Nghiên cứu ảnh hưởng của thành phân tính chất copolyme etylen propylen đến một số thông số hóa lý quan trọng của dầu nhớt

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TỪ PHÚC SINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN TÍNH CHẤT COPOLYME ETYLEN-PROPYLEN ĐẾN MỘT SỐ THÔNG SỐ HOÁ LÝ QUAN TRỌNG CỦA DẦU NHỚT Chuyên ngành: Công nghệ hoá học Mã số: 2.10.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2007 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS Phạm Thành Quân ThS Dương Thành Trung Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA , ngày ……… tháng …… năm …… TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Ngày, tháng, năm sinh: Chuyên ngành: TỪ PHÚC SINH 25 – 12 – 1981 Công nghệ hoá học Phái: Nam Nơi sinh: TP HCM MSHV: 00504121 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần tính chất copolyme etylen-propylen đến số thơng số hoá lý quan trọng dầu nhớt II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: • Xác định thành phần tính chất phụ gia tăng số độ nhớt (VII) • Ảnh hưởng q trình gia cơng VII • Nghiên cứu mối liên hệ giứa thành phần tính chất VII với thơng số hố lý quan trọng dầu nhớt: độ nhớt, số độ nhớt, điểm đông đặc III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực LV ghi Quyết định giao đề tài): IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Phạm Thành Quân ThS Dương Thành Trung CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chun ngành thơng qua TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Thành Quân thầy Dương Thành Trung tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ suốt thời gian tiến hành luận văn Xin cảm ơn tất thầy cô, bạn bè có ý kiến đóng góp, phê bình quý báu để giúp hoàn thành tốt luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ban lãnh đạo toàn thể cán công nhân viên Nhà máy dầu nhớt Vilube tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực luận văn Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn anh Cao Hoài Nhân giám đốc Nhà máy, anh Phan Quang Viên trưởng phòng hóa nghiệm nhà máy tận tình bảo giúp đỡ thực luận văn TÓM TẮT Trong luận án này, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia tăng số độ nhớt loại copolyme etylen-propylen dầu nhớt Các mẫu phụ gia tăng số độ nhớt (VII) rắn gia công với dầu gốc điều kiện nhiệt độ cao kết hợp khuấy trộn mạnh để tạo thành dung dịch lỏng dạng keo Các mẫu phụ gia VII gia công pha trộn với loại dầu gốc với tỉ lệ khác nhau, sau khảo sát thông số: • Độ nhớt 40oC 100oC theo tiêu chuẩn ASTM D445 • Chỉ số độ nhớt theo tiêu chuẩn ASTM D2270 • Điểm đông đặc theo tiêu chuẩn ASTM D97 Kết đạt đề tài là: • Xác định quy trình gia công phù hợp cho phụ gia VII: phương pháp gia công, tỉ lệ phụ gia sử dụng, thời gian gia công • Xác định mối liên hệ giứa thành phần tính chất VII với thông số hoá lý quan trọng dầu nhớt: độ nhớt, số độ nhớt, điểm đông đặc Kết sở để đánh giá lựa chọn loại phụ gia VII thích hợp cho dầu nhớt ABSTRACT In this thesis, we reseached the effect of ethylene-propylene copolymer Viscosity Index Improver (VII) on base oil Firstly, solid VIIs were processed with base oil in high temperature and vigorous stir to change to gel state Secondly, processed VIIs were blended with base oils in various ratios After that, these mixtures were determined some important properties: • Viscosity at 40oC and 100oC base on ASTM D445 • Viscosity Index base on ASTM D2270 • Pour point base on ASTM D97 We got some results as the following: • Determined suitable process for VII: method, ratio, time • Determined effect of VII on some important properties of lubricant: viscosity, viscosity index, pour point This work is a base to choose suitable VII for lubricant MUÏC LUÏC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 ĐỘ NHỚT: [1], [5] 2.1.1 Khái niệm: 2.1.2 Ý nghóa độ nhớt: 2.1.3 Phân loại độ nhớt: 2.1.3.1 Độ nhớt tuyệt đối: 2.1.3.2 Độ nhớt tương đối (độ nhớt biểu kiến): 2.1.3.3 Độ nhớt động học: 2.1.4 Cấp độ nhớt: 2.1.4.1 Dầu động cơ: 2.1.4.2 Daàu công nghiệp: 2.1.5 Cách xác định độ nhớt theo tiêu chuẩn ASTM D445: 2.2 CHỈ SỐ ĐỘ NHỚT VI (VISCOSITY INDEX) : [1], [5], [6] 2.2.1 Khái niệm: 2.2.2 Cách xác định số độ nhớt theo tiêu chuẩn ASTM D2270: 10 2.2.2.1 Các loại dầu có số độ nhớt nhỏ 100: 10 2.2.2.2 Các loại dầu có số độ nhớt từ 100 trở lên: 12 2.3 ĐIỂM ĐÔNG ĐẶC: [1] .13 2.4 THÀNH PHẦN CỦA DẦU BÔI TRƠN: [1], [5], [6] 13 2.4.1 Dầu gốc: 14 2.4.1.1 Khái niệm: 14 2.4.1.2 Phân loại dầu gốc: 17 2.4.2 Phụ gia cải thiện số độ nhớt: 18 2.4.2.1 Khái niệm: 18 2.4.2.2 Lịch sử cuûa VII: 19 2.4.2.3 Phân loại phụ gia VII: 20 2.4.2.4 Công thức cấu tạo loại phụ gia VII: 21 2.4.2.5 Cấu trúc hóa học loại phụ gia VII chính: 21 2.4.2.6 Cơ chế hoạt động phụ gia VII: 22 2.5 POLYME: [2] .22 2.5.1 Khái niệm: 22 2.5.2 Phân loại: 23 2.5.2.1 Phân loại theo thành phần hoá học mạch chính: 23 2.5.2.2 Phân loại theo cấu trúc: 23 2.5.2.3 Phân loại theo cách xếp nhóm chức không gian: 23 2.5.2.4 Phân loại dựa tính chất lý: 24 2.5.3 Khối lượng phân tử đường phân bố khối lượng phân tử: 25 2.5.3.1 Khối lượng phân tử trung bình soá: 26 2.5.3.2 Khối lượng phân tử trung bình khối: 26 2.5.2.3 Đường phân bố trọng lượng phân tử : 26 2.5.2.4 Phương pháp xác định khối lượng phân tử : 27 2.5.3 Cấu trúc cuûa polyme : 28 2.5.3.1 Cấu trúc vô định hình : 28 2.5.3.2 Cấu trúc kết tinh: 29 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 33 3.1 MỤC TIÊU CỦA NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM: 33 3.2 ĐIỀU KIỆN TIẾN HÀNH: 33 3.2.1 Duïng cuï: 33 3.2.2 Thiết bị : 33 3.3 NGUYÊN LIỆU: 35 3.3.1 Dầu gốc : 36 3.3.1.1 Dầu khoáng SN150: 36 3.3.1.2 Daàu khoaùng SN250: 37 3.3.1.3 Dầu khoáng SN500: 37 3.3.1.4 Daàu khoaùng J150 : 38 3.3.2 Phụ gia tăng số độ nhớt : 38 3.3.2.1 Phuï gia Nordel 145: 39 3.3.2.2 Phuï gia Nordel 225: 39 3.3.2.1 Phuï gia Nordel 245: 39 3.3.2.1 Phuï gia Nordel 3430: 40 3.3.2.1 Phuï gia Nordel 3745: 40 3.4 THỰC NGHIỆM: .40 3.4.1 Quy trình gia công phụ gia: 40 3.4.1.1 Tỷ lệ phụ gia gia coâng: 40 3.4.1.2 Các hình thức gia công: 41 3.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng VII đến dầu nhớt : 42 3.4.2.1 Tráng rửa dụng cụ: 42 3.4.2.2 Chuẩn bị maãu: 42 3.4.2.3 Tiến hành thí nghiệm : 43 CHƯƠNG : KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN 45 4.1.QUY TRÌNH GIA CÔNG PHỤ GIA : 45 4.1.1 Kết thực nghieäm: 45 4.1.2 Bàn luận : 46 4.2 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA VII: 47 4.2.1 Kết thực nghiệm: 47 4.2.2 Bàn luận : 58 4.2.2.1 Độ nhớt dầu : 58 4.2.2.2 Chỉ số độ nhớt VI dầu : 60 4.2.2.3 Điểm đông đặc dầu : 61 4.2.2.4 Lựa chọn phụ gia VII : 62 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHUÏ LUÏC 65 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT API American Petroleum Institute ASTM American Society for Testing & Materials BS Bright Stock DP Degree of polymerization ISO International Organization for Standardization OCP Olefin copolymer PAO Poly Alpha Olefins PE Poly Etylen PP Poly Propylen SAE Society of Automotive Engineers SI International System of Unit of measurement VI Viscosity Index (chỉ số độ nhớt) VII Viscosity Index Improver (phụ gia cải thiện số độ nhớt) VM Viscosity Modifier (phụ gia cải thiện độ nhớt) o Dầ u gốc J150 C 0 12 16 20 -5 3430 145 245 225 3745 -10 -15 Đồ thị điểm đông đặc hỗn hợp VII dầu gốc J150 %VII o Dầ u gố c SN150 C 0 12 16 20 -5 3430 145 245 225 3745 -10 -15 Đồ thị điểm đông đặc hỗn hợp VII dầu gốc SN150 %VII o Dầ u goá c SN250 C 0 12 16 20 -5 3430 145 245 225 3745 -10 % V II -15 Đồ thị điểm đông đặc hỗn hợp VII dầu gốc SN250 o Dầ u goá c SN500 C 0 12 16 20 -2 -4 3430 145 245 225 3745 -6 -8 Đồ thị điểm đông đặc hỗn hợp VII dầu gốc SN500 %VII THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CÁC LOẠI PHỤ GIA LÝ LỊCH Họ tên TỪ PHÚC SINH Ngày sinh 25/ 12/ 1981 Nơi sinh Tp Hồ Chí Minh Địa liên lạc 19b Trần Văn Đang P9 Q3 Tp Hồ Chí Minh Điện thoại 091 3736233 Email tuphucsinh@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2004-2006 : Học viên cao học trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM • Chuyên ngành : Hoá Dầu 1999-2004 : Sinh viên trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM • Chuyên ngành : Hoá Dầu QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC • Từ 4/2006 – 1/2007: Làm việc phòng kỹ thuật Công ty liên doanh dung dịch khoan MI Việt Nam • Từ 5/2004 – 4/2006: Làm việc phòng hoá nghiệm-Nghiên cứu phát triển sản phẩm Công ty cổ phần Dầu nhớt Hoá chất Việt Nam (VILUBE Corp.) ... TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần tính chất copolyme etylen- propylen đến số thơng số hố lý quan trọng dầu nhớt II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: • Xác định thành phần tính chất phụ gia tăng số độ nhớt. .. độ nhớt, số độ nhớt điểm đông đặc dầu nhớt thông số quan trọng Chúng đặt mục tiêu đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần tính chất phụ gia tăng số độ nhớt (VII) Copolyme etylen- propylen đến số. .. gia tăng số độ nhớt (VII) • Ảnh hưởng q trình gia cơng VII • Nghiên cứu mối liên hệ giứa thành phần tính chất VII với thơng số hố lý quan trọng dầu nhớt: độ nhớt, số độ nhớt, điểm đông đặc III-