Quá trình khử parafin trong dầu nhờn được sử dụng nhiều nhất hiện nay dựa trên phương pháp kết tinh với sự có mặt của một dung môi. Dung môi này, tồn tại ở dạng lỏng, sẽ cải thiện đáng kể các điều kiện cân bằng nhiệt động của hệ.
Một dung môi lý tưởng phải hoà tan tốt dầu nhờn (phần dầu không chứa parafin) và kết tủa hoàn toàn parafin có trong dầu nguyên liệu. Mặt khác, parafin khi kết tủa phải tự tạo thành mạng tinh thể không quá chặt chẽ nhằm tạo điều kiện cho dầu nhờn (phần dầu không chứa parafin) ở dạng lỏng có thể đi qua trong quá trình lọc về sau. Do đó, biến số hoạt động đầu tiên của quá trình tách parafin chính là kiểu loại dung môi được sử dụng. Một dung môi tốt cho quá trình khử parafin cần có các tính chất:
- Độ hoà tan và độ chọn lọc: có độ hoà tan tốt đối với dầu nhờn và có độ chọn lọc kết tinh tốt đối với parafin.
- Có điểm sôi thấp: sau khi tách parafin dung môi cần được loại khỏi các sản phẩm bằng phương pháp chưng cất. Điểm sôi thấp cho phép tiết kiệm được năng lượng tiêu tốn trong công đoạn này.
- Nhiệt hoá hơi và nhiệt dung riêng nhỏ với cùng một lý do như trên.
- Điểm đông đặc thấp: dung môi cần giữ được trạng thái lỏng trong suốt thời gian lọc. - Không độc hại, không ăn mòn, rẻ và sẵn có.
Có rất nhiều dung môi hoặc hỗn hợp dung môi đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật đã nêu ở trên, trong đó có 1 số quá trình ra đời từ xa xưa nhưng do các nguyên nhân về môi trường mà hiện không còn được sử dụng nữa như: Hỗn hợp của acéton và benzen, ra đời năm 1927; Hỗn hợp của chlorure-ethylen và benzen, ra đời năm 1930, hiện cả 2 quá trình này không còn được sử dụng nữa do độc; Propan, ra đời năm 1932, hiện không còn được sử dụng do thiết bị phải làm việc dưới áp suất để propan hóa lỏng. Một số loại dung môi còn đang được sử dụng như các hỗn hợp của Methyl-isobutyl- céton; Tricloro-éthylen; Dichloro-methan và hỗn hợp của methyl-ethyl- ceton và toluen (MEK- Toluen).
Benzen (hiện nay đã không còn được sử dụng do độc tính cao) và toluen là những dung môi tuyệt vời cho dầu nhờn vì chúng hòa tan rất tốt dầu nhờn (phần naphten và aromatic) nhưng đồng thời chúng cũng hoà tan khá tốt parafin (ít kết tủa được parafin) và do đó chúng ít được sử dụng như một dung môi riêng rẽ.
Tài liệu tham khảo dành cho sinh viên 10H5 năm học 2013-2014 120 Ngược lại, a c e ton và c e ton bậc cao (methyl-ethyl-ceton, methyl-propyl-ceton) chúng không hoà tan tốt đối với dầu nhờn và lại càng không hòa tan parafin nên sẽ kết tủa tốt parafin (và do đó có tính chọn lựa tốt là không hòa tan parafin). Hơn nũa, mạng lưới tinh thể parafin kết tủa được nhờ loại dung môi này lại phù hợp tốt cho quá trình lọc vì ít lưu giữ dầu nhờn trong các ô tinh thể của chúng. Ta gọi chúng là các anti-solvant do khi ở trong hỗn hợp với toluen, chúng có tác dụng làm giảm các đặc tính của dung môi t oluen (là hoà tan parafin). Các hợp chất này có khả năng hoà tan trung bình nhưng bù lại chúng lại có độ chọn lọc kết tủa parafin cực kỳ tốt.
Ta nhận thấy rằng hỗn hợp của hai dạng dung môi trên cho phép ta tiến gần đến một dung môi lý tưởng. Trong thực tế, ta thường dùng nhất là hỗn hợp của methyl-ethyl-céton và Toluen.
Dung môi methyl-ethyl-ceton thường được viết tắt là MEK (Methyl-Ethyl-Keton). Trong tổng số các quá trình tách parafin hiện nay, hỗn hợp dung môi MEK-Toluen chiếm tới 80%, do đó trong phần tiếp theo ta chỉ nghiên cứu loại dung môi này. Các đặc tính của MEK và Toluen được cho trong bảng 4.3.
Bảng 4.3 Tính chất vật lý của MEK và toluen