of some normal alkanes within the homologous series C13H28 to C60H122 using high-resolution synchrotron X-ray powder diffraction J Mater Chem 1994;4:977–81 [9] Ashbaugh HS, Radulescu A, Prud’homme RK, Schwahn D, Richter D, Fetters JL Interaction of paraffin wax gels with random crystalline/amorphous hydrocarbon copolymers Macromolecules 2002;35:7044–53 [10] Craig SR, Hastie GP, Roberts KJ, Gerson AR, Sherwood JN, Tack RD Investigation into the structures of binary-, tertiary- and quinternary-mixtures of n-alkanes GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn and real diesel waxes using high-resolution synchrotron X-ray powder diffraction J Mater Chem 1998;8:859–69 [11] Gruse WA, Stevens DR Chemical technology of petroleum New York: McGrow Hill; 1942 [12] Rakotosaona R, Bouroukba M, Petitjean D, Dirand M Solubility of a petroleum wax with an aromatic hydrocarbon in a solvent Energy Fuels 2008;22:784–9 [13] Beiny DHM, Mullin JW, Lewtas K Crystallization of n-dotriacontane from hydrocarbon solution with polymeric additives J Cryst Growth 1990;102(4):801–6 [14] Bormann K, Rodig J On the mechanism of action of polymeric pour-point and initial-wax-separation point depressants: the heats of crystallization of longchain normal paraffins in the presence of poly(n-alkyl methacrylates) Chem Technol 1975;27(12):743–5 [15] Chevallier V, Petitjean D, Ruffier-Meray V, Dirand M Correlations between the crystalline long c-parameter and the number of carbon atoms of pure nalkanes Polymer 1999;40(21):5953–6 [16] Craig SR, Hastie GP, Roberts KJ, Sherwood JN Investigation into the structures of some normal alkanes within the homologous series C13H28 to C60H122 using high-resolution synchrotron X-ray powder diffraction J Mater Chem GVHD : TS.Nguyễn Hữu Lương HVTH : Quách Thị Mộng Huyền 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Mục lục: Tổng quan dầu nhờn 2 Tính chất dầu nhờn a Thành phần dầu nhờn b Cách phân loại dầu nhờn c Các loại phụ gia dầu nhờn. .. dầu Phụ gia cho dầu nhờn Dầu nhờn thương phẩm để sử dụng cho mục đích bơi trơn hỗn hợp dầu gốc phụ gia Do đó, chất lượng dầu bơi trơn ngồi phụ thuộc nhiều vào dầu gốc, cịn phụ thuộc vào phụ gia. .. luanvanchat@agmail.com Đề tài: Phụ gia hạ điểm đông cho dầu nhờn Nhận xét: Mỗi loại phụ gia hạ điểm đông có khả hoạt động khác nhau, mức độ hạ nhiệt độ đông đặc phụ thuộc vào thành phần cấu trúc dầu nhờn Trong hình