Đề tài tái chế dầu nhờn thải

Chia sẻ: Dương Văn Dũng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:18

Thêm vào BST

Báo xấu

748
lượt xem 251
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tái sinh dầu nhờn cho phép không những tiết kiệm đáng kể nhiên liệu mà còn giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, một vấn đề thế giới đang quan tâm. Vì vậy ngay cả khi công việc cung ứng dầu nhờn đảm bảo thì vấn đề tái sinh dầu nhờn vẫn phải đề cập đến.

Chủ đề:

Bình luận(1) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài tái chế dầu nhờn thải

Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 1 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ PHỤC LỤC Phần 1 MỞ ĐẦU Tái sinh dầu nhờn cho phép không những tiết kiệm đáng kể nhiên liệu mà còn giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, một vấn đề thế giới đang quan tâm. Vì vậy ngay cả khi công việc cung ứng dầu nhờn đảm bảo thì vấn đề tái sinh dầu nhờn vẫn ph ải đ ề cập đến. Trên thế giới hiện nay có tới 15-20 công nghệ tái sinh khác nhau từ đơn giản nhất như Phuong pháp axit cổ điển đến hiện đại như phương pháp đa tầng sử dụng kiểu t ẩy bằng dung môi lựa chọn hoặc bằng Hydro. Các phương pháp đa tầng tạo ra dầu gốc rất hoàn hảo nhưng vốn đầu tư xây dựng dây chuyền tái sinh lớn, công nghệ phức tạp, đòi hởi kỹ thuật cao. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 2 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Ở Việt Nam như cầu về dầu bôi trơn hiện nay là vào khoảng 60.000tấn/năm với nhiều chủng loại khác nhau, trong đó dầu động cơ chiếm >50%. Và l ượng dầu nhớt thải ra hằng năm ở nước ta nằm ở con số không nhỏ so với lượng cần để sự dụng. Vì vậy, chúng tôi làm bài tiểu luận này để làm rõ các phương pháp tái chế dầu nhờn thải. PHẦN 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Bản chất của tái sinh dầu nhờn thải: Dầu nhờn (dầu bôi trơn) được sản xuất từ phần có độ nhớt cao cảu dầu thô. Quy trình chế biến nó rất phức tạp. Sản phẩm của những phân đoạn chưng cất chân không có nhiệt độ sôi >3500C qua các quá trình làm sạch sẽ cho dầu gốc. Từ dầu gốc pha chế them các phụ gia khác nhau ta được dầu bôi trơn thành phẩm. Dầu bôi trơn dung để ngăn cách 2 bề mặt tiếp xúc, có tác dụng giảm ma sát, giảm mài mòn và ăn mòn. Do vậy dầu bôi trơn phải có tính chất nhớt nhiệt, tính chất làm nhờn, khả năng tẩy rửa và chống ăn mòn. Các ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 3 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ tính chất này được đặc trưng bằng những chỉ tiêu phẩm chất sau: đ ộ nhớt, chỉ s ố đ ộ nhớt , nhiệt độ bắt cháy, trị số axit–kiềm, ăn mòn, hàm lượng chất hoá học… Trong quá trình sử dụng các chi tiêu phẩm chất của dầu nhờn bị giảm dần. Sau một thời gian sử dụng nhất định (tuỳ thuộc vào mục đính sử dụng), chất lượng của dầu giảm sút nghiêm trọng khiến cho nó không thể tiếp tục làm việc được, cần thay thế dầu mới. Dầu thay ra được gọi là dầu phế thải. Dầu phế thải gây ô nhiểm môi trường bởi lẻ trong nó chứa rất nhiều chất bẩn độc hại. Đó là nước,nhiên liệu đốt cháy chưa hết và các sản phẩm oxy hoá đàu sinh ra trong quá trình động cơ làm việc và thu hồi… Tất cả chúng bị “treo” lơ lửng trong dầu tạo ra axit, nhựa, cặn bùn khiến cho độ nhớt thay đổi mạnh, nhiệt độ bắt cháy hạ thấp, trị số axit, hàm lượng chất cơ học, hàm lượng nước tăng cao. Tái sinh dầu nhờn thải thực chất là quá trình tách hết những chất bẩn ra khỏi dầu thải, phục hồi lại những tính chất ban đầu. Có nhiều cách để tái chế dầu thải. Đặc tính và mức độ biến chất của dầu thải se quyết định phương pháp tái sinh nó. Vì vậy khi ti ến hành tái sinh dầu nhờn thải cặn căn cứ vào loại, mức độ, tính chất làm bẩn của dầu cũng như công dụng sau này của dầu tái sinh mà lựa chọn phương pháp tái sinh cho phù hợp, có hiệu quả. 2.2 Các phương pháp tái sinh dầu nhờn thải chủ yếu Các phương pháp vật lý chỉ tái sinh được những dầu thải có mức độ biến chất chưa sâu. Đối với những dầu thải biến chất sâu, đặc biệt dầu động cơ có phụ gia tẩy rửa (dầu thải không lọc) thì các phương pháp đành “bó tay”. Để tái sinh những dầu thải này cần phải dung phương pháp lý hoá, phương pháp hoá học hay tổ hợp nhiều phương pháp khác nhau. Sau đây, tôi xin điểm qua một số phương pháp tái sinh phổ biến nhất. 2.2.1 Đông tụ Đông tụ là phương pháp chủ yếu tăng cường tính chất cho những dầu thải không lọc. Bản chất của dòng tụ là tập hợp những hạt keo, tạo ra những chất kết tụ lẵng xuống. Có thể gây đông tụ bằng các tác động cơ học, bằng nhiệt, bằng dòng điện, bằng chất đông thụ. Chất đông tụ có thể là chất điện ly, chất hoạt động bề mặt hợac chế phẩm tẩy rửa tổng hợp. H2SO4, Na2CO3, Na2SiO3, Na3PO4 là những chất đong tụ điện ly điển hình. Chất đông thụ bề mặt có 2 loại: không ion và ion. Tốt hơn cả là những chất điện ly hoạt động bề mặt anion gốc sunfonat mà phổ biến nhất là sunfonol RSO3Na trong đó R là gốc 12-18 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 4 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ C. Chất đông tụ có khả năng làm mất điện tíchcủa các hạt keo làm cho chúng ngừng xô đẩy nhauvà dính lại với nhau tạo ra những hạt lớn lắng xuống đáy. Qua nghiên cứu người ta dã xác định được rằngdùng chất hoạt động bề mặt ion để đông tụ các tạp chất phân tán mịn trong dầu thải không lọc là có hiệu quả nhất. 2.2.2 Hấp phụ Hấp phụ là quá trình tập trung các chất bẩn trên bề mặt chất hấp phụ. Chất hấp phụ có khả năng giử trên bề mặt của mình một lượng lớn các chất atái sinhfal, axit, este và các sản phẩm oxy hoá khác trong dầu nhờn thải. Hiểu quả hấp phụ phụ thuộc chủ yếu và bản chất và trị số bề mặt chất hấp phụ. Đặc tính của những chất hấp phụ cũng có ý nghĩa quan trọng không kém. Ví dụ: silicagel hấp phụ tốt nhựa, còn oxit nhôm lại hấp phụ tốt axit hữu cơ phân tử thấp. để tăng kgả năng hấp phụ của chất hấp phị phải hạot hoá nó. Trong tái sinh dầu nhờn thải người ta dung chất hấp phụ phổ biến nhất là sét tẩy màu rồi đến siliscagel , oxit nhôm… Về nguyên tắc chất hấp phụ càng nghiền nhỏ thì bề mặt hấp phụ và khả năng hấp phụ của nó càng lớn song lại gây trở ngại lớn cho quá trình lọc sau hấp thụ. 2.2.3 Làm sạch bằng axit sunfuric Làm sạch bằng axit sunfuric là một phương phấp hoá học đồng thời cũng là một phương pháp lý hoá bởi lẽ axit sunfuric ngoài tác dụng làm sạch các chất có hại nó còn là dung môi rất tốtcho nhiều hợp chất và là một chất đông tụ rất tôt cho dầu. Tất c ả các chất bẩn được tách ra khỏi dầu thái cùng với grudon axit (cặn nhớt nặng do phần lớn atái sinhfal hoà tan trong axit cùng với cacbon và cacoit axit - những sản phẩm của quá trình oxy hoá dầu). Trong tái sinh dầu thải bằng axit, tốc độ và tính hoàn toàn của sự l ắng đ ọng các nhựa axit có ý nghĩa rất quan trọng. Để tăng nhanh sự lắng đọng tốt nhất của gudron axit là thuỷ tinh lỏng, sét tẩy màu. Dầu sau khi làm sạch bằng axit cần phải được trung hoà và tách những chất có hại vì trong dầu có chứa axit sunfonic (sản phẩm phản ứng giữa axit sunfủic với dầu). 2.2.4. Làm sạch bằng chất kiềm Những chất kiềm được dùng để làm sạch dầu thải phổ biến nhất la Na 2SO3, NaOH hoặc Na3PO4. Kiềm có tác dụng với axit hữu cơ (sản phẩm của sự oxi hoá dầu) tạo ra xà phòng. Vì vậy để lắng và rửa dầu sau khi làm sạch bằng kiềm là việc bắt buộc. Trong quá trình sử lý dầu thải bằng kiềm có thể xảy ra sự thuỷ phân xà phòng được tạo ra và ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 5 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ tạo nhũ gây trở ngại cho quá trình làm sạch. Nồng độ kiềm và nhiệt độ xử lý ảnh hưởng đối lập đến 2 hiện tượng này. Vì vậycần phải chon điều kiện xử lý sao cho hạn chế được hai quá trình có hại trên. 2.3 Các phát minh mới trong lĩnh vực tái sinh dầu thải Theo một sang chế ở Úc dầu thải được tái sinh bằng phương pháp đông tụ bởi tổ hợp của dung môi có chứa nhóm cacbonyl (C=O) với dung dịch chất điện ly. Đ ặc điểm nổi bật của sang chế này là nước không cần tách ra khỏi dầu trước khi xủ lý vì nước là thành phần thiết yếu trong quá trình đông tụ. Song việc tổng hợp các dung môi loại này là phức tạp và tốn kém. Ở Đức có một phương pháp tái sinh dễ thực hiện hơn. Theo phương pháp này người ta xử lý sơ bộ dầu phế thải bằng dung dịch hỗn hợp của Na 2CO3 hoặc K2CO3 với Na2SO4 hoặc K2SO4 sau đó xử lý tiếp bằng phương pháp quen biết như làm sạch băng H2SO4, bằng dung môi hay bằng hydro. Phương pháp này cho ta dầu thảiái sinh khá s ạch, phụ gia dễ kiếm song quá trình công nghệ cồng kềnh phức tạp. Bên cạnh những sang chế mới được đề xuất này, ở mỗi nước có phương pháp tái sinh riêng phù hợp với điều kiện thực tế của đất nước mình. Sau đây tôi xin lấy một vài ví dụ. Ở Ba Lan chủ yếu tái sinh dầu động cơ> phương pháp tái sinh như sau: dầu thải được khủe nước, được xử lý bằng axit rồi bằng kiềm và cuối cùng được tẩy màu bằng đất sét rồi lọc ép. Có chưng cất trước hoặc sau xử lý. Ở Pháp người ta dung propan lỏng để khử cặn bằng cách chiết rồi xử lý tiếp bằng axit, bằng đất sét rồi chưng cất chân không. Ngoài ra người ta còn dung chất đông tụ. Phương pháp tái sinh ở Ý tỏ ra tiến bộ hơn pháp. Ở đây cũng dùng propan lỏng để tách chiết 2 lần nhưng việc xử lý tiếp dầu khử cặn được thực hiện bằng hydro và cuối cùng là chưng cất chân không. Phương pháp này cho hiệu quả cao nhưng chi phí rất lớn. Mỹ sử dụng phổ biến là phương pháp Berc. Làm kết tủa cặn bẩn bằng hỗn hợp rượi chuyên dụng trộn vói dầu thải đã được tách nước sau đó ccck cho ra nh ững sản phẩm khác nhau. Phương pháp này đắt, thiết bị khó vận hành. Phương pháp tái sinh được coi là hiện đại nhất hiện nay là phương pháp Recyclon của Hà Lan. Theo phương pháp này, người ta phun các hoá chất chuyên dụng vào dầu thải đã khử nước, sau đó chưng cất phân tử ở chân không cao. Cặn thải được đốt thành tro ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 6 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ chống ô nhiễm môi trường. Phương pháp này tạo ra dầu gốc hoàn hảo nhưng r ất đ ắt đỏ.Công nghệ tái sinh của Canada cũng dựa trên cơ sở công nghệ này. Ở Nga tái sinh dầu thải bằng cách nt rồi ccck và cuối cùng làm sạch bằng hydro rồi thêm phụ gia để được dầu thành phẩm. Cặn dầu được làm chất đốt với nhiên liệu. Nhìn chung các dây chuyền công nghệ mới gồ 2 công đoạn chính: chưng cất dầu thải để khử nước và cacbuahydro nhẹ, sau đó làm làm sạch những phần đã cất bằng hydro. Trong dây chuyền tái sinh mới tẩy rửa bằng hydro là giai đoạn quyết định, nó thực hiện lần lượt trong thiêt bị phản ứng bảo vệ rồi trong thiết bị phản ứng bảo vệ rồi trong thiết bị phản ứng chính cho sự tẩy rửa bằng hydro. 2.4 Tình hình tái sinh dầu thải ở Việt Nam Việc tái sinh dầu thải ở Việt Nam chủ yếu do tổng công ty xăng dầu đảm nhiệm bằng phương pháp axit với cn lạc hậu. Do vậy hiệu quả tái sinh thấp và gây ô nhiễm môi trường rất nghiêm trọng, đặc biệ chưa có biện pháp xử lý cặn axit sau khi tái sinh. Mặt khác do quy chế thu mua dầu thải chưa hợp lý mà lượng dầu thải thu gom được cho tái sinh là không đáng kể so với lượng dầu đã đưa vào sử dụng. Hằng năm ngàng xăng dầu tái sinh được từ 1000-1500 tấn dầu thải, một con số rất ít ỏi. Để bảo vệ môi trường, tiết kiệm nguồn nguyên liệu , tiết kiệm ngoại tệ cần phải đẩy mạnh công tác tái sinh .Muốn vậy theo các nhà khoa học phải tổ chức thu gom tốt toàn bộ lượng dầu thải và cần có một phương pháp tái sinh mới sao cho vừa có hiệu quả , ít ô nhiễm môi trường vừa dễ thực hiện trong điều kiện hiện tại của nước nhà. PHẦN 3 THỰC NGHIỆM VÀ SẢN XUẤT THỬ Như phần trên đã chỉ rõ, nguồn gốc và đặt tính của dầu thải sẽ quyết định chủ yếu phương pháp tái sinh nó và do đó ảnh hưởng nhiều đến chất lượng tái sinh . Vì vậy vi ệc thu gom dầu thải tuy chỉ là giai đoạn chuẩn bị nhưng hết sức quan trọng .Cần phải thu gom dầu thải theo đúng các nguyên tắc đã nêu trong GOST.21046 -75 và TCVN 3892- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 7 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 94 .Ở nước ta việc thu gom dầu thải gặp rất nhiều khó khăn , hầu hết dầu th ải thu gom được không tuân theo một nguyên tắc tiêu chuẩn nào, nó là hỗn hợp c ủa mọi loại d ầu nhờn đã sử dụng , thậm chí còn lẫn nhiên liệu lau rửa và mỡ nhờn! Mặc khác l ượng dầu nhờn thu gom được quá ít ỏi .Tất cả những điều đó đã cản trỡ không ít đ ến ti ến đ ộ nguyên cứu của các nhà khoa học . Năm 1988 , các nhà khoa học bắt đầu việc nguyên cứu với những mẫu dầu thải ở khu vực miền Bắc . Giải pháp CH-88 được tìm ra có hiệu quả kinh tế tương đối cao đã được áp dụng tái sinh gần 200 tấn dầu thải ở CTXDKV3 vào cuối năm đó . song khi áp dụng giải pháp này để tái sinh ở khu vực miền Nam thì hiệu quả rất thấp .sau đó do khó khăn về nguồn dầu thải ,do phải tập trung giải quyết các vấn đề khác , việc thực hiện đề tài bị gián đoạn .Đến năm 1990 , các nhà khoa học mới trở lại vấn đề này .Giải pháp CT- 90 ra đời đã tái sinh được mọi loại dầu thải có nguồn gốc khác nhau .Trên c ơ s ở các kết quả thu được ,các nhà khoa học đi vào thảo luận 3 vấn đề cơ bản sau: 3.1 Công nghệ tái sinh Xuất phát từ nguồn gốc dầu thải , từ cơ sở vật chất khoa học kỹ thuật nghèo nàn của đất nước ,các nhà khoa học chọn phương pháp đông tụ , làm phương pháp chủ đạo để thực hiện đề tài nguyên cứu của mình . Đông tụ như đã nói ở phần 2, là một phương pháp lý hoá tương đối đơn giản , để thực hiện mà hiệu quả làm sạch lại cao ngay c ả đ ối với dầu thải không lọc .Vấn đề đặc ra là phải tổng hợp cho được chất đông tụ ,có tác dụng đông tụ mạnh nhưng ít độc hại và đỡ tốn kém .Chế phẩm CH-88 và đặt biệt là CT-90 đã đáp ứng được các yêu cầu đó. Chế phẩm CH-88 được điều chế trên cơ sở chất đông tụ điện ly, một hoá chất không độc hại ,sẵn có và rẻ tiền ở nước ta .Sau khi thử nghiệm thành công ở CTXDKV3 (tái sinh 14 mẻ với khối lượng 6800kg dầu thải thu được với khối l ượng 5100kg dầu tái sinh đạt hiệu suất 75%) giải pháp đã được nghiệm thu và được UBKHKTNN cấp bằng sáng chế . Chế phẩm CT-90 thực chất là chất tẩy rữa tổng hợp , nó là hỗn hợp của một số chất hoạt động bề mặt và chất đông tụ điện li , không độc hại và tan tốt trong nước .Tác dụng đông tụ của chế phảm CT-90 được giải thích bằng cơ chế như sau : Có thể coi dầu thải là một dung dịch keo , các chất bẩn treo lơ lửng trong dầu chính là những hạt keo .Các hạt keo mang điện tích , chúng không ngừng xô đẩy nhau và phân tấn đều khắp trong toàn bộ thể tích dầu. Khi có mặt chất ddiienj ly, các hạt keo mất dần ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 8 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ điện tích do bi trung hòa bởi các ion ngược chiều của chất điện ly. Sau khi mất điện tích, các hạt keo ngừng xô đẩy nhau và bắt đầu dinh lại với nhau, kết quả là các hạt lớn dần và lắng xuống đáy. Trong khi đó sự có mặt của các chất hoạt động bề mặt làm giảm năng lượng bề mặt của của các hạt đó làm tăng cường sự lien kết giữa các hạt , các hạt l ớn dần và sa lắng. Như vậy, các chất hợp phần trong chế phẩm CT-90 đã hỗ trở và làm tăng cường tác dụng đông tụ lẫn nhau. Chính vì lẽ đó và chế phẩm CT-90 làm đt được cả những tc phân tán “mịn” trong dầu thải không lọc, trường hợp mà chế phẩm CH-88 không vượt qua nổi. Trên cơ sở cac kêt quả nghiên cứu, thì quy trinh tai sinh dâu thai băng chế phâm TC- ́ ́ ̀ ́ ̀ ̉̀ ̉ 90 như sau: Dâu thai sau khi lăng đong sơ bộ được đưa vao nôi xử li, được đun nong 70- ̀ ̉ ́ ̣ ̀ ̀ ́ ́ 800C thì cho từ từ dung dich 20% CT-90 trong nước vao. Tiêp tuc gia nhiêt đên 90-1000C và ̣ ̀ ́ ̣ ̣́ giữ ở nhiêt độ nay ở 0.5-1 giờ. Trong quá trinh gia nhiêt nhât thiêt phai khuây trôn với tôc ̣ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ̉ ́ ̣ ́ độ 60-80 vong/phut. Ngừng đun,ngừng khuây trôn.Bơm chuyên dâu xử lí sang phêu lăng ̀ ́ ́ ̣ ̉ ̀ ̃ ́ bao tôn,để lăng it nhât 10 giờ. Sau lăng đong căn bân lăng xuông năm ở phân chop non,phia ̉ ̀ ́ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̉́ ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ trên là dâu tai sinh.Tach dâu tai sinh băng van bên,thu hôi căn qua van đay (xem hinh 3). Nêu ̀́ ́ ̀́ ̀ ̣̀ ́ ̀ ́ có điêu kiên,dâu sau khi tach cặn bân nên cho đi qua may li tâm hoăc loc khử mâu. Lượng ̀ ̣ ̀ ́ ̉ ́ ̣̣ ̃ CT-90 cân dung là 1-8%. ̀ ̀ Cung như môt sang chế ở Uc, đăc điêm nôi bât cua giai phap CT-90 ở đây là không cân ̃ ̣́ ́ ̣ ̉ ̣̉̉ ̉ ́ ̀ tach nước ra khoi dâu thai trước khi xử lí vì nước cung tham gia vao quá trình đông tu. Hâu ́ ̉̀ ̉ ̃ ̀ ̣ ̀ hêt cac giai phap đã biêt đêu phai thực hiên công đoan nay. Điêu đang noi hơn cả ở đây là sự ́́ ̉ ́ ́̀ ̉ ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ́ đơn gian dễ thực hiên cua công nghệ với số vôn đâu tư it oi,phù hợp với điêu kiên kinh tê. ̉ ̣ ̉ ́ ̀ ́̉ ̀ ̣ ́ So với phương phap tai sinh băng axit mà ta vân dung, chung ta thây răng công nghệ tai ́́ ̀ ̃ ̀ ́ ́ ̀ ́ sinh theo phương phap nay đã được đơn gian đi rât nhiêu. ́ ̀ ̉ ́ ̀ Theo phương phap axit ,qui trinh tai sinh diên ra it nhât trong 24-25 giờ,phai thực hiên ́ ́ ̃ ́ ́ ̉ ̣ ̣ qua 5 công đoan sau: - Khử nhiên liêu và nước: dâu thai sau môt thời gian lăng đong sơ bộ được bơm ̣ ̀ ̉ ̣ ́ ̣ chuyên vao nôi sơ bộ cân xử lí để khử nhiên liêu và nước băng cach gia nhiêt có ̉ ̀ ̀ ̀ ̣ ̀ ́ ̣ khuây trôn đên 160-1800C trong 2 giờ.Sau xử lí bơm ra bể lam nguôi. ́ ̣ ́ ̀ ̣ - Lam sach băng axit : khi dâu nguôi đên 50-60 0C thì bơm lên phêu xử li.Khuây trôn ̀ ̣ ̀ ̀ ̣ ́ ̃ ́ ́ ̣ voi 4-8% axitsunfurit 96% trong khoan 30-40 phut.Để lăng it nhât 5 giờ. ́ ̉ ́ ́́ ́ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 9 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - Trung hoa axit :bơm phân dâu đã tach căn vao trong nôi trung hoa.Trung hoa dâu axit ̀ ̀ ̀ ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ băng dung dich xut NaOH 15% với lượng dung 0,5-1% ở nhiêt độ 80-90 0C trong 20 ̀ ̣ ́ ̀ ̣ -30 phut cho đên khi dâu trung tinh là được. ́ ́ ̀ ́ - Rua kiêm: sau trung hoa có thể trong dâu con có thể chứa kiêm không phan ứng và ̉ ̀ ̀ ̀ ̀ ̀ ̉ xuât hiên xà phong.Cân phai rửa sach những chât nay băng nước nong. ́ ̣ ̀ ̀ ̉ ̣ ́̀ ̀ ́ - Sây khô: Để lam sach nước con lân trong dâu cân gia nhiêt có khuây trôn ở nhiêt độ ́ ̀ ̣ ̀̃ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ̣ ̉ ́ 110oC-120oC trong khoang 30 phut. Toan bộ quy trinh tai sinh dâu thai băng axit ở nước ta được biêu diên ở sơ đồ hinh 4 sau: ̀ ̀ ́ ̀ ̉̀ ̉ ̃ ̀ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 10 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Với quy trinh tai sinh như vây, người công nhân lam viêc trong điề kiên lam viêc hêt ́ ̣ ̀ ̣ ̣̀ ̣ ́ sức nguy hiêm và năng nhoc (tiêp xuc lâu với axit đăc và những san phâm đôc hai có trong ̉ ̣ ̣ ́ ́ ̣ ̉ ̉ ̣ ̣ dâu thai, nhiêt độ cao,may bơm vân hanh ôn ao,bơm rot, vân chuyên dâu nong nhiêu…..).Để ̀ ̉ ̣ ́ ̣ ̀ ̀̀ ̣ ̉ ̀ ́ ̀ hoan thiên môt mẻ tai sinh phai sử dung nhiêu nôi, phêu đường ông bơm do đó măt băng san ̀ ̣ ̣ ́ ̉ ̣ ̀ ̀ ̃ ́ ̣̀ ̉ xuât phai lớn.Tực tế phai sau 2-3 ngay mới hoan thiện môt mẻ tai sinh. ́ ̉ ̉ ̀ ̀ ̣ ́ Theo phương phap được đề xuât,qui trinh tai sinh diên ra trong 11-12 giờ chỉ bao ́ ́ ̀ ́ ̃ gôm hai công đoan: thực hiên quá trinh đông tụ và lăng đong. Nhiêt đọ lăng đong thâp ̀ ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ́ (
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 11 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - Xac đinh axit,kiêm tan trong nước theo GOST 6307-60. ̣́ ̀ - Xac đinh trị số axit theo GOST 5985-79. ́ - Xac đinh trị số kiêm theo GOST11362-65. ̣́ ̀ - Thí nghiêm ăn mon pinkevic theo GOST20505-75. ̣ ̀ - Xac đinh ham lượng GOST 2477-65. ̣́ ̀ - Xac đinh ham lượng tap chât cơ hoc theo GOST 6370-83. ̣́ ̀ ̣ ́ ̣ - Xac đinh độ tro theo GOST 19932-74. ̣́ Như chung ta đã biêt,chât lượng dâu tai sinh phụ thuôc chủ yêu vao công nghệ tai sinh lai ́ ́ ́ ̀ ́ ̣ ́ ̀ ́ ̣ phụ thuôc chủ yêu vao nguôn gôc và đăc tinh cua dâu thai. ̣ ́ ̀ ̀ ́ ̣́ ̉ ̀ ̉ Vì vây thể noi răng chât lượng dâu tai sinh chiu anh hưởng không it cua chât lượng ̣ ́̀ ́ ̀́ ̣̉ ́̉ ́ dâu thai. Mức đọ biên chât cua dâu thai đươc biêu hiên rõ rêt ở chỉ tiêu lí hoa cơ ban như độ ̀ ̉ ́ ́̉ ̀ ̉ ̉ ̣ ̣ ́ ̉ nhớt,nhiêt độ băt chay,trị số axit,ham lượng nước,ham lượng tap chât cơ hoc. Độ nhớt cang ̣ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ́ ̣ ̀ thâp (có trường hợp rât cao), nhiêt độ băt chay cang thâp,trị số axit cang thâp,ham lượng tap ́ ́ ̣ ́ ́ ̀ ́ ̀ ́ ̀ ̣ chât cang lớn thì dâu thai biên chât cang sâu. Do đó viêc tai sinh cang khó khăn,phức tap và ́̀ ̀ ̉ ́ ́̀ ̣́ ̀ ̣ tôn kem.Dâu thai dựa vao tai sinh phai đat cac yêu câu kỹ thuât ghi trong TCVN 3892-84, vì ́ ́ ̀ ̉ ̀́ ̣̉́ ̀ ̣ vây trước khi tai sinh cân phai tiên hanh xac đinh những chỉ tiêu cơ ban nao.Trên cơ sở đanh ̣ ́ ̀ ̉́ ̀ ̣́ ̉ ̀ ́ giá mức độ biên chât cua dâu thai mà lựa chon phương phap tai sinh cho phù hợp có hiêu ́ ́ ̉ ̀ ̉ ̣ ́ ́ ̣ ̉ qua. Đối với dầu thải từ liên xô tái sinh nó bằng chế phẩm CH-88 với lượng dùng 0,5- 2% ( tính theo trọng lượng dầu ) cho dầu tái sinh có chất lượng ghi trong bảng 1 sau : ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 12 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bảng 1 :Chất lượng tái sinh dầu thải Liên xô bằng chế phẩm CH-88 Chỉ tiêu kỹ thuật Dầu Dầu tái sinh Dầu tái sinh CH-88 thải Axít Trong xs thử Trong PTN Hình dạng bên ngoài Đục Trong .đen Trong ,vàng Trong ,vàng ,đen Độ nhớt ở 100oC, cst 7.50-8.00 10.00-10.50 10.00-10.50 8.80 T0 bắt cháy hở ,0C 165-170 175-180 170-175 160 A.Xkiềmtantrong T.T kiềm yếu A xít Trung tính nước 0.30-0.35 0.04-0.06 0.05-0.10 Trị số AX 0.59 Vết Vết Vết ,mgKOH/g 4.40 0.06-0.07 0.02-0.025 0.025-0.030 Hàm lượng nước,% 2.10 0.30-0.35 0.20-0.25 0.20-0.30 HL tạp chất cơ học, % 0.70-0.80 0.50-0.60 0.60-0.70 Độ tro ,% 65 80 75 Độ cốc ,% Hiệu xuất ,% Nhìn vào bảng 1 chúng ta thấy dầu tái sinh CH-88 có chất lượng cao hơn dầu tái sinh a xít ,tất cả 10 chỉ tiêu xát định đều được cải thiện đáng kể. Khoảng dao động giá trị của các chỉ tiêu tương đối nhỏ chứng tỏ công nghệ đưa ra là ổn định. Chất lượng dầu sản xuất thử nghiệm kém không đáng kể so với dầu tái sinh trong phòng thí nghiệm ( so sánh cột 6 vớí cột 5 ) cho thấy việc đưa kết quả nghiên cứu vào ứng dụng sản xuất la có kh ả ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 13 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ năng , công nghệ đưa ra đã phù hợp với thực tế, dễ thực hiện .Sự thua kém này mặt khác đã phản ánh phần nào những thiếu sót của công nghệ thủ công chưa hoàn chỉnh mà các nhà khoa học tiến hành sản xuất thử nghiệm, Đối với các chỉ tiêu phẩm chất qui định cho dầu tái sinh của Liên Xô trong TY-542-55 các nhà khoa học thấy dầu tái sinh CH-88 đã đạt yêu cầu đặt ra .Thực tế sản xuất thử nghiệm 14 mẻ tái sinh cho thấy việc giữ nhiệt độ không đổi trong thời gian lắng đọng có vai trò rất quan trọng, mẻ nào được bảo ôn tốt hơn mẻ ấy cho hiệu xuất cũng như chất lượng tái sinh cao hơn . Đối với dầu thải không lọc (dầu khu vực 2 chứa phụ gia phân tán rửa chất l ượng cao) tác dụng đông tụ của CH-88 rất kém. Mặc dù dầu thải không xấu hơn, lượng CH-88 dùng nhiều gấp 2 3 lần , thời gian lắng đọng cũng tăng 2 3 lần vớí việc thực hiện công nghệ hoàn toàn nghiêm ngặt song hiệu quả tái sinh vẫn thấp. Như vậy chế phẩm CH-88 không thể đông tụ được các tạp chất phân tán mịn trong dầu thải không l ọc. Cần ph ải nghiên cứu tiếp tục, phải tìm ra chế phẩm mới có tác dụng đông tụ mạnh hơn thì mới tái sinh được những loại dầu thải này . Từ kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả, các nhà khoa học nhận thấy để đông tụ những tạp chất phân tán mịn trong dấu thải không lọc tốt hơn cả là dùng các chế phẩm rửa tổng hợp có chứa chất tổng hợp bề mặt anion. Họ tiếp tục thử nghiệm theo phương hương này. Để tìm được chất đông tụ mạnh, họ đã tiến hành tổng hợp một số loại chế phẩm rửa, làm các thí nghiệm xác định tác dụng đông tụ của chúng đối với dầu không lọc. Trên cơ sở các kết quả thí nghiệm mà lựa chọn chế phẩm tốt nhất. Một đều đáng quan tâm ở đây là trong số các chế phẩm mà các nhà khoa học tổng hợp được có những chất có tác dụng khữ nhũ rất tốt, chúng đã được dùng để xử lí dầu bị biến chất trong quá trình chế biến và bảo quản. Chất lượng tái sinh bằng 5 chế phẩm đông tụ khác nhau được trình bày trong bảng 2 sau đây: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 14 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Bảng 2 Chất lượng tái sinh dầu thải không lọc Dầu tái sinh bằng phương pháp đông tụ Chỉ tiêu kỷ Dầu Dầu tái thuật thải sinh axit A B C D E Hình dạng Đục, Trong, Trong, Trong, Trong Trong, Trong, bên ngoài đên đen vàng vàng xanh vàng vàng Độ nhớt ở 8.04 8-8.5 10-10.5 10.5-11 10.5-11 10.5-11 11-11.5 100oC, cst T bắt cháy 150 165-170 185-190 185-190 190-195 195-200 200-205 cốc hở, oC Axit, kiềm Kiềm Kiềm Trung Axit yếu Kiềm yếu tan trong Axit yếu yếu tính nước Trị số ax, mg 0.564 0.3-0.4 0.15-0.20 0.10-0.15 0.04-0.08 0.06-0.10
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 15 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ chế phẩm tối ưu nhất vừa dễ điều chế , ít độc hại giá thành hạ vừa cho dầu tái sinh chất lượng cao. Các nhà khoa học xin được điểm qua tường phương pháp . Chế phẩm A có nguồn gốc sunfonol, mang tính a xít, dầu tái sinh do vậy r ất trong nhưng có trị số axít lớn và nhiệt độ thấp. Dầu tái sinh B có màu tối ,tạp chất cơ học lớn hơn cả. Hiệu xuất tái sinh theo B cũng thấp hơn. Những kết quả đó chứng tỏ tác dụng đông tụ của B chưa cao, đặt biệt đối với nhưa và cacbun hyđro đa vòng. Nguyên nhân của tình trạng này là do hoạt tính của chất hoạt động bề mặc trong B chưa cao, chưa được hỗ trợ của chất điện li cùng tổ hợp với nó . Chế phẩm C dựa trên cơ sở tổ ho9ựp của chế phẩm CH-88với chất khữ nhũ. Dầu tái sinh C có chất lượng cao hơn song chi phí hoá chất đắt tiền . Hiệu suất của phương pháp D là lớn hơn cả, đặt điểm nỗi bật của phương pháp này là tốc độ lắng đọng sau xử lí rất nhanh, sự phân chia của lớp cặn thải dưới đáy và lớp dầu phía trên rõ ràng .Tuy nhiên D có thành phần phức tạp, khó điều chế,đắt tiền. D là tổ hợp của chất điện li, chất hoạt động bề mặt và chất khữ nhũ . Chất lượng tái sinh E tỏ ra tốt hơn cả. E được điều chế từ tổ hợp một số chất điện ly và hoạt động bề mặt sẳn có và rẻ tiền ở nước ta. Hiệu suất tái sinh E tương đ ối cao. E ở đây là phương pháp CT-90. Sau đây là kết quả sản xuất thử của các nhà khoa học: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 16 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Mẻ 2 được bảo vệ tốt hơn nên hiệu suất tái sinh củng như chất lượng dầu tái sinh cao hơn. So sánh kết quả thu được trong phòng thí nghiệm (cột 9 bảng 2) ta th ấy ch ất lượng dầu tái sinh sản suất dầu công nghiệp có thua kém gì dầu tái sinh thí nghiệm.Kết quả này chứng tỏ công nghệ đưa ra là đúng đắn., phù hợp với điều kiện thực tế đ ể thực hiện. Nêú chú ý kỉ thì chùng ta sẻ thấy dầu tái sinh sản suất có chất lượng cao hơn dầu tái sinh một chút. Điều này không có gì là lạ bởi lẻ dầu thải đưa vào sản suất ít bị biến chất hơn so với dầu thải đưa vào thí nghiệm. Kết quả này cũng góp phấn giải thích cho chứng minh trên về ảnh hưởng của dầu gốc và đặc tính của dầu thải đ ến chất l ượng tái sinh cũng như tầm quan trọng của công tác thu gom dầu thải được đề cập ở trên. Điều đặc biệt đáng quan trọng ở đây là dầu tái sinh có giá trị kiềm tuy còn thấp. Điều đó chứng tỏ phụ gia chưa bị tách hết ra khỏi dầu như trường hợp dung chất đông tụ có tính axit khác ,mặt khác khẳng định một lần nữa chất lượng của phụ gia mới trong dầu của khu vực 2 ngày nay. Với chất lượng đạt được dầu tái sinh CT-90 có thể được dung như dầu gốc. Để thay thế các dầu động cơ cần pha them phụ gia có thể cả dầu mới nửa. Tỉ l ệ pha chế hoàn toàn phụ thuộc vào dầu tái sinh. Sau khi thử nghiệm thành công ở CTXDKV5 các nhà khoa học tiếp tục thí nghiệm vói các mẫu dầu thải được thu gom ở CTXDKV1 và 2 .Những dầu thải này quá s ấu , b ị lẫn cả cặn tái sinh axit nên hiệu quả tái sinh bị hạn chế rất nhiều. Để khắc phục nhược điểm đó. Các nhà khoa học phải thực hiện thêm công đoạn khử mẫu sau lắng đọng. Việc khử mẫu được thực hiện bằng phương pháp hấp phụ trên cơ sở dung sét tảy màu và chất hấp phụ nhân tạo do phòng môi trường thuộc viện hóa khoa học Việt Nam điều chế. Các kết quả thí nghiệm được tóm tắt trong bảng 4 sau: ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 17 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Từ bảng 4 chúng ta thấy được rỏ ảnh hưởng của chất lượng dầu thải đ ến hi ệu suất và chất lượng tái sinh, dầu thải ở CTXDKV1 biến chất nhiều hơn nên dầu tái sinh từ nó sấu hơn. So với dầu tái sinh ở CTXDKV5 thì những mẫu dầu này có chất lượng tốt hơn, ăn mòn cao hơn .Điều đó chứng tỏ một lượng nhựa astfal chưa đ ược tách hết vẫn còn nằm lại trong dầu. Thực hiện thêm công đoạn hấp thụ là để tách hết lượng nhựa này làm cho màu dầu sang lên và giảm ăn mòn. Rỏ ràng là dầu được khử màu có chất lượng cao hơn ( so sánh cột 7 với cột 6) . Tuy nhiên hấp thụ ở cả 2 phần là một quá trình không đơn giản bởi vì sau hấp thụ phải lóc sạch chất hấp phụ đã dung đi mà tái sinh. Mặt khác nguồn sét của chung ta không hiếm nhưng sét dung cho tảy màu có chất lượng khá cao và chặt chẻ về thành phần, độ hoạt hóa , kích thước hạt… Vì vậy chỉ khi nào thật cần thiết mới thực hiện them việc khử dầu tái sinh. Để nâng chất lượng dầu tái sinh cũng cần thực hiện them việc chưng cất chân không trước và sau xử lý . Có như vậy mới khử được hoàn toàn thành phần nhẹ trong dầu phế thải có độ nhớt và độ bắt cháy của dầu sẻ cao hơn. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––
Tiểu luận Môn: Dầu mỏ bôi trơn - Đề tài: Tái chế dầu nhờn thải Trang 18 / 18 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Phần 4. PHỤ GIA BỔ SUNG VÀO DẦU NHỜN 4.1 Thành phần dầu thương phẩm 4.1.1 Dầu động cơ đa cấp (ex: 10W40) – HDB I 54% – HDB II, III 20% – AVI 9,7% – Phụ gia chống đông 0,3% – Phụ gia gói 16% 4.1.2 Dầu tàu thủy – BSS 90% – Phụ gia tẩy rửa 10% 4.1.3 Dầu công nghiệp – HDB 98,5% – Phụ gia chống đông 0,3% – Phụ gia gói 1,2% (chủ yếu phụ gia chống oxy hóa, chống ăn mòn,chống tạo bọt) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- –– GVHD: Trần Minh Hải ––