Trong thớ nghiệm này phụ gia 2P cho vào biodiesel với nồng độ 300ppm và 1000ppm, dựng 2 mẫu diesel cú phụ gia này chạy động cơ diesel của một mỏy phỏt điện. Nhiệt độ nơi thử nghiệm là 17oC. Để so sỏnh, một mẫu diesel khụng cú phụ gia và một mẫu petrodiesel được thử nghiệm đều ở 17oC. Một mẫu biodiesel khụng
Hỡnh 3.8: Phõn tớch khớ thải từ động cơ mỏy phỏt điện chạy bằng biodiesel chứa phụ gia 2P
cú phụ gia khỏc được đun núng lờn đến 40oC, khuấy đều trong 10 phỳt rồi đưa vào thử nghiệm. Hàm lượng cỏc khớ thải ra từ động cơ diesel được phõn tớch trực tiếp bằng mỏy “Gas Analyzer" (Kane International Ltd., UK) (Xem hỡnh 3.8). Kết quả xỏc định cỏc loại khớ thải được trỡnh bày trong bảng 3.9.
Bảng 3.9. Kết quả phõn tớch khớ thải từ động cơ diesel sử dụng BDF cú phụ gia 2P TT Mẫu thử CO, % Vol. CO2, % Vol. NO, ppm Nhiệt độ mụi trường, oC 1 Petrol Diesel 0,14 3,3 88 17 2 BDF khụng phụ gia 0,1 3,5 91 17
Từ bảng 3.9 ta thấy ở nhiệt độ lạnh 170C, dầu petrodiesel thải khớ CO cao nhất (0,14%Vol.), BDF thải ớt hơn (0,10%Vol.), thải ớt nhất là mẫu BDF cú phụ gia 2P (300ppm và 1000ppm) bằng lượng CO do BDF được đun núng (40oC, 10 phỳt) thải ra. Ở nhiệt độ lạnh, 17oC, BDF đốt chỏy thải ra CO tương đối cao (0,10%Vol.), nhưng vẫn ớt hơn petrodiesel, là điều dễ hiểu, do độ nhớt của BDF tăng lờn, nú chỏy khụng hoàn toàn trong động cơ. Mẫu BDF (mẫu 5) khi được đun núng, cú độ nhớt thấp, chỏy hoàn toàn trong động cơ, nờn thải ra lượng CO rất thấp (0,07%Vol.). Tỏc dụng của phụ gia 2P được nhỡn thấy rừ ngay ở mẫu 3 (300ppm), đó làm giảm độ nhớt của BDF xuống đến mức BDF được đốt chỏy hoàn toàn, vỡ thế thải ra lượng CO cũng thấp nhất (0,07%Vol).
KẾT LUẬN
1. Đó nghiờn cứu và xỏc định được cỏc điều kiện cho phản ứng tổng hợp 6 monome alkyl acrylat từ 5 ancol với axit acrylic:
CH2 CH
COOR
Trong đú R là C10H21-, C12H25-, C14H29-, C16H33-, C18H37- và hỗn hợp cỏc gốc alkyl của 5 ancol trờn. Cỏc điều kiện đú là:
- Nhiệt độ 110oC, thời gian phản ứng: 6 giờ. - Tỷ lệ mol axit acrylic/ancol = 1,3/1.
- Nồng độ xỳc tỏc axit p-toluensulfonic: 1,4%KL so với ancol, - Hydroquinon: 1,6%KL so với ancol.
- Dung mụi: toluen.
Cấu trỳc của cỏc monome alkyl acrylat thu được được khẳng định bằng phổ hồng ngoại và phổ cộng hưởng từ hạt nhõn proton. .
2. Đó tổng hợp 5 copolyme (1P, 2P, 3P, 4P và 5P) bằng phản ứng đồng trựng hợp gốc cỏc alkyl acrylat và hỗn hợp của chỳng với metylmetacrylat theo cỏc tỷ lệ khỏc nhau.
Cấu trỳc húa học cũng như cỏc tớnh chất về độ nhớt, khối lượng phõn tử của cỏc copolyme thu được đó được nghiờn cứu và khẳng định.
3. Đó thử nghiệm khả năng giảm nhiệt độ đụng đặc của cỏc loại dầu (dầu bụi trơn TCT, biodiesel, chất tuyển nổi quặng TQ-VH) bằng cỏc phụ gia copolyme tổng hợp được.
4. Lần đầu tiờn ở Việt Nam đó chế tạo được mẫu phụ gia copolyme 2P với tỷ lệ thành phần cấu trỳc thớch hợp, với nồng độ 1000ppm, cú thể giảm nhiệt độ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Lưu Văn Bụi, Nguyễn Thị Sơn (2008), “Tổng hợp cỏc copolime ankyl acrylat-anhidrit maleic amit húa làm chất phụ gia gỉam nhiệt độ đụng đặc của dầu thụ giàu parafin”, Tạp chớ Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiờn và Cụng nghệ, 24, tr. 187-191.
2. Phạm Ngọc Lõn, Lưu Văn Bụi, Trần Thị Bớch Hồng, Nguyễn Thị Phương Thu và Lờ Minh Ngõn (2011), “Tổng hợp và nghiờn cứu tớnh chất của copolyme trờn cơ sở Alkyl(meth)acrylat và axit acrylic làm phụ gia giảm nhiệt độ đụng đặc cho dầu và mỡ bụi trơn”, Tạp Chớ Húa Học, 49, tr. 440-445
Tiếng Anh
3. Ashbaugh H.S, Fetters L.J, Admson D.H, Prud Home R.K, J. Rheol, (2002) 46, pp. 763.
4. Barthell E, Capelle A, Chmelir M and Dahman K, Brit. Pat, (1982) 2082604. 5. Chmelir M and Dahman K, Brit. Pat, (1982) 208, pp. 2604.
6. El-Gamal. I.M., Atta. A.M and Sabbagh. A.M, Fuel, (1997) Vo.76, No 14/15, pp. 1471-1478.
7. Englehardt. F, Rigel. U, Bicker. R, Heier. K. H and Boem. R., Ger. Pat., (1984), 3, pp, 237-308.
8. Ghosh. P, Pantar. AV, Sarma. AS, Chem. J. Tech, (1998), Ind, 5, pp. 371-375. 9. Ghosh . P, Nandi. D, Das. T, Chem . J. Pharm. Res. (2010), “Synthesis and
Characterization and viscosity studies of homopolymer of methylmethacrylate and its copolymer with styrene and 1-decene”, J. Chem. Pharm. Res., 2(4), pp. 122-133.
10.Hochheiser. M. S, (1986), Rohm and Haas: History of a Chemical Company.
11.Kinker. B.G, (2000), “Fluid viscosity and viscosity classification”. In G. Totten, ed., Handbook of Hydraulic Fluid Technology. New York: Marcel
Dekker, pp. 318–329.
12.Kurata. MT, Sunashima.Y, Polymer Handbook,Wiley, (1999), New York 13.Manka. J. S., Zigler. K. L., (2000), World Oil, pp. 222.
14.Miler . K.D and Parker. L.C, Pat. US., (1974), 3, pp. 853-497.
15.Oh Max, (1996), Publication RM-96 1202, Pour point depressants, a treatise on performance and selection, Horsham, PA.
16.Pat. U.S, (1927) No. 1,637,475, Davis et al., Aug., 2. 17.Pat. U.S, (1962), No. 3,061,544, Martinek, Oct. 30. 18.Pat. U.S, (1968), No. 3,393,078, Lockhart et al, Jul. 16.
19.Pat. U.S, (1984), No. 4,435,309, House, Mar. 6. 20.Pat. U.S. (1991), No, 5039437, Martella et al.,
21.Pat. U.S, (1992), No.5082,470, Martella et al.
22.Rasha A. El-Ghazawy, Reem K. Farag, (2010), “Synthesis and characterization of new Depressants based on maleic anhydride- alkyl acrylate Terpolymers”, J. of Appl. Polym. Sci., Vol.115, pp. 72-78.
23.Subrahamanyam. B, Baruah. S. D, Rahman. M, Das .N. N, Polym . J. (1992), Sci., Part A: Polymer Chemistry, Vol. 30,pp. 2273-2276.
24.Sheng Han, Yuping Song, Tianhui Ren, (2009), “Impact of alkyl Methacrylate – Maleic anhydride Copolymers as Pour Point Depressat on Crystallization Behavior of Diesel Fuel”, Energy & Fuels, 23, pp. 2576-2580.
25.Toho. Chem. Ind. Co., Jpn. Pat., (1981), 81, pp. 120-795.
26.Yen T.F., Chilinaring G.V., (1994), “Asphaltenes and Asphalt”, Elsevier, New York, Chapter 1, pp. 476-479..
THễNG TIN VỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ 1. Họ và tờn: Trần Thị Bớch Hồng
2. Giới tớnh: Nữ
3. Ngày sinh: 04/11/1981
4. Nơi sinh: Hưng Đụng – Thành phố Vinh – Tỉnh Nghệ An
5. Quyết định cụng nhận học viờn cao học theo quyết định số 3568/QĐ- CTSV ngày 31/12/2009
6. Cỏc thay đổi trong quỏ trỡnh đào tạo: ( khụng )
7. Tờn đề tài luận văn: Nghiờn cứu chế tạo phụ gia giảm nhiệt độ đụng đặc cho dầu mỡ bụi trơn trờn cơ sở copolime acrylat
8. Chuyờn ngành: Húa hữu cơ 9. Mó số: 60 44 27
10. Cỏn bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Ngọc Lõn 11. Túm tắt luận văn:
-Đó nghiờn cứu và xỏc định được cỏc điều kiện cho phản ứng tổng hợp cỏc monome alkyl acrylat bằng phản ứng este húa cỏc alkyl ancol cú số nguyờn tử cacbon khỏc nhau với axit acrylic.
-Đó tổng hợp cỏc copolyme bằng phản ứng đồng trựng hợp gốc cỏc alkyl acrylat và hỗn hợp của chỳng với metylmetacrylat.
-Đó thử nghiệm khả năng giảm nhiệt độ đụng đặc cấu trỳc húa học cũng như cỏc tớnh chất về độ nhớt, khối lượng phõn tử của cỏc copolyme đó được nghiờn cứu và khẳng định.ủa cỏc loại dầu (dầu bụi trơn TCT, biodiesel, chất tuyển nổi quặng VH) bằng cỏc phụ gia copolyme tổng hợp được. Lần đầu tiờn ở Việt Nam đó chế tạo được mẫu phụ gia copolyme 2P với tỷ lệ thành phần cấu trỳc thớch hợp, nồng độ 1000ppm, cú thể giảm nhiệt độ đụng đặc dầu bụi trơn TCT đến - 2oC, dầu biodiesel đến -1oC và chất tuyển nổi quặng đến -5o
thể bị gel húa kết quả là dầu khú chuyển động hoặc khụng thể chuyển động qua hệ thống mỏy cần được bụi trơn.
- Phương phỏp khắc phục hiệu quả hiện tượng trờn của dầu bụi trơn ở nhiệt độ thấp là cho thờm một lượng nhỏ chất phụ gia để cải thiện tớnh chảy và chất biến tớnh tinh thể sỏp trong dầu bụi trơn.
- Chất phụ gia là những phõn tử polyme (copolyme) dựng để biến tớnh và kiểm soỏt hiện tượng kết tinh của sỏp trong dầu.
- Cỏc qui trỡnh để tổng hợp chất phụ gia giảm nhiệt độ đụng đặc và hiệu suất phản ứng ảnh hưởng như thế nào khi thay đổi cỏc thành phần, cấu trỳc, nhiệt độ phản ứng.
- Đó thử nghiệm chất phụ gia này trờn dầu bụi trơn, dầu biodiesel và hợp chất tuyển nổi quặng đều cho kết quả tốt. Cụ thể làm cho nhiệt độ đụng đặc của dầu bụi trơn giảm từ 15oC xuống -2oC, của dầu Biodiesel từ 16oC xuống -3oC và chất tuyển nổi quặng từ 16oC xuống -5o
C. 12. Khả năng ứng dụng thực tiễn: Cú thể hỗ trợ cho nhiều loại dầu mỡ bụi
trơn của nhiều loại mỏy múc, cú thể được sản suất rộng rói vỡ nguyờn vật liệu rẻ, dễ tỡm
13. Những hướng nghiờn cứu tiếp theo ( khụng)
14. Cỏc cụng trỡnh đó cụng bố cú liờn quan đến luận văn:
Bài bỏo “ Tổng hợp và nghiờn cứu tớnh chất của copolime trờn cơ sở ankyl - ( met ) acrylat và axit acrylic làm phụ gia giảm nhiệt độ đụng đặc cho dầu mỡ bụi trơn ”
PGS.TS Phạm Ngọc Lõn, PGS. TSKH Lưu Văn Bụi, Trần Thị Bớch Hồng. Tạp chớ húa học ( 2ABC ) – 2011
Ngày 21 thỏng 11 năm 2011
Học viờn
INFORMATION ON MASTER IS THESIS
1. Full name: Tran Thi Bich Hong. 2. Sex: Female.
3. Date of birth: 04 – 11 – 1981
4. Place of birth: Hung Dong – Vinh – Nghe An
5. Admission decision number: 3568/QD – CTSV Date 31 - 12 – 2009 6.Changes in academic process: ( no changes )
7. Official thesis title: Research and manufacture of additives for reducing the freezing temperature lubricants based on copolime acrylat.
8. Major: Organic Chemistry 9. Code: 60 44 27
10. Supervisors: Prof. Dr. Pham Ngoc Lan 11. Summary of the findings of the thesis:
-Has research and determine the conditions for fusion acrylat alkyl monomers by esterification reaction of alkyl ancol have different numbers of carbon atoms with acrylic acid.
-the copolymers were synthesized by co-polymerization reaction of alkyl acrylat origin and mixtures thereof with metylmetacrylat.
-The chemical structure and properties of viscosity, molecular weight of the copolymers were investigated and confirmed.
-Have the ability to reduce test freezing temperature of the oil (TCT lubricants, biodiesel, quality ore flotation VH) by the additive copolymers synthesized. For the first time in Vietnam have made copolymers form 2P admixture at the rate of appropriate structural components, the concentration of 1000ppm, can reduce the
- Introduce the origin and composition of lubricating oil, wax oil and common difficulties of wax oil when the ambient temperature is low, such as the oil becomes too viscous that it can not flow easily or is gelled. As the result, it is difficult for oil to move or the oil can not move through the system of the machine which needed to be lubricated.
- The effective method to overcome the above phenomenon of lubricating oil at low temperature is adding the small amount of additives to improve the flow and substance which denatures the crystalline wax in the oil.
- The additives are polymer molecules used to denature and control the phenomenon of crystallization of wax in the oil.
- How are the processes of synthesizing additives to reduce the freezing temperature and reaction performance influenced when changing the compositions, structure and reaction temperature?
- Testing the additives upon lubricating oil, bio-diesel oil and compound of ore floatation was given good results. In detail, it made the freezing temperature of lubricating oil, bio-diesel oil, and compound of ore floating reduce from 150 C to -20 C, 160C to -30 C, 160C to -50 C respectively.
12. Practical applicability: Can support a variety of lubricants of various types of machines, production may be largely because the materials are cheap, easy to find 13. Further research directions: ( No)
14. Theis – related publications:
The article "Synthesis and properties of copolime research based ankyl - (meters) acrylat and acrylic acid as an additive to lower the freezing temperaturelubricants" Prof. Dr. Pham Ngoc Lan, Prof. Dr. Luu Van Boi, Tran Thi Bich Hong Journal of Chemical Sciences (2ABC) - 2011
Date: 1 – 12 – 2011 Signature