Nghiên cứu sử dụng dầu nhờn thải làm nhiên liệu đốt FO

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CHHOUN VI THUN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG DẦU NHỜN THẢI LÀM NHIÊN LIỆU ĐỐT FO LUẬN VĂN CAO HỌC CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA DẦU NĂM 2004 HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN LỜI CÁM ƠN Tác giả xin trân trọng cám ơn thầy hướng dẫn: PGS.TS PHAN MINH TÂN Đã tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến, truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để luận văn hoàn thành Xin chân thành cám ơn tất Thầy Cô, Anh Chị thuộc phòng ban chức năng, phòng QL SĐH tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành khóa học Chân thành cám ơn Thầy nhận xét phản biện cho luận văn Cuối xin cám ơn tất bạn công ty TNHH điểm vàng C & S có nhiệt tình ủng hộ giúp đỡ thời gian làm luận văn Tp Hồ Chí Minh, Ngày 30 Tháng Năm 2004 CHHOUN VI THUN LỚP CAO HỌC CNHH – K12 LUẬN VĂN THẠ C SỸ -2- HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN TÓM TẮT Dầu nhờn chất bôi trơn thiếu ngành công nghiệp dân dụng Nhờ sử dụng dầu nhờn bôi trơn giảm đáng kể lượng tiêu hao để thắng ma sát máy móc, động Chính vậy, lượng dầu nhờn sử dụng ngày tăng (khoảng 10%/năm) Hiện Việt nam sử dụng khoảng 340.000 tấn/năm Dầu nhờn qua sử dụng (dầu nhờn thải) chất thải nguy hại, sử dụng không mục đích thải trực tiếp môi trường gây lãng phí ô nhiễm trầm trọng đến môi trường xung quanh, đăïc biệt nguồn nước Một phương án xử lý tận dụng dầu nhờn thải đơn giản, hiệu sử dụng làm nhiên liệu đốt công nghiệp Xong sử dụng trực tiếp gây vấn đề môi trường khó lường trước Do cần nghiên cứu cách phối trộn nguyên liệu phối trộn phù hợp nhằm nâng cao hiệu sử dụng chất thải Kết nghiên cứu cho thấy: - Nguyên liệu tương hợp để phối trộn với dầu nhờn thải làm nhiên liệu dầu FO; - Để sử dụng hiệu dầu nhờn thải làm nhiên liệu với dầu FO cần xử lý sơ trước phối trộn; - Chỉ có dầu nhờn thải từ động xăng động diesel phối trộn với dầu FO cho nhiên liệu đáp ứng yêu cầu nhiên liệu FO (TCVN) - Đã tìm tỷ lệ phối trộn thích hợp với loại dầu nhờn thải tính toán thực nghiệm; - Phương án đưa đơn giản, hiệu quả, khả thi; LUẬN VĂN THẠ C SYÕ -3- HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN MỤC LỤC CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ DẦU NHỜN I.1 Tính chất, công dụng, thành phần phân loại dầu nhờn trang 11 I.1.1 Các tính chất công dụng dầu nhờn 11 I.1.1.1 Bôi trơn 11 I.1.1.2 Làm mát .11 I.1.1.3 Làm kín 11 I.1.1.4 Làm 12 I.1.1.5 Bảo vệ kim loaïi 12 I.1.1.6 Làm máy .12 I.1.2 Thành phần phân loại dầu nhờn 13 I.1.2.1 Thành phần dầu nhờn 13 Dầu gốc 13 Chất phụ gia 14 I.1.2.2 Phân loại dầu nhờn .22 Phaân loại theo thành phần 22 Phân loại theo phương pháp làm 24 Phân loại theo mục đích sử dụng 25 Phân loại theo tính .25 Các loại dầu nhờn dùng cho động xăng 26 I.2 Chỉ tiêu đánh giá dầu nhờn 27 I.2.1 Độ nhớt 27 I.2.2 Chỉ số độ nhớt 28 I.2.3 Điểm bắt cháy 28 I.2.4 Điểm đông đặc 28 I.2.5 Trò số axit trị số kiềm 28 I.2.6 Hàm lượng tro vaø tro sunfat 29 I.2.7 Tỷ trọng 29 I.2.8 Haøm lượng cặn cacbon 30 I.2.9 Độ bền oxy hóa .30 I.2.10 Ăn mòn miếng đồng .30 I.3 Những biến đối dầu nhờn sử dụng .31 I.3.1 Dầu nhờn bị pha loãng xăng hay dầu mazut 31 I.3.2 Nước lẫn vào dầu nhờn 32 I.3.3 Dầu nhờn bị oxy hóa 32 I.3.4 Tăng độ axit .32 I.3.5 Hiện tượng đóng lớp sơn động 32 I.3.6 Muội than động 32 I.3.7 Hieän tượng tạo động 32 I.3.8 Sự hao hụt chất phuï gia 33 LUẬN VĂN THẠ C SỸ -4- HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN I.4 Tình hình sản xuất, kinh doanh tiêu thụ dầu nhờn 35 I.4.1 Tình hình nước .35 I.4.2 Trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh .36 CHƯƠNG II: DẦU NHỜN THẢI PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ & TẬN DỤNG II.1 Dầu nhờn thaûi 38 II.1.1 Phân loại dầu nhờn thải 39 II.1.2 Tác động ô nhiễm môi trường dầu nhờn thải 39 II.1.2.1 Đối với môi trường khí 39 II.1.2.2 Đối với môi trường nước .39 II.1.2.3 Đối với môi trường ñaát 39 II.1.3 Thu gom quản lý dầu nhờn thải 40 II.1.3.1 Thu gom daàu nhờn thải .40 II.1.3.2 Quản lý dầu nhờn thải 40 a) Vận chuyển .40 b) Caát giữ .40 c) Xử lý 41 II.2 Các phương pháp xử lý dầu nhờn thải 41 II.2.1 Phương pháp hủy boû 41 II.2.2 Phương pháp thu gom bán .41 II.2.3 Phương pháp dùng làm nhiên liệu đốt 41 II.2.4 Phương phaùp taùi sinh 42 II.2.4.1 Phương pháp đông tụ 42 II.2.4.2 Phương pháp hấp phuï 43 II.2.4.3 Phương pháp dùng axit sunfuric: .43 II.2.4.4 Phương pháp dùng kiềm 43 II.2.4.5 Phương pháp dùng axit kiềm 43 II 2.4.6 Phương pháp tách tạp chất xử lý hydro .43 CHƯƠNG III: SỬ DỤNG DẦU NHỜN THẢI LÀM NHIÊN LIỆU ĐỐT III.1 Nhiên liệu đốt nhiên liệu 45 III.1.1 Một số khái niệm 45 III.1.2 Quá trình đốt cháy nhiên liệu 46 III.1.2.1 Các phương pháp đốt nhiên liệu .46 III.1.2.2 Quá trình cháy nhiên liệu lỏng 47 Cháy thể khí theo bốc 47 Cháy khuyếch tán chùm hạt sương 47 Cháy hỗn hợp .48 III.1.3 Nhu cầu nhiên liệu lỏng 49 III.1.4 Tính chất số nhiên liệu lỏng .49 III.2 Tính tương hợp dầu nhờn thải với nhiên liệu lỏng .49 III.3 Qui trình công nghệ sử dụng dầu nhờn thải làm nhiên liệu đốt 51 LUẬN VĂN THẠ C SỸ -5- HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN III.3.1 Đánh giá chất lượng dầu nhờn thải 51 III.3.2 Tính toán tỷ lệ phối trộn 53 III.3.3 Qui trình công nghệ phối trộn dầu nhờn thải với dầu FO thành nhiên liệu: 55 CHƯƠNG IV: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM IV.1 Nguyên liệu, thiết bị phương pháp thí nghiệm 58 IV.1.1 Nguyên liệu 58 Dầu nhờn thải .58 Daàu FO 58 IV.1.2 Thiết bị 58 IV.1.3 Phương pháp thí nghiệm 59 IV.2 Kết thảo luận 59 IV.2.1 Khảo sát khả sử dụng dầu nhờn thải từ động xăng 59 IV.2.2 Khảo sát khả sử dụng dầu nhờn thải từ động diesel 62 IV.3 Tính hiệu kinh tế 63 KEÁT LUAÄN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .65 PHUÏ LUÏC 69 A Một số qui trình công nghệ tái sinh dầu nhờn thải sử dụng giới 69 B Kyõ thuật xử lý khí thải đốt dầu FO sản phẩm từ nó: 77 LUẬN VĂN THẠ C SỸ -6- HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN Cá c hình xử lý dầu nhờn thải bảng thống kê Hình 1: Sơ đồ công nghệ sử dụng dầu nhờn thải làm dầu đốt FO Trang 56 Hình 4.1: Quan hệ thông số đặc trưng vào tỷ lệ phối trộn với DNT từ động xăng 61 Hình 4.2: Quan hệ thông số đặc trưng vào tỷ lệ phối trộn với DNT từ động diesel .62 Hình 2: Tái sinh dầu nhờn thải xử lý tổ hợp 70 Hình 3: Tái sinh dầu nhờn thải H2SO4 Shell ATC .71 Hình 4: Tái sinh dầu nhờn thải hydro Hongkong 72 Hình 5: Xử lý dầu nhờn thải phương pháp hydro Đức 73 Hình 6: Sơ đồ xử lý dầu nhờn thải phương pháp khí CO2 74 Hình 7: Sơ đồ xử lý dầu nhờn thải phương pháp hydro theo công nghệ Mohawk − Cep .77 Bảng 1.1 : Loại độ nhớt 22 Bảng 1.2 : So sánh loại độ nhớt theo cách phân loại SAE 22 Bảng 1.3 : Phân loại động theo tiêu chuẩn API 23 Bảng 1.4 : Phân loại dầu nhờn theo đặc chủng động 24 Bảng 1.5: Các nguyên nhân giảm chất lượng dầu nhờn 32 Bảng 1.6: Mức độ tiêu thụ dầu nhờn năm qua Việt nam (ĐV:1000T) 34 Bảng 1.7: Một số công ty sản xuất dầu nhờn có công suất lớn .35 Bảng 1.8: Số lượng xe giao thông đưa dầu nhờn thay cho xe ôtô xe gắn máy trung bình tháng thành phố Hồ Chí Minh 36 Bảng 2.1: Chỉ tiêu kỹ thuật dầu nhờn (theo TCVN) 37 Bảng 3.1: Nhiệt trị nguyên tố thành phần nhiên liệu .44 Bảng 3.2: Các tính chất số nhiên liệu 45 Bảng 3.3: Lượng nhiên liệu lỏng tiêu thụ Việtnam năm qua 48 Bảng 3.4: Một số tính chất dầu nhờn thải dầu FO 50 Bảng 3.5: Những đặc tính chủ yếu số loại dầu nhờn thải 51 Bảng 3.6: Kết khảo sát bảng 3.1 .53 Bảng 4.1: Thành phần phối trộn mẫu thí nghiệm .58 Bảng 4.2: Kết thí nghiệm với dầu nhờn thải từ động xăng 59 Bảng 4.3: TCVN 6239: 1997 – Loại: FO N03 60 LUẬN VĂN THẠ C SYÕ -7- HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN Bảng 4.4: Kết thí nghiệm với dầu nhờn thải từ động diesel 61 Bảng 4.5: Tính toán hiệu kinh tế ứng với lít dầu đốt hỗn hợp 62 LUẬN VĂN THẠ C SỸ -8- HV: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS.TS PHAN MINH TÂN MỞ ĐẦU Trong công đổi đất nước, công nghiệp hóa, đại hóa nước nhà, với phát triển công nghiệp, ngành giao thông phát triển không ngừng Chính nhu cầu lượng, nhiên liệu cho ngành ngày tăng Chỉ riêng thành phố Hồ Chí Minh với 500 xí nghiệp lớn nhỏ tiêu thụ hết 1.400.000 dầu đốt FO Bên cạnh nước ta với 648.709 ô tô 10.985.503 xe máy loại [12] tiêu thụ hết khoảng dầu nhờn để bôi trơn Và từ chúng thải khoảng dầu nhờn thải Đó chưa kể đến lượng dầu nhờn dùng cho loại động cơ, máy móc lónh vực khác Dầu nhờn thải chất thải nguy hại, có ảnh hưởng xấu đến môi trường khí, nước đất, môi trường nước Chúng làm giảm lượng oxy hóa tan nước, cách ly môi trường nước với không khí, hủy diệt loài sinh vật sống nước, chuyển hóa thành hợp chất độc hại người sinh vật Làm thiệt hại ảnh hưởng nặng nề đến cảnh quan môi trường, tiềm du lịch Khi xâm nhập vào đất, chúng làm biến đổi cấu trúc, đặc tính lý hóa đất, biến hạt keo đất thành “trơ” không khả hấp phụ trao đổi nữa, làm dung dịch đất tính đệm, tính oxy hóa, độ dẫn nhiệt … Do khó phân hủy dầu bị tồn lưu đất nhiều năm, khó làm Chúng tác động đến hệ thực vật: lá, rễ bị phủ dầu gây tắc nghẽn rễ thở, gây cháy lá, rụng lá, chết Gây tử vọng cho vi sinh vật hiếu khí đất Chúng khuếch tán, lan truyền vào nước theo nước mưa, ảnh hưởng đến nguồn nước ngầm nước mặt … Xong lượng dầu nhờn thải chưa quản lý sử dụng mức, phần chưa có biện pháp sử dụng chúng đơn giản, hiệu phù hợp với điều kiện Việt nam Biện pháp tích cực hiệu xử lý tái sử dụng lượng dầu nhờn thải vừa bảo vệ môi trường đảm bảo phát triển bên vững Vừa tái sử dụng phần đáng kể vật chất mà đáng ta phải nhập ngoại tệ mạnh Tìm biện pháp sử dụng hiệu phù hợp, với qui trình, thông số công nghệ trình việc làm cần thiết, có ý nghóa khoa học, thực tiến kinh tế định Đề tài: “Nghiên cứu sử dụng dầu nhờn thải làm nhiên liệu đốt FO” nhằm giải điều Trên sở phân tích so sánh phương pháp xử lý, tái sinh tái sử dụng dầu nhờn thải, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, cho thấy phương án đơn giản, hiệu quả, khả thi phù hợp với điều kiện Việt nam sử dụng dầu nhờn thải làm nhiên liệu đốt FO Việc phân tích nhu cầu nhiên liệu lỏng cho thấy nhu cầu dầu đốt FO lớn ngày tăng Và dầu FO nguyên liệu tương hợp để phối trộn với dầu nhờn thải làm nhiên liệu đáp ứng tiêu đòi hỏi nhiên liệu Ý nghóa độ tin cậy vấn đề thể qua tính toán phân tích minh chứng thực nghiệm LUẬN VĂN THẠ C SYÕ -9- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU LUẬN VĂN THẠC SĨ -10- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN Trên sở kết đạt được, đến số kết luận sau: Lựa chọn phương án sử dụng nhiên liệu đốt lò: khả thi, hiệu kính tế, đơn giản có bế p lò đốt thích hợp đảm bảo vệ sinh môi trường; Đã chọn nhiên liệu tương hợp để phối trộn làm nhiên liệu dầu FO; Đã tiến hành tính toán khả phối trộn dầu nhờn thải dầu FO làm nhiên liệu, kết phù hợp với thực nghiệ m, đáng tin cậy; Đã thử nghiệm sử dụng dầu nhờn thải động xă ng động diesel phối trộn với dầu FO để làm nhiên liệu đốt lò sử dụng phương án X4/6, D4/6 thích hợp đạt tiêu chuẩn TCVN FO No (xem bảng 4.3); Đã đưa sơ đồ công nghệ phù hợp để sử dụng dầu nhờn thải làm nhiên liệu đốt với dầu FO; Kiến nghị: - Cần khảo sát thêm thành phần khói lò sản phẩm cháy nhiên liệu phối trộn để đưa giải pháp khắc phục ô nhiễm hữu hiệu; - Cần khảo sát kỹ thiết bị phun phương pháp đốt nhiên liệu phối trộn để giảm mát, giảm ô nhiễm, đồng thời tăng hiệu sử dụng nhiệt; - Cần có qui định rõ ràng, chặt chẽ để thu gom, quản lý sử dụng dầu nhờn thải nói chung, dầu nhờn thải động nói riêng có hiệu quả; TÀI LIỆU THAM KHẢO LUẬN VĂN THẠC SĨ -64- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TAÂN Hóa học dầu mỏ khí đốt: Giáo trình Trường Đại học Bách khoa Hà nội ban hành năm 1976 Công nghệ chế biến dầu mỏ khí : Giáo trình trường Đại học Bách khoa Hà nội ban hành năm 1980 Bảo quản phẩm chất xăng dầu trình tồn chứa vận chuyển: Tài liệu kỹ thuật (lưu hành nội bộ) Tổng công ty xăng dầu – Bộ vật tư từ tài liệu nước ngoài, ban hành năm 1974 Tài liệu kỹ thuật LPG (tập 1, 2, 3, 4): Tài liệu kỹ thuật (lưu hành nội bộ) Tổng công ty xăng dầu Việt Nam biên dịch từ tài liệu nước ngoài, ban hành tháng năm 1986 Sử dụng thay dầu nhờn Liên Xô nước: Tài liệu kỹ thuật (lưu hành nội bộ) Tổng công ty xăng dầu – Bộ vật tư (cũ) biên dịch từ tài liệu nước ngoài, ban hành năm 1989 Các bảng hiệu chỉnh, tính xăng dầu khí gas hóa lỏng theo tiêu chuẩn TCVN 6065-1995/ASTM-D1250/API.2540/IP.200: Tài liệu kỹ thuật Tổng công ty xăng dầu Việt Nam biên dịch, biên soạn nhà xuất Khoa học kỹ thuật – Hà Nội ban hành năm 1998 Sổ tay sử dụng dầu mỡ bôi trơn: Tài liệu kỹ thuật tập thể cán Trung tâm nghiên cứu phát triển phụ gia thuộc viện hóa học công nghiệp Việt Nam biên soạn nhà xuất Khoa học Kỹ thuật – Hà nội ban hành năm 1991 Dầu mỡ bôi trơn: Tài liệu kỹ thuật tập thể cán trung tâm nghiên cứu phát triển phụ gia thuộc Viện hóa học công nghiệp Việt Nam biên dịch (Nghiên tắc GS Ckajdas – Balan) nhà xuất khoa học kỹ thuật – Hà nội ban hành năm 1993 Phạm Lê Dần, Nguyễn Công Hân Công nghệ lò mạng nhiệt, KH – KT, Hà nội 1999 10 Báo sài gòn giải phóng ngày 02/11/2000, tang 11 Giáo trình sửa chữa xe gắn máy: Tác giả biên soạn Lê Xuân Tới Sách Liên Hiệp hộ i khoa học kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh ban hành giấy phép xuất sở VHTT −Tp HCM năm 1989 12 Công nghệ chế biến dầu khí đại : Tài liệu kỹ thuật trung tâm nghiên cứu dầu mỏ nước Anh 13 Thuyết minh sản phẩm dầu mỏ Trung Quốc: Tài liệu kỹ thuật công ty hóa dầu Mậu Danh Trung Quốc ấn hành năm 1995 phòng hợp tác Quốc Tế – Tổng công ty xăng dầu Việt Nam dịch từ nguyên tiếng Trung 14 Petroleum products handbook – Copyright 1960 by the McGRAWBILL BOOK COMPANY, INC LUẬN VĂN THẠC SĨ -65- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TAÂN 15 Basic line – Lubricants related specialities – Copyright 1973 Exxon Corporation – USA Tài liệu hàng dầu ESSO 16 Superor Automotive Oils – Sinopec- Maoming Petroleum Industry Corporation: Tài liệu kỹ thuật nhà máy lọc hóa dầu Mao Minh – Trung Quốc ấn hành năm 1995 17 Annual Book of ASTM- Standard-volume 05.01, 05.02, 05.03, 05.04, 05.05: Petroluem Products, Lubricants and Fossil Fuels: Tập tài liệu tiêu chuẩn phương pháp thử Hiệp hội thử nghiệm nguyên vật liệu Mỹ – ASTM xuất năm 1968, 1984, 1992, 1997 18 Motor Gasoline – Sec.751-007-1992: Tài liệu kỹ thuật Châu âu 19 Oil Blending: Tài liệu kỹ thuật SGS Redwood Services Singapore ban hành năm 1996 20 Product Specifications- First Edition – International Petroleum Specification, INC Tài liệu kỹ thuật ban hành năm 1992 21 Technical Notes on Japanese Motor gasolines and Related Materials – Mitsubishi Oil Co., Ltd Tài liệu kỹ thuật ban hành năm 1993 22 World Gasoline and Diesel Fuel Survey 1995 – OCTEL Co., Ltd Tài liệu kỹ thuật ban hành năm 1995 23 World Gasoline and Diesel Fuel Survey 1995 – OCTEL Co., Ltd Tài liệu kỹ thuật ban hành năm 1998 24 Lubricants and Greases – BP Singapore.Pte Ltd 25 Material Safety date : Tài liệu kỹ thuật Singapore ban hành naêm 1996 26 Petroleum – Production and refinery – Royal Dutch Shell Corp Tài liệu kỹ thuật ban hành năm 1973 27 Handbook of Oil Industry Terms and Phrases ( by: R.D.Langenkamp) Fourth Edition Penn Well Copany – Tulsa Oklahoma 1984 Tài liệu kỹ thuật ban hành năm 1984 28 Lubrication Fundamentals – (by J.George Wills) – Mobil Oil Corporation – MARCEL DEKKER,INC – NEW YORK and Basel – 1980 29 Lubricants and their Applications – (by Robert W.Miller) – MeGraw-Hill,IneUnited States of America – 1993 30 World-Wide Fuel Charter, december 1998 31 Stadis 450 and 425 static dissipator additives The solution to static discharge in the air and on the ground Tài liệu kỹ thuật OCTEL Co.,Ltd, ban hành năm 1999 32 Cac sách báo, tạp chí khác thông tin truy cập mạng LUẬN VĂN THẠC SĨ -66- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN internet 33 Trần Kim Qui: Tìm hiểu dầu khí, Nhà xuất TP HCM, 1980 34 Trần Mạnh Trí: Dầu khí dầu khí Việt Nam Sở Khoa Học Công Nghệ Môi Trường TP HCM, 1996 35 Đinh Thị Ngọ: Hóa học dầu mỏ khí đốt Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2001 36 Lê Văn Hiếu: Công nghệ chế biến dầu mỏ khí: Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2001 37 Vụ Tam Huề, Nguyễn Phương Tùng: Hướng dẫn sử dụng nhiên liệu dầu mỡ Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2000 38 Kiều Đình Kiểm: Các sản phẩm dầu mỏ hóa dầu Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 2000 39 GS Kajdas: Dầu mỡ bôi trơn Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1993 40 Dương Thành Trung: Xử lý cặn bùn dầu thô Việt Nam Luận văn cao học, 1997 41 Lê Trọng Đónh Chi: Khảo sát tính chất thành phần dầu nhờn thải Luận văn tốt nghiệp, 2002 42 Tổng cục hậu cần- cục xăng dầu: Tư điển nhiên liệu-dầu mỡ -chất thêm -chấ t lỏng chuyên dùng Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, 1984 43 Lê Nguyên Tảo, Lê Tiến Hoàn: Giao trình hóa học chất keo Trường Đại Học Tổng Hợp Hà Nội, 1972 44 Mai Hữu Khiêm: Hóa keo Trường Đại Học Bách Khoa TP HCM, 1993 45 Trường Đại Học Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh: Hội thảo công nghệ thực phẩm bảo vệ môi trường Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP HCM, 12/2000 46 Phạm Mạnh Tài, Cao Thế Hà: Hydro hóa dầu thực vật Việt Nam thành nguyên liệu để sản xuất mỡ đa dụng Cong ty Xăng dầu khu vực I, 1991 47 48 Bùi Huê Cầu: Tái sinh dầu nhờn phế thải Bộ Thương mại Du lịch-Tổng công ty xăng dầu, 11/1991 ASTM: Annual Book of ASTM Standards USA, 1992 49 H.RJONES: Pollution Control in the Petroleum Industry Park Ridge (NY), Noyes data Corp, 1971 50 C.J BONER: Manufacture and Application of Lubricating Grease Reinhold Publishing Corporation, 1974 51 The Lubrizol Corporation: Ready reference for lubricant and fuel performance 1993 52 Esso: Basic line-lubricants USA,1973 LUAÄN VĂN THẠC SĨ related specialities Exxon Corporation- -67- H.V: CHHOUN VI THUN 53 GVHD: PGS TS PHAN MINH TAÂN Report W Miller: Lubricants and their applications McGraw-Hill, 1993 54 Technical information paper: Processing waste lubricating oil and application Number 5, 1993 55 William C Gergel: Lubricat additive chemistry The international symposium, 1984 56 Technical information paper: Process for removing contaminants from waste lubricating oil Number US 4411774, 1983 57 Boä Thương Mại: Quy hoạch phát triển ngành xăng dầu Vịêt Nam đến 2010 Hà nội, 1998 58 Tổng cục thống kê: Niên giám thống kê: Nhà xuất thống kê Hà nội, 1999, 2000, 2001 PHỤ LỤC A Một số qui trình công nghệ tái sinh dầu nhờn thải sử dụng giới: Phương án xử lý tổ hợp (xem hình 2) LUẬN VĂN THẠC SÓ -68- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN - Xử lý NaOH 5%, Na2 CO3 10%, khuấy gia nhiệt khoảng từ 65 đến 950 C khoảng 1giờ, lắng 700 C sau 10 tách cặn - Xử lý H2 SO4 96% chất đông tụ Shell ATC, khuấy trộn lắng 600 C sau 12 tách cặn, giải đoạn cuối phải chỉnh PH từ 6,8-7,2 P = 3kg/cm2 - Xử lý chất khử màu Lubrizol ADC 30 phút từ 75 – 950 C - Trung hòa dầu NaOH 10%, rửa khử nước nóng 40 C 20% so với tỷ lệ dầu nhờn thải khuấy mãnh liệt 1000 C để tách nước, nhớt tái sinh 2.Phương án xử lý H2 SO4 Shell ATC - Dầu nhờn thải gia nhiệt đến 120 C khuấy trộn 30 phút để đuổi nước dung môi nhẹ sau gia nhiệt khoảng 60 đến 900 C 30 phút cho từ từ H2 SO4 96% khuấy mãnh liệt 30 phút sau cho chất đông tụ Shell ATC 30 phút, lắng 600C sau 12 tách cặn - Trung hòa dầu NaOH 30% khuấy trộn 700 C vòng 30 phút lọc nóng với áp suất 3kg/cm2 điều chỉnh PH từ 6,8 – 7,2, rửa khử nước nóng 400 C 20% với tỷ lệ dầu nhờn thải sau nhớt tái sinh (xem hình 3) Phương pháp xử lý hydro: Phương pháp xem tốt nay, sau tái sinh dầu thải có chất lượng tương đương dầu gốc ban đầu Phương pháp áp dụng nước phát triển như: Hong Kong (xem hình 4), Đức (xem hình 5) … Nó đòi hỏi chi phí đầu tư lớn vận hành công nghệ phức tạp Sản phẩm thu gồm có dầu gốc, bitum, nhiên liệu đốt Xử lý CO2 : Sử dụng phương pháp màng lọc siêu mịn CO để tiến hành nghiên cứu quy trình tái chế dầu bôi trơn Đã áp dụng Bồ Đào Nha (xem hình 6) Người ta sử dụng CO2 siêu tới hạn làm tác nhân giảm độ nhớt để tăng độ thấm màng giảm mức tiêu hao lượng Độ hòa tan CO2 dầu lớn nên làm giảm đáng kể độ nhớt dầu, cho phép vận hành quy trình điều kiện áp suất áp suất thích hợp với quy mô công nghiệp (P< 25 Mpa, T< 3930 K) Hơn CO sử dụng loại bỏ dễ dàng không tốn kém, quay vòng để tái sử dụng Chi phí cho biện pháp an toàn cháy nổ giảm đáng kể CO2 chất hoàn toàn nguy cháy nổ LUẬN VĂN THẠC SÓ -69- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN Dầu nhờn động thải NaOH 5% Na2 CO3 10% Khuấy trộn lắng Chấ t đông tụ ShellATC H2SO4 96% Khuấy trộn lắng 600 C NaOH 30% Tách caởn Tách cặn PH Dau nhụứn ủoọng cụ thaỷi Khuaỏy trộn lắng 700 C Dầu nhờn động thải Đuổi nước dung môi nhẹ Chất khử màu Lubrizol ADC Khuấy trộn 850C NaOH 10% trung hòa Gia nhiệt Khuấy trộn 700 C H2SO4 96% Chất đông tụ Shell ATC Khuấy trộn 700 C Lọc áp lực RửLắ a nnướ và0khử g ởc 60 C nước Tách cặn Nhớt tái sinh Khuấy trộn 700C NaOH 30% Hình 2: phương án xử lý tổ hợp Rửa nước khử nước LUẬN VĂN THẠC SĨ Nhớt tái sinh -70- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN Hình 3: Phương án xử lý H2 SO4 Shell ATC LUẬN VĂN THẠC SĨ -71- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN Dầu nhờn thải Khử nước phương pháp ly tâm Chưng cất 100 -1600 C Xử lý nước Tách dầu nhẹ Chưng cất 330 -3500 C Tách chất bẩn Graphite Cô đặc dầu Sử dụng Loại bỏ Nhiên liệu Các chất cặn đáy Đóng thùng Asphalt Dầu tái sinh Hình 4: Tái sinh dầu nhờn thải hydro Hongkong Dầu nhờn thải LUẬN VĂN THẠC SĨ Dung dịch bão hòa -72- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TAÂN Hình 5: Xử lý dầu nhờn thải phương pháp hydro Đức Dầu nhờn thải LUẬN VĂN THẠC SĨ -73- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN CO2 CO2 Nồi chịu áp Phần nặng Thiết bị tách Màng lọc Phần nhẹ Thiết bị tách Dầu xử lý Hình 6: Sơ đồ xử lý dầu nhờn thải phương pháp khí CO2 Công nghệ Mohawk − Cep: LUẬN VĂN THẠC SĨ -74- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN Đây công nghệ đại nay, số quốc gia Mỹ, Canada, Đức sử dụng Công nghệ dựa quy trình chưng cất chân không xử lý hydro bao gồm bước (xem hình 7): - Công đoạn 1: Xử lý ban đầu Mục đích công đoạn nhằm tách nước loại bỏ tạp chất học có thành phần dầu nhờn thải Bước khía cạnh bí Nếu xử lý ban đầu, chất phụ gia dầu thải đóng cục, ăn mòn máy móc thiết bị Dầu nhờn thải đưa vào thiết bị khuấy gia nhiệt, nhiệt độ tăng lên, độ nhớt dầu giảm xuống làm cho hạt nước nhỏ tách kết hợp với tạo thành hạt lớn hơn, đồng thời tạp chất học tách kết hợp với tạo thành hạt lớn hơn, đồng thời tạp chất học tách Sau dầu thải bơm sang bể lắng để tách nước tạp chất học - Công đoạn 2: Tách nhiên liệu Tiến hành chưng cất chân không để tách nhiên liệu (dầu đốt), trình diễn sau: Dầu thải từ bể lắng bơm lên bồn cao vị (Nhằm ổn định áp suất cho trình chưng cất chân không), từ bồn cao vị dầu thải dẫn qua thiết bị đun nóng đến nhiệt độ sôi để vào tháp chưng cất mâm tiếp liệu Tại đây, pha lỏng –hơi (dầu gốc dầu đốt) đạt trạng thái cân Trong tháp, pha lỏng từ xuống tiếp xúc với pha − tạo thành thiết bị đun sôi đáy - từ lên mâm xuyên lỗ Do có trình trao đổi chất mà thành phần dầu đốt tăng dần theo chiêu cao tháp Mặt khác để tăng mức độ tách sản phẩm, đoạn cất bổ sung thêm lượng lỏng dòng lỏng hồi lưu đỉnh tháp thông qua thiết bị ngưng tụ hồi lưu Hơi đỉnh tháp qua thiết bị làm lạnh để vào bể chứa dầu đốt, phần lỏng đáy tháp làm lạnh dẫn vào bể chứa dầu gốc Việc tạo trì chân không hệ thống chưng cất bơm chân không thiết bị ngưng tụ hồi lưu Khi khởi động ban đầu, bơm chân không đóng vai trò tạo chân không toàn hệ thống, đưa áp suất hệ thống xuống đến mức cần thiết Và hệ thống vận hành ổn định thiết bị ngưng tụ đóng vai trò ổn định chân không toàn hệ thống, bơm chân tác dụng hút khí không ngưng sinh trình chưng cất thông qua bồn tách - Công đoạn 3: Khử Asphan Dầu nhờn thải sau qua giai đoạn chưng cất chân không để tách thành phần dầu đốt (và hydrocarbon nhẹ) chuyển sang công đoạn tách Asphan phương pháp trích ly Quá trình thực sau: Hỗn hợp dầu gốc dung môi cho vào thiết bị khuấy Ở hỗn hợp dung môi trộn lẫn vào nhau, trình tiến hành đạt cân bằng, LUẬN VĂN THẠC SĨ -75- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN sau hỗn hợp vào thiết bị lắng Asphan dầu gốc Tiếp theo trình hoàn nguyên dung môi để thu dầu gốc Asphan nguyên chất - Công đoạn 4: Xử lý hydro Do trình chưng cất chân không tách asp han a loại bỏ hết cấu tử không mong muốn (thường làm cho dầu nhờn đổi màu) nên sau hoàn tất công đoạn tách Asphan, dầu gốc đưa qua công đoạn xử lý hydro nhằm loại bỏ chất không mong muốn Quá trình tiến hành sau: Dầu gốc gia nhiệt lên 3000 C, đưa vào tháp phản ứng từ xuống, khí chứa hydro (75 − 85%) nén đến 40 at cho từ lên, kết hợp với xúc tác Alumino − Coban − Molibđen Khí khỏi tháp giảm áp, qua thiết bị ngưng tụ, thiết bị phân ly để tách dầu Khí từ thiết bị phân ly dẫn đến tháp hấp thụ H2 S, khí chứa hydro hoàn lưu Phần lỏng thu đáy tháp giảm áp, qua thiết bị ngưng tụ, thiết bị phân ly để tách dầu sạch, khí thoát cho trình hấp thụ H2 S, khí chứa hydro hoàn lưu H2 O LUẬN VĂN THẠC SĨ Dầu nhờn thải Tách nước Fuel Tách dầu đốt -76- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TÂN Xử lý Ban đầu Tạp chất học Asphan Khí H2 S, NH3 , H2 O Nhẹ Trung bình Nặng Hình 7: Sơ đồ xử lý dầu nhờn thải phương pháp hydro theo công nghệ Mohawk − Cep B Kỹ thuật xử lý khí thải đốt dầu FO sản phẩm từ nó: Theo [10] ô nhiễm không khí địa bà n thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu chất thải dù ng dầu FO Hiện địa bàn thành phố có khoảng 500 xi nghiệp, sở sản xuất, sử dụng khoảng 1,4 triệu FO năm Lượng nhiên liệu thải khoảng 75.600 SO2 , 13.400 NO2 , 700 CO , 3.850 bụi năm Chính cần có biện pháp giảm thiểu chất ô nhiễm Hiện có nhiều giải pháp ngăn chặn tình trạng ô nhiễm nói sử dụng dầu FO, xong sở sản xuất cho thấy biện pháp xử lý khí trước thải vào môi trường có hiệu cao Đây phương pháp dùng hệ thống thiết bị xử lý đặt vào hệ thông khí thải để giảm bụi chất độc hại thải môi trường xung quanh Ở dùng thiết bị hấp thụ, hấp phụ (khô hay ướt) thiêu đốt Trong đó, dùng thiết bị hấp thụ hóa học theo phương pháp ướt với tác nhân sữa vôi, huyền phù sũa vôi, dung dịch kiềm … Người ta dùng hệ thống thiết bị xử lý hai cấp: LUẬN VĂN THẠC SĨ -77- H.V: CHHOUN VI THUN GVHD: PGS TS PHAN MINH TAÂN - Cấp I: tháp đóa hoạt động theo nguyên tắc ngược chiều với tốc đọ khí lỏng thích hợp tháp để tháp hoạt động chế độ sủi bọt Lớp bọt tạo thành đóa vừa có tác dụng tách bụi, làm nguội khí đồng thời hấp thụ khí độc; - Cấp II: tháp đệm hoạt động theo nguyên tắc ngược chiều, lỏng khí tiếp xúc với xảy trình hấ p thụ hóa học dung dịch có tính kiề m khí độc có tính axí t như: CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM, SO2 , NO2 … Kết khí đạt tiêu chuển loại A trước tái môi trường LUẬN VĂN THẠC SĨ -78- ... cao hiệu sử dụng chất thải Kết nghiên cứu cho thấy: - Nguyên liệu tương hợp để phối trộn với dầu nhờn thải làm nhiên liệu dầu FO; - Để sử dụng hiệu dầu nhờn thải làm nhiên liệu với dầu FO cần xử... nam sử dụng dầu nhờn thải làm nhiên liệu đốt FO Việc phân tích nhu cầu nhiên liệu lỏng cho thấy nhu cầu dầu đốt FO lớn ngày tăng Và dầu FO nguyên liệu tương hợp để phối trộn với dầu nhờn thải làm. .. cần nghiên cứu đưa phương án sử dụng dầu nhờn thải làm nhiên liệu hiệu nhất: Dễ sử dụng, linh hoạt, thu nhiều nhiệt, gây ô nhiễm … CHƯƠNG III SỬ DỤNG DẦU NHỜN THẢI LÀM NHIÊN LIỆU ĐỐT III.1 Nhiên