Nghiên cứu công nghệ sản xuất mỡ bôi trơn chịu nước trên cơ sở 12 hydroxystearat canxi

CONG TY CP PHAT TRIEN PHU GIA VA SAN PHAM DAU MO (APP) BAO CAO BE TAI NCKH CAP BO NGHIÊN CỨU SẲN XUẤT MỠ BÔI TRƠN CHỊU NƯỚC TRÊN CƠ SỞ 12-HYDROXYSTEARAT CANXI Thực Hợp Đồng sổ 124.11.RD/HĐ-KHCN ngày 23/03/2011 Ký Bộ Công Thương Công ty CP Phát triển Phụ gia Sẵn phẩm dầu mỏ CHỦ NHIỆM ĐẺ TÀI: TS PHAM THI THUY HA CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐẺ TÀI: CONG TY CP PHAT TRIEN PHU GIA vA SAN PHAM DAU MO HANOI-2011 CONG TY CP PHAT TRIEN PHU GIA VA SAN PHAM DAU MO (APP) BAO CAO BE TAI NCKH CAP BO NGHIÊN CỨU SẲN XUẤT MỠ BÔI TRƠN CHỊU NƯỚC TRÊN CƠ SỞ 12-HYDROXYSTEARAT CANXI Thực Hợp Đồng sổ 124.11.RD/HĐ-KHCN ngày 23/03/2011 Ký Bộ Công Thương Công ty CP Phát triển Phụ gia Sẵn phẩm dầu mỏ Báo cáo trình bày theo Biểu mẫu 26.12a thuộc QT 26 Bộ Công Thương ban hành CHỦ NHIỆM ĐẺ TÀI TS PHAM THI THUY HA CÁN BỘ THAM GIA: KS Nguyễn Toàn Thắng KS Bùi Hồng Lam KS Trương Ngọc Đức Hà nội, ngày 22 tháng 11 năm 2011 TONG GIAM BOC PHÊ DUYỆT HANOI-2011 KS Dương Thị Đào MO DAU Nhu cầu mỡ bôi tron chịu nước chiếm lượng lớn mỡ bôi trơn chuyên dụng thỏa mãn số lĩnh vực bôi trơn mỡ bôi trơn đa dụng bôi trơn sacoi ô, bôi trơn số cấu cần bôi trơn đa dụng làm việc nhiệt độ 110°C đặc biệt thích hợp cho ỗ bí làm việc điều kiện ẩm, dễ bị nhiễm nước Ước tính mỡ bơi trơn chịu nước gốc 12 — hydroxystearat canxi chiếm khoảng 15 % tổng lượng mỡ bôi trơn Không giống mỡ bôi trơn gốc canxi có nước, mỡ bơi trơn gốc 12 — hydroxystearat canxi nghiên cứu từ năm 70 kỷ 20 dùng thay mỡ liú khoảng nhiệt độ đưới 110 °C, với giá thành rẻ mỡ lid có tính chịu nước tốt Từ năm 2000 trở lại đây, mỡ quan tâm nghiên cứu sử dụng tính an toàn trường chứng vượt trội so với loại mỡ khác Tại V' ệt Nam, mỡ bôi trơn chịu nước sở 12~ Hydroxystearat Canxi thường phải nhập ngoại, đặc biệt mỡ cao cấp chứa Molipden disunphua, chứa graphit dùng cho cấu bôi trơn hở yêu cầu chịu tải trọng cần có khả chịu nước cao có nhu cầu lớn ngành khai khống, cơng nghiệp xỉ măng Tại ngành này, yêu cầu khả an tồn mơi trường điều cấp bách cấu bôi trơn thường loại hở Hơn nữa, điều kiện giá nguyên liệu tăng cao, đặc với ngun lí nay, điều kiện an tồn sức khỏe môi trường vấn đề quan tâm hàng đầu, nghiên cứu sản xuất mỡ canxi sở 12-hydroxystearate lựa chọn hợp lý Mục tiêu đề tài nghiên cứu công nghệ sản xuất mỡ bơi trơn có khả chịu nước sở 12~ hydroxystearat canxi ứng dụng bôi trơn công nghiệp (xi măng, xây dựng, khai khoáng ) — loại mỡ bôi trơn chưa nghiên cứu sản xuất VN: —_ Tạo sản phẩm ứng dụng bơi trơn cơng nghiệp: cần trục, xích truyền động, ỗ bi động máy bơm nước, thương mại hóa, bổ sung thêm chủng loại mỡ cần thiết sản phẩm mỡ cơng ty APP nói riêng Việt Nam nói chung, thay sản phẩm nhập ngoại —_ Cơng nghệ có khả triển khai vào thực tế MỤC LỤC MỞ ĐẦU CAC TU VIET TAT TOM TAT BAO CAO DANH MUC BANG BIEU DANH MỤC HÌNH VẼ CHUONGI: TONG QUAN TAI LIEU, LL GIGI THIEU VE M6 BOITRON 1.1.1 Khái niệm chung mỡ bôi trơn .6 1.1.2 “Tính chất MBT 1.1.3 Các tiêu chuẩn phân loại mỡ bôi trơn 1.1.3.1 Phân loại theo Tiêu chuẩn ISO 6743-9 1.1.3.2 Phân loại theo Tiêu chuẩn Đức DIN 51502 28 12, 13 MG BOITRON GOC 12-HYDROXY STEARATE CANXI " TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MBT GÓC 12-HYDROXYSTEARATE CANXI TREN THE GIGI Một số kết nghiên cứu Các đơn pha chế mỡ bồi trơn sở xà phòng 12 ~ hydroxystearat canxi 14 Mật số sản phẩm MBT gốc 12 -hydroxystearate canxi thị trường 18 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MBT GÓC 12-HYDROXYSTEARATE CANXI TẠI VIỆT NAM KET LUAN TREN CƠ 86 PHAN TICH TONG QUAN TAI LIEU Qiks 2.1.1 CHUONGIL THY'C NGHIEM NGUYÊN LIÊU HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU Dau gốc khoáng 2.1.2 Canxi hydroxyt le Axit 12- hydroxystearic 2.1.4 3.18: Phy gia Các hóa chất khác 22: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỬ DỰNG TRONG NGHIÊN CỨU 28.1: Phương pháp xác định tính chất hố lý ngun liệ 20 Phương pháp đánh giá tính chất hóa lý tính sử dụng MBT phịng thí nghiệm Phương pháp thử nghiệm tính sử dụng MBT thực tế PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu tổng hợp chất làm đặc 12~ hydroxystearat canxi 27 Phương pháp nghiên cứu xác lập đơn pha cÍ Thiết bị Thành phần mẫu mỡ thí nghiệm Quá trình nấu mỡ thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu xác lập quy trình cơng nghệ CHƯƠNGTI: KÉT QUA VA THẢO LUẬN NGHIEN CUU TONG HOP CHẤT LAM ĐẶC 12- HYDROXY STEARAT 3.1.1 S125 đối 821; 33.3 3:23: 3.2.4 CANXI Téng hop chit làm đặc riêng biệt trước tạo mỡ dầu khoáng "Tổng hợp chat lam dic in-situ dau khoáng NGHIÊN CỨU XÁC LẬP ĐƠN PHA CHẾ Nghiên cứu lựa chọn đầu gốc làm môi trường phân tán cho MBT Nghiên cứu lựa chọn tỷ lệ chất làm đặc phù hợp Nghiên cứu lựa chọn phụ gia Xác lập đơn pha chế NGHIÊN CỨU XAC LAP CAC TRONG PHONG THI NGHIEM GIAI DOAN CONG NGHE SAN XUA’ Khảo sát lựa chọn phương pháp trung hịa xà phịng hóa I2HSA 3.3.1.1 Khảo sát lựa chọn tỷ xịt 12HSA giai đoạn phản ứng trung hịa xà phịng hóa Ad 3.3.1.2, Khảo sát lựa chọn chế độ nạp Ca(OH); vào hỗn hợp phản ứng 3.3.2: Khảo sát lựa chọn phương pháp phân tán xà phòng đầu gốc giai đoạn xử lý nhiệ 33:3: Khảo sát lựa chọn ch: 3.3.1 3.3.4 Khảo sát lựa chọn phương pháp đồng thể hóa 3.3.5, Quy trình cơng nghệ tổng hợp MBT phịng thí nghiệm 34 a5: SẲN XUẤT THỬ NGHIÊM QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT 3.6 3⁄7 NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT MỠ BỒI TRƠN APP CA WR THỦ NGHIÊM HIÊN TRƯỜNG 3.7.1 3.7.2 Thử nghiệm APP Thử nghiệm Công ty CP Đóng tàu Thái Bình Dương 3.8 3.9 XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THƯƠNG MAI HÓA KET LUAN KIEN NGHỊ TAI LIEU THAM KHAO DANH MỤC PHỤ LỤC CAC TU VIET TAT ASTM Tiêu chuẩn Quốc gia Mỹ (viết tắt tiếng Anh American Society for Testing and Materials) DPA Alkyl phenol Diphenylamin 12HSA Axit 12-hydrox ystearic 12HSACa PHSH Xà phòng 12 ~ hydroxystearat canxi Olephin sunphua hóa Mỡ bơi trơn Phân hủy sinh học TAN Tri sé axitténg TBN Tri sé kiém téng TCVN "Tiêu chuẩn Việt Nam AP 1#-:E8 MBT TOM TAT BAO CAO Đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất mỡ bôi trơn chịu nước sở 12hydroxystearat canxi” thực với mục tiêu đưa cơng nghệ sản xuất mỡ bơi trơn có khả chịu nước sở 12-hydroxystearat canxi ứng dụng bơi trơn cơng nghiệp có cấp NLGI số số 2, phải tạo sản phẩm đạt u cầu để thương mại hóa cơng nghệ sản xuất phải có khả triển khai vào thực tế chuyển cơng nghệ sản xuất sẵn có APP Nghiên cứu tổng quan tài liệu cho thấy mỡ canxi chịu nước nhu cầu cấp thiết có tính an tồn sức khỏe mơi trường loại mỡ bôi trơn đa dụng chịu tải chịu nước nhiều hãng đầu mỡ nỗi tiếng, Tuy nhiên công ngh sản xuất bí mật nên cơng bố Việt Nam chưa có cơng bố việc nghiên cứu loại mỡ Bằng phương pháp nghiên cứu có độ tín cậy cao phương pháp phân tích tiêu chuẩn ASTM GOST thường sử dụng nghiên cứu dầu mỡ Đôi trơn, v hóa chất nguyên liệu sẵn có nước APP nhập khẩu, đề tài tiến hành nghiên cứu đặc, nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu bao chọn công nghệ tổng hợp chất làm dầu gốc, tỷ lệ chất làm đặc loại phụ gia để xác lập đơn pha chế nghiên cứu điều kiệt cơng nghệ sản xuất phịng thí nghiệm Trên sở kết đạt tiến hành sản xuất mẻ thử nghiệm 4,5 kgímẻ 1500 kg/mẻ, hiệu chỉnh lạ điều cơng nghệ từ xác lập quy trình cơng nghệ sản xuất thực thí chuyền cơng nghệ sản xuất APP Tính chất hóa lý tính sử dụng sản phẩm đề tài mỡ bôi trơn chịu tải chịu nước APP CA WR - 02 (cấp NLGI số 2) APP CA WR - 03 (cấp NLGI số 3) nghiên cứu phịng thí nghiệm cho thấy hai mỡ đạt tiêu chuẩn phân loại KP2K-20 KP3K-20 theo phân loại DIN 51502 Thử nghiệm trường tiến hành APP (bơi trơn vịng bi máy bơm nước trục bánh xe nâng làm việc nhà ngồi trời) Cơng ty CP Đóng tàu Thái Bình Dương — Tiên Lãng — Hải Phịng (bơi trơn cấu xe cầu tải trọng 25 200 làm việc liên tục trời), Kết kiểm tra sau tháng thử nghiệm cho thấy mỡ đạt yêu cầu đề Hiện nay, xe dùng mỡ trình dùng thử có theo dối để phục vụ nhu cầu sản xuất kinh doanh APP "Tiêu chuẩn sở MBT để tài công bố với tên “Mỡ bôi trơn đa dụng chịu tải chịu nước APP CA WR” mã số '“TCCS N°75: 14 12.201 1⁄A PP” Đề tài đạt mục tiêu đăng ký với Bộ Công thương: lựa chọn công nghệ tổng hợp chất làm đặc tổng hợp trực tiếp hỗn hợp dầu gốc; xác lập đơn pha chế quy trình cơng nghệ thực thi sản xuất đảm bảo sản xuất với quy mô 1500 kg/mẻ Sản phẩm đạt yêu cầu KP2K-20 KP3K-20 theo phân loại DIN 51502 DANH MUC BANG BIEU Bảng I-I~ Quy định ký hiệu phân loại mỡ bôi trơn theo Tiêu chuẩn ISO 6143-9 Bảng 1-2: Số độ đặc NLGI (cấp NLGI) Bảng 1-3: Ký hiệu MBT theo DIN 51502 quy định mục đích sử dụng, loại dầu gốc phụ gia MBT 10 Bảng 1-4: Ký hiệu theo DIN 51502 quy định giới hạn nhiệt độ sử dụng độ bền chống rửa trơi MBT 10 Bảng 1-5: So sánh tính chất mỡ bồi trơn gốc canxi mỡ bồi trơn đa dụng gốc 1t với môi trường phân tán dầu gốc khoáng wll Bang 1-6; Tinh chat MBT 12HSA canxi sở dầu gốc khác 13 Bảng 1-7: Thành phần kết thử nghiệm mẽ 12HSA Canxi có chứa estolid theo US Patent 2822331 215 Bảng 1-8: Kết nghiên cứu MBT sở xà phòng hỗn hợp Ca/Na US Patent 2822331 215 Bảng 1-9: Thanh phin MBT canxi thí nghiệm theo patent WØ/2011/915211 16 Bảng 1-10: Tính chất MBT theo kết nghiên cứu Patent WØ/2011/015211 17 Bảng 1-11: Một số sản phẩm MBT gốc 12HSA canxi thị trường giới Bang 1-12: Thành phần tính chất MBT phức canxi TN - 150 Bảng 2-1: Chất lượng loại đầu gốc khoáng sử dụng đề tài Bảng 2-2: Các tính chất phụ gia sử dụng nghiên cứu Bảng 2-3: Các phương pháp phân tích nguyên liệu MBT sử dụng nghiên cứu Bảng 2-4: Các phương pháp phân tích MBT sử dụng nghiên cứu Bang 3-1; Tính chất mẫu xà phòng 12HSA Canxi tổng hợp theo phương pháp A Bảng 3-2: Tính chất mẫu 12HSACa tổng hợp theo phương pháp a Bảng 3-3: Tính chất MBT sở xà phòng tổng hợp in-situ dau khoáng (phương pháp B) -32 Bảng 3-4: Kết khảo sát lựa chọn loại dầu gốc để tổng hợp MBT 12-HSACa 34 Bảng 3-5: Thanh phan mẫu MBT khảo sát với tỷ lệ I2HSA khác 36, Bảng 3-6: Độ xuyên kim độ ổn định keo MBT cấp NLGI khác thị trường sở xà phòng li Bảng 3-7: Kết khảo sát nghiên cứu lựa chọn hàm lượng kiềm dư phù hợp để tổng hợp MBT 12-HSACa Bảng 3-8: Đơn MBT 12HSACa xác lập Bảng 3-9: Tính chất mẫu MBT tổng hợp phịng thí nghiệm theo đơn xác lập AO Bảng 3-10: Khảo sát tỷ lệ 12HSA hỗn hợp phản ứng Al Bảng 3-11: Kết khảo sát phương pháp nạp canxi hydroxyt công nghệ sản xuất MBT 12HSACa Bang 3-12: Tính chất MBT với chế độ nhiệt phân tần xà phòng khác Bảng 3-13: Kết khảo sát tính chất MBT với chế độ làm nguội khác Bảng 3-14: Kết khảo sát tính chất MBT với chế độ đồng thể hóa khác 45 Bảng 3-15: Kết nghiên cứu tính chất hóa lý APP CA WR Bảng 3-16: Kết WR tai Céng ty Bảng 3-17: Kết 'WR Công ty Bảng 3-18: Quy WR Bảng 3-19: thử APP thử CP Đóng định nghiệm mỡ bôi trơn đa dụng chịu tải chịu nước APP CA 49 nghiệm mỡ bôi trơn đa dụng chịu tải chịu nước APP CA tàu Thái Bình Dương 50 tiêu kỹ thuật cho mỡ bồi trơn chịu tải chịu nước APP CA -51 So sánh khả thương phẩm Việt Nam thương mại hóa APP CA WR với MBT 53