để tài sản xuất mỡ phức canxi

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ CÔNG THƯƠNG </b>

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HÓA HỌC

---

BÁO CÁO GIỮA KỲ

Đề tài: Sản xuất mỡ phức canxi(Nhóm 6)

Mơn Học : Các Sản Phẩm Dầu KhíLớp học phần : 420300078601

Nhóm thực hiện : Nhóm 6

1 Đinh Viết Đạt (Trưởng Nhóm) 21090131

5 _{Võ Trần Thảo Nguyên} 21116491

<i>Thành phố Hồ Chí Minh, … ngày … tháng … năm </i>2023

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

I. L ch s phát tri n<b>ịửể </b>

<b>1. Đầu thập kỷ 1930: Các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển </b>

mỡ phức canxi, khám phá tính chất chống mài mịn và bơi trơn của canxi sulfonat. Canxi sulfonat được tạo ra thơng qua q trình trùng hợp canxi hydroxit với axit sulfonic.

<b>2. Những năm 1940: Công nghiệp dầu và khí đốt đã nhận ra tính chất ưu </b>

việt của mỡ phức canxi trong việc bôi trơn các bộ phận máy móc và thiết bị trong mơi trường công nghiệp khắc nghiệt. Các công ty đã bắt đầu sản xuất và thương mại hóa sản phẩm này.

<b>3. Cuối những năm 1950 và đầu những năm 1960: Mỡ phức canxi đã trở </b>

thành một lựa chọn phổ biến trong ngành công nghiệp và các ứng dụng khác nhau. Sự phát triển công nghệ sản xuất và cải tiến công thức đã làm cho sản phẩm này ngày càng phổ biến và hiệu quả hơn.

4.

<b>Những năm 1970 và sau này: Công nghiệp dầu mỡ đã tiếp tục nghiên </b>

cứu và phát triển mỡ phức canxi để cải thiện hiệu suất và đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lượng và hiệu quả trong các ứng dụng công nghiệp đa dạng

.

II. Công ngh m<b>ệỡ phứ</b>c canxi:

Mỡ canxi sulfonate đầu tiên được hình thành nhờ nghiên cứu có chủ ý. Người ta thấy rằng các sulfonate làm đặc có thể giúp thay đổi Bow từ Newton thành phi Newton. Các sản phẩm đầu tiên chủ yếu được sử dụng làm chất phủ dày và làm chất phụ gia lưu biến và chất ức chế ăn mòn cho sơn và các chất phủ khác. Tuy nhiên, một số đã được sử dụng làm mỡ bôi trơn.

Mặc dù sulfonate đặc tạo thành nền tảng của các loại mỡ ‘đơn giản’, công nghệ này không được áp dụng rộng rãi cho đến đầu những năm 1980 khi các phiên bản phức hợp hiệu suất cao được phát triển bởi Muir et al. Tại Witco (nay là Chemtura). Một số sửa đổi tiếp theo vào những năm 1990. Kể từ đó, NCH, Lubrizol, BP Castrol và Royal Manufacturing, cùng nhiều công ty khác, đã nghiên cứu công nghệ, cải tiến, cấp bằng sáng chế và áp dụng công nghệ theo các hướng khác nhau.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Mỡ CSC thường có điểm nhỏ giọt cao, khả năng chống nước tuyệt vời và độ ổn định cơ học. Chúng cũng có đặc tính chống ăn mịn tuyệt vời, độ mài mòn thấp và EP cao, tất cả đều đặc trưng cho mỡ CSC. Do đặc tính tuyệt vời của chúng và việc sử dụng công nghiệp ngày càng tăng, chúng là gen. Thu hút được nhiều sự quan tâm và nhiều người hiện đang nghiên cứu và trình bày các tài liệu nghiên cứu về chúng tại các hội nghị trong ngành.

III. Thành ph n <b>ầ</b>

Mỡ phức canxi, còn được gọi là mỡ ca i sulfonate, được phát minh cách đây nx50 năm có đặc tính ưu việc như chịu cực áp và chịu nhiệt rất tốt

Thành phần tạo nên mỡ phức canxi bao gồm:

1. Calcium sulfonate: đóng vai trị là chất chống mài mòn và ch t tấ ạo lưu bơi trơn, bảo vệ khỏi sự ăn mịn của nước và ch u nhi t t t, giúp b o v các b ị ệ ố ả ệ ềm t kim lo i khặ ạ ỏi s oxi hóa ự

Do đó, calcium sulfonate là một thành ph n quang tr ng trong m ầ ọ ỡ phức calcium sulfonate

2. Base oil (d u g c ): là mầ ố ột d ng d u g c, có th là d u khống, d u tái ch ạ ầ ố ể ầ ầ ếhoặc d u t ng h p ầ ổ ợ

Dùng làm dung mơi để hịa tan muối calcium sulfonate

Hỗ trợ quá trình trao đổi ion và cải thiện khả năng chống nước, chống oxi hóa và chống ăn mịn của mỡ phức calcium sulfonate. Base oil cũng có thể ảnh hưởng đến tính chất mỡ như độ bám dính, cường độ nén và phạm vi nhiệt độ hoạt động.

3. Calcium cacbonate (CaCO3): được sử dụng để sản xu t mu i calcium ấ ốsulfonate, m t ph n quan tr ng trong m ộ ầ ọ ỡ phức. Nó đượ ạc t o thành t ừ phản ứng gi a calcium hydroxide và acid carbonic (CO2 + H2O). Calcium ữcarbonate t o n n t ng cho quá trình sạ ề ả ản xuất m ỡ phức.

4. Calcium hydroxide (Ca(OH)2): Calcium hydroxide là nguyên li u cệ ần thiết để ạ t o ra mu i calcium sulfonate. Nó tham gia vào phố ản ứng với acid sulfonic để tạo thành calcium sulfonate, m t thành ph n chính c a mộ ầ ủ ỡ phức.

5. Acid acetic (CH3COOH): được sử dụng như chất xúc ti n quá trình trong ếquá trình s n xu t mả ấ ỡ phức. Nó giúp tăng tốc độ phản ứng gi a acid ữsulfonic và calcium hydroxide, đồng thời giảm độ nhớt của h n hỗ ợp để ễ d dàng x lý. ử

6. Acid phosphoric (H3PO4): được sử dụng để điều chỉnh độ kiềm trong quá trình s n xu t m ả ấ ỡ phức. Nó giúp duy trì mơi trường phù hợp để tiế ục p tcác phản ứng v i calcium hydroxide và các axit khác. ớ

<b>Too long to read onyour phone? Save</b>

to read later onyour computer

Save to a Studylist

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

7. 12-HSA (12-hydroxystearic acid): là m t thành ph n quan tr ng trong m ộ ầ ọ ỡphức calcium sulfonate. Nó tham gia vào q trình phản ứng để tạo thành cấu trúc ph c tứ ạp hơn của mỡ, cung cấp đặc tính bơi trơn và bám dính cao.

8.

Dihydro monoxit (H20): đóng vai trị quan trọng trong quy trình s n xuả ất m ỡ phức calcium sulfonate, tham gia phản ứng, chất dung môi và điều

chỉnh độ nhớt.

IV. C<b>ấu </b>trúc m<b>ỡ phứ</b>c canxi

Chất tẩy rửa canxi sulfonate, giống như nhiều chất phụ gia trong ngành bôi trơn, bao gồm hai phần, phần đầu ưa nước và phần đuôi ưa nước . Phần đầu cung cấp các đặc tính của phụ gia và phần đi giữ nó trong dầu. Đầu ưa nước là muối trung tính của axit mạnh và có thể được tạo thành từ nhiều loại kim loại khác nhau. Kim loại trong mỡ CSC là canxi.

Hình thành phần đầu Bao gồm một số phản ứng hóa học bắt đầu với olefin parafin và chất thơm. Một sulfonate là kết quả của quá trình sulfonate hóa bằng cách sử dụng SO3, chuyển thành axit sulfonic mạnh. Tùy thuộc vào nguồn ban đầu của đuôi thơm và đi đơng khơ liên kết với nó cũng như bazơ và quy trình, các cấu trúc mixen sulfonate khác nhau được hình thành.

Đi là một ankan có chiều dài có thể nằm trong khoảng C10 30. Hình dạng của nó có thể là tuyến tính, phân nhánh đơn hoặc nhiều phân nhánh và nó có thể có nhiều thế thay thế trên vịng của nó, mỗi thế mang lại những đặc tính khác nhau. Đi được hình thành từ các alkyl được tạo thành đồng minh có chủ đích từ benzen hoặc toluene hoặc đến từ các quá trình khác như quốc gia sulfo của dầu Nhóm I hoặc từ quy trình sản xuất LAB sau đó được chuyển thành dạng tinh thể bằng cách xử lý bằng nhiệt và dung môi phân cực.

-Chất tẩy rửa Sulfonic được sử dụng như một chất phản ứng thông thường để giúp thay đổi trọng lượng phân tử của vật liệu và cho phép tạo ra dạng tinh thể thích hợp. Các tinh thể canxi sulfonate trương nở đến kích thước 100-400 nm và có dạng tinh thể canxit mong muốn. Cấu trúc giống như tấm bán dẫn phân lớp của Canxit có các mặt phẳng cắt, mang lại khả năng bôi trơn được cải thiện và các đặc tính khác so với aragonit có cấu trúc giống như hình kim hoặc các loại khác có cấu trúc vơ định hình khơng có mặt phẳng cắt.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

Quá trình xử lý tiếp theo với dầu, nước, rượu, axit axetic, nhiệt độ và thời gian trộn và làm nguội thích hợp cho phép xảy ra hiện tượng đơng đặc và hình thành dầu mỡ đơn giản . Sau khi loại hết nước và thêm dầu trang trí cùng bất kỳ chất phụ gia nào, xay xát và đồng nhất, dầu mỡ có thể trải qua q trình lọc và khử khí cho đến khi có độ đặc phù hợp trước khi đóng gói.

Acetic acid

Phụ gia

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

2. <i>Chất làm đặc </i>

Mỡ được làm từ ba thành phần: chất làm đặc, dầu và phụ gia. Chất làm đặc là cách để tạo gel cho dầu mỡ và thường có hàm lượng từ 3% 35% dầu mỡ bởi âm -lượng. Dầu trong mỡ bơi trơn là chìa khóa các thành phần cho phép chúng hoạt động như chất lỏng bôi trơn và thường chiếm 65% 95%. Các chất phụ gia -truyền đạt hoặc nâng cao các khía cạnh hiệu suất cụ thể đến bơi trơn và có thể dao động từ 1%-15% khối lượng dầu mỡ.

Có nhiều cách để làm đặc chất lỏng thành một loại mỡ đã được phát triển trong thời gian quanh năm: xà phòng đơn giản, xà phịng phức tạp và chất làm đặc khơng xà phòng. xà phòng đơn giản là vật liệu hữu cơ dựa trên các kim loại tiêu chuẩn mà khi phản ứng tạo thành muối kim loại. Chúng thường có điểm ping giảm dưới 210 C.

Lithium,canxi, natri và nhơm là kim loại điển hình được sử dụng trong xà phòng đơn giản chất làm đặc. Chất làm đặc xà phịng phức tạp trơng giống như xà phịng đơn giản, nhưng chúng phức tạp hơn nhiều và chứa các chất quảng cáo khác có khả năng phản ứng để tạo ra xà phòng mạnh hơn cấu trúc cung cấp các tính chất khác nhau.

Các loại xà phịng phức hợp tiêu chuẩn chất làm đặc là phức hợp lithium, phức hợp nhôm minum, phức hợp canxi và phức hợp canxi sulfonate và chúng điểm rơi thường ở trên 210 C.Chất làm đặc khơng phải xà phịng có thể bị phản ứng các sản phẩm hoặc gel dạng phân tán có sự phân tán tốc độ cao làm cho chất lỏng dày lên. Chúng thường có điểm ping giảm cao trên 210 C.

Phổ biến chất làm đặc không chứa xà phịng bao gồm polyurea,đất sét

bentonite, silica, than chì, PTFE và polyme. Dựa trên dữ liệu mới nhất từ Khảo .sát sản xuất dầu mỡ hàng năm toàn cầu năm 2014 của NGLI, các sản phẩm lithium vẫntạo ra một phần lớn dầu mỡ chợ. Đã có những thay đổi trong các loại xà phòng khác nhau được sử dụng làm chất làm đặc, nhưng tổng thể quá trình sản xuất dầu mỡ có vẫn giữ ngun hoặc giảm nhẹ

Mỡ chủ yếu được tạo thành từ dầu gốc, có thể là bất kỳ loại nào thuộc Nhóm IV. Hầu hết được sản xuất từ Nhóm 1 và 11, nhưng có nhiều loại được làm bằng dầu tổng hợp từ nhóm 1,11, IV và V.

Tỷ lệ sử dụng mỡ tổng hợp cao PAO làm dầu gốc và một số loại mỡ hòa tan gốc PAG đang bắt đầu được sử dụng. Các este tự nhiên và tổng hợp, silicon, fluorocarbon và este photphat cũng được sử dụng. Dầu gốc naphthalene được

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

kiềm hóa đang trở nên phổ biến trong các loại mỡ bôi trơn được sử dụng cho một số ứng dụng đặc biệt.

Phụ gia là thành phần cuối cùng của dầu mỡ, và tất cả các loại tương tự có thể tìm thấy trong dầu bơi trơn đều có thể tìm thấy trong dầu mỡ. Thuốc nhuộm và chất màu phổ biến để tạo màu cho dầu mỡ, cũng như chất kết dính, chất chống oxy hóa, chất chống ăn mịn, chất ức chế rỉ sét, chất khử hoạt tính kim loại và chất EP hoặc chất chống mài mòn.

Polyme và các chất phụ gia chịu nước khác cũng được sử dụng cùng với chất cải tiến. Các chất ức chế điểm đông đặc đang được nghiên cứu xem chúng có thể ảnh hưởng như thế nào đến dầu mỡ, nhưng thật khó để nói chúng có hiệu quả như thế nào trong việc thay đổi các đặc tính của dầu mỡ.

VI. Ch t o m b ng canxi sulfonate ph c h<b>ế ạỡ ằứợp và đơn giản </b>

Q trình canxi sulfonate trung tính bao gồm dầu khống, dung mơi, axit sunfonic, nước và canxi hydroxit. Nó tạo ra các hạt mixen rất nhỏ có đường kính 0,5-10 nm và trung tính về mặt tình cảm sau khi chúng được loại bỏ khỏi dung môi. Quá trình xử lý tiếp theo chất trung tính đó bằng cacbonat hóa, chất xúc tiến và nhiều dung mơi hơn sẽ làm phát triển các mixen lớn hơn một chút bên trong, khoảng 10 30 nm, nơi hình thành canxi cacbonat vơ định hình.-

Micelle canxi sulfonate là Trong các loại mỡ CS đơn giản, hàm lượng chất làm đặc rất cao được sử dụng, khoảng 40% 50% ở Loại 2 tùy thuộc vào loại dầu hase -được sử dụng. Chất làm đặc bao gồm Ca sulfonate, khơng có oll có trong bazơ, canxi cacbonat và canxi axetat, nếu có

Trong các phiên bản phức tạp của mỡ, quy trình sản xuất bao gồm một thành phần quan trọng cho phép sử dụng ít chất làm đặc hơn đáng kể trong sản phẩm. Chất tạo phức hoặc đồng làm đặc chính mà hầu hết các nhà sản xuất đều bao gồm là axit 12-Hydrosysteric (12HSA). Điều này cho phép hàm lượng chất làm đặc trong prase cấp 2, tùy thuộc vào quy trình được yêu cầu, giảm xuống mức thấp nhất là 15% -33%, trong đó 30% là lượng được sử dụng phổ biến nhất.

Chất làm đặc trong prase CSC có thể bao gồm Ca sallonat (khơng có dầu), canxi cacbonat, Ca borat, Ca photphat và Ca axetat (nếu có). Ca borste, Ca photphat và

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

Ca axetat khơng nhất thiết phải có, nhưng tính chất cuối cùng của dầu mỡ có thành phần khác nhau Một số loại mỡ CSC được tạo ra mà không có chúng. 121SA có thể được thêm vào ở các giai đoạn khác nhau, với các thuộc tính cuối cùng phụ thuộc vào thời điểm nó được thêm vào. Khi borat và phốt phát được sử dụng, chúng trở thành một phần của phức hợp, cải thiện thần học nhiệt độ cao. Và truyền chất bôi trơn tốt hơn Mỡ CSC phức hợp trông đục hơn mỡ Callonate đơn giản, trông chỉ trong suốt . Sự hiện diện của canxi borat hoặc canxi photphat trong mỡ phức hợp làm tăng độ đục của nó

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

VII. <b>Thành phẩm </b>

Thành phẩm của mỡ phức canxi là một chất bán rắn, màu trắng hoặc vàng nhạt, có dạng sệt, có độ dính cao. Thành phần chính của mỡ phức canxi là dầu gốc khoáng hoặc dầu tổng hợp, chất làm đặc canxi sulfonat, và các phụ gia khác như chất chống oxy hóa, chất chống ăn mịn, chất chống rỉ sét, chất chống tạo bọt,...Chất làm đặc canxi sulfonat là một loại muối vơ cơ, có cấu trúc dạng hạt. Các hạt chất làm đặc này tạo nên một mạng lưới vững chắc, giữ lại dầu gốc và các phụ gia bên trong, tạo thành một lớp màng bôi trơn trên bề mặt kim loại. Một số ví dụ:

Mỡ canxi sulfonate chịu nhiệt: Là loại mỡ có khả năng chịu nhiệt độ cao lên đến 180°C.

Mỡ canxi sulfonate chịu cực áp: Là loại mỡ có khả năng chịu tải cao và chịu được lực ma sát lớn, giúp bảo vệ các chi tiết máy khỏi bị mòn, hao mòn. Mỡ canxi sulfonate chịu nước: Là loại mỡ có khả năng chống nước, chống bụi bẩn, giúp bảo vệ các chi tiết máy khỏi bị ăn mòn trong mơi trường ẩm ướt. Mỡ canxi sulfonate an tồn thực phẩm: Là loại mỡ được sản xuất theo tiêu chuẩn an tồn thực phẩm, có thể sử dụng trong các thiết bị máy móc trong ngành cơng nghiệp thực phẩm, dược phẩm.

Vd: Mỡ Molygraph SGH 200 S Mỡ Total Ceran HV, Mỡ Beslux Sulplex H 2 , Plus

Một số đặc điểm nhận biết mỡ phức canxi: Màu s c: Tr ng ho c vàng nh t ắ ắ ặ ạ

Độ nhớt: Tùy thu c vào lo i d u g c và chộ ạ ầ ố ất làm đặc Độ dính: Cao

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>Khả năng chịu tải cao: Mỡ phức canxi có khả năng chịu tải nặng tốt, giúp </b>

bảo vệ các bộ phận máy móc khỏi sự mài mịn và hỏng hóc trong điều kiện làm việc có áp lực lớn.

<b> Khả năng bám dính tốt: Loại mỡ này có khả năng bám dính cao, giúp nó </b>

dính chặt lên bề mặt và không bị loang ra khỏi các điểm tiếp xúc, giúp duy trì khả năng bơi trơn lâu dài.

<b> Bảo vệ chống ăn mòn: Mỡ phức canxi tạo ra màng bảo vệ bề mặt, ngăn </b>

chặn sự tác động của các yếu tố gây ăn mòn như nước, hơi nước, axit và kiềm.

<b> Khả năng chịu nhiệt tốt: Loại mỡ này có khả năng chịu nhiệt và làm việc </b>

ở nhiệt độ cao mà khơng mất đi tính chất bơi trơn.

<b> Sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp: Mỡ phức canxi được </b>

ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như ô tô, máy móc công nghiệp, nông nghiệp, và đặc biệt trong các ứng dụng cần độ bám dính cao và khả năng chịu tải nặng.

<b> Giảm chi phí bảo trì</b> : Khả năng chống mài mịn tăng lên và khả năng chống nước tuyệt vời của mỡ phức hợp canxi có thể giúp giảm chi phí bảo trì. Điều này là do mỡ sẽ tồn tại lâu hơn và sẽ không cần phải thay thế thường xuyên .

<b> Khả năng bơm tốt : Mỡ phức hợp canxi có khả năng bơm tốt và có thể dễ </b>

dàng bơm và phân phối thơng qua máy móc. Điều này có thể cải thiện hiệu quả của thiết bị của bạn và giúp giảm thời gian chết.

<i>2) Nhược điểm </i>

<b> Khả năng tiếp xúc với chất ăn mịn: Mặc dù mỡ phức canxi có khả năng </b>

bảo vệ khỏi ăn mịn, nhưng trong mơi trường có mật độ chất ăn mòn cao, khả năng bảo vệ có thể bị hạn chế.

<b> Hiệu suất có thể thay đổi theo nhiệt độ: Mỡ phức canxi có thể có hiệu suất </b>

bơi trơn biến thiên theo nhiệt độ. Ở nhiệt độ cao, nó có thể bị oxi hóa nhanh hơn, dẫn đến sự suy giảm trong tính năng bơi trơn.

<b> Khó khảo sát và kiểm sốt trong q trình sử dụng: Vì mỡ thường ở dạng </b>

nhớt và khơng trong suốt, việc kiểm tra mức độ tiêu thụ, tình trạng và hiệu suất của mỡ trong quá trình sử dụng có thể khó khăn hơn so với một số loại mỡ khác

</div>