Tối ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng chỉ số độ nhớt dạng lỏng từ ethylene propylene copolymer OCP 2530 PL dạng rắn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN NGUYỄN BẢO NGUYÊN TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH ĐIỀU CHẾ PHỤ GIA TĂNG CHỈ SỐ ĐỘ NHỚT DẠNG LỎNG TỪ ETHYLENE – PROPYLENE COPOLYMER OCP 2530 PL DẠNG RẮN Chun ngành : Cơng nghệ hóa học Mã số: 60 52 75 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2011 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Ngun CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Thái Nguyễn Huy Chí ThS Trần Hải Ưng Cán chấm nhận xét 1: PGS Nguyễn Đình Thành Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Quang Long Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 28 tháng 08 năm 2012 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Phan Thanh Sơn Nam TS Lý Cẩm Hùng PGS Nguyễn Đình Thành TS Nguyễn Quang Long TS Thái Nguyễn Huy Chí Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN NGUYỄN BẢO NGUYÊN MSHV: 10050126 Ngày, tháng, năm sinh: 08/08/1983 Nơi sinh: Đồng Nai Chun ngành: Cơng nghệ hóa học Mã số : 60 52 75 I TÊN ĐỀ TÀI: Tối ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng từ ethylene - propylene copolymer OCP 2530 PL dạng rắn II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tối ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng từ propylene – ethylene copolymer OCP 2530 PL dạng rắn - Đề xuất quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : (Ghi theo QĐ giao đề tài) IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo QĐ giao đề tài) V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA….……… (Họ tên chữ ký) HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy TS Thái Nguyễn Huy Chí thầy ThS Trần Hải Ứng tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian tiến hành luận văn Xin cảm ơn tất thầy cơ, bạn bè có ý kiến đóng góp, phê bình q báu để giúp tơi hồn thành tốt luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ban lãnh đạo tồn thể cán cơng nhân viên Nhà máy dầu nhớt Vilube tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình thực luận văn Bên cạnh đó, tơi xin gởi đến gia đình tôi, người động viên, ủng hộ suốt trình học tập thực luận văn lời cảm ơn chân thành Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên TÓM TẮT LUẬN VĂN Phụ gia tăng số độ nhớt thành phần quan trọng, định tính chất dầu nhờn động Phần lớn phụ gia tăng số độ nhớt sử dụng Việt Nam nhập dạng lỏng với giá cao Nhiệm vụ luận văn tối ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng từ nguyên liệu ethylene – propylene copolymer OCP 2530 PL dạng rắn Mục tiêu luận văn điều chế loại phụ gia tăng số độ nhớt có chất lượng tương đương phụ gia nhập với chi phí thấp Các yếu tố khảo sát để tối ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt bao gồm: nồng độ OCP 2530 PL, loại nồng độ chất chống oxy hóa, thời gian nhiệt độ điều chế Hàm mục tiêu nghiên cứu bao gồm độ nhớt động học 1000C – KV100; độ nhớt nhiệt độ cao, ứng suất trượt cao – HTHS; số độ nhớt – VI, tỷ số HTHS/KV100 Các yếu tố kinh tế xem xét nghiên cứu Sau trình khảo sát, vài quy trình tối ưu đề xuất dựa hai khía cạnh kỹ thuật kinh tế HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên ASTRACT Viscosity index improver is one of the most important compositions determine property of engine oil Almost kinds of viscosity improver used in Vietnam are expensive imported liquid products The mission of this research is optimizing the procedure to make liquid viscosity index improver from solid ethylene – propylene copolymer OCP 2530 PL The goal of this research is making one kind of viscosity index improver has equivalent quality to imported products with the lower cost The factors are studied to optimize procedure include: concentration of OCP 2530 PL; type and concentration of antioxidant; process temperature and time Decision functions include kinetic viscosity at 1000C – KV100, high temperature high shear viscosity – HTHS, viscosity index – VI, ratio of HTHS/KV100 Economy factor is also considered in this research After studying, some procedures are proposed base on technical side and economic side also HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Thành phố Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm … Trần Nguyễn Bảo Nguyên HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN .2 2.1 Tổng quan dầu nhờn 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Công dụng dầu nhờn 2.2 Các thành phần dầu nhờn 2.2.1 Dầu gốc 2.2.2 Các loại phụ gia 2.3 Tổng quan phụ gia tăng số độ nhớt – VII 12 2.3.1 Độ nhớt 12 2.3.2 Chỉ số độ nhớt – VI 16 2.3.3 Phụ gia tăng số độ nhớt – VII 16 2.3.4 Các nghiên cứu VII giới 18 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 3.1 Nguyên liệu nghiên cứu 20 3.1.1 Dầu gốc 20 3.1.2 Phụ gia tăng số độ nhớt dạng rắn 20 3.1.3 Phụ gia chống oxy hóa 21 3.1.4 Phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng 21 3.2 Phương pháp điều chế chuẩn bị mẫu thí nghiệm 22 3.2.1 Phương pháp điều chế 22 3.2.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 22 3.3 Phương pháp thiết bị phân tích 22 3.3.1 Phân tích độ nhớt 40 0C 1000C theo phương pháp ASTM D445 máy đo độ nhớt tự động 22 3.3.2 Xác định số độ nhớt phương pháp ASTM D2270 24 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên 3.3.3 Xác định độ nhớt nhiệt độ cao, ứng suất trượt cao – HTHS theo ASTM D4683 24 3.4 Phương pháp tối ưu hóa 27 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 29 4.1 Kết khảo sát sơ 29 4.1.1 Khảo sát ảnh hưởng loại dầu gốc đến chất lượng phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng 29 4.1.2 Khảo sát ảnh hưởng nồng độ OCP 2530 PL, nhiệt độ thời gian điều chế đến chất lượng phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng 30 4.1.3 Khảo sát ảnh hưởng loại chất chống oxy hóa đến chất lượng phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng 39 4.2 Ma trận tối ưu hóa thực nghiệm 41 4.3 Biện luận kết 44 4.3.1 Biện luận kết theo khía cạnh kỹ thuật 44 4.3.2 Biện luận kết theo khía cạnh kinh tế - kỹ thuật 47 4.4 Đề xuất quy trình điều chế 1000 Kg phụ gia tăng số độ nhớt từ OCP 2530 PL theo quy trình 48 50 4.5 Đánh giá hiệu tối ưu hóa 51 4.5.1 Đánh giá hiệu tối ưu hóa theo khía cạnh kỹ thuật 51 4.5.2 Đánh giá hiệu tối ưu hóa theo khía cạnh kinh tế - kỹ thuật 52 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 a Kết luận 54 b Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 56 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT OCP 2530 PL Ethylene – propylene copolymer OCP 2530 PL VII Viscosity index improver – Phụ gia tăng số độ nhớt VI Viscosity index – số độ nhớt KV100 Kinetic viscosity at 100 0C – độ nhớt động học 1000C KV40 Kinetic viscosity at 400C – độ nhớt động học 400C HTHS High temperature high shear – độ nhớt điều kiện nhiệt độ cao, ứng suất trượt cao 10 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên 71 6.0 0.2 140 180 72 6.0 0.3 140 180 73 6.0 0.1 140 240 74 6.0 0.2 140 240 75 6.0 0.3 140 240 76 7.0 0.1 140 180 77 7.0 0.2 140 180 78 7.0 0.3 140 180 79 7.0 0.1 140 240 80 7.0 0.2 140 240 81 7.0 0.3 140 240 82 8.0 0.1 140 240 83 8.0 0.2 140 240 84 8.0 0.3 140 240 Kết khảo sát trình bày bảng 4.12 Bảng 4.12 Kết phân tích mẫu OCP 2530 PL dạng lỏng tương ứng với điều kiện ma trận thực nghiệm tối ưu hóa HTHS HTHS/ (cSt) KV100 (%) 151.92 3.68 37.06 đn, 9.94 152.27 3.68 37.02 đn, 59.90 9.93 151.86 3.69 37.16 đn, 46 60.54 9.94 150.08 3.70 37.22 đn, 47 60.38 10.03 152.85 3.84 38.29 đn, 48 60.42 10.05 153.23 3.88 38.61 đn, 49 60.19 9.97 151.94 3.68 36.91 đn, 50 60.61 10.07 153.13 3.81 37.84 đn, 51 60.68 10.08 153.16 3.85 38.19 đn, 52 59.68 9.86 150.76 3.11 31.54 đn, v 53 60.06 9.90 150.58 3.28 33.13 đn, v Mã số KV40 (cSt) KV100 (cSt) VI 43 59.88 9.93 44 59.85 45 66 Ngoại quan HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên 54 60.37 9.94 150.61 3.34 33.60 đn, v 55 58.81 9.73 150.20 3.03 31.14 đn, v 56 58.88 9.78 151.27 3.11 31.80 đn, v 57 59.21 9.85 152.02 3.16 32.08 đn, v 58 58.63 9.60 147.36 2.99 31.15 đn, v 59 58.92 9.68 148.53 3.14 32.44 đn, v 60 59.11 9.73 149.22 3.29 33.81 đn, v 61 60.14 9.94 151.34 3.77 37.93 đn, 62 60.07 9.97 152.33 3.85 38.62 đn, 63 60.06 9.96 152.04 3.86 38.76 đn, 64 60.41 9.99 151.75 3.82 38.24 đn, 65 60.71 10.04 152.06 3.88 38.65 đn, 66 60.78 10.05 152.09 3.90 38.81 đn, 67 59.79 9.83 149.63 3.13 31.84 đn, v 68 59.64 9.91 152.18 3.31 33.40 đn, v 69 59.77 9.93 152.27 3.44 34.64 đn, v 70 59.23 9.74 149.09 3.07 31.52 đn, v 71 59.32 9.82 150.88 3.28 33.40 đn, v 72 59.81 9.88 150.86 3.39 34.31 đn, v 73 58.29 9.57 147.69 2.95 30.83 đn, v 74 58.61 9.69 149.81 3.11 32.09 đn, v 75 59.24 9.75 149.32 3.28 33.64 đn, v 76 59.92 9.68 145.34 2.75 28.41 đn, v 77 60.41 9.75 145.62 2.88 29.54 đn, v 78 60.92 9.83 146.09 2.95 30.01 đn, v 79 58.97 9.51 143.92 2.69 28.29 đn, v 80 59.73 9.63 144.64 2.85 29.60 đn, v 81 60.13 9.71 145.46 2.96 30.48 đn, v 82 58.82 9.48 143.60 2.64 27.85 đn, v 83 58.94 9.53 144.54 2.72 28.54 đn, v 84 59.43 9.65 146.11 2.90 30.05 đn, v Ghi chú: - Đn: mẫu đồng 67 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên - Kđn: mẫu không đồng - Vn: màu vàng nhạt - V: màu vàng 4.3 Biện luận kết quả: Biện luận kết theo khía cạnh kỹ thuật 4.3.3 Trọng số hàm mục tiêu Đối với phụ gia tăng số độ nhớt sử dụng cho dầu nhờn động cơ, có số quan trọng: - Độ nhớt động học 1000C: đánh giá hiệu tăng độ nhớt phụ gia Khi độ nhớt phụ gia cao, ta giảm lượng phụ gia cần thiết công thức pha chế sản phẩm với độ nhớt định - Chỉ số đô nhớt – VI: đánh giá mức độ thay đổi độ nhớt sản phẩm nhiệt độ thay đổi Chỉ số độ nhớt tăng làm cho sản phẩm có độ nhớt ổn định hơn, sử dụng khoảng nhiệt độ rộng - Chỉ số HTHS: cho biết độ nhớt lại sản phẩm hoạt động động điều kiện thực với nhiệt độ cao, ứng suất trượt cao Đây số quan trọng để đánh giá hiệu bôi trơn bảo vệ động sản phẩm - Tỷ số HTHS/KV100: đánh giá mức độ trì độ nhớt sản phẩm hoạt động động điều kiện thực Tương tự số HTHS, số quan trọng để đánh giá hiệu bôi trơn bảo vệ động sản phẩm Để xem xét, chọn lựa quy trình tốt cho việc điều chế phụ gia tăng số độ nhớt, ta dựa vào vai trò kỹ thuật số để đặt trọng số cho hàm mục tiêu bảng 4.13: Bảng 4.13 Trọng số hàm mục tiêu theo khía cạnh kỹ thuật Hàm mục tiêu Trọng số Độ nhớt động học 100 0C – KV100 68 0.1 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên Chỉ số độ nhớt - VI 0.2 HTHS 0.3 HTHS/KV100 0.4 Kết chấm điểm cho quy trình điều chế phụ gia theo hàm mục tiêu kỹ thuật thể bảng 4.14 Bảng 4.14 Kết chấm điểm cho quy trình điều chế phụ gia theo hàm mục tiêu kỹ thuật HTHS/ Mã số KV100 (cSt) VI HTHS (cSt) 43 7.5 8.6 8.3 8.4 8.32 44 7.7 9.0 8.3 8.4 8.39 45 7.5 8.6 8.3 8.5 8.36 46 7.7 6.7 8.4 8.6 8.06 47 9.2 9.6 9.5 9.5 9.51 48 9.5 10.0 9.8 9.8 9.83 49 8.2 8.7 8.3 8.3 8.33 50 9.8 9.9 9.3 9.1 9.39 51 10.0 9.9 9.6 9.4 9.64 52 6.3 7.4 3.7 3.4 4.59 53 7.0 7.2 5.1 4.8 5.60 54 7.7 7.3 5.6 5.3 5.99 55 4.2 6.8 3.1 3.0 3.92 56 5.0 8.0 3.7 3.6 4.65 57 6.2 8.7 4.1 3.9 5.15 58 2.0 3.9 2.8 3.0 3.02 59 3.3 5.1 4.0 4.2 4.22 60 4.2 5.8 5.2 5.4 5.31 61 7.7 8.0 9.0 9.2 8.74 62 8.2 9.1 9.6 9.8 9.44 63 8.0 8.8 9.7 10.0 9.44 64 8.5 8.5 9.4 9.5 9.14 69 KV100 (%) Tổng điểm HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên 65 9.3 8.8 9.8 9.9 9.58 66 9.5 8.8 10.0 10.0 9.71 67 5.8 6.3 3.9 3.6 4.46 68 7.2 8.9 5.3 5.1 6.12 69 7.5 9.0 6.3 6.2 6.93 70 4.3 5.7 3.4 3.4 3.94 71 5.7 7.6 5.1 5.1 5.63 72 6.7 7.5 6.0 5.9 6.32 73 1.5 4.2 2.5 2.7 2.82 74 3.5 6.4 3.7 3.9 4.31 75 4.5 5.9 5.1 5.3 5.28 76 3.3 1.8 0.9 0.5 1.16 77 4.5 2.1 1.9 1.5 2.06 78 5.8 2.6 2.5 2.0 2.63 79 0.5 0.3 0.4 0.4 0.39 80 2.5 1.1 1.7 1.6 1.60 81 3.8 1.9 2.5 2.4 2.49 82 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00 83 0.8 1.0 0.6 0.6 0.72 84 2.8 2.6 2.1 2.0 2.23 Đồ thị 4.7 Kết chấm điểm cho quy trình điều chế phụ gia theo hàm mục tiêu kỹ thuật 70 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên Theo kết trên, xét khía cạnh kỹ thuật túy, ta có quy trình đạt điểm cao từ cao đến thấp: 48, 66, 51, 65, 47 Quy trình cụ thể sau: Bảng 4.15.Các quy trình điều chế OCP 2530 PL dạng lỏng tối ưu xét theo khía cạnh kỹ thuật Nồng độ OCP Nồng độ Nhiệt độ điều Thời gian 2530 PL (%) ATO01 (%) chế (%) điều chế (%) 48 5.0 0.3 120 180 66 6.0 0.3 120 240 51 5.0 0.3 120 240 65 6.0 0.2 120 240 47 5.0 0.2 120 180 Mã số Biện luận kết theo khía cạnh kinh tế - kỹ thuật: Xét khía cạnh kinh tế - kỹ thuật, phương pháp tối ưu phương pháp cho sản phẩm có chất lượng mức cao với chi phí thấp Do đó, ta đặt trọng số sau: Bảng 4.16 Trọng số hàm mục tiêu theo khía cạnh kinh tế - kỹ thuật 71 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên Hàm mục tiêu Trọng số Chất lượng sản phẩm 0.5 Nồng độ OCP 2530 PL 0.1 Nồng độ chất chống oxi hóa 0.1 Nhiệt độ điều chế 0.1 Thời gian điều chế 0.2 Kết chấm điểm cho quy trình điều chế phụ gia theo hàm mục tiêu kinh tế - kỹ thuật sau: Bảng 4.17 Kết chấm điểm cho quy trình điều chế phụ gia theo hàm mục tiêu kinh tế - kỹ thuật Mã số Chất lượng sản phẩm Nồng độ Nồng độ OCP 2530 chất chống PL oxy hóa Nhiệt độ Thời gian điều chế điều chế Tổng điểm 43 8.32 4.0 10.0 10.0 5.0 7.56 44 8.39 4.0 5.0 10.0 5.0 7.10 45 8.36 4.0 3.0 10.0 5.0 6.88 46 8.06 4.0 10.0 7.5 7.5 7.68 47 9.51 4.0 5.0 7.5 7.5 7.90 48 9.83 4.0 3.0 7.5 7.5 7.86 49 8.33 4.0 10.0 7.5 5.0 7.32 50 9.39 4.0 5.0 7.5 5.0 7.35 51 9.64 4.0 3.0 7.5 5.0 7.27 52 4.59 4.0 10.0 5.0 10.0 6.19 53 5.60 4.0 5.0 5.0 10.0 6.20 54 5.99 4.0 3.0 5.0 10.0 6.19 55 3.92 4.0 10.0 5.0 7.5 5.36 56 4.65 4.0 5.0 5.0 7.5 5.23 57 5.15 4.0 3.0 5.0 7.5 5.27 58 3.02 4.0 10.0 5.0 5.0 4.41 59 4.22 4.0 5.0 5.0 5.0 4.51 60 5.31 4.0 3.0 5.0 5.0 4.85 72 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên 61 8.74 6.0 10.0 7.5 7.5 8.22 62 9.44 6.0 5.0 7.5 7.5 8.07 63 9.44 6.0 3.0 7.5 7.5 7.87 64 9.14 6.0 10.0 7.5 5.0 7.92 65 9.58 6.0 5.0 7.5 5.0 7.64 66 9.71 6.0 3.0 7.5 5.0 7.51 67 4.46 6.0 10.0 5.0 10.0 6.33 68 6.12 6.0 5.0 5.0 10.0 6.66 69 6.93 6.0 3.0 5.0 10.0 6.87 70 3.94 6.0 10.0 5.0 7.5 5.57 71 5.63 6.0 5.0 5.0 7.5 5.91 72 6.32 6.0 3.0 5.0 7.5 6.06 73 2.82 6.0 10.0 5.0 5.0 4.51 74 4.31 6.0 5.0 5.0 5.0 4.75 75 5.28 6.0 3.0 5.0 5.0 5.04 76 1.16 8.0 10.0 5.0 7.5 4.38 77 2.06 8.0 5.0 5.0 7.5 4.33 78 2.63 8.0 3.0 5.0 7.5 4.41 79 0.39 8.0 10.0 5.0 5.0 3.50 80 1.60 8.0 5.0 5.0 5.0 3.60 81 2.49 8.0 3.0 5.0 5.0 3.85 82 0.00 10.0 10.0 5.0 5.0 3.50 83 0.72 10.0 5.0 5.0 5.0 3.36 84 2.23 10.0 3.0 5.0 5.0 3.91 73 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên Đồ thị 4.8 Kết chấm điểm cho quy trình điều chế phụ gia theo hàm mục tiêu kinh tế - kỹ thuật Theo kết trên, xét khía cạnh kinh tế - kỹ thuật, ta có quy trình đạt điểm cao từ cao đến thấp: 61, 62, 64, 47 63 Quy trình cụ thể sau: Bảng 4.18.Các quy trình điều chế OCP 2530 PL dạng lỏng tối ưu xét theo khía cạnh kinh tế - kỹ thuật Nồng độ OCP Nồng độ Nhiệt độ điều Thời gian 2530 PL (%) ATO01 (%) chế (%) điều chế (%) 61 6.0 0.1 120 180 62 6.0 0.2 120 180 64 6.0 0.1 120 240 47 5.0 0.2 120 180 63 6.0 0.3 120 180 Mã số 74 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên 4 Đề xuất quy trình điều chế 1000 KG phụ gia tăng số độ nhớt từ OCP 2530 PL theo quy trình 48: Hình 4.1 Quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt OCP 2530 PL dạng lỏng từ OCP 2530 PL dạng rắn OCP 2530 PL dạng khối Cắt, nghiền thành dạng hạt Cân 50 Kg OCP 2530 PL dạng hạt Chuyển OCP 2530 PL dạng hạt vào bồn 947 Kg AP core 150 Kg ATO01 Ngâm 24 Hòa tan OCP 2530 PL AP core 150 Điều kiện: 1200C Thời gian: 180 phút OCP 2530 PL dạng lỏng 75 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên Diễn giải quy trình: Bước 1: Sử dụng máy cắt máy nghiền cắt khối OCP 2530 PL thành dạng hạt Bước 2: Bơm 947 Kg dầu gốc AP Core 150 vào bồn gia công phụ gia Tiếp theo, cân 50 Kg OCP 2530 PL dạng hạt vào bồn ngâm với dầu gốc 24 Bước 3: Cân Kg chất chống oxy hóa vào bồn gia công phụ gia Gia nhiệt bồn lên 120 0C giữ 180 phút Ta thu phụ gia tăng số đọ nhớt dạng lỏng Đánh giá hiệu tối ưu hóa 4.5 Đánh giá hiệu tối ưu hóa theo khía cạnh kỹ thuật Xét theo khía cạnh kỹ thuật, quy trình 48 cho kết tốt Để đánh giá hiệu trình tối ưu hóa mặt kỹ thuật, ta so sánh chất lượng phụ gia tăng số độ nhớt với chất lượng mẫu đối chứng: - Mẫu phụ gia tăng số độ nhớt điều chế theo quy trình tại: quy trình 01 - mẫu phụ gia dạng lỏng nhập ngoại Kết sau: Bảng 4.19 So sánh chất lượng loại phụ gia tăng số độ nhớt theo khía cạnh kỹ thuật Tên mẫu HTHS/ Nhà sản xuất KV100 (cSt) VI HTHS (cSt) Quy trình 48 - 10.05 153 3.88 38.61 Quy trình - 10.06 145 2.88 28.63 KV100 (%) LZ 7075 Lubrizol 9.59 145 3.09 32.22 LZ 7077 Lubrizol 11.1 147 3.18 28.65 Paratone 8065 Oronite 9.97 149 3.07 30.79 SV 201 Infinium 13.56 159 4.29 25.66 76 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên Đồ thị 4.9 So sánh chất lượng loại phụ gia tăng số độ nhớt theo khía cạnh kỹ thuật Áp dụng phương pháp tính điểm trọng số phần 4.3.1, điểm số cho mẫu sau: Bảng 4.20 Kết chấm điểm so sánh loại phụ gia tăng số độ nhớt theo khía cạnh kỹ thuật Tên mẫu KV100 (cSt) VI HTHS HTHS/ (cSt) KV100 (%) Tổng điểm Quy trình 48 1.16 5.71 7.09 10.00 7.39 Quy trình 1.18 0.00 0.00 0.00 0.12 LZ 7075 0.00 0.00 1.49 3.60 1.89 LZ 7077 3.80 1.43 2.13 0.02 1.31 Paratone 8065 0.96 2.86 1.35 2.16 1.94 SV 201 10.00 10.00 10.00 3.01 7.21 Qua bảng so sánh trên, ta nhận thấy: - Sau tối ưu hóa, chất lượng phụ gia tăng số độ nhớt tăng lên đáng kể so với quy trình 77 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên - So với loại phụ gia dạng lỏng nhập ngoại, chất lượng phụ gia sau tối ưu hóa khơng thua đạt số điểm cao 4.5 Đánh giá hiệu tối ưu hóa theo khía cạnh hiệu kinh tế: Chi phí để điều chế 1.000 KG phụ gia tăng số độ nhớt theo quy trình 48 tính sau: Bảng 4.21 Chi phí sản xuất 1000 Kg phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng từ OCP 2530 PL dạng rắn Đơn giá Hạng mục (USD/KG) Thành tiền Khối lượng (KG) (USD) OCP 2530 PL 0.525 60 31.500 Dầu gốc AP core 150 1.562 937 1463.594 ATO01 5.000 15.000 Nhiên liệu, khấu hao 0.500 1000 500.000 Nhân công 0.003 1000 3.000 2013.094 Tổng cộng (USD) Bảng 4.22 So sánh giá phụ gia tăng số độ nhớt điều chế từ dạng rắn phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng nhập Tên phụ gia OCP 2530 LZ 7075 LZ 7077 PL lỏng Nhà sản xuất Giá Paratone SV 201 8065 - Lubrizol Lubrizol Oronite Infinium 2013 3018 2961 3612 5605 (USD/1000KG) Qua số liệu so sánh trên, ta nhận thấy việc gia công phụ gia tăng số độ nhớt từ nguyên liệu rắn OCP 2530 PL giúp giảm từ 33% đến 65% chi phí cho loại nguyên liệu 78 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua q trình khảo sát, tối ưu hóa quy trình, ta có số kết luận sau: - Khi xét theo khía cạnh kỹ thuật túy, quy trình 48, 66, 51, 65, 47 đạt kết tối ưu - Khi xét theo khía cạnh kinh tế kết hợp với kỹ thuật, quy trình 61, 62, 64, 47 63 đạt kết tối ưu - Chất chống oxy hóa ATO01 có tác dụng giảm mức độ oxy hóa nhiệt độ 1000C, 1200C Tuy nhiên, 1400C, OCP 2530 PL bị oxy hóa dẫn đến việc chất lượng phụ gia bị giảm đổi màu - Chất lượng phụ gia lỏng điều chế từ OCP 2530 PL dạng rắn tương đương với loại phụ gia dạng lỏng nhập ngoại, giá thành tiết kiệm từ 33% đến 65% Kiến nghị: Do thời gian hạn hạn hẹp nên đề tài số điểm hạn chế, cần khảo sát sâu vấn đề sau: - Đề tài thực quy mơ phịng thí nghiệm Để quy trình ứng dụng sản xuất, cần có khảo sát thiết bị sản xuất thực để hiệu chỉnh thông số cho phù hợp - Do thời gian ngắn nên khảo sát so sánh độ ổn định phụ gia thời gian bảo quản - Trên thực tế, số chất lượng phụ gia tăng số độ nhớt độ nhớt động học, số độ nhớt, HTHS giảm sau thời gian sử dụng Vì việc nghiên cứu độ bền phụ gia cho phép đánh giá phụ gia cách toàn diện 79 HVTH: Trần Nguyễn Bảo Nguyên PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: TRẦN NGUYỄN BẢO NGUYÊN Ngày, tháng, năm sinh: 08/08/1983 Nơi sinh: Đồng Nai Địa liên lạc: 687/21 Cách Mạng Tháng Tám, P Long Toàn, TX Bà Rịa, Bà Rịa Vũng Tàu QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2005 – 2009: Đại học Bách Khoa Tp HCM Bậc học: Đại học Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm 2010 – 2012: Đại học Bách khoa Tp HCM Bậc học: Cao học Chuyên ngành: Công nghệ hóa học Q TRÌNH CƠNG TÁC 2004 – 2006: Cơng ty TNHH Quốc Minh 2006 – 2009: Công ty TNHH Virbac Việt Nam 2009 – 2012: Công ty CP Dầu nhớt Hóa Chất Việt Nam 2012 – nay: Cơng ty TNHH CS Wind Việt Nam 80 ... DUNG: - Tối ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng từ propylene – ethylene copolymer OCP 2530 PL dạng rắn - Đề xuất quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng III... ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng từ nguyên liệu ethylene – propylene copolymer OCP 2530 PL dạng rắn Mục tiêu luận văn điều chế loại phụ gia tăng số độ nhớt có chất lượng... ngành: Cơng nghệ hóa học Mã số : 60 52 75 I TÊN ĐỀ TÀI: Tối ưu hóa quy trình điều chế phụ gia tăng số độ nhớt dạng lỏng từ ethylene - propylene copolymer OCP 2530 PL dạng rắn II NHIỆM VỤ