bài thuyết trình nhiên liệu và dầu mỡ

BÀI TẬP
NHIÊN LIỆU DẦU MỠ
KHẢOSÁTTHÀNHPHẦNDẦUGỐCDẦU
NHỜN,CÁCSẢNPHẨMỨNGDỤNG.
Giới thiệu chung
Dầu gốc còn gọi là dầu nhờn gốc, được chưng
cất từ sản phẩm của phân đoạn mazut(dầu FO)
trong quá trình chưng cất sơ khởi dầu mỏ.
Phân đoạn mazut là phân đoạn cặn chưng cất
khí quyển, được dùng làm nguyên liệu đốt cho
lò công nghiệp hay sử dụng làm nguyên liệu
cho quá trình chân không. Nhà bác Nga nổi
tiếng D.l.Mendeleep là một trong những người
đầu tiên đặt vần đề dùng mazut để sản xuất dầu
gốc, năm 1867 người ta bắt đầu chế biến dầu
mỏ thành dầu gốc.
Hiệp hội dầu khí Mỹ (API – American
Petroleum Institute) phân chia ra các
nhóm dầu gốc sau:

Nhóm 1: Hydrocarbon
no <> 0,03%; và Chỉ số
độ nhớt theo Hiệp hội kỹ
sư ô tô SAE (Society of
Automotive Engineers) =
> 80 – 120. Phổ biến trên
thị trường là các nhóm
150SN, 500SN (solvent
neutral) và 150BS (bright
stock)
Hiệp hội dầu khí Mỹ (API – American

Petroleum Institute) phân chia ra các nhóm
dầu gốc sau:

Nhóm 2: Hydrocarbon no >
90% và lưu huỳnh <> 80 –
120. Nhóm này có đặc tính
chống ôxy hóa tốt hơn.

Nhóm 3: Hydrocarbon no >
90% và lưu huỳnh <> 120.
Nhóm này được sản xuất
bằng qui trình đặc biệt
isohydromerization.
Hiệp hội dầu khí Mỹ (API – American
Petroleum Institute) phân chia ra các nhóm
dầu gốc sau:
•
Nhóm4:Các
Polyalphaolefins(PAO)
•
Nhóm5:Ngoàicác
nhómtrênnhưesters,
naphthenic,PAG…
1. Mục đích chính của dầu gốc:
Mụcđíchsửdụngchínhcủadầu
gốc là sản xuất dầu bôi trơn
nhưng chủ yếu là để sản xuất
dầu bôi trơn, có hàng ngàn loại
dầubôitrơnkhácnhau.Phổbiến
nhấtlàdầuđộngcơ,nhưngcũng

có nhiều áp dụng dầu bôi trơn
công nghiệp,trong đócómộtsố
dầubôitrơnchuyêndụng.Mộtlít
dầu bôi trơn gồm từ 30 – 50 %
dầugốc,phầncònlạilàphụgia.
2. Thành phần hóa học của dầu gốc:

Parafin mạch thẳng và mạch nhánh.

Hydrocacbon no đơn và đa vòng
(naphten) có cấu trúc vòng
xyclohexan gắn với mạch nhánh
parafin.

Hydrocacbon thơm đơn vòng và đa
vòng chủ yếu chứa các mạch
nhánh ankyl.

Các hợp chất chứa vòng naphten,
vòng thơm và mạch nhánh ankyl
trong cùng một phân tử.

Các hợp chất hữu có chứa các dị
nguyên tố, chủ yếu là các hợp chất
chứa lưu huỳnh, oxi và nitơ.
2.1. Các Hydrocacbon Naphten và
Parafin:

Là thành phần chủ yếu có trong dầu gốc.


Các hợp chất n-parafin thường có
khoảng 20 cacbon

Những hợp chất n-parafin có phân tử
lượng lớn thường là những Parafin rắn
(gọi là sáp)nên hàm lượng chúng
trong dầu bôi trơn phải giảm tới mức tối
thiểu

Các parafin mạch nhánh lại là thành phần
rất tốt cho dầu bôi trơn vì chúng có độ ổn
định nhiệt và tính nhiệt nhớt tốt.
Chỉ số nhớt của Iso-Parafin C
21-24

Bảng : Chỉ số nhớt của Iso-Parafin C
21-24


Hydrocacbon

Sốnguyêntửcacbontrongphântử

Chỉsốđộnhớt
2-metyl-eicozan 21 165
3-metyl-eicozan 21 146
4-metyl-eicozan 21 145
5-metyl-eicozan 21 140
2-metyl-tricozan 24 170
2,2-dimetyl-docozan 24 163

2,4-dimetyl-docozan 24 144
2,4,6-trimetyl-heiecozan 24 118
2.2. Nhóm hydrocacbon thơm và
hydrocacbon naphten –thơm:
•
Thànhphầnvàcấutrúccủanhómnàycóýnghĩaquantrọngđối
vớidầunhờngốc.Mộtloạtcáctínhchấtsửdụngcủadầunhờn
nhưtínhổnđịnhchốngoxyhóa,tínhbềnnhiệt,tínhchốngmài
mòn,độhấpthụphụgiaphụthuộcchủyếuvàotínhchấtvàhàm
lượngcủanhómhydrocacbonnày.
•
Các hydrocacbon thơm là những loại có 1,2,3 vòng thơm, còn
loạicó5vòngthơmtrởlênrấtít.
•
Nhìnchungcáchydrocacbonnaphtenhayhydrocacbonthơm1
vònghoặc2vòngvớimạchnhánhparafindàicócùngnhiệtđộ
sôithìđộnhớtcủachúngcũngxấpsỉnhau.
•
nhữnghợpchấtnàykhông phải là những cấu tử cầnthiết cho
dầugốcđểchếtạodầubôitrơncóchấtlượngtốt
•
Tómlạinhữnghợpchấthydrocacboncócấutrúcgốmnaphten
hay hydrocacbon thơm một vòng cónhánh iso-Parafin dài,các
hợpchấtiso-parafinlànhữngcấutửtốtchodầunhờnvìchúng
khôngchỉcóđộnhớtđảmbảomàchúngcòncóchỉsốđộnhớt
caolàmchodầunhờncóchấtlượngtốt.
2.3. Hydrocacbon rắn và các thành
phần khác:

Ngoài các hydrocacbon trên thì còn có nhóm

hydrocacbon rắn gồm dãy các paraffin có cấu trúc
phân tử khác nhau, các hydrocacbon napten chừa
từ 1 đến 3 vòng trong phân tử và có mạch nhánh dài
có cấu trúc dạng thẳng hoặc iso, các hydrocacbon
thơm có số vòng và số mạch nhánh khác nhau . Các
hydrocacbon được tách ra trong quá trình sản xuất
dầu nhờn gốc cho nên hàm lượng của chùng trong
dầu nhờn là rất ít. Có hai loại hydrocacbon rắn:

Parafin là hỗn hợp chủ yếu cùa các phân tử n-alkan
với khối lượng khá cao (lớn hơn 20 cacbon).

Xerexin là hỗn hợp chủ yếu của hydrocacbon
naphten rắn có mạch nhánh dạng thẳng hoặc dạng
iso, trong đó iso là chủ yếu.
3. Phân loại dầu gốc:

3.1. Phân loại theo độ nhớt:

3.2. Phân loại theo chỉ số độ
nhớt (VI):

3.3. Phân loại theo nhóm:
3.1. Phân loại theo độ nhớt:

Phần chưng cất được sử dụng làm
nguyên liệu cho quá trình sản xuất
dầu gốc thường nằm trong khoảng
11 đến 150 cSt ở 40
o

C

Các phân đoạn dầu gốc trung tính
SN (Sovent Neutral) được phân loại
theo độ nhớt Saybolt (SUS) ở 100
o
F:
SN 70, SN 150, SN 500…

Các phân đoạn cặn BS (Bright
Stock) được phân loại theo độ nhớt
Saybolt ở 2100F: BS 150, BS 250…
3.2. Phân loại theo chỉ số độ
nhớt (VI):

Dầu có chỉ số độ nhớt
cao (HVI): VI > 85, được
sản xuất từ dầu gốc
parafin qua công đoạn
tách chiết bằng dung môi
và tách sáp.

Dầu có chỉ số độ nhớt
trung bình (MVI): 30 < VI
< 85, được sản suất từ
cả hai phần cất naphten
và parafin.
3.3. Phân loại theo nhóm:

Ngoài các hệ

thống phân loại
đã biết, người ta
cũng phân loại
dầu gốc theo
nhóm dựa vô
chỉ tiêu về hàm
lượng lưu
huỳnh (S) và chỉ
số độ nhớt theo
tiêu chuẩn API.
4. ỨNG DỤNG

Dầu bôi trơn động
cơ xăng

Dầu bôi trơn dùng
cho động cơ điêzen

Dầu bôi trơn dùng
cho tàu thuyền

Dầu bôi trơn máy
bay phản lực
4.1. Dầu bôi trơn động cơ xăng
Động cơ xăng sử dụng chủ yếu cho các loại xe
chở khách, xe tải, xe con… hoạt động trong các
điều kiện rất khác nhau. Ngoài ra còn cần cho dầu
bôi trơn cho máy bay cánh quạt, trực thăng. Yêu
cầu kỹ thuật cho các loại dầu nhờn động cơ xăng
là phải đạt được các chỉ tiêu như sau: có độ nhớt

thích hợp vừa bảo đảm khởi động máy dễ dàng,
lưu chuyễn phanh vừa bảo đảm bôi trơn tốt,
chống mài mòn trục cam, tay biên, piston, gối đở
và các chi tiết khác, trong điều kiện tốc độ cao,
máy nóng, chống tạo cặn lắng và nhựa dưới tác
dụng của oxy và nhiệt độ, góp phần tiết kiệm
nhiên liệu.
Dầu bôi trơn động cơ chạy
xăng bốn kỳ
Theo GOST 10541 – 63 của
Liên Xô (cũ) có 6 nhãn hiệu
dầu bôi trơn ôtô dùng cho
các điều kiện khác nhau về
thời tiết và cấu tạo động
cơ.
Ở nước ta trước đây
thường dùng những nhãn
hiệu dầu bôi trơn mùa hè,
hoặc dầu vạn năng dùng
trong bốn mùa như sau:
Dầu bôi trơn động cơ chạy
xăng bốn kỳ

Nhóm dầu tinh chế bằng axit (biểu hiện ở chử
K) có các nhãn hiệu như AK 10 và AK 15 ( dầu
không có phụ gia), còn dầu có phụ gia có các
loại AK n 10, AK3 n 10 là dầu vạn năng.

-Nhóm dầu tinh chế bằng dung môi có AC 8, AC

10 (không có phụ gia), AC 3n 10 ( dầu có phụ
gia).

AK 15 được dùng như dầu Motoroil SHD 40 của
Ý, Talpa Oil 40, và Shell 100/40 của jhãng Shell.

AC 10 được dùng như dầu BP Energol HD SAE
30, Shell 100- 30, Mobil SAE 30…
Dầu bôi trơn động cơ hai kỳ
Động cơ xăng hai kỳ chủ yếu được
dùng cho các loại xe môtô và xe
gắn máy, nhưng cũng được dùng
cho các thiết bị kỹ thuật khác như
máy thuỷ lực, máy xén cỏ, cưa
xích…
Trong động cơ hai kỳ, dùng xăng
pha dầu (pha trực tiếp vào xăng
trước khi nạp liệu hoặc dùng vòi
phun dầu nhờn vào hỗn hợp không
khí – xăng trong quá trình động cơ
hoạt động). Các chi tiết được bôi
trơn nhờ dầu nhờn có trong xăng…
Dầu bôi trơn động cơ hai kỳ
Các nhãn hiệu dầu nhờn hai kỳ của công ty
dầu nhờn là:

Hãng Shell có dầu Shell Super 2 T, Shell Super
2 TX, Shell X- 100, Shell Outboard, Shell Sport
S, SX và R.


Hãng Caltex có dầu Revtex Super 2T, Super
Outboard 3.

Hãng Mobil có dầu Mobilmix TT, Mobil
outboard Super.
4.2. Dầu bôi trơn dùng cho
động cơ điêzen

Động cơ điêzen cao tốc dùng
trong các xe tải, các thiết bị xây
dựng, máy kéo nông nghiệp, động
cơ phụ của tàu thuỷ và các máy
móc cố định khác. Trong loại động
cơ này dùng hệ thống bôi trơn
đồng thời xylanh và gối đỡ, do đó
dầu chịu tác dụng oxy hoá và phân
hoá nhiệt cao, dễ nhiễm bẩn. Dầu
nhờn cho động cơ điêzen tốc độ
cao có nhiều loại phụ gia nhằm
nâng cao chất lượng của dầu.
Dầu bôi trơn dùng cho động
cơ điêzen

Theo GOST 5304 – 54 của Liên Xô (cũ) có các loại
nhãn hiệu Dp 8, Dp 11 và Dp 14 ( In 8, In 11, In 14).
- Hãng Shell : Dầu Rotella 40, Talona 30, Talona 40.
- Hãng Esso : Dầu Estor HD 30, Estor HD 40.
- Hãng Italia : Gamma 30, Gamma 40.

Theo GOST 6360 – 58 có MT 16 p ( MT 16 n), MT 14

p (MT 14 n).
- Hãng Shell : Dầu Shell Rotella Oil 40.
- Hãng Mobil : Dầu Mobil Delvac 40.
- Hãng Castrol : Dầu Castrol CRI 40.
4.3. Dầu bôi trơn dùng cho tàu
thuyền

Có nhiều loại động cơ lắp trên
tàu thuyền. Những tàu cở lớn
như tàu dầu, tàu vận tải, tàu kéo,
tàu khách được lắp đặt nồi hơi,
hoạt động nhờ động cơ tuốc bin
hơi dùng nhiên liệu là mazút.

Để đảm bảo việc bôi trơn cho
động cơ gắn trên các loại tàu
thuyền này yêu cầu dùng những
loại dầu hàng hải có đặc tính lý
hoá chung như các loại dầu bôi
trơn khác, tuy vậy cũng cần có
những tính năng sử dụng đặc
biệt.