Không chỉ bản chất của dung môi có ảnh hưởng đến quá trình kết tinh, khi sử dụng dung môi hỗn hợp, thành phần các hợp chất tạo nên dung môi cũng đóng vai trò rất quan trọng. Thật vậy, như đã trình bày trong phần trên, dung môi MEK có khả năng hoà tan nhỏ đối với dầu nhờn (phần naphten và aromatic) 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). Trong khi đó, toluen lại hoà tan tốt dầu
Tài liệu tham khảo dành cho sinh viên 10H5 năm học 2013-2014 122 nhờn đồng thời cũng hòa tan thêm cả một phần parafin. Vì vậy, cần phải tối ưu hoá tỷ lệ hai dung môi này trong hỗn hợp dung môi để đạt được hiệu qủa cao nhất khi sử dụng là: hòa tan tốt nhất dầu nhờn và kết tủa tốt nhất parafin.
Bảng 4 .5 minh hoạ cho ảnh hưởng của thành phần dung môi khi xử lý cùng một loại phân đoạn có độ nhớt ở 40°C là 30mm2
/s.
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của thành phần dung môi đến điều kiện vận hành
Ta nhận thấy khi tăng tỷ lệ MEK thì:
- Nhiệt độ cuối của giai đoạn kết tinh sẽ không quá thấp (-12°C so với -17°C mà vẫn đạt được điểm chảy không đổi là -7°C như trường hợp đầu). Điều này sẽ làm giảm đáng kể tiêu tốn năng lượng trong quá trình kết tinh.
- Tốc độ lọc tăng rất nhiều (từ 80 lên đến 172 l/m2.h), nhờ vậy ta có thể giảm thiểu bề mặt lọc. Đây là điểm hết sức quan trọng vì các thiết bị lọc thùng quay có mức đầu tư và bảo trì rất lớn (20 MF cho 1 thiết bị lọc 120 m2).
- Hàm lượng dầu bị lưu giữ trong parafin nhiều hơn, nghĩa là hiệu suất thu hồi dầu khử parafin càng thấp. Tuy nhiên, trong khoảng tỷ lệ MEK thường dùng (50 đến 75%), ảnh hưởng này là không đáng kể lắm.
Ta thấy rằng dường như là có lợi hơn khi tăng tỷ lệ MEK tuy nhiên trong thực tế khi tỷ lệ MEK quá cao sẽ làm xuất hiện thêm một pha thứ ba là pha dầu mới bị kết tủa (gồm chủ yếu là parafin) ngoài hai pha dầu/dung môi và parafin/dung môi đã có. Sự xuất hiện của pha thứ ba sẽ gây ra:
- Tụt giảm hiệu suất thu hồi dầu.
- Hạ thấp chỉ số độ nhớt của dầu khử (do mất nhiều parafin trong pha dầu kết tủa). - Nhanh chóng bít kín lưới lọc do sự có mặt của pha dầu kết tủa.
Để xác định nồng độ giới hạn của MEK trong dung môi, ta trộn dầu đã tách parafin với dung môi hỗn hợp có chứa các tỷ lệ khác nhau của MEK, sau đó làm lạnh chúng, rồi ghi lại các nhiệt độ tại đó bắt đầu xuất hiện pha thứ ba. Kết quả nhận được khi tiến hành thí nghiệm trên với dầu có độ nhớt ở 100°C là 20mm2
/s và điểm chảy là -6°C cho ta đường cong phân pha trên giản đồ hình 4.4
Trên giản đồ có xây dựng một đường thẳng tên gọi đường "lọc". Đường thẳng này cho phép xác định nhiệt độ lọc cần thiết để đạt được sản phẩm có điểm chảy là -6°C theo tỷ lệ MEK có trong dung môi. Đường cong "Phân pha" giới hạn vùng có xuất hiện pha thứ ba. Ví dụ: đối với hỗn hợp dung môi có chứa 40% MEK, cần phải lọc ở -19°C để đạt được sản phẩm có điểm chảy - 6°C (chênh lệch nhiệt độ là 13°C, tốn nhiều năng lượng). Cũng với hỗn hợp dung môi có thành phần đó, hiện tượng phân pha sẽ xảy ra ở -28°C.
Tỷ lệ MEK cho phép lớn nhất là 75% (giao điểm giữa đường lọc và đường phân tách pha). Ở tỷ lệ này, nhiệt độ lọc là -12°C và chênh lệch nhiệt độ là 6°C.