Báo cáo Thực tập tốt nghiệp môn Công nghệ hữu cơ – hóa dầu

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Hà Nội, ngày 25 /3/2014 Viện Kĩ thuật hóa học Bộ môn : Công nghệ hữu cơ – hóa dầu BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Kính gửi : - Bộ môn Công nghệ hữu cơ – hóa dầu - Nhà máy dầu nhờn Thượng Lí Nhóm sinh viên thực tập: Phan Duy Bổng MSSV: 20093382 Đặng Duy Khánh MSSV: 20093395 Nguyễn Anh Cường MSSV: 20091431 Lời đầu tiên chúng em xin cảm ơn Bộ môn công nghệ hữu cơ – hóa dầu cùng Nhà máy dầu nhờn Thượng Lí (Hải Phòng) đã tạo điều kiện cho chúng em được thực tập tốt nghiệp tại nhà máy. Sau một thời gian được thực tập tại nhà máy chúng em đã được tìm hiểu thực tế về các công đoạn sản xuất dầu nhờn, được ban lãnh đạo nhà máy tận tình chỉ bảo nên quá trình thực tế rất hữu ích và hiệu quả. Và trong bài báo cáo này là tất cả những gì chúng e hiểu biết được trong thời gian thực tập vừa qua. PHẦN I: TÌM HIỂU MÔ HÌNH TỔ CHỨC CỦA TỔNG CÔNG TY Lịch sử hình thành và phát triển của Tổng công ty: Tổng Công ty Hóa dầu Petrolimex – CTCP, tiền thân là Công ty Dầu nhờn được thành lập ngày 09/06/1994 theo Quyết định số 745/TM/TCCB của Bộ Thương Mại. Năm 1998, Công ty Dầu nhờn được đổi tên thành Công ty Hóa dầu trực thuộc Tổng Công ty XD Việt Nam theo Quyết định số 1191/1998/QĐ-BTM, ngày 13/10/1998 của Bộ Thương Mại. Để đáp ứng yêu cầu hoạt động sản xuất kinh doanh trong thời kỳ mới, năm 2003 Công ty Hóa dầu được cổ phần hóa theo Quyết định số 1801/2003/QĐ/BTM, ngày 23/12/2003 của Bộ Thương mại là công ty thành viên của Tổng Công ty Xăng dầu Việt Nam. Ngày 31/12/2003 Công ty đã tổ chức Đại hội đồng cổ đông thành lập Công ty CP Hóa dầu Petrolimex. Ngày 01/03/2004 Công ty chính thức đi vào hoạt động theo mô hình công ty cổ phần, với số Vốn Điều lệ ban đầu là 150 tỷ đồng, trong đó Tổng công ty xăng dầu Việt Nam nắm giữ cổ phần chi phối với tỷ lệ 85%. Đại hội đồng cổ đông thường niên năm 2005, ngày 25/04/2005 đã chính thức thông qua đề án “Cấu trúc lại Công ty CP Hóa dầu Petrolimex” hoạt động theo mô hình Công ty mẹ - Công ty con, theo đó Công ty CP Hóa dầu Petrolimex là Công ty mẹ. Công ty mẹ có trụ sở Văn phòng tại Tầng 18, Số 229 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội: Có 04 Chi nhánh Hóa dầu (CNHD): + CNHD Hải Phòng. + CNHD Đà Nẵng. + CNHD Sài Gòn. + CNHD Cần Thơ. Có 02 Nhà máy dầu nhờn (NMDN): + NMDN Thượng Lý tại TP Hải Phòng. + NMDN Nhà Bè tại TP Hồ Chí Minh. Ngày 27/12/2005, HĐQT Công ty CP Hóa dầu Petrolimex đã quyết định thành lập 02 Công ty con là: + Công ty TNHH Nhựa đường Petrolimex. + Công ty TNHH Hóa chất Petrolimex. Với số vốn điều lệ ban đầu của mỗi công ty con là 50 tỷ đồng, do Công ty CP Hóa dầu Petrolimex sở hữu 100% vốn điều lệ. Hai Công ty con chính thức đi vào hoạt động kể từ ngày 01/03/2006. Ngày 27/12/2006, cổ phiếu của Công ty đã chính thức niêm yết trên TTGDCK Hà Nội, với mã chứng khoán PLC. Trong năm 2007, Công ty đã  thực hiện chào bán cổ phần, tăng Vốn Điều lệ Công ty từ 150 tỷ đồng lên 161,272 tỷ đồng. Qua các năm từ 2008 đến nay, thực hiện các phương án tăng Vốn điều lệ. Đến thời điểm 03/04/2013, Vốn điều lệ của Công ty là 602.239.780.000 đồng, trong đó Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam có số vốn góp là 476.302.120.000 đồng, nắm giữ 79,07% tổng số vốn điều lệ; các cổ đông khác chiếm 20,93%. Ngày 31/05/2011, Thủ Tướng Chính phủ đã có quyết định số 828/QĐ-TTG về việc phê duyệt Phương án cổ phẩn hóa và cơ cấu lại Tổng Công ty Xăng dầu Việt Nam thành Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam, trong đó có nội dung tái cấu trúc Công ty CP Hóa dầu Petrolimex thành Tổng Công ty Hóa dầu Petrolimex – CTCP. Ngày 10/07/2012, Đại hội đồng cổ đông Công ty CP Hóa dầu Petrolimex đã thống nhất, ban hành Nghị Quyết số 02/NQ-PLC-ĐHĐCĐ trong đó có nội dung về việc đổi tên Công ty CP Hóa dầu Petrolimex thành Tổng Công ty Hóa dầu Petrolimex – CTCP. Thực hiện chỉ đạo, ủy quyền của Thủ tướng Chính phủ, ngày 27/11/2012 Bộ Công thương đã ban hành văn bản 11490/BCT-TCCB, thông báo ý kiến về đề án tái cơ cấu Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam, theo đó Bộ Công thương đồng ý “Thực hiện cơ cấu lại các đơn vị thành viên của Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam để hình thành các Tổng Công ty cổ phần chuyên ngành Hóa dầu, Gas, Bảo hiểm theo Luật doanh nghiệp, trong đó Tổng Công ty Hóa dầu Petrolimex – CTCP là Doanh nghiệp do Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam nắm giữ trên 75% Vốn điều lệ, hoạt động trong lĩnh vực kinh doanh Hóa dầu”. Ngày 05/02/2013, Hội đồng quản trị Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam đã ban hành Nghị quyết số 047/2013/PLX-NQ-HĐQT về việc phê duyệt “Đề án cơ cấu lại để hình thành Tổng Công ty Hóa dầu Petrolimex – CTCP”. Trên cơ sở các quy định của Pháp luật và các văn bản chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, Bộ Công Thương, Bộ Kế hoạch đầu tư và Tập đoàn Xăng dầu Việt Nam, Công ty CP Hóa dầu Petrolimex đã tiến hành các thủ tục liên quan để đăng ký thay đổi tên Công ty CP Hóa dầu Petrolimex thành Tổng Công ty Hóa dầu Petrolimex – CTCP. Ngày 03/04/2013, Sở Kế hoạch và đầu tư Thành phố Hà Nội đã hoàn thiện các thủ tục cấp Giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp thay đổi lần thứ 14 cho Công ty CP Hóa dầu Petrolimex, theo Giấy chứng nhận đăng ký doanh nghiệp mới, Công ty Cổ phần Hóa dầu Petrolimex đã chính thức được chấp thuận đổi tên thành Tổng Công ty Hóa dầu Petrolimex – CTCP với các nội dung chính sau: Tên Tiếng Việt: TỔNG CÔNG TY HÓA DẦU PETROLIMEX – CTCP. Tên Tiếng Anh: PETROLIMEX PETROCHEMICAL CORPORATION. Tên viết tắt: PLC. Trụ sở Tổng công ty: Đặt tại Tầng 18, 19 Số 229 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội. Lĩnh vực, ngành nghề kinh doanh chính của Tổng công ty: I. Kinh doanh, xuất nhập khẩu Dầu mỡ nhờn, Nhựa đường, Hóa chất (trừ Hóa chất Nhà Nước cấm) và các mặt hàng khác thuộc lĩnh vực sản phẩm dầu mỏ và khí đốt. II. Kinh doanh, xuất nhập khẩu: vật tư, thiết bị chuyên ngành Hóa dầu. III. Kinh doanh dịch vụ: vận tải, cho thuê kho bãi, pha chế, phân tích thử nghiệm, tư vấn và dịch vụ kỹ thuật Hóa dầu. IV. Kinh doanh bất động sản. V. Kinh doanh dịch vụ cung ứng tàu biển. PHẦN II: CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm :Sản phẩm do nhà máy pha chế và bán ra thị trường bao gồm: Dầu động cơ Dầu hộp số, truyền động Dầu thủy lực Dầu công nghiệp Dầu hàng hải Mỡ bôi trơn, bảo quản Trong đó mỗi sản phẩm có những chỉ tiêu chất lượng riêng, đối với mỗi nhóm em xin trình bày các yêu cầu chính đối với sản phẩm và bảng chỉ tiêu kỹ thuật của một số sản phẩm đặc trưng trong nhóm Nhóm dầu động cơ Bao gồm các loại dầu bôi trơn sử dụng cho động cơ đốt trong bao gồm: Dầu nhờn dùng cho động cơ xăng Các loại dầu nhờn động cơ xăng có mã hiệu RACER Dầu nhờn động cơ mã hiệu RASER gồm một dải các loại dầu động cơ xăng có chất lượng cao, trong đó dầu RACER PLUS có cấp chất lượng cao nhất Bảng 1 : Đặc trưng kỹ thuật của dầu động cơ xăng mang nhãn PLC RACER Loại dầu Cấp chất lượng SAE Độ nhớt động học ở 100Oc cSt Độ nhợt động học ở 40oC cSt Chỉ số độ nhớt, min Trị số kiềm tổng mgKOH/g Nhiệt độ chớp cháy, min, oC Nhiệt độ đông đặc, max oC Hàm lượng nước, max, %V Tỷ trọng ở 15oC Kg/l RACER PLUS 20W-50 19.3 111 135 5.5 218 -15 0.05 0.889 RACER 15W-40 14.6 111 135 9 210 0.05 0.889 RACER S 50 19.5 100 4.6 225 -6 0.889 RACER 4T 40 14.6 157 95 3.3 220 -9 0.05 0.894 Dầu nhờn động cơ mã hiệu MOTOR OIL HD Dầu động cơ MOTOR OIL HD là loại dầu đơn chức, được pha chế từ loại dầu gốc có phụ gia tẩy rửa, chống mài mòn, chỗng oxy hóa. Dầu có chỉ số độ nhớt cao. Dầu động cơ MOTOR OIL HD được sử dụng cho tất cả các loại động cơ xăng và Diesel kiểu cũ, không có yêu cầu quá cao về chất lượng. Bảng 2: Đặc trưng kỹ thuật đối với các loại dầu động cơ mã hiệu MOTOR OIL HD Các chỉ tiêu kỹ thuật Mức chất lượng đối với các loại MOTOR OIL MOTOR OIL HD Phân cấp chất lượng theo SAE 30 40 50 Độ nhớt động học ở 100oc cSt 11.2 14.6 19.8 Độ nhợt động học ở 40oC cSt 98 157 238 Chỉ số độ nhớt, min 98 95 95 Trị số kiềm tổng mgKOH/g 2.5 2.5 2.5 Nhiệt độ chớp cháy, min, oC 252 257 266 Nhiệt độ đông đặc, max oC -15 -9 -9 Tỷ trọng ở 15oC Kg/l 0.890 0.894 0.898 Dầu nhờn động cơ xăng loại 2 thì Các loại dầu nhờn động cơ xăng 2 thì được pha chế từ dầu gốc có chất lượng cao cùng với các phụ gia chống mài mòn, hạn chế tối đa khí thải và rất dễ dàng hòa trộn với xăng. Bảng 3: Đặc trưng kỹ thuật đối với các loại dầu động cơ xăng 2 thì Các chỉ tiêu kỹ thuật Mức chất lượng đối với các loại PLC 2T RACER 2T EXTRA RACER 2T MOTOR OIL2T Độ nhớt động học ở 100oc cSt 8.2 8.2 8.2 Nhiệt độ chớp cháy, min, oC 86 85 85 Nhiệt độ đông đặc, max oC -9 -9 -9 Tỷ trọng ở 15oC Kg/l 0.894 0.894 0.894 Các loại dầu nhờn động cơ khác do PLC sản xuất Bảng 4: Đặc trưng kỹ thuật của một số loại dầu động cơ do PLC sản xuất: Loại dầu Cấp chất lượng SAE Độ nhớt động học ở 100oc cSt Độ nhợt động học ở 40oC cSt Chỉ số độ nhớt, min Trị số kiềm tổng mgKOH/g Nhiệt độ chớp cháy, min, oC Nhiệt độ đông đặc, max oC Hàm lượng tro Sunphat %Wt Tỷ trọng ở 15oC Kg/l Multi performance 15W-40 14.6 111 135 11.5 210 1.1 0.889 KOMAT D3 30 D3 40 D3 50 30 40 50 12.1 15.5 18.5 100 97 96 11 11 11 235 240 250 0.895 0.900 0.904 KOMAT CD 10W CD 20W CD 30 CD 40 CD 50 10W 20W 30 40 50 6.4 7.8 12.1 14.6 18 39.9 56.2 108.7 146.9 205.0 111 109 101 98 98 10 10 10 10 10 230 240 256 265 272 -30 -15 -14 -12 -12 1 1 1 1 1 0.885 0.888 0.895 0.898 0.905 KOMAT SHD 40 SHD 50 40 50 15 20 155 255 96 95 4 4 240 240 -10 -10 0.898 0.904 EMD 40 15.1 153 98 13 250 -12 1.6 0.900 EDM 10 40 15.1 153 98 10 250 -12 1.6 0.900 Dầu nhờn dùng cho động cơ diesel Bảng 5: Đặc trưng kỹ thuật các loại dầu động cơ Diesel Loại dầu Cấp chất lượng SAE Độ nhớt động học ở 100oc cSt Độ nhợt động học ở 40oC cSt Chỉ số độ nhớt, min Trị số kiềm tổng mgKOH/g Nhiệt độ chớp cháy, min, oC Nhiệt độ đông đặc, max oC Hàm lượng tro Sunphat %Wt Tỷ trọng ở 15oC Kg/l CATER 15W-40 14.8 103 150 13.2 230 -27 1.9 0.895 DESEL EXTRA 30 40 50 30 40 50 12 14.2 19.5 110 145 210 100 100 100 10.8 10.8 10.8 220 225 230 -10 -10 -10 0.900 0.905 0.905 DIESEL DD-40 40 14.5 135 98 9 230 -10 0.8 0.896 DIESEL CF-II 40 14.5 140 110 9 230 -10 0.8 0.896 Nhóm dầu hộp số, truyền động Bảng 6: Các chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng sản phẩm dầu hộp số, truyền động Loại dầu Cấp chất lượng SAE Độ nhớt động học ở 100oc cSt Độ nhợt động học ở 40oC cSt Chỉ số độ nhớt, min Ăn mòn lá đồng ở 100oC, 3h, max Nhiệt độ chớp cháy, min, oC Nhiệt độ đông đặc, max oC Khả năng tạo bọt Tỷ trọng ở 15oC Kg/l GEAR OIL GX 90-EP 140-EP 90 140 19 31.5 224 525 95 90 1 1 200 220 -18 -10 Không Không 0.911 0.930 GEAR OIL MP 90-EP 140-EP 90 140 18.5 31 215 510 95 90 1 1 200 220 -18 -4 Không Không 0.905 0.925 ANGLA 68 100 150 220 320 460 680 1000 1500 8.8 11 14 18 23 30 34.2 49.5 64.8 65 96 140 210 305 460 630 1000 1500 104 100 96 94 92 90 85 87 90 10 10 10 10 10 224 224 238 241 243 243 246 246 240 -21 -21 -21 -18 -15 -6 -6 -6 -6 Không Không Không Không Không Không Không Không Không 0.900 0.902 0.905 0.907 0.912 0.920 0.940 0.930 0.910 INDUSGEAR EP 68 EP 100 EP 150 EP 220 EP 320 EP 460 EP 680 68 100 150 220 320 460 680 95 95 95 92 92 92 92 4 4 190 195 200 210 215 220 235 Không Không Không Không Không Không Không 0.890 0.900 0.902 0.905 0.907 0.920 0.922 SR-3050 600 270 0.985 GEAR OIL 90 140 90 140 18 32 85 90 235 320 0.890 0.915 Dầu thủy lực: PLC AW HYDROIL PLC AW HYDROIL được pha chế từ các loại dầu gốc có chỉ số độ nhớt cao và các phụ gia chống oxy hóa, chống mài mòn, ăn mònvà chống tạo bọt, giúp bảo vệ hệ thống thủy lựcvà các thiết bị sử dụng dầu. Bảng 7: các chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng: Các chỉ tiêu kỹ thuật PLC AW HYDROIL Phân loại theo ISO 32 46 68 100 150 220 Độ nhớt động học ở 100oc cSt 5.35 6.72 8.7 11.2 14.55 18.8 Độ nhớt động học ở 40oC 32 46 68 100 150 220 Chỉ số độ nhớt 98 98 98 95 95 94 Nhiệt độ chớp cháy, min, oC 210 215 220 230 240 250 Khả năng tạo bọt 50/0 50/0 50/0 50/0 50/0 50/0 Tỷ trọng ở 15oC Kg/l 0.866 0.870 0.874 0.881 0.888 0.894 Dầu công nghiệp Các sản phẩm trong nhóm dầu công nghiệp bao gồm: PLC ROLLING OIL PLC BRAKE FLUID DOT 3 PLC CUTTING OIL PLC WHITE SPINDLE OIL PLC SUPER COOLANT PLC FLUSHING OIL PLC THERMO PLC REFRI PLC PARA D Bảng 8: Chỉ tiêu kỹ thuật đặc trưng của dầu tuần hoàn Các chỉ tiêu kỹ thuật PLC ROLLING OIL Phân loại theo ISO 32 46 68 100 150 220 320 460 Độ nhớt động học ở 100oc cSt 5.2 6.5 8.5 10.5 14.7 18.1 23 30 Độ nhớt động học ở 40oC 32 46 68 100 150 220 320 460 Chỉ số độ nhớt 95 95 95 95 95 95 95 95 Nhiệt độ chớp cháy, min, oC 210 220 230 250 265 268 272 290 Nhiệt độ đông đặc -9 -7 -7 -6 -6 -6 -6 -6 Tỷ trọng ở 15oC Kg/l 0.870 0.875 0.880 0.885 0.886 0.888 0.895 0.910 Dầu hàng hải Các sản phẩm trong nhóm dầu hàng hải bao gồm: ELF ATLANTA MARINE D DISOLA W AURELIA 3020 & 4020 AURELIA 3030 & 4030 AURELIA XT 4055 AURELIA XT 4050 AURELIA XL 3030 & 4030 AURELIA XL 3040 & 4040 AURELIA XL 3055 & 4055 AURELIA XL 3025 , 4025 & 5025 DISOLA M DISOLA FP DISOLA FM TALUSIA HR TALUSIA XT VISGA VISGA FP TURBINE T PRIMERIA SG FRIGA 2 FRIGA FP32 ELF EPONA Z EPEXA CERAN AD Bảng 9: Chỉ tiêu kỹ thuật dầu ATLANTA MARINE D dùng cho cacte động cơ diesel 2 thì dạng chữ thập tốc độ chậm: Các chỉ tiêu kỹ thuật ATLANTA MARINE D 3005 4005 Phân loại SAE 30 40 Độ nhớt động học ở 100oc cSt 11.5 14.7 Độ nhớt động học tại 40oC 105 145 Nhiệt độ chớp cháy, min, oC 220 230 Nhiệt độ đông đặc, max oC -9 -9 TBN 5 5 Tỷ trọng ở 15oC Kg/l 0.895 0.900 Bảng 10: Dầu AURELIA 3020 & 4020 dùng cho các loại động cơ Diesel tốc độ trung bình và cao. Các chỉ tiêu kỹ thuật AURELIA 3020 & 4020 3020 4020 Phân loại SAE 30 40 Độ nhớt động học ở 100oc cSt 12 14 Độ nhớt động học tại 40oC 110 140 Nhiệt độ chớp cháy, min, oC 220 230 Nhiệt độ đông đặc, max oC -12 -9 TBN 20 20 Tỷ trọng ở 15oC Kg/l 0.905 0.910 Mỡ bôi trơn, bảo quản Các sản phẩm trong nhóm dầu hàng hải bao gồm: PLC GREASE BHT 252 PLC GREASE HTC 2 PLC GREASE LC-2 PLC GREASE LM-2 PLC GREASE L-EP PLC GREASE I-13 PLC GREASE C2 PLC GREASE L Bảng 11: chỉ tiêu kỹ thuật mỡ PLC GREASE BHT dùng cho các thiết bị làm việc ở nhiệt độ cao: Các chỉ tiêu kỹ thuật PLC GREASE BHT 252 Phân loại của NLGI 2 Độ xuyên kim động ở 25oC, 1/10mm 287 Độ nhỏ giọt, oC Không nhỏ giọt Độ bền làm việc (100000 giã), 1/10mm 315 Ăn mòn tấm đồng (24h*25oC) Không Độ bền oxy hóa (100h*99oC), Kgf/cm 0.6 Tách dầu (24h*100oC) 2.5 Khuynh hướng dò rỉ, g 2.0 Hàm lượng MOS2, %Wt 3.0 Bảng 12: chỉ tiêu thông số kỹ thuật mỡ lithium tổng hợp PLC GREASE LC-2 Các chỉ tiêu kỹ thuật PLC GREASE BHT 252 Phân loại của NLGI 2 Độ xuyên kim động ở 25oC, 1/10mm 280 Độ nhỏ giọt, oC 260 min Độ bền làm việc (100000 giã), 1/10mm 265-295 Ăn mòn tấm đồng (24h*25oC) Không Độ bền oxy hóa (100h*99oC), psi 7 max Tách dầu (24h*100oC) 5 max PHẦN III: CÁC LOẠI PHỤ GIA. PHỤ GIA DẦU NHỜN: 3.1. Tổng quan Phụ gia là những hợp chất hữu cơ, cơ kim và vô cơ, thậm chí là các nguyên tố được thêm vào các chất bôi trơn để nâng cao các tính chất riêng biệt vốn có hoặc bổ sung các tính chất chưa có của dầu gốc nhằm thu được dầu bôi trơn có phẩm cấp tốt hơn thỏa mãn các yêu cầu tính năng đối với mục đích sử dụng nào đó. Thường mỗi loại phụ gia được dùng ở nồng độ từ 0,01 đến 5%. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp phụ gia có thể được đưa vào ở khoảng nồng độ dao động từ vài phần triệu đến 10%. Phần lớn các loại dầu bôi trơn cần nhiều loại phụ gia khác nhau để thỏa mãn tất cả các yêu cầu tính năng. Trong một số trường hợp các phụ gia riêng biệt được pha thẳng vào dầu gốc. Trong những trường hợp khác, hỗn hợp các loại phụ gia được pha trộn thành phụ gia đóng gói, sau đó sẽ được đưa tiếp vào dầu. Có loại phụ gia chỉ đảm nhiệm một chức năng nhưng cũng có nhiều loại phụ gia đảm nhận nhiều chức năng cùng một lúc ví dụ ZnDDPcos chức năng chống oxy hóa, giảm mài mòn, ức chế ăn mòn. Do vậy sẽ có phụ gia đơn chức và phụ gia đa chức. Các loại phụ gia khác nhau có thể hỗ trợ lẫn nhau, gây ra hiệu ứng tương hỗ, hoặc hiệu ứng đối kháng. Trường hợp sau có thể làm giảm hiệu lực của phụ gia, tạo ra những sản phẩm phụ không tan hoặc những sản phẩm có hại khác. Những tương tác này do hầu hết các phụ gia đều là các chất hoạt động vì thế chúng tác động qua lại ngay trong phụ gia đóng gói hoặc trong dầu tạo ra các chất mới. Dầu gốc ảnh hưởng đến phụ gia qua hai tính năng chính: tính tương hợp và tính hòa tan. Tính hòa tan đặc trưng cho khả năng giữ các phụ gia trong dầu, không cho chúng tách ra khỏi dầu gốc. Tính tương hợp đặc trưng cho khả năng tương thích của dầu gốc với phụ gia, không làm giảm hiệu lực của phụ gia, đặc trưng cho khả năng bảo toàn cấu trúc phân tử và hiệu quả tác dụng của phụ gia. Tính hòa tan và tính tương hợp phụ thuộc vào bản chất của dầu gốc. Dầu gốc tổng hợp có tính tương hợp tốt song tính hòa tan lại kém còn dầu gốc khoáng thì ngược lại, tính hòa tan tốt còn tính tương hợp kém. Trong quá trình sử dụng, dầu bôi trơn rất dễ bị biến chất làm giảm phẩm cấp chất lượng. Các phụ gia được sử dụng để ngăn chặn các quá trình vật lý cũng như hóa học xảy ra làm giảm chất lượng của dầu bôi trơn. Một số chức năng chính của phụ gia là: Làm tăng độ bền oxy hóa Khử hoạt tính xúc tác của kim loại Chống ăn mòn Chống gỉ Chống sự tạo cặn bám và cặn bùn Giữ các tạp chất bẩn ở dạng huyền phù Tăng chỉ số độ nhớt Giảm nhiệt độ đông đặc Làm dầu có thể pha trộn lẫn với nước Chống sự tạo bọt Ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật Làm cho dầu có khả năng bám dính tốt Tăng khả năng làm kín Làm giảm ma sát Làm giảm và ngăn chặn sự mài mòn Chống kẹt xước các bề mặt kim loại 3.2. Một số loại phụ gia điển hình 3.2.1. Phụ gia phân tán Các chất phân tán là các chất có khả năng ngăn ngừa hoặc làm chậm quá trình tạo cặn và lắng đọng trong điều kiện hoạt động ở nhiệt độ thấp. Như vậy chắc năng cơ bản của chất phân tán là làm yếu lực kết cấu giữa các tiểu phân riêng biệt với nhau, tạo điều kiện làm tan rã các kết tủa xốp và các khối kết tụ, do đó cho phép từng tiểu phân có thể tồn tại như một thực thể riêng biệt. Nói cách khác, các chất phân tán có một ái lực mạnh với các tiểu phân gây bẩn dầu và chúng bao quanh mỗi tiểu phân bằng các phân tử tan trong dầu, nhờ đó giữ được các cặn tron dầu không bị kết tụ và đóng cặn lại trong động cơ. Với phụ gia phân tán là ankenyl polyamin sunxinimit, ankylhydroxylbezyl polyamin… Các phụ gia phân tán có cấu tạo gồm 2 phần cơ bản: nhóm ưa dầu và nhóm phân cực. Hai phần được nối với nhau bằng nhóm nối. Nhóm ưa dầu thường là các hydrocabon mạch dài giúp cho phụ gia có thể tan tốt trong dầu gốc đươc sử dụng. Nhóm phân cực thường chứa các nguyên tố ví dụ N, O hoặc P Cấu trúc chung của các chất phân tán được mô tả như trên hình: Hình. Cấu trúc chung của các chất phân tán Một số loại phụ gia phân tán điển hình là: + Ankenyl polyamin sunxinimit + Ankylhydroxylbezyl polyamin + Este photphonat: Các chất này ngoài tác dụng chính là chất phân tán thì chũng còn được sử dụng làm phụ gia ức chế gỉ. + Các Polyacrylat: Các chất này cũng cho khả năng phân tán, ngoài ra chúng còn có tính nhớt nhiệt tốt (Chất cải thiện chỉ số độ nhớt) nên chúng được sử dụng như là phụ gia phân tán nhiều tác dụng, điển hình như: DOCP, polymetarylat, copolyme… 3.2.2. Phụ gia tẩy rửa Dầu bôi trơn làm việc dưới điều kiện khắc nghiệt có thể xuất hiện sự cháy của nhiên liệu hay sự oxy hóa dầu bôi trơn. Đây chính là nguyên nhân chính gây ra các sản phẩm axit và một lượng cặn bẩn… chúng có thể làm tăng độ nhớt của dầu, gây ăn mòn, làm mất dần tính đồng nhất, lắng đọng trên bề mặt kim loại làm tổn hao công suất… Chính vì vậy, cần phải có phụ gia ngăn không cho các cặn bẩn bám trên bề mặt kim loại hoặc lôi kéo các cặn bẩn ra khỏi bề mặt kim loại và phân tán chúng trong dầu dưới dạng huyền phù. Với phụ gia tẩy rửa, các phụ gia này sẽ hấp phụ lên các cặn bẩn và lôi kéo chúng ra khỏi bề mặt mà chúng bám dính, giữ chúng ở trạng thái lơ lửng trong dầu. Còn phụ gia phân tán hấp phụ lên cặn bẩn làm cặn bẩn không tụ được với nhau, giảm khả năng sa lắng, tránh tạo cặn bẩn. Các phụ gia tẩy rửa thường được sử dụng là canxi sufonat trung tính, canxi sunfonat kiềm và canxi sunfonat kiềm cao ngoài ra còn có phenolat, salixylat, phophonat… Trong đó: a=c=1 và b=2 nếu M là kim loại kiềm hóa trị I a=c =1 và b=1 nếu M là kim loại kiềm hóa trị II Phụ gia tẩy rửa rất dễ bị thủy phân tạo ra hydroxit không tan và axit làm giảm trị số kiềm tổng của dầu: Me2+ + 2HOH à Me(OH)2 + 2H+ Công thức hóa học của một số loại phụ gia tẩy rửa điển hình: + Sulfonat của kim loại Ca hoặc Mg và cấu trúc Mixen của phụ gia tẩy rửa kiềm cao + Sulfonat trung tính + Sulfonat kiềm có công thức Ngoài ra còn một số chất tẩy rửa khác như của phenolat, salixylat, phophonat… Phenolat kiềm Alkyl salixylat kiềm 3.2.3. Phụ gia chống oxy hóa dầu Hầu hết các hợp phần của dầu bôi trơn đều tác dụng nhanh hoặc chậm với oxy tạo thành quá trình oxy hóa. Khả năng bền oxy hóa của các hợp chất hydrocacbon tăng dần theo thứ tự: Hydrocabon không no < Hợp chất dị nguyên tố < Hydrocabon thơm < naphten < Parafin Tốc độ của quá trình oxi hóa chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như bản chất của dầu gốc, nhiệt độ , hiệu ứng xúc tác của kim loại, sự khuấy trộn, nồng độ oxi trong dầu. Cơ chế phản ứng oxy hóa là cơ chế gốc xảy ra theo 3 giai đoạn: + Giai đoạn khơi mào + Giai đoạn phát triển mạch + Giai đoạn tắt mạch Mặt khác trong quá trình bôi trơn luôn có mặt các ion kim loại, đây cũng là xúc tác đẩy nhanh quá trình oxy hóa dầu. Sự có mặt của chúng đóng vai trò làm tác nhân cho quá trình khơi mà và phát triển mạch: Song song với quá trình oxy hóa luôn xảy ra các quá trình polyme hóa các hợp chất trung gian chứa các liên kết bội để tạo ra nhựa, asphaten, cặn bùn… Quá trình biến tính của dầu luôn xảy ra ở cả nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ thấp là sự hình thành các sản phẩm như peroxit, rượu, andehyt, xeton và nước. Dưới điều kiện nhiệt độ cao các axit được hình thành sau cùng của quá trình biến tính dầu. Dầu bị oxi hóa sẽ làm tăng độ nhớt và khả năng bay hơi cao, tạo cặn bùn và dầu vecni. Mặt khác axit cũng được hình thành từ phản ứng của gốc tự do ankyl peroxit với andehyt hoặc xeton, đây chính là tiền đề của quá trình hình thành cặn bùn của dầu nhờn. Dựa vào cơ chế phản ứng oxy hóa, người ta chia các phụ gia chống oxy hóa theo cơ chế tác dụng của chúng. Đó là phụ gia ức chế theo cơ chế gốc và phụ gia phân hủy. Phụ gia chống oxy hóa theo cơ chế gốc là các chất có khả năng tác dụng với các gốc tự do tạo sản phẩm bền ngăn chặn quá trình oxy hóa tiếp tục xảy ra, các chất có khả năng chống tạo cặn cacbon… phụ gia loại này còn được xem như các chất chống oxy hóa sơ cấp. Cơ chế hoạt động của chúng là nhường một nguyên tử H qua các phản ứng với gốc alkyl và/hoặc với các gốc ankyl peoxit làm gián đoạn cơ chế phát triển mạch của quá trình oxy hóa dầu. Sản phẩm tạo thành là các gốc bền như: gốc alkyl sẽ thành HC, gốc ankyl peoxit trở thành hydropeoxit. Chất chống oxi hóa sơ cấp được dùng pha chế vào trong dầu nhờn là các dẫn xuất của phenol và amin thơm. Tuy nhiên, sự chuyển hóa của nguyên tử H từ nguyên tử oxi hoặc nguyên tử nitơ đến gốc có các dạng quinon hoặc quinon amin không thể bảo vệ được hết các gốc tự do của chuỗi phản ứng. Cơ chế chung của các chất chống oxi hóa sơ cấp có thể được biểu diễn như sau: R* + InhH à RH + Inh* Inh* + R*à InhR (bền) Phụ gia chống oxy hóa hóa bằng cách phân hủy các hydropeoxit ( hydropeoxit là một trong những chất sinh ra gốc tự do thúc đẩy quá trình oxy hóa) tạo sản phẩm bền được xem như là chất chống oxy hóa thứ cấp hay còn gọi là các phụ gia phân hủy. Hợp chất của lưu huỳnh và/hoặc hợp chất của phoopho thược được sử dụng nhằm giảm bớt các hydropeoxit trong phản ứng chuỗi gốc để tọa thành các ancol. Các chất chống oxy hóa thứ cấp thường sử dụng là Kẽm dialkyl dithiophophat (ZDDP), phosphites, và các thio khác… 3.2.4. Phụ gia ức chế ăn mòn Trong quá trình làm việc, bề mặt kim loại tiếp xúc với dầu bôi trơn rất dễ bị ăn mòn bởi các tác nhân có tính axit như các axit hữu cơ hoặc vô cơ, các hợp chất hoạt động chứa S, các peoxit…do vậy dầu bôi trơn phải có phụ gia ức chế ăn mòn. Các phụ gia này hấp phụ lên bề mặt kim loại tạo thành một màng bảo vệ (màng này có tác dụng thụ động hóa kim loại). Màng bảo vệ này sẽ phải dính chặt lên bề mặt kim loại tránh bị tróc ra bởi chất phân tán hoặc các chất tẩy rửa. Các phụ gia điển hình là ZnDDP, limomen sunfua, pinen photphosunfua, benzothiazol… Limonen sufua: - Pinen phophosufua: Benzothiazol: 3.2.5. Phụ gia ức chế gỉ Trong quá trình sử dụng dưới điều kiện làm việc dầu có thể bị lẫn (hoặc trực tiếp làm việc với môi trường nước) hoặc dưới sự có mặt của các tạp chất dầu các bề mặt kim loại có thể bị gỉ. Với sắt, gỉ là sự hình thành sắt hydroxyt, gỉ là một dạng đặc biệt của ăn mòn bề mặt. Các chất ức chế gỉ ngăn nước thấm qua màng hữu cơ bảo vệ. Điều này đạt được bằng cách sử dụng các hợp chất phân cực được hấp phụ một cách chọn lọc trên bề mặt kim loại và tác dụng như một màng ngăn chống ẩm. Nói chung, các chất ức chế gỉ tác dụng bằng cách phủ lên bề mặt kim loại một màng đẩy nước. Các phụ gia điển hình có thể kể tên là axit ankyl suxinic, amin photphat, sunfonat, ankylthioaxetic… Axit ankyl suxinic - Amin Photphat - Sunfonat Các amin hữu cơ và axit ankyl suxinic được dùng trong trường hợp hàm lượng trong dầu nhỏ còn sunfonat kim loại và amin photphat được sử dụng khi hàm lượng nước trong dầu lớn. Do khi hàm lượng nước lớn thì độ phân cực của axit tăng làm tăng tính axit sẽ gây nên hiện tượng ăn mòn. 3.2.6. Phụ gia thụ động hóa kim loại Các bề mặt kim loại (Cu, Fe…) là các chất xúc tác lý tưởng cho quá trình oxy hóa, là quá trình không mong muốn xảy ra trong quá trình sử dụng dầu bôi trơn. Do vậy phải vô hiệu hóa hoạt tính xúc tác của chúng. Các phụ gia thụ động hóa kim loại bám trên bề mặt kim loại dựa trên sự hình thành phức chất (phức Chelat) ngăn cản sự tiếp xúc trực tiếp giữa bề mặt kim loại với dầu bôi trơn do vậy thụ động hóa được kim loại. Đối với các hạt kim loại trong khối dầu thì các phụ gia này tác dụng với nói hình thành phức chất rồi lắng xuống. Đối với các bề mặt kim loại cá phụ gia này hấp phụ lên bề mặt nó tạo thành một màng bảo vệ ngăn cản hoạt tính xúc tác của kim loại Các phụ gia điển hình là N-salixilidenetylamin hoặc N,N’ disalixilidenetylamin, EDTA ( etylendiamin tetra axetic), benzotriazon… N-salixilidenetylamin: N,N’ disalixilidenetylamin: 3.2.7. Phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc Dầu gốc khoáng có thể chứa sáp. Khi dầu bôi trơn được sử dụng hay bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp sáp sẽ kết tinh thành các tinh thể có cấu trúc kiểu lưới mắt cáo và ngăn cản sự chảy của dầu. Chính vì vậy trong nhiều loại dầu bôi trơn cần có phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc. Các phụ gia làm giảm nhiệt độ đông đặc của dầu do làm chậm quá trình tạo thành các tinh thể sáp hoàn hảo bằng cách bao bọc xung quanh hoặc cùng kết tinh với sáp. Điều này sẽ thúc đẩy quá trình tạo thành các tinh thể nhỏ hơn thay cho các đám sáp vẩn xốp hình thành khi không có các phụ gia. Các phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc không gây ảnh hưởng tới nhiệt độ kết tủa, lượng và mạng tinh thể sáp tách ra. Chỉ hình dạng bên ngoài và kích thước thước của tinh thể bị thay đổi. Các tinh thể hình cầu được hình thành thay cho các tinh thể hình kim và hình phiến. Sự biến đổi như vậy làm giảm khả năng nối chồng và đan cài vào nhau của các tinh thể để tạo nên những khôi kết lơn của sáp gây cản trở đối vơi sự chảy của dầu. Hầu hết các phụ gia giảm nhiệt độ đông đặc là các polime, trong đó có một số phụ gia cũng có tác dụng cải thiện chỉ số độ nhớt. Dải trọng lượng phân tử của các phụ gia này thấp hơn so với phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt thường từ 5000-100000 đvC. Điển hình có thể kể tên là các polime ankylmetacrylat, các polime alphaolefin và các copolime, naphtalen được ankyl hóa, ankylphenol mạch dài… Naphten được ankyl hóa: Các ankylphenol mạch dài và các este diankylaryl của axit phtalic 3.2.8. Phụ gia chống tạo bọt Trong thực tế sự tạo bọt của dầu là một vấn đề nản giải. Khi xảy ra hiện tượng tạo bọt làm cho dầu bị thất thoát nhiều, làm khó khăn khi vận hành hệ bôi trơn tribology, ngăn cản sự lưu thông tuần hoàn của dầu gây nên bôi trơn không đầy đủ, làm tăng thời gian phản hồi của hệ thủy lực. Đồng thời, sự tạo bọt mạnh làm tăng sự oxy hóa của dầu do không khí được trộn nhiều vào trong dầu. Khả năng chống lại sự tạo bọt của dầu bôi trơn khác nhau đáng kể và phụ thuộc vào bản chất của dầu thô, phương pháp, mức độ chế biến, và độ nhớt của dầu. Khả năng này có thể cải thiện bằng cách cho thêm một lượng nhỏ các phụ gia chống tạo bọt. Các phụ gia chống tạo bọt hấp phụ lên bọt, làm giảm sức căng bề mặt khiến các bọt tụ lại với nhau thành bọt lớn nổi lên bề mặt, vỡ ra làm thoát không khí ra ngoài. Các phụ gia chống tạo bọt thường được sử dụng là các silicon lỏng, đặc biệt là polymetyl siloxan: -((CH3)2-Si-O)-n là chất chống tạo bọt hiểu quả rất tốt. Thông thường các silicon được pha với nồng độ từ 1 đến 20 phần triệu. Nếu pha với nồng độ cao hơn thì có thể làm cho dầu tạo nhiều bọt hơn cả mức chưa cho phụ gia chống tạo bọt nên không khí lại xâm nhập vào dầu nhiều hơn. Lưu ý phụ gia phân tán là chất tạo bọt rất tốt nên đối với các dầu bôi trơn có phụ gia phân tán thì bắt buộc phải pha phụ gia chống tạo bọt. 3.2.9. Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt Trong quá trình sử dụng dầu bôi trơn có thể bị oxi hóa, chịu những tác động khác nhau làm cho tính nhớt nhiệt của dầu bôi trơn bị giảm đi. Đồng thời, nhiệt độ làm việc của dầu có thể thay đổi trong khoảng rộng từ nhiệt độ rất thấp đến nhiệt độ rất cao do vậy trong một số loại dầu bôi trơn cấn phải có phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt. Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt làm tăng độ nhớt của dầu ở nhiệt độ cao và hầu như không làm tăng độ nhớt của dầu ở nhiệt độ thấp. Chính vì vậy, các phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt thường là các polime tan được trong dầu và có cấu trúc dạng xoắn ở nhiệt độ thấp (khi đó dầu gốc là dung môi hòa tan kém). Khi nhiệt độ cao (dầu gốc là dung môi hòa tan tốt) thì các polime này duỗi dài ra, trải rộng và do vậy làm tăng độ nhớt của dầu. Các phụ gia này có trọng lượng phân tử nằm trong khoảng từ 10000 đến 50000 đvC nhưng tốt nhất nằm trong khoảng từ 50000 đến 150000 do nếu trọng lượng phân tử thấp quá thì không đủ đặc còn trọng lượng phân tử cao quá thì kém bền nhiệt, kém bề cơ học. Các phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt chia thành hai dạng cơ bản. Dạng hydrocacbon là các copolyme etylen-propylen, polyizobutylen, copolime styren-butadien đã hydro hóa…Các polime metacrylat, polyacrylat và các copolime của este styrenmaleic là các ví dụ minh họa cho các phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt dạng este. Việc lựa chọn phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt phụ thuộc vào đặc tính của dầu gốc được dùng để pha chế cũng như vào loại dầu thành phẩm cần pha chế. Cần phải lưu ý rằng: Việc thêm phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt sẽ làm thay đổi tính chảy của dầu gốc, độ nhớt động học của dầu pha chế sẽ thay đổi với tốc độ trượt. Trọng lượng phân tử của phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt càng tăng thì chúng càng nhạy cảm với sự thay đổi ứng suất động học. Ứng suất dịch chuyển được sinh ra, chẳng hạn giữa pittông và thành xi lanh trong động cơ sẽ dẫn đến quá trình đứt gãy không thuận nghịch của các phân tử polime thành các mạch nhỏ hơn, quá trình này làm cho độ nhớt giảm đi. 3.2.10. Phụ gia tribology Trong thực tế, khi điều kiện làm việc trở nên khắc nghiệt hơn (tải trọng cao, tốc độ thấp, độ ráp bề mặt lớn) thì màng lỏng (dầu bôi trơn) sẽ không thể hoàn toàn gánh chịu tải trọng đè lên. Các điểm nhô trên bề mặt rắn sẽ cùng gánh chịu tải trọng với màng chất lỏng. Chế độ bôi trơn chuyển từ màng lỏng sang chế độ bôi trơn màng mỏng hỗn hợp rồi sau đó chuyển sang chế độ bôi trơn giới hạn. Sự tiếp xúc giữa các bề mặt rắn sinh ra mài mòn, tăng ma sát và hiện tượng hàn dính các điểm mấp mô. Chính vì thế mà các phụ gia tribology được sử dụng để làm giảm ma sát, mài mòn và ngăn cản sự hư hại của bề mặt tiếp xúc. Phụ gia tribology phát huy tác dụng ở hai chế độ bôi trơn: bôi trơn màng mỏng hỗn hợp và bôi trơn tới hạn. Phụ gia tribology là một nhóm chất cực kỳ quan trọng được pha vào hầu hết các dầu bôi trơn, đặc biệt là dầu bánh răng và dầu động cơ. Chúng có chức năng làm biến tính ma sát (phụ gia biến tính ma sát FM), giảm mài mòn (phụ gia chống mài mòn AW) và chịu tải trọng cao (phụ gia cực áp EP). Phụ gia chống mài mòn, AW (Anti-Wears) Trong thực tế có 3 dạng mài mòn chính: mài mòn dính (sự tiếp xúc trực tiếp kim loại với kim loại), mài mòn hạt (mài mòn do có sự có mặt của các hạt rắn) và mài mòn hóa học (do sự tấn công của các chất gây ăn mòn, các chất có tính axit). Sự mài mòn dính trong hệ thống bôi trơn xảy ra khi ở các điều kiện tải trọng, tốc độ và nhiệt độ cao, màng dầu bôi trơn trở nên mỏng đến mức các chỗ mấp mô trên bề mặt có thể tiếp xúc được với nhau. Do vậy đó là mài mòn do vật liệu chuyển từ bề mặt này sang bề mặt kia trong khi 2 bề mặt chuyển động tương đối với nhau dẫn tới quá trình hàn dính pha rắn. Sự tiếp xúc kim loại với nhau có thể ngăn cản được khi cho hợp chất tạo màng vào dầu bôi trơn và nhờ có sự hấp phụ vật lý hoặc phản ứng hóa học mà thường bị biến dạng do chảy dẻo dẫn tới sự phân bố tải trọng khác đi mà nó bảo vệ được bề mặt kim loại. ZnDDP (kẽm điankyldithiophotphat), các hợp chất có photpho như tricresyl phophat và các hợp chất của lưu huỳnh như sufua, disufua, molipden dithiocacbonat…là các phụ gia chống mài mòn dính rất tốt. Sự mài mòn hạt là do các hạt mài, các tạp chất từ bên ngoài đưa vào hoặc do các phần tử từ mài mòn dính gây ra. Cơ chế chủ yếu của sự mài mòn vật liệu là sự cắt vi mô của các vật cứng. Mài mòn hạt có thể ngăn cản được bằng cách lọc để tách các hạt rắn, cứng ra khỏi dầu. Mài mòn hóa học do có các phản ứng hóa học xảy ra trên bề mặt kim loại kết hợp với tác động cọ xát làm cho chỗ kim loại ăn mòn bị cắt tách ra. Các axit mạnh được tạo thành trong quá trình sử dụng dầu bôi trơn có thể tấn công vào bề mặt kim loại tạo ra các hợp chất mà chúng dễ bị bóc ra khi có sự chà xát. Dạng mài mòn này có thể hạn chế được bằng việc sử dụng cá chất tẩy rửa dạng kiềm cao do có tác dụng trung hòa cá sản phẩm mang tính axit tồn tại trong dầu. Phụ gia cực áp EP (Extreme Pressure) Phụ gia cực áp ngăn ngừa hiện tượng kẹt xước, hàn dính giữa các bề mặt kim loại khi đang hoạt động dưới áp suất cực lớn (chịu tải trọng rất nặng). Các phụ gia cực áp tác dụng với các bề mặt kim loại ma sát tạo ra các hợp chất mới có ứng suất cắt thấp hơn kim loại gốc nên lớp phủ mới hình thành chịu trượt cắt trước tiên và nhiều hơn so với kim loại. Trong thực tế, phụ gia cực áp thường chỉ có tác dụng tốt khi xảy ra phản ứng hóa học. Điều này cũng đồng nghĩa với việc gia tăng khả năng mài mòn hóa học. Các phụ gia cực áp được sử dụng rộng rãi là các loại dầu béo được sunfua hóa, các este, các hydrocacbon như polybuten, dibenzyl disunfua, dibutyl disunfua… Hydrosunfua: Sunfua olefin: Este chứa lưu huỳnh: Tricesyl phophat: OPO3(R-CH3)3 PHẦN IV: CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, QUY TRÌNH VẬN HÀNH CÁC THIẾT BỊ TRONG DÂY TRUYỀN. 4.1. Bể dầu gốc . Bể chứa dầu gốc - Số lượng : 8 bể Trong đó có 3 bể đang thi công - Dung tích : 1650 m3 - Kích thước : Cao 15.5m tính đến mái Là loại bể nổi, có hình trụ đứng, loại mái cố định Trên mái có 3 van thở, 1 cửa lấy mẫu và 4 lỗ ánh sáng Trên thành bể có 1 van xả đáy, 3 van lấy dầu gốc, 1 van nhập dầu gốc và 2 cửa người Các số liệu theo sổ tay kỹ thuật: Dung tích total volume 1819,283 m3 Chu vi đáy 38,919 m Dung tích đáy 11,394 m3 Chiều cao đáy 0,02 m Chiều cao kiểm tra 15, 571 m Chiều cao tối đa 13,546 m 4.2 . Bể chứa phụ gia. Thuyết minh bể chứa phụ gia: Bể có 3 bể chứa phụ gia được sử dùng, mỗi bể có dung tích 50m3 lần lượt là Bể 14-01-1-NMTL: chứa phụ gia MAR.515U Bể 14-02-1-NMTL: chứa phụ gia PLC 880 Bể 14-03-1-NMTL: chứa phụ gia TALUPAC B Ngoài ra các phụ gia khác được chứa trong thùng phi cỡ 200 L và được đổ trực tiếp vào bể pha chế. Cấu tạo: 1 bể không có bảo ôn và gia nhiệt, bên ngoài sơn chông gỉ màu xanh 2 bể có bảo ôn ngoài bằng bông thủy tinh và hệ thống ống ruột gà gia nhiệt bên trong bằng dầu tải nhiệt. Hoạt động: hệ thống bơm và van dùng để điều chỉnh dòng vào và ra của phụ gia. Dầu khoáng tải nhiệt tuần hoàn trong các ống xoắn ruột gà để gia nhiệt nhằm làm giảm độ nhớt phụ gia. 4.3. Bể pha chế . Cấu tạo bể pha chế 4 Bể pha chế. Trong đó có 1 bể 20m3, 2 bể 10m3 và 1 bể 5m3. Bể 5m3 dùng để pha dầu cắt gọt. Hệ thống khuấy trộn Cánh khuấy mái chèo 2 tầng ống đục lỗ sục không khí nén (hệ thống này dùng cho 2 bể to 250m3 ) Hệ thống gia nhiệt Sử dụng ống xoắn dưới đáy bể, chất tải nhiệt là dầu gốc. nhiệt độ của các bể pha chế thường là 60oC. Bơm tuần hoàn Sử dụng bơm bánh răng bơm tuần hoàn hỗn hợp từ đáy bể pha chế lên đỉnh. Các loại bể nhỏ thường không sử dụng bơm tuần hoàn. Nguyên tắc làm việc Thiết bị làm việc gián đoạn theo mẻ. Dầu gốc sau khi đã kiểm tra đạt tiêu chuẩn sau đó sử dụng các công thức pha chế và các gói phụ gia có sẵn để pha chế tạo sản phẩm. Dầu gốc và phụ gia được cân đo theo công thức cho vào bể pha chế. Tiến hành gia nhiệt bể lên đến 60oC sau đó tiến hành khuấy trộn trong nhiều giờ ( tuỳ vào từng công thức sản phẩm). sau đó sản phẩm được lấy ra ở đáy mang đi test các tiêu chuẩn cần thiết của sản phẩm, nếu đạt, sản phẩm được bơm sang bể chứa bán thành phẩm. tại đây dầu được lưu trữ và kiểm tra lại 1 lần nữa trước khi đóng gói thành phẩm. Còn nếu sản phẩm chưa đạt yêu cầu, tiến hành khuấy trộn tiếp tục rồi lại kiểm tra cho đến khi đạt thì thôi. Quy trình xúc rửa vệ sinh bể trước khi tiến hành pha trộn sản phẩm khác. Sau khi sản phẩm dầu pha chế đã đạt yêu cầu, dầu được bơm sang bể chứa khác. Bể pha chế phải được làm sạch trước khi tiến hành mẻ khác. Nguyên tắc của việc xúc rửa: sử dụng luôn loại dầu gốc vừa pha chế dầu đó để xúc rửa, sau đó dầu đó được chứa vào các phuy, phuy này được đánh dấu để dùng pha chế cho dầu loại này lần sau. Riêng đối với dầu cắt gọt, sử dụng riêng 1 bể pha chế, tiến hành xúc rửa nghiêm ngặt. 4.4. Bể chứa bán thành phẩm . 4.4.1.Cấu tạo: - Gồm 9 bể chứa bán sản phẩm,mỗi bể có thể tích 50 m3 trong đó: + 2 bể chia 4 ngăn, đánh số 1A,1B,1C,1D;2A,2B,2C,2D. + 2 bể chia 3 ngăn, đánh số 3A,3B,3C;4A,4B,4C. + 5 bể 1 ngăn. - Hình dạng: Bể hình trụ nằm ngang có chân đỡ bê tông. - Bể làm bằng kim loại bên trong bể có quét 1 lớp epoxy để chống ăn mòn. - Trên mỗi ngăn chứa sản phẩm đều có cửa lấy mẫu sản phẩm. - Hệ thống đường ống, van và bơm vào và ra mỗi ngăn chứa sản phẩm. 4.4.2.Nguyên lý hoạt động: Hệ thống bể dùng để chứa 8 nhóm sản phẩm chính của nhà máy (hay 1 số sản phẩm khác khi có nhu cầu sản xuất ). Sản phẩm của hệ thống khuấy trộn, tổng hợp sẽ được bơm vào các bể chứa bán sản phẩm qua các van và đường ống. Mỗi ngăn chứa một loại sản phẩm và có một đường ống riêng để bơm vào. Sản phẩm trong bể sẽ được kiểm tra chất lượng trước khi được bơm sang công đoạn đóng rót. 3.4.3.Quá trình vận hành: Sau một thời gian hoạt động hay khi cần chứa 1 loại sản phẩm khác ta cần súc rửa lại bể bằng cách bơm dầu gốc vào và cho bơm tuần hoàn liên tục. PHẦN IV: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM. Các phương pháp thử nghiệm ASTM: Hiện nay, ở phòng thử nghiệm Vilas 017 đang áp dụng 29 phương pháp thử nghiệm ASTM. Các phương pháp thử nghiệm ASTM được mô tả sau đây: 1. Phương pháp thử nghiệm xác định độ nhớt động học của các chất lỏng trong suốt và đục (ASTM D 445). 2.Phương pháp thử nghiệm tính chỉ số độ nhớt từ độ nhớt động học ở 40ºC và 100ºC (ASTM D 2270). 3. Phương pháp thử nghiệm xác định trị số kiềm của các sản phẩm dầu mỏ bằng chuẩn độ điện thế với Axit Percloric (ASTM D 2896). 4. Phương pháp thử nghiệm xác định chỉ số axit bằng phương pháp chuẩn độ điện thế (ASTM D 664). 5.Phương pháp thử nghiệm xác định điểm chớp cháy và bốc cháy cốc hở Cleveland (ASTM D 92). 6.Phương pháp thử nghiệm xác định điểm chớp cháy cốc kín Pensky-Martens (ASTM D 93). 7.hương pháp thử nghiệm xác định đặc tính tạo bọt của dầu nhờn (ASTM D 892). 8.Phương pháp thử nghiệm xác định khả năng tách nước của dầu bôi trơn gốc dầu mỏ và dầu tổng hợp (ASTM D 1401). 9.Phương pháp thử nghiệm xác định điểm đông đặc của các sản phẩm dầu mỏ (ASTM D 97). 10.Phương pháp thử nghiệm xác định hàm lượng nước trong các sản phẩm dầu mỏ và bitum bằng chưng cất (ASTM D 95). 11.Phương pháp thử nghiệm phát hiện ăn mòn đồng của các sản phẩm dầu mỏ bằng kiểm tra màu của tấm đồng (ASTM D 130). 12.Phương pháp thử nghiệm xác định thành phần chưng cất của các sản phẩm dầu mỏ (ASTM D 86). 13.pháp thử nghiệm xác định hàm lượng cặn cacbon conradson của các sản phẩm dầu mỏ (ASTM D 189). 14.Phương pháp thử nghiệm xác định hàm lượng cặn cacbon Ramsottom của các sản phẩm dầu mỏ (ASTM D 524). 15.Phương pháp thử nghiệm xác định hàm lượng tro của các sản phẩm dầu mỏ (ASTM D 482). 16.Phương pháp thử nghiệm xác định hàm lượng tro sunfat trong dầu nhờn và các chất phụ gia (ASTM D 874). 17.Phương pháp thử nghiệm xác định hàm lượng cặn không tan trong dầu nhờn đã qua sử dụng (ASTM D 893). 18.Phương pháp thử nghiệm xác định khối lượng riêng, tỷ trọng, trọng lượng API của dầu thô và các sản phẩm dầu mỏ lỏng bằng tỷ trọng kế(ASTM D 1298). 19.Phương pháp thử nghiệm xác định màu ASTM của các sản phẩm dầu mỏ (Thang mầu ASTM), (ASTM D 1500). 20.Phương pháp thử nghiệm xác định hàm lượng kim loại Ca, Zn, Mg, P… trong dầu bôi trơn bằng quang phổ phát xạ plasma ICP (ASTM D 4951). 21.Phương pháp thử nghiệm xác định độ lún kim của mỡ (ASTM D 217). 22.Phương pháp thử nghiệm xác định nhiệt độ nhỏ giọt của mỡ (ASTM D 566). 23.Phương pháp thử nghiệm xác định độ kim lún của nhựa đường (ASTM D 5). 24.Phương pháp thử nghiệm xác định tổn thất do nhiệt của dầu và nhựa đường (ASTM D 6). 25.Phương pháp thử nghiệm xác định nhiệt độ hóa mềm của nhựa đường (Thiết bị vòng và bi) (ASTM D 36). 26.Phương pháp thử nghiệm xác định khối lượng riêng và tỷ trọng của nhựa đường (ASTM D 70). 27.Phương pháp thử nghiệm xác định độ kéo dài của nhựa đường (ASTM D 113). 28.Phương pháp thử nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt và không khí đến nhựa đường (ASTM D 1754). 29.Phương pháp thử nghiệm phát hiện ăn đồng của mỡ nhờn bằng phương pháp kiểm tra màu của tấm đồng (ASTM D 4048). Kết Luận Quá trình sản xuất dầu nhờn là một quá trình rất quan trọng và nghiêm ngặt trong pha chế . Song nếu nhìn nhận xa hơn trong tương lai, với mức độ sử dụng phương tiện như hiện nay, nhu cầu về dầu nhờn chất lượng cao rất là lớn. Cùng với những bước đi của nhà máy dầu nhờn Thượng Lí, hy vọng nhà máy sẽ xây dựng một quy mô lớn hơn, đảm bảo nhu cầu và chất lượng cung ứng cho người tiêu dùng trong nước và quốc tế và góp phần phát triển đất nước. Qua một thời gian được tìm hiểu, đi thực tế dưới sự hướng dẫn tận tình của các anh(chị) trong nhà máy,chúng em đã hoàn thành đợt thực tập tốt nghiệp. Tuy còn nhiều sai sót, hạn chế song về cơ bản em đã nắm được những lý thuyết cốt lõi của quy trình, nắm được những nguyên tắc quan trọng của một người kĩ sư hoá dầu khi ra làm việc. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các anh(chị) trong nhà máy cùng thầy cô giáo ở Bộ môn. Em xin chân thành cảm ơn !