Công ngệ chưng cất chân không để sản xuất dầu nhờn gốc từ dầu thô

- Chiết tách , trích ly bằng dung môi - Tách hydrocacbon rắn - Làm sạch cuối cùng bằng hydro Quá trình trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc là một quá trìch sửdụng một dung môi để

Trang 1

mỡ bôi trơn tăng lên không ngừng trong những năm qua Theo thống kê, mứctiêu thụ dầu mỡ bôi trơn trên thế giới hiện nay khoảng 40 triệu tấn mối năm

và ở nớc ta tuy mức tiêu thụ dầu mỡ bôi trơn thấp hơn rất nhiều so với các

n-ớc phát triển nhng cũng đặt ở mức khoảng 100.000 tấn mỗi năm đối với mứctăng trởng 4 – 8 % / năm Đây quả là một con số không nhỏ Toàn bộ lợngdầu nhờn này hầu nh là nhập từ nớc ngoài dới dạng thành phần hoặc dớidạng dầu gốc cùng với các loại phụ gia rồi tự pha chế

Khoa học kỷ thuật ngày càng phát triển thì nhiều công cụ máy mócmới càng phát triển Khi đó thì những máy móc này đòi hỏi dầu mỡ bôi trơnngày càng tốt chỉ số độ nhờn cao và chỉ số độ nhờn phải ít thay đổi theonhiệt độ nhất là phải đáp ứng đợc yêu cầu: Chống mài mòn bảo vệ kim loại,chống oxy hoá

ở nớc ta theo đánh giã của các chuyên gia dầu khí, thiệt hại gio ma sátmài mòn và các chi phí bảo dỡng hàng năm khoảng vài triệu đô la Tổn thấtgio ma sát và mài mòn có nhiều nguyên nhân, nhng gio thiếu dầu bôi trơn và

sử dụng dầu bôi trơn vớ độ nhờn và phẩm cấp không phù hợp chiếm 30 %.Vì vậy sử dụng đầu bôi trơn có chất lợng phù hợp với quy định của chế tạomáy thiết bị , kỷ thuật bôi trơn đúng có vai trò lớn để đảm bảo thiết bị làmviệc liên tục, ổn định, giảm chi phí bảo dỡng nhằm nâng cao tuổi thọ độngcơ, hiệu suất sử dụng và độ tin cậy của máy móc Tuy nhiên để sản xuất dầunhờn đảm bảo những yêu cầu trên, cần tách các cấu tử không mong muốntrong sản xuất dầu nhờn đợc thc hiện nhờ quá trình tách lọc dầu sẽ cho phépsản xuất dầu gốc có chất lơng cao

Qua đây ta thấy rằng công ngệ chng cất chân không để sản xuất dầunhờn gốc từ dầu thô gồm các phân đoan chủ yếu sau:

- Chng cất chân không từ nguyên liệu cặn mazut

- Chiết tách , trích ly bằng dung môi

- Tách hydrocacbon rắn

- Làm sạch cuối cùng bằng hydro

Quá trình trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc là một quá trìch sửdụng một dung môi để hoà tan cấu tử cần tách khỏi dầu nhờn mà những chấtnày làm cho chất lợng dầu nhờn kém đi Đồng thời qua đó ta tách ra nhữngcấu tử có lợi cho dầu nhờn Trích ly là một phơng pháp làm sạch rất phổbiến hiện nay nhất là trích ly bằng dung môi chọn lọc để tạo ra loại dầu nhờntốt cho công nghiệp

Phần I : Tổng quan lý thuyết

Chơng I

Thành phần tính chất và công dụng của dầu nhờn

I.1 Mục đích và ý nghĩa của việc sử dụng dầu nhờn

Dầu nhờn có tầm quan trọng rất lớn trong việc bôi trơn các chi tiết chuyển

động, giảm ma sát, giảm mài mòn và ăn mòn các chi tiết máy, tẩy sạch bề mặt

Sv : Bùi Thành Tài Lớp : Hoá dầu 1_K49

1

Trang 2

tránh tạo thành các lớp cặn bùn, tản nhiệt làm mát và làm khít các bộ phận cầnlàm khít…

Trong đời sống hàng ngày , chúng ta luôn đối mặt với lực ma sát chúngxuất hiện giữa các bề mặt tiếp xúc của tất cả mọi vật và chống lại sự chuyển

động của vật này sang vật khác Mặt khác đối với sự hoạt động của các máymóc , thiết bị , lực ma sát gây ra cản trở lớn Trên thế giới hiện nay xu thếcủa xã hội sử dụng máy móc càng đòi hỏi máy móc phải bền nhng nguyênnhân gây ra hao mòn các chi tiết máy móc vẫn là sự mài mòn Không chỉ ởcác nớc phát triển , tổn thất do ma sát và mài mòn gây ra chiếm tới vài phầntrăm tổng thu nhập quốc dân ở cộng Hoà Liên Bang Đức thiệt hại do masát mài mòn các chi tiết máy hàng năm từ 30 đến 40 tỷ , trong đó ngành côngnghiệp là 8,3 đến 9,4 tỷ , ngành năng lợng là 2,67 đến 3,2 tỷ Ngành giaothông vận tải là 17 đến 23 tỷ ở Canađa tổn thất loại này hàng năm lên tới 5 tỷ

đô la Canađa Chi phí sữa chữa bảo dỡng thiết bị tăng nhanh chiếm 60% chiphí đầu t ban đầu ở nớc ta theo ớc tính của chuyên gia cơ khí, thiệt hại do

ma sát, mai mòn và chi phí bảo dỡng hàng năm tới vài triệu USD …chính vìvậy việc làm giảm tốc độ ma sát luôn là mục tiêu quan trọng của các nhà sảnxuất ra các loại máy móc thiết bị,cũng nh những ngời sử dụng chúng Để thựchiện điều này ngời ta sử dụng chủ yếu dầu hoặc mỡ bôi trơn Dầu nhờn hoặc

mỡ bôi trơn làm giam ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc bằng cách cách ly.Các

bề mặt này để chống lại sự tiếp xúc trức tiếp giữa hai bề mặt kim loại khi dầunhờn đợc đặt giữa hai bề mặt tiếp xúc nên tạo ra một màng dầu rất mỏng đủsức tách riêng ra hai bề mặt không cho tiếp xúc trực tiếp với nhau Khi hai bềmặt này chuyển động, chỉ có các lớp phân tử trong lớp dầu giữa hai bề mặttiếp xúc trợt lên nhau tạo nên một lực ma sát chống lại lực tác dụng gọi là masát nội tại của dầu nhờn, lực ma sát này nhỏ và không đáng kể so với lực masát sinh ra khi hai bề mặt tiếp xúc khô với nhau Nếu hai bề mặt này đợc cách

ly hoàn toàn bằng một lớp màng dầu phù hợp thì hệ số ma sát giảm đi đến 100

đến 1000 lần so với khi cha có lớp dầu ngăn cách Dầu nhờn cho động cơ làloại dầu quan trọng nhất trong các loại dầu bôi trơn ,tính trung bình chúngchiếm khoảng 40% tổng các loại dầu bôi trơn sản xuất trên thế giới ở ViệtNam dầu nhờn động cơ chiếm 60% dầu nhờn bôi trơn S đa dạng của kích cỡ

động cơ và đối tợng sử dụng dẫn đến các yêu cầu bôi trơn khác nhau Cùngvới việc làm giảm ma sát trong chuyển động, dầu nhờn còn có một số chứcnăng khác góp phần cải thiện nhiên liệu , nhợc điểm của máy móc, thiết bịchức năng của dầu nhờn đợc trình bày nh sau:

- Bôi trơn để làm giảm lực ma sát và cờng độ mài mòn, ăn mòn các bềmặt tiếp xúc, làm cho máy móc hoạt động êm ,qua đó đảm bảo cho máymóc có công suất làm việc tối đa và tuổi thọ động cơ đợc kéo dài

- Làm sạch , bảo vệ động cơ và các thiết bị bôi trơn, chống lại sự màimòn, đảm bảo cho máy móc hoat động tốt hơn

- Làm mát động cơ, chống lại sự quá nhiệt của chi tiết

- Làm khít động cơ do dầu nhờn có thể lấp kín đợc những chỗ hở khôngthể nào khắc phục đựơc trong qua trình chế tạo và gia công máy móc

- Giảm mức tiêu thụ năng lợng của thiết bị, giảm chi phí bảo dỡng, sửachữa cũng nh thời gian chết do hỏng hóc thiết bị

I.2 Thành phần hoá học của dầu nhờn.

Dầu mỏ là thành phần chính để sản xuất dầu nhờn,thành phần chínhcủa nó là hydrocacbon và phi hydrocacbon Nguyên liệu chủ yếu để sảnxuất dầu nhờn là phần cất ở nhiệt độ sôi trên 3500c từ dầu mỏ (Phân đoạngazoil chân không ) Vì vậy hầu hết các hợp chất có mặt trong phân đoạnnày đều có mặt trong thành phần của dầu nhờn Trong phân đoạn này,ngoài thành phần chủ yếu là hỗn hợp của nhóm hydrocacbon chữa cácnguyên tử ôxy , lu huỳnh, niken và kim loại (niken, vanadi…) những hợpchất nói trên có những tính chất khác nhau.Có những phần có lợi cho dầunhờn, song cũng có những thành phần có hại cần phải loại bỏ

Sv : Bùi Thành Tài 2 Lớp : Hoá dầu 1_K49

Trang 3

I.2.1 Các hợp chất hydrocacbon naphten và paraphin.

Các nhóm hydro cacbon này đợc gọi chung là các nhóm hydrocacbonNaphten-paraphin đây là nhóm hydrocacbon chủ yếu có trong dầu gốc, từ dầu

mỏ Hàm lợng của nhóm này tuỳ thuộc vào bản chất của dầu mỏ và khoảngnhiệt độ sôi chiếm từ 41 đến 86 % Nhóm hydro cacbon này có cấu trúc chủyếu là hydro cacbon vòng naphten (vòng 5-6 cạnh), có kết hợp các nhánhankyl hoặc izo ankyl và số nguyên tử cacbon trong phân tử có thể từ 20 đến 70cấu trúc vòng có thể ở hai dạng : cấu trúc không ngng tụ ( phân tử có thể chứa

từ 1-6 vòng) Cấu trúc ngng tụ ( phân tử có thể chứa từ 2-6 vòng ngng tụ).Cấu trúc nhánh của các vòng Naphten này cũng rất đa dạng chúng khác nhaubởi một số mạch nhánh ,chiều dài của mạch , mức độ phân nhánh của mạch và

vị trí thế của mạch trong vòng Thông thờng ngời ta nhận thấy rằng:

-Phân đoạn nhờn nhẹ có chứa chủ yếu là các dãy đồng đẳng của xyclohexan, xyclo pentan

-Phân đoạn nhờn trung bình chủ yếu các vòng naphten có các mạchnhánh ankyl,izo ankyl với số vòng từ 2-4 vòng

-Phân đoạn nhờn cao phát hiện thấy các hợp chất các vòng ngng tụ từ 2-4vòng

Ngoài hydro cacbon vòng naphten, trong nhóm này còn có cáchydrocacbon dạng n-paraphin và iso paraphin Hàm lợng của chúng khôngnhiều và mạch cacbon thờng chứa không quá 20 nguyên tử cacbon và nếu sốnguyên tử cacbon lớn hơn 20 thì paraphin sẽ ở dạng rắn và đợc tách ra trongqua trình sản xuất dầu nhờn

I.2.2 Nhóm hydro cacbon thơm và hydro cacbon naphten-thơm.

Loại này phổ biến ở trong dầu chúng thờng nằm ở phân đoạn có nhiệt

độ sôi cao Thành phần cấu trúc của nhóm hydrocacbon này có ý nghĩa quantrọng đối với dầu gốc Một loạt các tính chất sử dụng của dầu nhờn nh tính ổn

định chống oxy hoá, tính nhờn nhiệt, tính chống bào mòn, tính hấp thụ phụgia phụ thuộc vào tính chất và hàm lợng của nhóm hydro cacbon này Tuynhiên hàm lợng và cấu trúc của chúng còn tuỳ thuộc vào bản chất dầu gốc vànhiệt độ sôi của các phân đoạn

-Phân đoạn nhờn nhẹ (350-4000C) có mặt chủ yếu các hợp chất các dãy

đồng đẳng benzen và naphtalen

- Phân đoạn nhờn nặng hơn (400-4500C) phát hiện thấy hydro cacbonthơm 3 vòng dạng đơn hoăc kép

- Trong phân đoạn có nhiệt độ sôi cao hơn có chứa các chất thuộc dãy

đồng đẳng naphtalen, phenatren, antraxen và một số lợng đáng kể loại hydrocacbon đa vòng

Các hydro cacbon thơm ngoài khác nhau về số lợng vòng thơm, còn khácnhau bởi số nguyên tử cacbon ở mạch nhánh và vị trí của nhánh trong nhómnày còn phát hiện sự có mặt của vòng thơm ngng tụ đa vòng Một phần củachúng tồn tại ngay trong dầu gốc với tỷ lệ tuỳ theo nguồn gốc của dầu mỏ cònmột phần đợc hình thành trong quá trình chng cất do phản ứng trùng ngng ,trùng hợp dới tác dụng của nhiệt Một thành phần nữa trong nhómhydrocacbon thơm là một hydro cacbon hỗn hợp naphten – aromat Loạihydrocacbon này làm giảm phẩm chất của dầu nhờn thơng phẩm vì chúng cótính nhớt nhiệt kém và rất dễ bị oxy hoá tạo ra các chất keo nhựa trong quatrình làm việc của động cơ và máy móc

3

Trang 4

nhiệt độ thấp nhng lại làm tăng tính ổn định của độ nhớt theo nhiệt độ và tính

ổn định oxy hoá

Nhóm này có hai loại hydrocacbon rắn là parafin rắn (có thành phần chủyếu là các ankal có mạch lớn hơn 20) và xerezin (là hỗn hợp của cáchydrocacbon naphten có mạch nhánh ankyl dạng thẳng hoặc dạng nhánh vàmột lợng không đáng kể hydrocacbon rắn có vòng thơm và alkyl)

Ngoài những thành phần chủ yếu nói trên , trong dầu bôi trơn còn cóhợp chất hữu cơ nh : lu huỳnh, Nitơ, oxy, tồn tại ở dạng các hợp chất nhựa,asphanten Nhìn chung đây là những hợp chất có nhiều thành phần làm giảmchất lợng của dầu bôi trơn , chúng có màu sẫm , dễ bị biến chất , tạo cặntrong dầu khi làm việc ở nhiệt độ và áp suất cao , chúng đợc loại khỏi dầu nhờquá trình tách lọc và làm sạch

I.3 Các tính chất cơ bản của dầu nhờn

I.3.1 Khối lợng riêng và tỷ trọng

Khối lợng riêng là khối lợng của một đơn vị thể tích của một chất ởnhiệt độ tiêu chuẩn , đo bằng gam/cm3 hay Kg/m3 Tỷ trọng là một tỷ số giữakhối lợng riêng của một chất đã cho ở nhiệt độ qui định và khối lợng riêng củanớc ở nhiệt độ qui định đó Do vậy tỷ trọng có giá trị đúng bằng khối lợngriêng khi coi trọng lợng của nớc ở 40c bằng 1 Trong thế giới tồn tại các hệthống đo tỷ trọng nh sau : 20

5,141

d -131,5

Khối lợng riêng là một tính chất cơ bản và cùng với những tính chất vật lýkhác nó có đặc trng cho từng loại phân đoạn dầu mỏ cũng nh dùng để đánhgiá phần nào chất lợng của dầu thô Đối với dầu bôi trơn ,khối lợng riêng ít

có ý nghĩa để đánh giá chất lợng Khối lợng riêng của dầu đã qua sử dụngkhông khác nhau là mấy so với dầu cha qua sử dụng Tuy nhiên một giá trị bấtthờng nào đó của khối lợng riêng cũng có thể giúp ta phán đoán về sự có mặttrong dầu một phần nhiên liệu Sử dụng chủ yếu của khối lợng riêng là dùng

để chuyển đổi sang thể tích và ngợc lại trong lúc pha trộn, vận chuyển, tồnchứa, cung cấp họăc mua bán dầu nhờn

I.3.2.Độ nhớt của dầu nhờn.

Độ nhớt của một số phân đoạn dầu nhờn là một đại lợng vật lý đặc trngcho trở lực do ma sát nội tại của nó sinh ra khi chuyển động Do vậy độ nhớt

có liên quan đến khả năng bôi trơn của dầu nhờn

Để thực hiện nhiệm vụ bôi trơn, dầu nhờn có độ nhớt phù hợp, bám chắclên bề mặt kim loại và không bị đẩy ra ngoài có nghĩa là ma sát nội tại nhỏ Khi độ nhớt quá lớn sẽ làm giảm công xuất máy do tiêu hao nhiều công đểthắng trở lực của dầu, khó khởi động máy, nhất là vào mùa đông nhiệt độ môitrờng thấp, giảm khả năng làm mát máy, làm sạch máy do dầu lu thông kém Khi độ nhớt nhỏ, dầu sẽ không tạo đợc lớp màng bền vững bảo vệ bề mặtcác chi tiết máy nên làm tăng sự ma sát, đa đến ma sát nửa lỏng nửa khô gây

h hại máy, giảm công xuất, tác dụng làm kín kém, lợng dầu hao hụt nhiềutrong quá trình sử dụng

Độ nhớt của dầu nhờn phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hóa học Cáchydrocacbon parafin có độ nhớt thấp hơn so với các loại khác Chiều dài và độphân nhánh của mạch hydrocacbon càng lớn độ nhớt sẻ tăng lên Các

Trang 5

hydrocacbon thơm và Naphten có độ nhớt cao.Đặc biệt số vòng càng nhiều thì

độ nhớt càng lớn Các hydrocacbon hỗn hợp giữa thơm và Naphten có độ nhớtcao nhất

Độ nhớt của dầu nhờn thờng đợc tính bằng Paozơ (P) hay centipaozơ(cP)

Đối với độ nhớt động lực đợc tính bằng stốc (st) hoặc centi stốc (cS t)

I.3.3 Chỉ số độ nhớt.

Một đặc tính cơ bản nữa của dầu nhờn đó là sự thay đổi của độ nhớt theonhiệt độ Thông thờng khi nhiệt độ tăng độ nhớt sẽ giảm Dầu nhờn đợc coi làdầu bôi trơn tốt khi độ nhớt của nó ít thay đổi theo nhiệt độ, ta nói rằng dầu đó

có chỉ số độ nhớt cao Ngựơc lại nếu độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ, cónghĩa là dầu có chỉ số độ nhớt thấp Chỉ số độ nhớt (VI) là trị số chuyên dùng

để đánh giá sự thay đổi độ nhớt của dầu bôi trơn theo nhiệt độ Quy ớc dầugốc parafin độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ , VI=100

Họ dầu gốc naphten có độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ VI =0 nh vậychỉ số độ nhớt có tính quy ớc

chỉ số độ nhớt VI đợc tính nh sau:

VI =

H L

Ta thấy rằng:

Nếu U-L >0 thì VI sẽ là số âm, dầu này có tính nhiệt kém

Nếu L>U>H thì VI trong khoảng 0 đến100

Nếu H-U>0 thì VI>100, dầu này có tính nhiệt rất tốt

Trang 6

Hình1: Sự thay đổi độ nhớt của dầu bôi trơn theo nhiệt độ, lý giải về trị số độ nhớt (VI)

- Dầu gốc có chỉ số độ nhớt cao HVI

- Dầu gốc có chỉ số độ nhớt trung bình MVI

- Dầu gốc có chỉ số độ nhớt thấp LVI

Hiện nay cũng cha có quy định rõ ràng về chỉ số độ nhớt của các loạidầu gốc nói trên Trong thực tế chấp nhận là chỉ số độ nhớt (VI ) của dầu nhờncao hơn 85 thì đợc gọi là dầu có chỉ số độ nhớt cao Nếu chỉ số độ nhớt thấphơn 30 thì dầu đó xếp vào loại dầu có chỉ số độ nhớt thấp, còn dầu (MVI) nằmgiữa hai giữa hai giới hạn đó thì có chỉ số độ nhớt trung bình Nhng trong chếbiến dầu, từ công nghệ hydro cracking có thể tạo ra dầu gốc có chỉ số độ nhớtcao (>140) Các loại dầu này đợc xếp vào loại có chỉ số độ nhớt cao (VHVI)

Trang 7

hay siêu cao(XHVI) Dầu (LVI) đợc sản xuất từ họ dầu mỏ Naphten Nó đợc7ing khi mà chỉ số ổn định oxy hoá không phảI là chỉ tiêu chính đợc chú trọngnhiều Dỗu gốc (MVI) đợc sản xuất từ dầu chng cất Naphten – Parafin, nhngkhông cần tách chiết sâu còn dầu gốc (HVI) thờng đợc sản xuất từ họ dầuParafin qua tách chiết sâu bằng dung môI chọn lọc và tách sáp.

I.3.4 Điểm đông đặc, màu sắc.

Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó dầu bôi trơn không giữ đợctính linh động và bị đông đặc, ở nhiệt độ nhất định nào đó sẽ đông lại và làmcho động cơ khó khởi động Khi sản phẩm đem làm lạnh trong những điềukiện nhiệt độ nhất định, nó bắt đầu vẩn đục do một số cấu tử bắt đầu kết tinh Màu sắc là một tính chất có ý nghĩa đối với dầu nhờn Dầu có thể cónhiều màu sắc khác nhau nh : vàng nhạt, vàng thẫm, đỏ

Trong một số trờng hợp màu sắc đợc coi là dấu hiệu để nhận biết sựnhiễm bẩn hoặc oxy hóa sản phẩm, nếu bảo quản dầu không tốt gây ra sựchuyển màu sắc nâu, đen … và nó biểu thị chất lợng đã giảm sút

Hầu hết dầu nhờn đều chứa một số lợng sáp không tan và khi dầu đợclàm lạnh, những sáp này bắt đầu tách ra ở dạng tinh thể đan sen với nhau tạothành cấu trúc cứng, giữ dầu ở trong các túi rất nhỏ của các cấu trúc đó, khicấu trúc tinh thể của sáp này tạo thành đầy đủ thì dầu không luân chuyển đợcnữa Để giảm nhiệt độ đông đặc của dầu ngời ta dùng phụ gia hạ nhiệt độ

đông đặc

Yêu cầu dầu nhờn có nhiệt độ đông đặc và điểm đục không thấp hơn giới hạncho phép, chỉ tiêu và chất lợng này đặc biệt quan trọng đối với loại dầu sửdụng ở vùng giá rét ở nớc ta yêu cầu nhiệt độ đông đặc của dầu không quá -

90C

I.3.5 Nhiệt độ chớp cháy của dầu nhờn

Đặc trng cho khả năng an toàn cháy nổ của dầu nhờn là nhiệt độ bắtcháy và chớp cháy

Nhiệt độ bắt cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hơi dầu thoát ra trên bềmặt dầu, khi có mồi lửa lại gần thì bắt cháy

Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó lợng hơi thoát ra trên

bề mặt dầu có thể bắt cháy, khi mồi lửa lại gần và cháy ít nhất trong thời gian

5 giây

Nhiệt độ bắt cháy và chớp cháy của một số loại dầu bôi trơn thờng khácnhau từ 5ữ600c ,tuỳ thuộc độ nhớt của dầu , độ nhớt càng cao thì độ cách biệtcàng lớn

Việc nghiên cứu và hiểu biết về nhiệt độ chớp cháyvà bắt lửa có ý nghĩaquan trọng việc đánh giá phẩm chất dầu nhờn Nhiệt độ chớp cháy và bắt cháythấp là đặc trng cho tính an toàn của dầu nhờn

I.3.6 Trị số axit ,trị số kiềm ,axit-kiềm tan trong nớc.

Trị số axit chính là trị số trung hoà và đợc dùng để xác định độ axit và

độ kiềm của dầu bôi trơn

Trị số trung hoà là tên gọi chung cho trị số axit tổng ( TAN )và trị sốkiềm tổng ( TBN)

Trong dầu nhờn gốc đã qua chế biến vẫn chứa một lợng nhỏ axit nh axitnaphtenic , axit oxy cacbonxilic … sau một thời gian dài sử dụng , hàm lợngcác hợp chất này tăng lên do tác dụng oxy hoá của không khí đối với các hợpchất dễ phản ứng trong dầu Ngoài ra cũng có thể có một lợng nhỏ axit hữu cơnhiễm vào dầu nhờn từ các hợp chất chứa lu huỳnh, tổng nhiên liệu điezenhoặc phụ gia chứa clo pha vào xăng Tính axit còn do một số loại phụ giamang tính axit pha vào dầu

Trị số axít tổng (TAN) là chỉ tiêu đánh giá tính axit của dầu , đặc trng bởi

số mg KOH cần thiết để trung hoà toàn bộ lợng axit có trong một (g) dầu Trị số tan trong nớc biểu hiện sự có mặt của axit vô cơ, đợc phát hiện địnhtính theo sự đổi màu của chất chỉ thị đối với lớp nớc tách khỏi dầu nhờn khilàm kiểm nghiệm Quy đinh tuyệt đối không đợc có axit vô cơ trong dầu

7

Trang 8

Trị số kiềm tổng (TBN) là lợng axit tính chuyển số mg KOH tơng ứng, cầnthiết để trung hoà lợng kiềm có 1 g mẫu Tính kiềm trong dầu tạo ra bởi cácphụ gia có tính tẩy rửa, phụ gia phân tán , đó là những hợp chất cơ kim nhphenollat, sunfonat …Tính kiềm là chỉ tiêu cần thiết để tiên đoán chất lợng dầu

mỏ, nhằm bảo đảm trung hoà các hợp chất axit tạo thành trong quá trình sửdụng ,chống hiện tợng gỉ sét trên bề mặt các chi tiết kim loại ngoài ra trị sốkiềm tổng còn dùng để đánh gía khả năng tẩy rửa của dầu ,giữ cho bề mặt kimloại không bị cặn bẩn ,tránh mài mòn

I.3.7 Hàm lợng tro và tro sun fat trong dầu bôi trơn.

Tro là phần còn lại sau khi đốt cháy đợc tính bằng (%)khối lợng cácthành phần không thể cháy đợc nó sinh ra từ phụ gia chứa kim loại,từ chấtbẩn và mạt kim loại bị mài mòn

Hàm lợng tro có thể định nghĩa là lợng cặn không cháy hay các khoángchất còn lại sau khi đốt cháy dầu

Tro sunfat là phần cặn còn lại sau khi than hoá mẫu ,sau đó phần cặn đợc

xử lý bằng H2 SO4 vànung nóng đến khối lợng không đổi

Độ tro của dầu gốc nói lên mức độ sạch của dầu ,thông thờng trong dầugốc không tro Đối với dầu thơng phẩm không phụ gia hoặc có phụ gia khôngtro , một lợng nhỏ tro đợc xác định thấy sẽ phải xem xét lại chất lợng dầu

I.3.8 Hàm lợng cặn cacbon của dầu nhờn.

Cặn cacbon là lợng cặn còn lại sau khi cho bay hơi và nhiệt phân dầunhờn trong những điều kiện nhất định cặn không chỉ chứa hoàn toàn cacboncủa dầu

Cặn cacbon của dầu bôi trơn là lợng cặn còn lại, đợc tính bằng phần trămtrọng lợng sau khi dầu trải qua quá trình bay hơi, crackinh và cốc hoá trongnhững điều kiện nhất định

Các loại dầu khoáng thu đợc từ bất kì loại dầu thô nào đều có lợng cặntăng theo độ nhớt cuả chúng Các loại dầu cất luôn có lợng cặn các bon nhỏhơn các loại dầu cặn có cùng độ nhớt Các loại dầu parafin thờng có hàm lợngcặn cacbon thấp hơn các loại dầu naphten

Có thể coi trong một chừng mực nào đó , cặn cacbon đặc trng cho xu ớng tạo muội của dầu nhờn trong động cơ đốt trong

h-I.3.9 Độ ổn định oxyhoá của dầu bôi trơn

Độ ổn định của dầu bôi trơn biểu hiện khả năng cảu dầu chống lại nhữngtác động bên ngoài làm thay đổi chất lợng của dầu Dầu có ổn định cao khithành phần hoá học và tính chất của nó ít thay đổi Thực tế nếu nhiệt độ khôngvợt quá 30-400 C thì có thể bảo quản dầu từ 5-10 năm mà chất lợng của dầukhôg thay đổi Sự thay đổi xảy ra trong điều kiện sử dụng ở động cơ Dới tác

động của không khí, ở nhiệt độ cao 200-3000Ccó tác dụng xúc tác kim loại,những thành phần kém ổn định của dầu sẽ tơng tác với oxy tạo nên những sảnphẩm khác nhau và tích luỹ trong dầu, làm giảm chất lợng của dầu nh tăng trị

số axit tổng (TAN) làm tăng hàm lợng nhựa, tạo nhiều chất nhựa bám ở buồngcháy S thay đổi thành phần sẽ làm thay đổi độ nhớt và làm giảm chỉ số độnhớt của dầu

I.4 Công dụng của dầu bôi trơn.

I.4.1 Công dụng làm giảm ma sát.

Mục đích cơ bản của dầu nhờn là bôi trơn các bề mặt tiếp xúc của các chitiết chuyền động nhằm giảm ma sát Máy móc sẽ mòn ngay nếu không có dầubôi trơn Nếu chọn đúng dầu bôi trơn thì hệ số ma sát sẽ giảm từ 100-1000 lần

so với ma sát khô Khi cho dầu vào máy với một lớp dầu đủ dày, dầu sẽ xen

kẽ giữa hai bề mặt, khi chuyển động, chỉ có các phần tử dầu nhờn trợt lênnhau Do đó máy móc làm việc nhẹ nhàng, ít bị mài mòn, giảm đợc công tiêuhao vô ích

I.4.2 Công dụng làm mát.

Khi có ma sát thì bề mạt kim loại nóng lên , nh vậy một lợng nhiệt đã sinh

ra trong quá trình làm việc, lợng nhiệt lớn hay nhỏ phụ thuộc vào hệ số ma

Trang 9

sát , tải trọng ,tốc độ Tốc độ càng lớn thì lợng nhiệt sinh ra càng nhiều , kimloại sẽ bị nóng làm cho máy móc dễ bị hỏng trong khi làm việc Nhờ trạngthái lỏng, dầu chảy qua các bề mặt ma sát đem theo một phần nhiệt truyền rangoài làm cho máy móc làm việc tốt.

I.4.3 Công dụng làm sạch.

Khi làm việc, bề mặt ma sát sinh ra hạt kim loại mịn, những hạt rắn này sẽlàm cho bề mặt bị xớc, hang Ngoài ra ,có thể có cát, bụi tạp chất ở ngoài rơivào bề mặt ma sát, nhờ dầu nhờn lu chuyển tuần hoàn qua bề mặt ma sát,cuốntheo các tạp chất đa về cacte dầu và đợc lắng lọc

I.4.4.Công dụng làm kín.

Trong các động cơ , có nhiều chi tiết truyền động cần phải kín và chínhxác nh pittông - xi lanh , nhờ khả năng bám dính tạo màng dầu nhờn có thểgóp phần làm kín các khe hở , không cho hơi bị rò rỉ, bảo đảm cho máy móclàm việc bình thờng

I.4.5 Bảo vệ kim loại.

Bề mặt máy móc , động cơ khi làm việc thờng tiếp xúc với không khí, hơinớc bị thải …làm cho kim loại bị ăn mòn có thể làm thành màng mỏng phủ kín

bề mặt kim loại nên ngăn cách đợc với các yếu tố trên ,vì vậy kim loại đợc bảo

vệ

9

Trang 10

Chơng II.

Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc

II.1.Thành phần và tính chất của nguyên liệu để sản xuất dầu

gốc.

Nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn trong nền công nghiệp chế biến dầu

mỏ và khí, trớc đây ngời ta thờng dùng cặn mazut qua chng cất chân không tathu đợc các phân đoạn dầu nhờn rồi qua các bớc làm sạch tiếp theo mới thu đ-

ợc dầu nhờn gốc Về sau này ngành chế tạo máy phát triển ,và công nghiệpnặng phát triển đòi hỏi chủng loại dầu nhờn ngày càng phong phú và đòi hỏi

số lợng cũng nh chất lợng ngày càng cao, nên các nhà công nghệ đã nghiêncứu và tận dụng phần cặn gudron làm nguyên liệu để sản xuất phân đoạn dầunhờn cặn có độ nhớt cao Nh vậy nguyên liệu chủ yếu để sản xuất dầu nhờn làcặn mazut và cặn gudron

Các hợp chất có mặt trong nguyên liệu gồm các loại sau:

-Các hợp chất dị nguyên tố chứa oxy nitơ,lu huỳnh

Trang 11

II.2 Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc.

II.2.1 Sơ đồ công nghệ truyền thống sản xuất dầu nhờn

Việc tách các thành phần không mong muốn trong sản xuất dầu gốc đợcthực hiện nhờ các quá trình lọc dầu sẽ cho phép sản xuất dầu gốc có chất lợngcao, ngay cả với phân đoạn dầu nhờn của dầu thô cha thích hợp cho sản xuấtdầu nhờn ,sơ đồ công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc từ dầu mỏ bao gồm cáccông đoạn sau:

- Chng chân không nguyên liệu ma zut

- Chiết tách, trích li bằng dung môi

- Tách hydrocacbon rắn( sáp hay prolactrum)

- Làm sạch lần cuối bằng hydro hoá

II.2.2 Chng cất chân không nguyên liệu cặn mazut

Để nhận các phân đoạn dầu cất , các quá trình đầu tiên nhằm sản xuất dầu

nhờn là quá trình chng chân không ma zut để nhận các phân đoạn dầu nhờncất và cặn gudron Mục đích của quá trình là nhằm làm phân chia hoàn thiệncác phân đoạn dầu nhờn có giới hạn sôi và tách triệt để các chất nhựa vàasphanten ra khỏi phần dầu nhờn cất

Dầucất nhẹ Dầu cất trung Dầu cất nặng Cặn gudron

Chiết bằngDung môi bằng propan Tách asphanten

Dầu cất nhẹ Dầu cất trung Dầu cất nặng Dầu cặn

Trang 12

II.2.3 Các quá trình trích ly , chiết tách bằng dung môi.

Mục đích của quá trình trích ly là chiết tách các cấu tử không mongmuốn chứa trong các phân đoạn dầu nhờn mà bằng chng cất không thể loại bỏ

đợc Các cấu tử này thờng làm cho dầu nhờn sau một thời gian bảo quản hay

sử dụng bị biến đổi màu sắc tăng độ nhớt ,xuất hiện các hợp chất có tính axitkhông tan trong dầu, tạo thành cặn nhựa và cặn bùn trong dầu

Nguyên lý của quá trình tách bằng dung môi và dựa vào tách các chấthoà tan chọn lọc của dung môi đợc sử dụng, khi trộn dung môi với điều kiệnthích hợp, các cấu tử trong nguyên liệu sẽ đợc phân thành hai nhóm:

Nhóm các cấu tử hoà tan tốt vào dung môi tạo thành pha riêng với tên gọi

là pha chiết ( estrak), còn phần không hoà tan hay hoà tan rất ít vào dung môigọi là rafinat Sản phẩm có ích nằm trong pha chiết (estrak) hay pha rafinattuỳ theo dung môi sử dụng Nhng trong thực thế ngời ta quen gọi pha chứa sảnphẩm là pha rafinat còn pha cần phải loại là pha là pha (estrack) Dựa vào bảnchất của dung môi mà ngời ta chia thành dung môi có cực và dung môi không

có cực hay dung môi hỗn hợp, nhng dù là loại nào, dung môi đợc chọn phảithoả mãn các yêu cầu sau:

Phải có tính hoà tan chọn lọc, tức là phải có khả năng phân tách thành hainhóm cấu tử là nhóm có lợi và nhóm không có lợi cho dầu gốc Tính chất này

đợc gọi là độ chọn lọc của dung môi ,thêm nữa dung môi phải bền về hoáhọc,không phản ứng với cấu tử của nguyên liệu ,không gây ăn mòn và dễ sửdụng , có giá thành rẻ và dễ kiếm

Có nhiệt độ sôi khác xa so với các cấu tử cần tách, để dễ dàng thu hồidung môi, tiết kiệm đợc năng lợng

Ba loại dung môi có cực để tách phần hydrocacbon thơm và cặn nhựa rakhỏi các phân đoạn dầu nhờn cất hiện nay đang sử dụng phổ biến đó làphenon, furfurol và, N-metylpirolydon Còn để tách các hợp chấn nhựa asphantrong phân đoạn gudron phổ biến là dùng prophan lỏng

II.2.3.1 Quá trình khử asphan trong phần cặn gudron

1.Mục đích và ý nghĩa của quá trình:

Trong gudron có thể chứa các cấu tử không có lợi cho dầu gốc nếu đa trựctiếp vào trích ly sẽ không cho đạt chất lợng hiệu qủa mong muốn, chính vì thếngời ta thờng tiến hành khử asphan trớc Trong quá trình sản xuất dầu nhờn,phổ biến là dùng propan lỏng để khử chất nhựa asphan trong phân đoạngudron

Mục đích của quá trình này là ngoài việc tách các hợp chất nhựa asphancòn cho phép tách các hợp chất thơm đa vòng để làm giảm độ nhớt, chỉ sốkhúc xạ, độ cốc hoá và nhận đợng dầu nhờn nặng có độ nhờn cao cho dầugốc

2.Cơ sở lý thuyết của quá trình

Cơ sở lí thuyết của của quá trình là các hợp chất nhựa, asphan chiếmphần chủ yếu trong cặn gudron, chúng là các hợp chất có khả năng hoà tankém trong dung môi không cực Nhờ tính chất này, ngời ta chọn dung môiparafin để tách chúng.Dung môi tạo điều kiện cho quá trình đông tụ các chấtnhựa –asphan và hoà tan chọn lọc hydrocacbon Trong dung môipharafinic,khả năng hoà tan các hợp chất hydrocacbon có thể sắp xếp theo thứ

tự giảm dần sau:

Naphaten > parafin>Hydrocacbon thơm một vòng > Hydrocacbon thơm

đa vòng

Do vậy, trong quá trình khử asphan, đồng thời xảy ra hai quá trình là

đông tụ, lắng các chất nhựa asphan và trích ly các hợp chất Hydrocacbon Nếutăng dần trọng lợng phân tử của dung môi không cực sẽ làm tăng khả năng

Trang 13

hoà tan của dung môi và nh vậy sẽ làm giảm độ chọn lọc Chính vì thế màtrong thực tế, prophan lỏng là dung môi thích hợp của quá trình này

II.2.3.2 Các quá trình trích ly bằng dung môi chọn lọc.

a Công dụng

Các quá trình này có nhiệm vụ tách các hydrocacbon thơm đa vòng,các chất nhựa asphan bằng các dung môi có cực nhằm cải thiện thành phầnhoá học của dầu nhờn Các quá trình này đợc xem nh là các quá trình làmsạch chọn lọc của dầu nhờn

b Cơ sở lý thuyết.

Các hợp chất nhựa và hydrocacbon thơm đa vòng là các hợp chất cóhại, không mong muốn có trong dầu nhờn Sự có mặt cuả chúng không nhữnglàm cho chất lợng dầu kém đi, chỉ số độ nhớt thấp mà chúng còn làm cho màudầu rất xấu Các hợp chất này bằng phơng pháp chng cất không thể loại bỏ đ-

ợc Làm sạch dựa vào tính chất hoà tan chọn lọc của dung môi có cực, chophép sản xuất ra dầu gốc chất lợng cao từ bất cứ dầu thô nào Vai trò quantrọng trong quá trình làm sạch chọn lọc là độ chọn lọc và khả năng hoà tancủa dung môi

Độ chọn lọc là khả năng phân tách rõ ràng các cấu tử nguyên liệu vàorafinat bao gồm các hợp chất có ích izo parafin, naphten lai hợp parafin –naphten và các hợp chất thơm một vòng, còn phần trích ly chỉ có các cấu tử cóhại nh là các hợp chất đa vòng, nhựa asphan và một lợng rất nhỏ các hợp chất

có lợi

Khả năng hoà tan của dung môi là đại lợng đợc thể hiện bằng lợngdung môi cần thiết để hoà tan một lợng xác định các cấu tử của nguyên liệu,hay nói cách khác là trong điều kiện để nhận rafinat có chất lợng xác định, l-ợng dung môi cần thiết càng ít để nhận đợc cùng một lợng rafinat chất lợng t-

ơng đơng thì khả năng hoà tan của dung môi càng lớn Về nguyên lý độ chọnlọc và khả năng hoà tan là hai đại lợng ngợc nhau, tăng chỉ tiêu này sẽ dẫn tớigiảm chỉ tiêu kia

Độ hoà tan của hydrocacbon trong dung môi có cực không chỉ phụ thuộcvào các cấu trúc hydrocacbon mà còn phụ thuộc vào nhiệt độ và thờng tuântheo quy luật sau:

- Khi tăng số vòng trong phân tử hydrocacbon thì độ hoà tan tăng

- Khi răng chiều dài mạch ankyl độ hoà tan giảm xuống

- Độ hoà tan giảm khi tăng số nguyên tử cacbon trong nguyên tử naphten

- Độ hoà tan của hydrocacbon thơm sẽ lớn hơn naphten khi có cùng sốnguyên tử cacbon trong vòng

-Hydrocacbon farafin có độ hoà tan nhỏ nhất

Các u điểm khi làm sạch dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc

+ Không tác dụng hoá học với nguyên liệu, tránh đợc mất mát các cấu tửcần thiết

+ Dung môi có khả năng tái sinh lại đợc nên chi phí dung môi ít hơn, dẫn

đến làm tăng hiệu quả kinh tế của quá trình

+ Quá trình đợc tiến hành trên thiết bị một cách liên tục, nên công suấtlớn

Bảng 2: Một số tính chất của các dung môi

Trang 14

II.2.4 Quá trình tách sáp.

Sáp là hỗn hợp chủ yếu là các parafin phân tử lợng lớn và một lợng nhỏcác hydrocacbon khác có nhiệt độ nóng chảy cao ( chúng dễ kết tinh ở nhiệt

độ thấp) và kém hoà tan vào dầu nhờn ở nhiệt độ thấp Vì thế chúng cần phảitách ra khỏi dầu

II.2.4.1 Quá trình tách sáp bằng phơng pháp kết tinh.

Khi tiến hành làm lạnh phân đoạn dầu nhờn , sáp đợc tách ra do chúng bịkết tinh Nh vậy bằng cách kết tinh có thể xử lý dầu nhờn chứa sáp Quá trìnhnày dựa vào nguyên lý kết tinh parafin rắn bằng cách làm lạnh Sau đó táchchúng khỏi dầu nhờn lọc Trong các dây chuyền sản xuất trớc đấy, dầu đợclàm lạnh ở các dàn lạnh, sau đó hỗn hợp đặc chứa dầu và sáp đợc chuyển qua

bộ phận lọc ép áp suất Tại đây những tinh thể sáp đợc giữ lại, còn dầu nhờn

đợc chảy qua Khi lớp sáp đã đủ dày, xả áp và tháo các bánh sáp ra Phơngpháp này có các nhợc điểm sau :

- làm việc gián đoạn và nhiều khâu phải dùng tới áp suất

- Độ nhớt của dầu tách sáp lớn gây trở ngại cho quá trình lọc, đặc biệt làcác loại dầu có độ nhớt cao

- Không áp dụng cho nguyên liệu là dầu cặn vì tách sáp không triệt để,

do các vi tinh thể parafin đợc tạo ra trong quá trình không thể tách rabằng lọc

II.2.4.2 Tách bằng dung môi chọn lọc.

Để khắc phục các nhợc điểm trên ngời ta sử dụng dung môi để tăng độlinh động của dầu nhờn Do sáp cũng có thể hoà tan vào dung môi , nên phảitiến hành ở nhiệt độ thấp và phải chọn dung môi thích hợp Với dung môi có

độ chọn lọc cao, có thể thu đợc phần lọc ở nhiệt độ thấp, ngay ở nhiệt độ kếttinh sáp Nhờ vậy có thể kết tinh đợc mọi thể loại sáp và dễ tách ra bằng lọc

Độ nhớt của hỗn hợp thấp còn cho phép thay quá trình lọc gián đoạn bằng quátrình lọc chân không liên tục có hiệu quả kinh tế cao Một dung môi tách sáptốt phải thoả mãn các yêu cầu sau :

- ít hay không hoà tan sáp

- - Hoà tan tốt dầu nhờn ở nhiệt độ kết tinh sáp

- Sáp ở dạng tinh thể lớn để dễ tách bằng lọc

- Có nhiệt độ sôi thấp để dễ tách khỏi dầu, tiết kiệm năng lợng

- Dung môi phải dễ kiếm, rẻ không độc hại và không gây ăn mòn

- Tỷ lệ dung môi trên nguyên liệu dầu thấp để giảm chi phí vận hành

II.2.4.3 Quá trình làm sạch bằng hydro:

Quá trình tinh chế sản phẩm dầu đã tách sáp là quá trình cần thiết nhằmloại bỏ các chất hoạt động về mặt hoá học, có ảnh hởng đến độ màu của dầugốc Ví dụ, các hợp chất nitơ có ảnh hởng rất mạnh đến màu sắc cũng nh độbền màu của dầu gốc, vì thế phải loại bỏ chúng và đó chính là yêu cầu của quátrình tinh chế bằng hydro

Tính chất của dầu nhờn sau khi hydro hoá làm sạch đợc thay đổi nh sau

Trang 15

II.2.5.Quá trình tách asphan bằng prophan.

Thông thờng để sản xuất dầu gốc có thể đa thẳng thẳng các phân đoạn

đầu cất nhẹ sang các thiết bị chiết tách bằng dung môi, nh các phân đoạn dầucặn ở tháp chng cất chân không đòi hỏi phải tách asphan để loại trừ các loạinhựa đến khi qua khâu tách chiết Nh vậy các nguyên liệu này phải đa qua quátrình tinh chế loại asphan để tách các hợp chất nhựa, asphan là mộthydrocacbon thơm đa vòng Nhờ quá trình này mà dầu thu đợc có độ nhờnthấp và giảm xu hớng tạo cặn dạng gốc

Propan có một tính chất đặc biệt là từ 40-60oC nó hoà tan parafinr rất tốt,

nh khả năng này giảm khi nhiệt độ tăng cho đến khi đặt đến nhiệt độ tới hạncủa propan (96,8oC), tất cả các hydrocacbon trở nên không tan Trong khoảng

40 đến 96,8oC các hợp chất nhựa và asphan có phần tử lợng cao hầu nh khôngtan trong propan Propan thờng đợc dùng làm dung môi cho quá trình táchasphan nhng cũng có thể dùng etan và butan

Quá trình tách bằng các phân đoạn chủ yếu dựa vào trọng lợng phân tử,còn chiết tách bằng dung môi thì dựa vào chủng loại phân tử Quá trình táchasphan nằm ở vị trí trung gian hai quá trình này, vì tách asphan phụ thuộc vàocả trọng lợng phân tử và chủng loại cấu trúc phân tử Sơ đồ đơn giản của quátrình tách asphan bằng prophan dợc trình bày ở hình 11

Nguyên liệu tiếp xúc với prophan lỏng lớn gấp 5 - 8 lần theo thể tích ởnhiệt độ thích hợp Rafinat gồm dung môi chứa 15 - 20 % (trọng lợng) dầu.Dầu càng nặng thì prophan dùng càng phải lớn Pha chiết chứa từ 30 - 40 %prophan (theo thể tích) Đó không hẳn là dung dịch mà là một dạng nhũ tơngcủa các hợp chất asphan trong propan ở hình 11 cho thấy propan đợc đa vàotháp chiết, còn nguyên liệu (phần cặn chng cất chân không) đợc đa vào đỉnhtháp Vì propan chuyển động ngợc lên đỉnh tháp, nó hoà tan dầu từ nguyênliệu và mang chúng theo lên đỉnh Các loại chất nhựa asphan đi ra từ đáy tháp,còn hốn hợp dầu propan đi ra từ đỉnh là phần rafinat Propan sau khi thu hồilại đa vào chu trình sử dung tiếp

15

Trang 16

Chơng III.

Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc

dùng phơng pháp trích ly bằng furfurol III.1 Mục đích và ý nghĩa của quá trình trích ly bằng dung môi furfurol.

Mục đích của quá trình trích ly là chiết tách các cấu tử không mong muốn chứa trong các phân đoạn dầu nhờn mà chng cất không thể loại

ra đợc Các cấu tử này thờng là các chất nhựa, phi hydrocacbon, các hydrocacbon thơm mạch bên ngắn ngng tụ cao– thờng làm cho dầu

nhờn sau một thời gian bảo quản hay sử dụng lại biến đổi màu sắc,

tăng độ nhớt, xuất hiện các hợp chất có tính axit không tan trong dầu, tạo cặn nhựa và cặn bùn trong dầu.

Nguyên lý của quá trình tách bằng dung môi chọn lọc là dựa vào tính chất hoà tan có chọn lọc của dung môi đợc sử dụng Khi trộn dung môi vào nguyên liệu ở điều kiện thích hợp, các cấu tử của nguyên liệu

sẽ phân thành hai nhóm: nhóm hoà tan tốt trong dung môi tạo thành pha riêng gọi là pha trích (extrack); còn phần không hoà tan hay hoà tan rất ít trong dung môi gọi là rafinat Sản phẩm có ích có thể nằm trong pha trích hay rafinat tuỳ thuộc vào loại dung môi sử dụng Với

dung môi furfurol thì sản phẩm có ích không hoà tan vào dung môi

này, nên chủ yếu trong pha trích là những cấu tử có hại đối với dầu nhờn.

Do đó quá trình trích ly bằng dung môi chọn lọc đặc biệt có ý nghĩa trong việc sản xuất dầu nhờn Quá trình này làm tăng độ ổn định, chống oxy hoá cho dầu nhờn, tăng chỉ số độ nhớt, giảm tỷ trọng, giảm

độ nhớt, giảm độ cốc hoá, làm sáng màu cho dầu nhờn Tuy nhiên,

nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn lại tăng lên.

III.2 Dung môi furfurol

Dung môi furfurol có công thức phân tử là :C4H3CHO, furfurol là mộthợp chất tinh khiết, là một chất lỏng không màu hoà tan rất tốt trong dungmôi hữu cơ ít tan trong nớc dung môi này là dung môi rất quan trọng ,dùng đểsản xuất nhựa, tinh chế dầu nhờn

Ngày nay ngời ta đang sử dụng phổ biến 3 loại dung môi có cực để táchcác hợp chất nhựa và thơm đa vòng ra khỏi nguyên liệu dầu nhờn là phenol,furfurol và N metylphirolidon (NMP)

Các nhà máy ở Liên Bang Nga, dung môi chủ yếu dùng cho quá trình làmsạch chọn lọc là phenol Phenol có khả năng hoà tan cao, tạo điều kiện thuậnlợi cho làm sạch nguyên liệu dầu nhờn, nhất là loài có chứa nhiều cặn và có

độ nhờn cao, đồng thời dung môi này cũng rẻ tiền và dễ kiếm

Nhng ở các nhà máy khác trên thế giới lại hay dùng quá trình làm sạchbằng dung môi chon lọc furfurol do ít độc hại hơn so với phenol Và tuy cókhả năng hoà tan kém hơn phenol, nhng dung môi này có độ chon lọc caohơn Điều này sẽ cho hiệu quả lớn hơn khi dùng furfurol để làm sạch phần cấtchứa nhiều hidrocacbon thơm.Tính ôxy hoá mạnh và dễ tạo nhựa khi có mặtkhông khí và nớc là nhợc điểm chính của dung môi furfurol Để tránh quátrình oxy hoá, trong công nghiệp ngời ta hay dùng các biện pháp sau:

Bảo quản furfurol trong môi trờng khí trơ Kiểm tra chặt chẽ nhiệt độtrong hệ thông đun nóng và tái sinh dung môi hay khử khí sơ bộ của nguyên

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	427,5 KB