- Ph-ơng pháp ch-ng cất.
- Ph-ơng pháp sử lý cặn thừa.
Trong tr-ờng hợp cần thiết có thể kết hợp cả hai ph-ơng pháp- gọi là ph-ơng pháp hỗn hợp. Ph-ơng pháp đầu tiên điều chế bằng ch-ng cất mazut.
Ph-ơng pháp này bằng mọi cách tách những cacbua hyđrô có đặc tính ổn định ra mà không làm thay đổi tính chất hoá học.Để ngăn ngừa hiện t-ợng krăc kinh các thành phần ch-ng cất của dầu, việc điều chế mazut đ-ợc tiến hành ở nhiệt độ không lớn hơn 4000 C , trong điều kiện chân không và có hơi n-ớc đi qua.Khoang chân không kết hợp với hơi n-ớc cho phép giảm nhiệt độ sôi của các thành phần chính trong mazut một cách đáng kể và tách đ-ợc các loại cacbuahyđrô ra khỏi mazut mà không xẩy ra sự phân rã hoá học.
Hình 5 đ-a ra sơ đồ nguyên lý ch-ng cất dầu mazut trong chân không, các chất ch-ng cất có liên quan và danh mục các loại dầu đ-ợc điều chế.Mũi tên ở bên trái thang chia độ chỉ trình tự tăng nhiệt độ trong quá trình ch-ng cất.Các
đ-ờng có mũi tên hai đầu ở bên phải thang chia độ là chỉ giới hạn nhiệt độ sôi của các chất ch-ng cất.Mỗi một đ-ờng có mũi tên hai đầu, nếu trình tự từ trên xuống d-ới là dặc tr-ng cho sự tăng dần độ nhớt và tỷ trọng.
Thang chia độ trong khoảng từ T 1 đến T 6 t-ơng ứng với một khoảng nhiệt độ là 200 – 2500C.Điều này có nghĩa là ở nhiệt độ thực tế 1500C khi ch-ng cất trong chân không và có hơi n-ớc, các chất cacbua hyđrô có nhiệt độ sôi ở điều kiện bình th-ờng là 3500C ( áp suất môi tr-ờng ) sẽ bay hơi mạnh ra khái mazut.
Phần cặn còn lại của mazut đ-ợc đ-a đi sử lý tiếp để điều chế các loại dầu công nghiệp nặng và một số dầu mùa hè cho máy kéo.Phần cặn còn lại đ-ợc sử dụng làm nhiên liệu đốt lò, để điều chế cốc dầu mỏ- một nguyên liệu chính trong sản xuất điện cực,than điện và một số mục đích khác.
Trong hình 5 có đ-a ra một ví dụ về sự biến đổi guđrôn thành cácloại bitum với công dụng khác nhau. Nếu trong bitum có càng nhiều asfanten và nhựa thì
chất l-ợng bitum càng cao.Guđrôn có nhiều trong một số loại dầu mỏ. Theo sơ
đồ, quá trình ô xy hoá ở nhiệt độ cao càng làm cho l-ợng guđrôn giầu thêm do tạo thêm nhiều keo nhựa.Kết quả là từ guđrôn có thể thu đ-ợc nhựa đ-ờng và
các loại bitum khác nhau. Những chất này đ-ợc sử dụng để sản xuất vật liệu sơn và vật liệu cao su.
Những chất đ-ợcchr-ng cất (hình 5) không phải là các loại dầu dùng đ-ợc ngay. Các loại này trong thành phần có chứa một l-ợng không nhỏ axit naften,keo nhựa, các hợp chất l-u huỳnh và các chất khác.Trong phần 1 đã nói rằng một số thành phần ch-ng cất của nhiên liệu ( dầu hoả, nhiên liệu điêzel...) cũng ch-a thể dùng đ-ợc ngay sau khi đ-ợc tách ra khỏi dầu mỏ. Vì trong đó l-ợng axit naften, keo nhựa và các tạp chất khác lớn hơn định mức cho phép.Bởi vậy phần lớn các loại nhiên liệu phải đ-ợc làm sạch ( ở hình 5 công
đoạn làm sạch đ-ợc thể hiện bằng mũi tên ngang với dòng “làm sạch”.
Vào những năm 70 của thế kỷ 19,đầu tiên để làm sạch các sản phẩm dầu mỏ, ng-ời ta đã sử dụng và đến bây giờ vẫn đang sử dụng axit sunfuaric với nồng độ cao (đặc).Với những phản ứng hoá học phức tạp,axit sunfuaric tác dụng với các thành phần tr-ng cất khác nhau của dầu,nhiên liệu.Đầu tiên phải tính tới khả năng hoà tan các chất keo nhựa và một số hợp chất l-u huỳnh của loại axit này. Ngoài ra nó còn có thể làm cho các loại alkan hoá nhựa keo và hoà tan chúng.
Việc làm sạch bằng axit sunfuaric đ-ợc tiến hành trong thiết bị trộn chuyên dùng.Sau khi trộn đều và để ở trạng thái yên tĩnh trong một khoảng thời gian nhất định, dung dịch guđrôn axit của các loại keo nhựa và các hỗn hợp khác lắng đọng d-ới đáy thiết bị trộn trong axit sunfuaric. Việc tận dụng loại guđrôn axit này không dễ dàng. Trong sản xuất nó là phế liệu,do vậy phải tìm mọi cách giảm càng nhiều càng tốt l-ợng phế liệu này.
Sau khi đã tách lọc guđrôn axit, trong sản phẩm dầu vẫn còn đọng lai một ít axit sunfuaric, axit naftenic và một số chất khác mang tính axit. Để trung hoà loại nhiên liệu và dầu mang tính a xít này,ng-ời ta xử lý bằng cách hoà vào trong chúng một l-ợng 2-3% dung dịch NaOH .Sau đó rửa bằng n-ớc cho đến khi nào trong n-ớc không còn thấy có phản ứng trung hoà nữa. Trong tr-ờng hợp cần thiết đem sấy dầu đã đ-ợc làm sạch cho tới khi khử đ-ợc hoàn toàn n-íc .
Loại đất sét trắng đ-ợc sử dụng rộng rãi trong công nghệ làm sạch các sản phẩm của dầu mỏ.Loại đất sét này đ-ợc nghiền nhỏ ,đ-ợc xử lý sao cho thu
đ-ợc một chất bột thật mịn. Loại bột thu đ-ợc có bề mặt tiếp xúc rất lớn và có khả năng hút bám các loại keo nhựa,các a xít hữu cơ,a xít sunfuaric và các chất hoạt động mạnh khác. Quá trình làm sạch có thể tóm tắt nh- sau: Trộn đều bột
đất sét với sản phẩm dầu đã đ-ợc ch-ng cất,giữ hỗn hợp này trong một khoảng thời gian cần thiết ở nhiệt độ xác định. Sau đó cho qua một thiết bị lọc với mục
đích tách dầu đã đ-ợc làm sạch ra khỏi đất sét.Kết quả của ph-ơng pháp làm sạch kiểu tiếp xúc trên là l-ợng keo nhựa... trong dầu giảm đi. Dầu này so với
MAZUT Một số loại dầu sau Các loại dầu đ-ợc sử dụng đ-ợc điều chế từ các trong ngành ô tô,máy kéo thành phần tr-ng cất sau khi đã tẩy lọc sạch
T1
Dầu công nghiệp nhẹ làm Dầu vazơlin ,dầu biến và dầu chuyên dùng sạch thế ...
T2
Dầu công nghiệp loại làm Dầu công nghiệp 12,20 vừa và dầu chuyên dụng sạch dầu AY và tuốc bin 22 ...
T3
Dầu dùng cho ô tô và làm
động cơ xăng làm việc sạch AK-5 ; AC-6 ...
vào mùa đông T4
Dầu động cơ xăng và làm Dầu công nghiệp 50;
động cơ điêzel dùng sạch Ä -11; AK-10; AC-10 vào mùa hè
T5
Dầu công nghiệp loại
nặng và dầu dùng cho làm Ä -14 ; AK-15 một số động cơ máy sạch
kéo vào mùa hè T6
GUĐRON Nhựa đ-ờng ,vật liệu Ô xy hoá ở nhiệt độ cao xây dựng, kỹ thuật điện vật liệu sản xuất sơn...
Hình 5. Sơ đồ nguyên lý điều chế dầu nhờn khi ch-ng cất mazut ở điều kiện chân không.
các chất ch-ng cất ban đầu có mầu sáng hơn,trong suốt hơn.Đặc biệt một tính chất quan trọng của đất sét là khả năng hút các sản phẩm a xít.Nhờ đó mà các nguyên công phụ xử lý tiếp sản phẩm bằng dung dịch kiềm giảm bớt đi nhiều.
Rất tiếc,làm sạch dầu bằng bột đất sét không thể tách đ-ợc hoàn toàn các chất của a xít sunfuaric, bởi vì khả năng hút bám của bột đất sét so với keo nhựa không cao. Để có thể làm sạch đ-ợc dầu theo đúng yêu cầu đề ra thì phải cần một l-ợng rất lớn bột đất sét.Điều đó dẫn đến làm giảm sản l-ợng dầu xuống một cách đáng kể do một phần dầu bị thấm vào bột đất sét.Do vậy ph-ơng pháp làm sạch này (ph-ơng pháp tiếp xúc) đ-ợc kết hợp với các ph-ơng pháp khác, ví dụ nh- với ph-ơng pháp làm sạch bằng a xít. Th-ờng ph-ơng pháp này đ-ợc thực hiện ở giai đoạn làm sạch cuối cùng.
Làm sạch bằng các ph-ơng pháp kể trên ( ph-ơng pháp a xít,ph-ơng pháp xúc tác và ph-ơng pháp kết hợp),về cơ bản là tách đ-ợc các chất keo nhựa, sản phẩm a xít và các hợp chất l-u huỳnh ra khỏi dầu.Tuy vậy ,do không động chạm gì đến cacbua hyđrô nên chất l-ợng dầu chỉ đ-ợc nâng lên một mức độ nhất định.
Nếu nh- tách đ-ợc các chất cacbua hyđrô đa vòng với các mạch ankal ngắn ở bên thì có thể cho phép đIều chế đ-ợc dầu chất l-ợng cao hơn,có tínhổn định hoá học cao hơn.Vấn đề này có thể giải quyết nhờ chất hoà tan đặc biệt ( ví dụ : fenol; nitrobezel; furfuron..).Những dung dịch này khi trộn lẫn với các chất ch-ng cất sẽ hoà tan cacbua hyđrô đa vòng cao phân tử không cần thiết.Dung dịch tạo thành đ-ợc gọi là dung dịch tách lọc. Khi hạ thấp nhiệt độ,ở phía d-ới hỗn hợp xuất hiện một lớp mầu tối,còn phía trên là một lớp sáng hơn.Lớp sáng hơn gọi là rafinat.Sau khi tách rafinat ra khỏi cặn của dung dịch bằng ph-ơng pháp xúc tác - đất sét,ta thu đ-ợc dầu sạch có chất l-ợng cao hơn nhiều so với chÊt ch-ng cÊt ban ®Çu.
Ph-ơng pháp làm sạch dầu đ-ợc thể hiện ngay trong ký hiệu của các loại dầu động cơ.Một ví dụ minh hoạ: ở hình 5 có hai loại dầu giống nhau về công dụng là AK-10 và AC-10.Ph-ơng pháp làm sạch của loại dầu AK-10 là ph-ơng pháp làm sạch bằng a xit, còn Đối với loại dầu AC-10 là ph-ơng pháp làm sạch bằng dung dịch tách lọc.