Thiết kế tháp trích ly chọn lọc dầu nhờn gốc bằng dung môi phenol

Thiết kế tháp trich ly chọn lọc dầu gốc bằng dung môi phenol

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC-THỰC PHẨM
---------*****--------
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
§Ò tµi:
THIẾT KẾ THÁP TRÍCH LY CHỌN LỌC DẦU NHỜN GỐC
BẰNG DUNG MÔI PHENOL , NĂNG SUẤT 700.000 TẤN/NĂM
Gi¸o viªn híng dÉn: ThS. Nguyễn Trần Thanh
Sinh viªn thùc hiÖn : Phan Thị Hoài
Nguyễn Đình Phú
Lê Phong Vũ Hiệp
Nguyễn Quyết Thắng
Đường Thị Ngọc Thúy
Líp : DH08H1
Vũng Tàu 4/2011
Thiết kế tháp trich ly chọn lọc dầu gốc bằng dung môi phenol
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
*******************
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN

1. Đề tài thiết kế :
Họ và tên sinh viên:(danh sách trên) Lớp: DH08H1
Ngành (nếu có): Công nghệ hóa học
Đầu đề đồ án: Thiết kế tháp trich ly chọn lọc dầu gốc bằng dung môi phenol
2. Nhiệm vụ (nội dung yêu cầu và số liệu ban đầu):
Năng suất làm việc của phân xưởng là 700.000 tấn/năm
Bảo dưỡng, dịnh kỳ và hỏng hóc, gặp sự cố kỹ thuật 35 ngày
Thời gian làm việc của dây chuyền: 8000 (h/năm)

Tỷ trọng của nguyên liệu d
4
20
= 907 (kg/m3)
Tỷ lệ giữa dung môi phenol và nguyên liệu 3 : 1
Chi phí phenol nước % khối lượng so với phenol : 4.5%
Hiệu suất rafinat, % khối lượng so với nguyên liệu : 60%
Nồng độ trọng lượng rafinat trong phần làm sạch là: 0,881
T
0
đỉnh tháp t
1
= 700
C
, tđáy = 620
C
, ttrong tháp = 650
C
- Nguồn năng lượng và các thông số khác tự chọn
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Xem ở phần mục lục
4. Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ):
Gồm 2 bản vẽ A4: bản vẽ quy trình công nghệ và bản vẽ chi tiết thiết bị
5. Ngày giao đồ án:
6. Ngày hoàn thành đồ án:
7. Ngày bảo vệ hay chấm:
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Phần nhận xét và đánh giá của cán bộ hớng dẫn

Ngày tháng năm 2011
Cán bộ hớng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
ThS.Nguyn Trn Thanh
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
MC LC
Trang
LI CM N ..................................................... Error: Reference source not found
Vng Tu 4/2011..................................................................................................1
I.2.2. Các thành phần khác................................................................................8
I.2.2.1. Các chất nhựa asphanten.....................................................................8
1. Mục đích và ý nghĩa của quá trình trích ly bằng dung môi
phenol ..........................................................................................................26
Mục đích của quá trình trích ly là chiết tách các cấu tử không mong muốn
chứa trong các phân đoạn dầu nhờn mà chng cất không thể loại ra đợc. Các cấu

tử này thờng là các chất nhựa, phi hydrocacbon, các hydrocacbon thơm mạch bên
ngắn ngng tụ cao thờng làm cho dầu nhờn sau một thời gian bảo quản hay sử dụng
lại biến đổi màu sắc, tăng độ nhớt, xuất hiện các hợp chất có tính axit không
tan trong dầu, tạo cặn nhựa và cặn bùn trong dầu...............................................26
Nguyên lý của quá trình tách bằng dung môi chọn lọc là dựa vào tính chất
hoà tan có chọn lọc của dung môi đợc sử dụng. Khi trộn dung môi vào nguyên liệu
ở điều kiện thích hợp, các cấu tử của nguyên liệu sẽ phân thành hai nhóm:
nhóm hoà tan tốt trong dung môi tạo thành pha riêng gọi là pha trích (extrack);
còn phần không hoà tan hay hoà tan rất ít trong dung môi gọi là rafinat. Sản
phẩm có ích có thể nằm trong pha trích hay rafinat tuỳ thuộc vào loại dung môi
sử dụng. Với dung môi phenol thì sản phẩm có ích không hoà tan vào dung môi
này, nên chủ yếu trong pha trích là những cấu tử có hại đối với dầu nhờn.........26
Do đó quá trình trích ly bằng dung môi chọn lọc đặc biệt có ý nghĩa trong
việc sản xuất dầu nhờn. Quá trình này làm tăng độ ổn định, chống oxy hoá cho
dầu nhờn, tăng chỉ số độ nhớt, giảm tỷ trọng, giảm độ nhớt, giảm độ cốc hoá, làm
sáng màu cho dầu nhờn. Tuy nhiên, nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn lại tăng lên.
.................................................................................................................................26
2. Sơ đồ nguyên tắc của quá trình trích ly lỏng - lỏng.....................27
...............................................................................................27
Hình 12: Sơ đồ nguyên tắc của quá trình trích ly..............................................27
Quá trình trích ly lỏng - lỏng bao gồm 3 giai đoạn.............................................27
- Giai đoạn 1 : Trộn lẫn dung dịch đầu với dung môi thứ: Cấu tử phân bố
trong hỗn hợp đầu sẽ đi vào dung môi thứ cho đến khi đặt đợc cân bằng giữa
hai pha.....................................................................................................................28
- Giai đoạn 2 : Tách hai pha, hai pha phân lớp nên tách ra rất dễ dàng, một pha
gồm dung môi thứ và cấu tử phân bố gọi là dung dịch trích. Một pha gồm dung
môi đầu và một ít cấu tử phân bố còn lại (có thể có lẫn một ít dung môi thứ)
gọi là dung dịch rafinat..........................................................................................28
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Thờng thì các cấu tử trong dung dịch đầu và dung môi thứ có hoà tan một

phần vào nhau nên mỗi pha tối thiểu gồm 3 cấu tử...............................................28
- Giai đoạn 3 : Hoàn nguyên dung môi: Tách dung môi ra khỏi dung dịch
rafinat và dung dịch trích.....................................................................................28
Nh vậy để tách một hỗn hợp lỏng đồng nhất bằng phơng pháp trích ly thì
phức tạp hơn chng luyện, nhng trong nhiều trờng hợp thì trích ly có nhiều u
điểm hơn ...............................................................................................................28
- Trích ly đợc tiến hành ở nhiệt độ thờng nên thích hợp với những chất dễ bị
phân huỷ ở nhiệt độ cao........................................................................................28
- Có thể tách đợc dung dịch đẳng phí và những dung dịch có độ bay hơi tơng
đối gần nhau...........................................................................................................28
- Với những dung dịch pha loãng thì trích ly sẽ tiết kiệm hơn...........................28
* Nguyên tắc trích ly..........................................................................................28
Để khảo sát nguyên tắc của quá trình trích ly ta giả thiết dung môi đầu và
dung môi thứ hoà tan hạn chế vào nhau. Khi đó thành phần mỗi pha trích ly
gồm 3 cấu tử. Do đó để đơn giản ta chọn biểu đồ pha trên toạ độ tam giác đều.
Trên đỉnh của tam giác biểu diễn cấu tử phân bố (M), dung môi đầu (L) dung
môi thứ (G) tinh khiết 100%...................................................................................29
Mỗi điểm nằm trên các cạnh của tam giác đều biểu diễn thành phần của
dung dịch hai cấu tử. Mỗi điểm nằm trong tam giác đều biểu diễn thành phần
của dung dịch gồm ba cấu tử...........................................................................29
...................................................................................................29
Hình 13: Biểu đồ pha hệ ba cấu tử........................................29
Hỗn hợp hai cấu tử M và L hoàn toàn tan lẫn vào nhau, dùng dung môi thứ G
có khả năng hoà tan chọn lọc M để tách chúng ra gọi là trích ly.........................29
Hỗn hợp đầu giả sử gồm hai cấu tử L và M hoà tan hoàn toàn vào nhau, có
thành phần đợc biểu diễn ở F0 trên cạnh ML. Nếu ta thêm dung môi thứ G vào
hỗn hợp F0, ta thu đợc hỗn hợp 3 cấu tử mà thành phần của hỗn hợp này đợc biểu
diễn ở điểm N nằm trên đờng thẳng F0G, vị trí của điểm N tuỳ thuộc vào tỷ
lợng G/F0..................................................................................................................30
Giả sử ở điểm N, hỗn hợp N là hỗn hợp dị thể, không hoà tan vào nhau

phân thành 2 pha. Pha rafinat gồm hầu hết là L, một phần dung môi thứ G và
cấu tử phân bố M. Pha trích gồm hầu hết là G, một phần là M và L. Trong đó
nồng độ của cấu tử phân bố trong pha trích EE' lớn hơn trong rafinat RR'.........30
Tách dung dịch rafinat ra khỏi dung dịch trích (thờng bằng phơng pháp gạn)
rồi thêm dung môi thứ G vào rafinat, ta đợc một hệ 3 cấu tử mới có thành phần đ-
ợc biểu diễn ở N1. Hỗn hợp N1 là hỗn hợp không đồng nhất sẽ phân thành hai
pha rafinat R1 và pha trích E1...............................................................................30
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Rõ ràng thành phần của dung môi đầu trong R1 sẽ lớn hơn trong R, tiếp tục
quá trình nh trên ta tìm cách tách dung môi thử ra khỏi rafinat thì cuối cùng ta thu
đợc rafinat gồm hầu hết là dung môi đầu............................................................30
Cấu tử cần tách M có độ tinh khiết tối đa sau khi đã tách hết dung môi G
chỉ đạt đến điểm Fm. Tuy nhiên để đạt đợc hiệu quả tách cao hơn ta có thể
thay đổi điều kiện của quá trình nh giảm nhiệt độ (tăng kích thớc của vùng dị
thể), chọn dung môi có kích thớc vùng dị thể lớn hơn, có độ dốc đờng liên hợp lớn
hơn...........................................................................................................................30
..........................................................................................................37
..............................................................................................................45
IV.2. Chiều cao của tháp trích ly .......................................................45
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
LờI CảM N
Trớc hết nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn trờng ĐH Bà rịa vũng tàu
nói chung và khoa hóa học - công nghệ thực phẩm nói riêng đã tạo điều
kiện tốt cho chúng em đơc thực hiện đề tài báo cáo này
Đồng thời chúng em cảm ơn thầy Nguyễn Trần Thanh,các thầy cô trờng
H bà rịa vũng tàu và các bạn sinh viên lớp DH08H1 đã giúp đỡ tận tình
hoàn thành đồ án.
Chân thành cảm ơn
Nhóm sinh viên:
Vng Tu, ngy 20 thỏng nm 2011

DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
M U

Trên thế giới hiện nay dầu nhờn vẫn là chất bôi trơn chủ yếu trong các ngành
công nghiệp và dân dụng. Khoa học k thuật ngày càng phát triển thì cng nhiều
công cụ máy móc mới càng phát triển. Khi đó thì những máy móc này đòi hỏi dầu
mỡ bôi trơn ngày càng tốt chỉ số độ nht cao và chỉ số độ nht phải ít thay đổi theo
nhiệt độ nhất là phải đáp ứng đợc yêu cầu: Chống mài mòn, bảo vệ kim loại, chống
oxy hoá .Bên cạnh đó khoa học k thuật máy móc càng phát triển thì đòi hỏi công
nghệ sản xuất dầu nhờn ngày càng hiện đại hơn. Bởi vì sử dụng dầu mỡ bôi trơn tốt
sẽ làm giảm hao phí năng lợng do ma sát gây ra từ 15 đến 20 %.
nớc ta theo đánh giỏ của các chuyên gia dầu khí, thiệt hại do ma sát mài mòn
và các chi phí bảo dỡng hàng năm khoảng vài triệu USD. Tổn thất do ma sát và mài
mòn có nhiều nguyên nhân, nhng do thiếu dầu bôi trơn và sử dụng dầu bôi trơn với
độ nht và phẩm cấp không phù hợp chiếm 30 %. Vì vậy sử dụng dầu bôi trơn có
chất lợng phù hợp với quy định của chế tạo máy thiết bị , k thuật bôi trơn đúng có
vai trò lớn để đảm bảo thiết bị làm việc liên tục, ổn định, giảm chi phí bảo dỡng
nhằm nâng cao tuổi thọ động cơ, hiệu suất sử dụng và độ tin cậy của máy móc. Tuy
nhiên để sản xuất dầu nhờn đảm bảo những yêu cầu trên, cần tách các cấu tử không
mong muốn trong sản xuất dầu nhờn đợc thc hiện nhờ quá trình tách lọc dầu sẽ cho
phép sản xuất dầu gốc có chất lng cao.
Qua đây ta thấy rằng công nghệ chng cất chân không để sản xuất dầu nhờn
gốc từ dầu thô gồm các phân đoạn chủ yếu sau:
- Chng cất chân không từ nguyên liệu cặn mazut.
- Chiết tách , trích ly bằng dung môi
- Tách hydrocacbon rắn
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53

Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
- Làm sạch cuối cùng bằng hydro
Quá trình trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc là một quá trình sử dụng
một dung môi để hoà tan cấu tử cần tách khỏi dầu nhờn mà những chất này làm cho
chất lợng dầu nhờn kém đi. Đồng thời qua đó ta tách ra những cấu tử có lợi cho dầu
nhờn . Trích ly là một phơng pháp làm sạch rất phổ biến hiện nay nhất là trích ly
bằng dung môi chọn lọc để tạo ra loại dầu nhờn tốt cho công nghiệp. Do đó bởi vì
nhu cầu sử dụng dầu nhờn ngày càng cao cho nên nhà công nghệ phải nghiên cứu
và tính toán để nghiên cứu ra thiết bị sản xuất ể tạo ra những loại dầu nhờn ngày
càng tốt hơn. đây ta chỉ nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu nhờn bằng dung môi
chọn lọc phenol.

DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Phn I
TNG QUAN Lí THUYT
Chơng I
THNH PHN TNH CHT V CễNG DNG CA
DU NHN
I.1. Mục đích và ý nghĩa của việc sử dụng dầu nhờn
Dầu nhờn có tầm quan trọng rất lớn trong việc bôi trơn các chi tiết chuyển động,
giảm ma sát, giảm mài mòn và ăn mòn các chi tiết máy, tẩy sạch bề mặt tránh tạo
thành các lớp cặn bùn, tản nhiệt làm mát và làm khít các bộ phận cần làm khít.
Trong đời sống hàng ngày, chúng ta luôn đối mặt với lực ma sát chúng xuất hiện
giữa các bề mặt tiếp xúc của tất cả mọi vật và chống lại sự chuyển động của vật này
sang vật khác. Mặt khác đối với sự hoạt động của các máy móc, thiết bị, lực ma sát
gây ra cản trở lớn. Trên thế giới hiện nay xu thế của xã hội sử dụng máy móc càng
đòi hỏi máy móc phải bền nhng nguyên nhân gây ra hao mòn các chi tiết máy móc
vẫn là sự mài mòn. Không chỉ ở các nớc phát triển, tổn thất do ma sát và mài mòn

gây ra chiếm tới vài phần trăm tổng thu nhập quốc dân. nớc ta theo ớc tính của
chuyên gia cơ khí, thiệt hại do ma sát, mài mòn và chi phí bảo dỡng hàng năm tới vài
triệu USD,chính vì vậy việc làm giảm tốc độ ma sát luôn là mục tiêu quan trọng của
các nhà sản xuất ra các loại máy móc thiết bị, cũng nh những ngời sử dụng chúng.
Để thực hiện điều này ngời ta sử dụng chủ yếu dầu hoặc mỡ bôi trơn. Dầu nhờn hoặc
mỡ bôi trơn làm giảm ma sát giữa các bề mặt tiếp xúc bằng cách cách ly các bề mặt
này để chống lại sự tiếp xúc trc tiếp giữa hai bề mặt kim loại. Khi dầu nhờn đợc đặt
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
giữa hai bề mặt tiếp xúc nên tạo ra một màng dầu rất mỏng đủ sức tách riêng ra hai
bề mặt không cho tiếp xúc trực tiếp với nhau. Khi hai bề mặt này chuyển động, chỉ
có các lớp phân tử trong lớp dầu giữa hai bề mặt tiếp xúc trợt lên nhau tạo nên một
lực ma sát chống lại lực tác dụng gọi là ma sát nội tại của dầu nhờn, lực ma sát này
nhỏ và không đáng kể so với lực ma sát sinh ra khi hai bề mặt tiếp xúc khô với nhau.
Nếu hai bề mặt này đợc cách ly hoàn toàn bằng một lớp màng dầu phù hợp thì hệ số
ma sát giảm đi đến 100 đến 1000 lần so với khi cha có lớp dầu ngăn cách. Dầu nhờn
cho động cơ là loại dầu quan trọng nhất trong các loại dầu bôi trơn, tính trung bình
chúng chiếm khoảng 40% tổng các loại dầu bôi trơn sản xuất trên thế giới. Việt
Nam dầu nhờn động cơ chiếm 60% dầu nhờn bôi trơn. S đa dạng của kích cỡ động
cơ và đối tợng sử dụng dẫn đến các yêu cầu bôi trơn khác nhau. Cùng với việc làm
giảm ma sát trong chuyển động, dầu nhờn còn có một số chức năng khác góp phần
cải thiện nhiên liệu, nhợc điểm của máy móc, thiết bị. Chức năng của dầu nhờn đợc
trình bày nh sau:
- Bôi trơn để làm giảm lực ma sát và cờng độ mài mòn, ăn mòn các bề mặt tiếp
xúc, làm cho máy móc hoạt động êm, qua đó đảm bảo cho máy móc có công suất
làm việc tối đa và tuổi thọ động cơ đợc kéo dài.
-Làm sạch, bảo vệ động cơ và các thiết bị bôi trơn, chống lại sự mài mòn, đảm
bảo cho máy móc hoat động tốt hơn .
- Làm mát động cơ, chống lại sự quá nhiệt của chi tiết.

- Làm khít động cơ do dầu nhờn có thể lấp kín đợc những chỗ hở không thể nào
khắc phục đựơc trong qua trình chế tạo và gia công máy móc .
- Giảm mức tiêu thụ năng lợng của thiết bị, giảm chi phí bảo dỡng, sửa chữa
cũng nh thời gian chết do hỏng hóc thiết bị.

I.2.Thành phần hoá học của dầu nhờn
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Dầu mỏ là thành phần chính để sản xuất dầu nhờn, thành phần chính của nó là
hydrocacbon và phi hydrocacbon. Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất dầu nhờn là phần
cất ở nhiệt độ sôi trên 350
0
c từ dầu mỏ (Phân đoạn gazoil chân không ). Vì vậy hầu
hết các hợp chất có mặt trong phân đoạn này đều có mặt trong thành phần của dầu
nhờn. Trong phân đoạn này, ngoài thành phần chủ yếu là hỗn hợp của nhóm
hydrocacbon cha các nguyên tử ôxy, lu huỳnh, niken và kim loại (niken, vanadi )
những hợp chất nói trên có những tính chất khác nhau. Có những phần có lợi cho dầu
nhờn, song cũng có những thành phần có hại cần phải loại bỏ.
I.2.1.Các hợp chất hydrocacbon
I.2.1.1. Các hợp chất hydrocacbon naphten và parafin
Các nhóm hydro cacbon này đợc gọi chung là các nhóm hydrocacbon naphten-
parafin. ây là nhóm hydrocacbon chủ yếu có trong dầu gốc, từ dầu m. Hàm lợng
của nhóm này tuỳ thuộc vào bản chất của dầu mỏ và khoảng nhiệt độ sôi chiếm từ 40
đến 90 %. Nhóm hydro cacbon này có cấu trúc chủ yếu là hydro cacbon vòng
naphten (vòng 5-6 cạnh), có kết hợp các nhánh alkyl hoặc izo alkyl và số nguyên tử
cacbon trong phân tử có thể từ 20 đến 70 cấu trúc vòng có thể ở hai dạng : cấu trúc
không ngng tụ ( phân tử có thể chứa từ 1-6 vòng), cấu trúc ngng tụ ( phân tử có thể
chứa từ 2-6 vòng ngng tụ). Cấu trúc nhánh của các vòng naphten này cũng rất đa
dạng chúng khác nhau bởi một số mạch nhánh ,chiều dài của mạch, mức độ phân

nhánh của mạch và vị trí thế của mạch trong vòng. Thông thờng ngời ta nhận thấy
rằng:
-Phân đoạn dầu nhờn nhẹ có chứa chủ yếu là các dãy đồng đẳng của xyclo
hexan, xyclo pentan.
-Phân đoạn dầu nhờn trung bình chủ yếu các vòng naphten có các mạch nhánh
alkyl, izo-alkyl với số vòng từ 2-4 vòng .
-Phân đoạn dầu nhờn cao phát hiện thấy các hợp chất các vòng ngng tụ từ 2-4
vòng .
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Ngoài hydro cacbon vòng naphten, trong nhóm này còn có các hydrocacbon
dạng n-paraphin và izo-paraphin. Hàm lợng của chúng không nhiều và mạch cacbon
thờng chứa không quá 20 nguyên tử cacbon và nếu số nguyên tử cacbon lớn hơn 20
thì paraphin sẽ ở dạng rắn và đợc tách ra trong qua trình sản xuất dầu nhờn.
I.2.1.2 . Nhóm hydro cacbon thơm và hydrocacbon naphten-thơm
Loại này phổ biến ở trong dầu chúng thờng nằm ở phân đoạn có nhiệt độ sôi
cao. Thành phần cấu trúc của nhóm hydrocacbon này có ý nghĩa quan trọng đối với
dầu gốc. Một loạt các tính chất sử dụng của dầu nhờn nh tính ổn định chống oxy hoá,
tính nht nhiệt, tính chống bào mòn, tính hấp thụ phụ gia phụ thuộc vào tính chất và
hàm lợng của nhóm hydro cacbon này. Tuy nhiên hàm lợng và cấu trúc của chúng
còn tuỳ thuộc vào bản chất dầu gốc và nhiệt độ sôi của các phân đoạn.
-Phân đoạn dầu nhờn nhẹ (350-400
0
C) có mặt chủ yếu các hợp chất các dãy đồng
đẳng benzen và naphtalen .
- Phân đoạn dầu nhờn nặng hơn (400-450
0
C) phát hiện thấy hydrocacbon thơm 3
vòng dạng đơn hoăc kép .

- Trong phân đoạn có nhiệt độ sôi cao hơn có chứa các chất thuộc dãy đồng đẳng
naphtalen, phenatren, antraxen và một số lợng đáng kể loại hydrocacbon đa vòng.
I.2.1.3. Nhóm hydrocacbon rắn
Các hydrocacbon rắn có trong nguyên liệu sản xuất dầu nhn đôi khi lên tới 40
%50
ữ
tuỳ thuộc bản chất của dầu thô. Phần lớn các hợp chất này đợc loại khỏi dầu bôi
trơn nhờ quy trình lọc tách parafin rắn. Tuỳ theo kĩ thuật lọc mà nhóm hydrocacbon
rắn đợc tách triệt để hay không, nhng dù sao chúng vẫn còn tồn tại trong dầu với hàm
lợng rất nhỏ. Sự có mặt của nhóm hydrocacbon này trong dầu nhờn làm tăng nhiệt độ
đông đặc, giảm khả năng sử dụng dầu ở nhiệt độ thấp nhng lại làm tăng tính ổn định
của độ nhớt theo nhiệt độ và tính ổn định oxy hoá.
Nhóm này có hai loại hydrocacbon rắn là parafin rắn (có thành phần chủ yếu là
các ankan có mạch lớn hơn 20) và xerezin (là hỗn hợp của các hydrocacbon naphten
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
có mạch nhánh alkyl dạng thẳng hoặc dạng nhánh và một lợng không đáng kể
hydrocacbon rắn có vòng thơm và alkyl).
Ngoài những thành phần chủ yếu nói trên, trong dầu bôi trơn còn có hợp chất
hữu cơ nh: lu huỳnh, nitơ, oxy, tồn tại ở dạng các hợp chất nhựa, asphanten. Nhìn
chung đây là những hợp chất có nhiều thành phần làm giảm chất lợng của dầu bôi
trơn , chúng có màu sẫm, dễ bị biến chất, tạo cặn trong dầu khi làm việc ở nhiệt độ
và áp suất cao, chúng đợc loại khỏi dầu nhờ quá trình tách lọc và làm sạch.
I.2.2. Các thành phần khác
Trong phân đoạn dầu nhờn, bên cạnh thành phần hydrocacbon còn có các thành
phần khác nh: nhựa asphanten, hợp chất chứa lu huỳnh, nitơ, oxy...
I.2.2.1. Các chất nhựa asphanten
Các chất nhựa-atphanten bao gồm: Chất nhựa trung tính, asphanten,
sunfuacacbon, các axit atphantic, cacbon và cacboit. Đặc điểm của các hợp chất này

là có độ nhớt lớn nhng chỉ số nhớt lại rất thấp. Mặt khác các chất nhựa có khả năng
nhuộm màu rất mạnh, nên sự có mặt của chúng trong dầu sẽ làm cho màu của dầu bị
tối. Trong quá trình bảo quản và sử dụng, khi tiếp xúc với oxy không khí ở nhiệt độ
thờng hoặc nhiệt độ cao, nhựa đều rất dễ bị oxy hoá tạo nên các sản phẩm có trọng l-
ợng phân tử lớn hơn tuỳ theo mức độ bị oxy hoá. Những chất này làm tăng cao độ
nhớt và đồng thời tạo cặn không tan đọng lại trong các động cơ đốt trong, nếu hàm l-
ợng chất nhựa bị oxy hoá càng mạnh thì chúng càng tạo ra nhiều loại cacbon,
cacboit, cặn cốc, tạo tàn. Vì vậy việc loại bỏ các tạp chất nhựa ra khỏi phân đoạn dầu
nhờn trong quá trình sản xuất là một khâu công nghệ rất quan trọng.
I.2.2.2. Các hợp chất của lu huỳnh, nitơ, oxy
Những hợp chất chứa S nằm lại trong dầu nhờn chủ yếu là lu huỳnh dạng
sunfua khi đợc dùng để bôi trơn các động cơ đốt trong sẽ bị cháy tạo thành SO
2
và
SO
3
gây ăn mòn các chi tiết động cơ. Những hợp chất chứa oxy, chủ yếu là các hợp
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
chất axit naphtenic có trong dầu gây ăn mòn các đờng ống dẫn dầu, thùng chứa làm
bằng các hợp kim của Pb, Cu, Zn, Sn, Fe. Những sản phẩm ăn mòn này lại lắng đọng
lại trong dầu, làm bẩn dầu và góp phần tạo cặn đóng ở các chi tiết của động cơ.
Tóm lại, các hơp chất phi hydrocacbon là những hợp chất có hại làm ảnh hởng
đến chất lợng của dầu gốc. Để tăng thời gian sử dụng, cũng nh các tính năng sử dụng
của dầu nhờn ngời ta phải pha thêm vào dầu gốc các phụ gia khác nhau, tùy thuộc
vào từng lĩnh vực cụ thể mà nhà sản xuất sẽ thêm vào các phụ gia tơng ứng. Do đó
thành phần hoá học của dầu nhờn rất phức tạp.
I.3.Các tính chất cơ bản của dầu nhờn
I.3.1. Khối lợng riêng và tỷ trọng

Khối lợng riêng là khối lợng của một đơn vị thể tích của một chất ở nhiệt độ tiêu
chuẩn , đo bằng gam/cm
3
hay kg/m
3
.
Tỷ trọng là tỷ số giữa khối lợng riêng của một chất đã cho ở nhiệt độ qui định và
khối lợng riêng của nớc ở nhiệt độ qui định đó. Do vậy tỷ trọng có giá trị đúng bằng
khối lợng riêng khi coi trọng lợng của nớc ở 4
0
c bằng 1. Trong thế giới tồn tại các hệ
thống đo tỷ trọng nh sau :
20
4
d
,
15
4
d
,
6,15
6,15
d
. Trong đó các chỉ số trên d là nhiệt độ
của dầu hay sản phẩm dầu trong lúc thí nghiệm, còn chỉ số dới là nhiệt độ của nớc
khi thử nghiệm. Ngoài ra trên thị trờng dầu thế giới còn sử dụng độ
API
0
thay cho tỷ
trọng và

API
0
đợc tính nh sau :

API
0
=
6,15
6,15
5,141
d
-131,5
I.3.2. Độ nhớt của dầu nhờn
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Độ nhớt của một số phân đoạn dầu nhờn là một đại lợng vật lý đặc trng cho trở
lực do ma sát nội tại của nó sinh ra khi chuyển động. Do vậy độ nhớt có liên quan
đến khả năng bôi trơn của dầu nhờn.
Để thực hiện nhiệm vụ bôi trơn, dầu nhờn có độ nhớt phù hợp, bám chắc lên bề mặt
kim loại và không bị đẩy ra ngoài có nghĩa là ma sát nội tại nhỏ.
Khi độ nhớt quá lớn sẽ làm giảm công xuất máy do tiêu hao nhiều công để thắng trở
lực của dầu, khó khởi động máy, nhất là vào mùa đông nhiệt độ môi trờng thấp, giảm
khả năng làm mát máy, làm sạch máy do dầu lu thông kém.
Khi độ nhớt nhỏ, dầu sẽ không tạo đợc lớp màng bền vững bảo vệ bề mặt các chi
tiết máy nên làm tăng sự ma sát, đa đến ma sát nửa lỏng nửa khô gây h hại máy,
giảm công xuất, tác dụng làm kín kém, lợng dầu hao hụt nhiều trong quá trình sử
dụng.
Độ nhớt của dầu nhờn thờng đợc tính bằng Paozơ (P) hay centipaozơ(cP). Đối với độ
nhớt động lực đợc tính bằng stốc (St) hoặc centi stốc (cS t).

I.3.3. Chỉ số độ nhớt
Một đặc tính cơ bản nữa của dầu nhờn đó là sự thay đổi của độ nhớt theo nhiệt
độ. Thông thờng khi nhiệt độ tăng độ nhớt sẽ giảm. Dầu nhờn đợc coi là dầu bôi trơn
tốt khi độ nhớt của nó ít thay đổi theo nhiệt độ, ta nói rằng dầu đó có chỉ số độ nhớt
cao. Ngựơc lại nếu độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ, có nghĩa là dầu có chỉ số độ
nhớt thấp.
Chỉ số độ nhớt (VI) là trị số chuyên dùng để đánh giá sự thay đổi độ nhớt của dầu
bôi trơn theo nhiệt độ. Quy ớc dầu gốc parafin độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ ,
VI=100.
Họ dầu gốc naphten có độ nhớt thay đổi nhiều theo nhiệt độ VI =0. nh vậy chỉ số
độ nhớt có tính quy ớc.
Dựa vào chỉ số độ nhớt , ngời ta phân dầu nhờn gốc thành các loại nh sau:
- Dầu gốc có chỉ số độ nhớt cao
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
- Dầu gốc có chỉ số độ nhớt trung bình
- Dầu gốc có chỉ số độ nhớt thấp
Hiện nay cũng cha có quy định rõ ràng về chỉ số độ nhớt của các loại dầu gốc
nói trên. Trong thực tế chấp nhận là chỉ số độ nhớt của dầu nhờn cao hơn 85 thì đợc
gọi là dầu có chỉ số độ nhớt cao. Nếu chỉ số độ nhớt thấp hơn 30 thì dầu đó xếp vào
loại dầu có chỉ số độ nhớt thấp, còn dầu nằm giữa hai giữa hai giới hạn đó thì có chỉ
số độ nhớt trung bình. Nhng trong chế biến dầu, từ công nghệ hydro cracking có thể
tạo ra dầu gốc có chỉ số độ nhớt cao (>140). Các loại dầu này đợc xếp vào loại có chỉ
số độ nhớt cao hay siêu cao
I.3.4. Điểm đông đặc, màu sắc
Điểm đông đặc là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó dầu bôi trơn không giữ đợc tính linh
động và bị đông đặc, ở nhiệt độ nhất định nào đó sẽ đông lại và làm cho động cơ khó
khởi động. Khi sản phẩm đem làm lạnh trong những điều kiện nhiệt độ nhất định, nó
bắt đầu vẩn đục do một số cấu tử bắt đầu kết tinh.

Màu sắc là một tính chất có ý nghĩa đối với dầu nhờn. Dầu có thể có nhiều màu
sắc khác nhau nh : vàng nhạt, vàng thẫm, đỏ.
Trong một số trờng hợp màu sắc đợc coi là dấu hiệu để nhận biết sự nhiễm bẩn
hoặc oxy hóa sản phẩm, nếu bảo quản dầu không tốt gây ra sự chuyển màu sắc nâu,
đen và nó biểu thị chất lợng đã giảm sút.

I.3.5. Nhiệt độ chớp cháy của dầu nhờn
Đặc trng cho khả năng an toàn cháy nổ của dầu nhờn là nhiệt độ bắt cháy và chớp
cháy .
Nhiệt độ bắt cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hơi dầu thoát ra trên bề mặt dầu,
khi có mồi lửa lại gần thì bắt cháy .
Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó lợng hơi thoát ra trên bề mặt dầu
có thể bắt cháy, khi mồi lửa lại gần và cháy ít nhất trong thời gian 5 giây.
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Nhiệt độ bắt cháy và chớp cháy của một số loại dầu bôi trơn thờng khác nhau từ 5
ữ
60
0
C, tuỳ thuộc độ nhớt của dầu, độ nhớt càng cao thì độ cách biệt càng lớn .
Nhit chp chỏy c trng cho kh nng ha hon,
I.3.6 .Trị số axit ,trị số kiềm ,axit-kiềm tan trong nớc
Trị số axit chính là trị số trung hoà và đợc dùng để xác định độ axit và độ kiềm
của dầu bôi trơn .
Trong dầu nhờn gốc đã qua chế biến vẫn chứa một lợng nhỏ axit nh axit
naphtenic , axit oxycacboxylic, sau một thời gian dài sử dụng, hàm lợng các hợp chất
này tăng lên do tác dụng oxy hoá của không khí đối với các hợp chất dễ phản ứng
trong dầu . Ngoài ra cũng có thể có một lợng nhỏ axit hữu cơ nhiễm vào dầu nhờn từ
các hợp chất chứa lu huỳnh, tổng nhiên liệu điezen hoặc phụ gia chứa clo pha vào

xăng. Tính axit còn do một số loại phụ gia mang tính axit pha vào dầu .
Trị số axít tổng (TAN) là chỉ tiêu đánh giá tính axit của dầu , đặc trng bởi số mg
KOH cần thiết để trung hoà toàn bộ lợng axit có trong một (g) dầu .
Trị số tan trong nớc biểu hiện sự có mặt của axit vô cơ, đợc phát hiện định tính theo
sự đổi màu của chất chỉ thị đối với lớp nớc tách khỏi dầu nhờn khi làm kiểm nghiệm.
Quy đinh tuyệt đối không đợc có axit vô cơ trong dầu.
Trị số kiềm tổng (TBN) là lợng axit tính chuyển sang số mg KOH tơng ứng, cần
thiết để trung hoà lợng kiềm có 1 g mẫu. Tính kiềm trong dầu tạo ra bởi các phụ gia
có tính tẩy rửa, phụ gia phân tán , đó là những hợp chất cơ kim nh phenollat,
sunfonat .Tính kiềm là chỉ tiêu cần thiết để tiên đoán chất lợng dầu mỏ, nhằm bảo
đảm trung hoà các hợp chất axit tạo thành trong quá trình sử dụng ,chống hiện tợng rỉ
sét trên bề mặt các chi tiết kim loại. Ngoài ra trị số kiềm tổng còn dùng để đánh gía
khả năng tẩy rửa của dầu, giữ cho bề mặt kim loại không bị cặn bẩn, tránh mài mòn.
I.3.7. Hàm lợng tro và tro sunfat trong dầu bôi trơn
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Tro là phần còn lại sau khi đốt cháy đợc tính bằng (%)khối lợng các thành phần
không thể cháy đợc nó sinh ra từ phụ gia chứa kim loại, từ chất bẩn và mạt kim loại
bị mài mòn .
Hàm lợng tro có thể định nghĩa là lợng cặn không cháy hay các khoáng chất còn lại
sau khi đốt cháy dầu .
Tro sunfat là phần cặn còn lại sau khi than hoá mẫu, sau đó phần cặn đợc xử lý bằng
H
2
SO
4
và

nung nóng đến khối lợng không đổi .

Độ tro của dầu gốc nói lên mức độ sạch của dầu, thông thờng trong dầu gốc không
tro. Đối với dầu thơng phẩm không phụ gia hoặc có phụ gia không tro , một lợng nhỏ
tro đợc xác định thấy sẽ phải xem xét lại chất lợng dầu .
I.3.8. Hàm lợng cặn cacbon của dầu nhờn
Cặn cacbon là lợng cặn còn lại sau khi cho bay hơi và nhiệt phân dầu nhờn trong
những điều kiện nhất định cặn không chỉ chứa hoàn toàn cacbon của dầu .
Cặn cacbon của dầu bôi trơn là lợng cặn còn lại, đợc tính bằng phần trăm trọng lợng
sau khi dầu trải qua quá trình bay hơi, cracking và cốc hoá trong những điều kiện
nhất định .
Các loại dầu khoáng thu đợc từ bất kì loại dầu thô nào đều có lợng cặn tăng theo độ
nhớt cuả chúng. Các loại dầu cất luôn có lợng cặn cacbon nhỏ hơn các loại dầu cặn
có cùng độ nhớt. Các loại dầu parafin thờng có hàm lợng cặn cacbon thấp hơn các
loại dầu naphten .
Có thể coi trong một chừng mực nào đó , cặn cacbon đặc trng cho xu hớng tạo muội
của dầu nhờn trong động cơ đốt trong .
I.3.9. Độ ổn định oxy hoá của dầu bôi trơn
Độ ổn định của dầu bôi trơn biểu hiện khả năng cảu dầu chống lại những tác
động bên ngoài làm thay đổi chất lợng của dầu. Dầu có ổn định cao khi thành phần
hoá học và tính chất của nó ít thay đổi. Thực tế nếu nhiệt độ không vợt quá 30-40
0
C
thì có thể bảo quản dầu từ 5-10 năm mà chất lợng của dầu không thay đổi. Sự thay
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
đổi xảy ra trong điều kiện sử dụng ở động cơ. Dới tác động của không khí, ở nhiệt độ
cao 200-300
0
C

có tác dụng xúc tác kim loại, những thành phần kém ổn định của dầu
sẽ tơng tác với oxy tạo nên những sản phẩm khác nhau và tích luỹ trong dầu, làm
giảm chất lợng của dầu nh tăng trị số axit tổng (TAN) làm tăng hàm lợng nhựa, tạo
nhiều chất nhựa bám ở buồng cháy. S thay đổi thành phần sẽ làm thay đổi độ nhớt
và làm giảm chỉ số độ nhớt của dầu
I.3.10. Công dụng của dầu bôi trơn
a.Công dụng làm giảm ma sát
Mục đích cơ bản của dầu nhờn là bôi trơn các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết
chuyền động nhằm giảm ma sát. Máy móc sẽ mòn ngay nếu không có dầu bôi trơn.
Nếu chọn đúng dầu bôi trơn thì hệ số ma sát sẽ giảm từ 100-1000 lần so với ma sát
khô . Khi cho dầu vào máy với một lớp dầu đủ dày, dầu sẽ xen kẽ giữa hai bề mặt,
khi chuyển động, chỉ có các phần tử dầu nhờn trợt lên nhau. Do đó máy móc làm
việc nhẹ nhàng, ít bị mài mòn, giảm đợc công tiêu hao vô ích .
b. công dụng làm mát
Khi có ma sát thì bề mt kim loại nóng lên, nh vậy một lợng nhiệt đã sinh ra
trong quá trình làm việc, lợng nhiệt lớn hay nhỏ phụ thuộc vào hệ số ma sát , tải
trọng ,tốc độ. Tốc độ càng lớn thì lợng nhiệt sinh ra càng nhiều , kim loại sẽ bị nóng
làm cho máy móc dễ bị hỏng trong khi làm việc. Nhờ trạng thái lỏng, dầu chảy qua
các bề mặt ma sát đem theo một phần nhiệt truyền ra ngoài làm cho máy móc làm
việc tốt.
c. Công dụng làm sạch
Khi làm việc, bề mặt ma sát sinh ra hạt kim loại mịn, những hạt rắn này sẽ làm
cho bề mặt bị xớc, hang. Ngoài ra ,có thể có cát, bụi tạp chất ở ngoài rơi vào bề mặt
ma sát, nhờ dầu nhờn lu chuyển tuần hoàn qua bề mặt ma sát, cuốn theo các tạp chất
đa về cacte dầu và đợc lắng lọc .
d.Công dụng làm kín
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Trong các động cơ , có nhiều chi tiết truyền động cần phải kín và chính xác nh

pittông - xilanh, nhờ khả năng bám dính tạo màng dầu nhờn có thể góp phần làm kín
các khe hở , không cho hơi bị rò rỉ, bảo đảm cho máy móc làm việc bình thờng .
e. Bảo vệ kim loại
Bề mặt máy móc , động cơ khi làm việc thờng tiếp xúc với không khí, hơi nớc bị
thải, làm cho kim loại bị ăn mòn có thể làm thành màng mỏng phủ kín bề mặt kim
loại nên ngăn cách đợc với các yếu tố trên, vì vậy kim loại đợc bảo vệ .
I.3.11. Kiểm nghiệm ăn mòn mảnh đồng
Sự ăn mòn mảnh đồng đợc định nghĩa nh sự oxy hóa trên bề mặt các chi tiết ,
gây tổn thất cho kim loại hay sự tích tụ của các cặn bẩn. trục làm bằng hợp kim
đồng , ống lót trục làm bằng đồng thau, các bộ phận chuyển động làm bằng đồng
thau phải đợc bôi trơn các loại dầu không ăn mòn. Các loại dầu không quan trọng
khác nh dầu thuỷ lực, dầu hàng không, dầu biến thế , dầu cắt gọt kim loại cũng cần
phải không gây ăn mòn. Vì vậy để xem một loại dầu có thích hợp cho thiết bị hay
không có những kim loại dễ bị ăn mòn hay không , ngời ta phải tiến hành phép thử
ăn mòn mảnh đồng đôí với sản phẩm dầu mỏ bằng phép kiểm nghiệm độ mờ xỉn của
mảnh đồng hay kiểm tra chứng chỉ chất lợng của dầu để kết luận đợc các tính chất u,
nhợc điểm của dầu
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Chơng II
CễNG NGH SN XUT DU NHN GC

II.1. Thành phần và tính chất của nguyên liệu để sản xuất dầu gốc
Nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn trong nền công nghiệp chế biến dầu mỏ và
khí, trớc đây ngời ta thờng dùng cặn mazut qua chng cất chân không ta thu đợc các
phân đoạn dầu nhờn rồi qua các bớc làm sạch tiếp theo mới thu đợc dầu nhờn gốc.
Về sau này ngành chế tạo máy phát triển ,và công nghiệp nặng phát triển đòi hỏi
chủng loại dầu nhờn ngày càng phong phú và đòi hỏi số lợng cũng nh chất lợng ngày
càng cao, nên các nhà công nghệ đã nghiên cứu và tận dụng phần cặn gudron làm

nguyên liệu để sản xuất phân đoạn dầu nhờn cặn có độ nhớt cao. Nh vậy nguyên liệu
chủ yếu để sản xuất dầu nhờn là cặn mazut và cặn gudron.
Các hợp chất có mặt trong nguyên liệu gồm các loại sau:
- Parafin mạch thẳng và mạch nhánh.
- Hydrocacbon naphten đơn vòng hay đa vòng có hoặc không chứa mạch nhánh
alkyl.
-Hydrocacbon thơm đơn vòng hay đa vòng có hoặc không chứa mạch nhánh
alkyl.
- Các hợp chất lai hợp mà chủ yếu là loại lai hợp giữa naphten và parafin, giữa
naphten và hydrocacbon thơm .
-Các hợp chất dị nguyên tố chứa oxy, nitơ,lu huỳnh.
II.1.1. Đặc tính của mazut dùng làm nguyêu liệu để sản xuất dầu nhờ (thu
các phân đoạn dầu nhờn cất)
Mazut là phần cặn của quá trình chng cất ở áp suất thờng có nhiệt độ sôi từ
350
0
C trở lên. Trong phân đoạn này có chứa các hợp chất hydrocacbon với số lợng
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
nguyên tử cacbon từ C
21
-C
35
hoặc có thể lên tới C
40
do vậy những hydrocacbon trong
phân đoạn này có trọng lợng phân tử lớn và có cấu trúc phức tạp, đặc biệt là dạng
hydrocacbon lai hợp tăng lên rất nhiều.
Loại hydrocacbon n-parafin, izo-parafin thờng có số lợng ít hơn so với naphten

hay hydrocacbon thơm và dạng lai hợp, ngay cả ở dầu thô họ parafinic điều này vẫn
đúng. Các izo-parafin có số lợng ít hơn n-parafin, chúng có đặc điểm cấu trúc mạch
chính dài, ít nhánh phụ và các nhánh chỉ là các nhóm metyl.
Các hydrocacbon naphten là loại chiếm đa số trong phân đoạn này, số vòng
naphten có thể có từ 1- 4 vòng ( cũng có loại dầu đã phát hiện thấy naphten có số
vòng đến 7 hoặc 9) xung quanh vòng naphten thừơng có nhánh phụ là các
hydrocacbon parafin dài, nhánh phụ thờng là mạch alkyl thẳng hoặc nhánh.
Các hợp chất thơm ở phân đoạn dầu nhờn thờng gặp là loại 1,2 hay 3 vòng thơm,
còn lại nhiều vòng thơm ngng tụ lại tập trung chủ yếu ở phân đoạn gudron. Đại bộ
phận các hợp chất thơm ở phân đoạn dầu nhờn là loại lai hợp giữa naphten và
hydrocacbon thơm hay parafin .
Hàm lợng các hợp chất của lu huỳnh, nitơ, oxy tăng mạnh hơn 50% lợng lu
huỳnh có trong dầu mỏ tập trung ở phân đoạn này , gồm các dạng isunfua,
thiophen, sunfua vòng .Các chất nitơ thờng có dạng đồng đẳng của phyridin, pyrel và
cacbozol, các hợp chất oxy ở dạng axit. Các kim loại nặng nh :V, Ni, Cu, Pb. Các
chất nhựa asphanten đều có mặt trong phân đoạn.
II.1.2. Đặc tính của gudron làm nguyên liệu sản xuất dầu nhờn có độ nhờn cao
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
Gudron là phần còn lại của quá trình chng cất chân không có nhiệt độ sôi trên
500
0
C, gồm các hydrocacbon có số nguyên tử cacbon lớn hơn C
41
, dới hạn cuối cùng
có thể đến C
80
.
Thành phần của phân đoạn này rất phức tạp có thể chia thành 3 nhóm chính sau:

II.1.2.1.Nhóm chất dầu
Bao gồm các hydrocacbon có phân tử lợng lớn tập trung nhiều các chất thơm có
độ ngng tụ cao, cấu trúc hỗn hợp nhiều vòng giữa thơm và naphten , đây là nhóm
chất nhẹ nhất có tỷ trọng xấp xỉ bằng 1, hoà tan trong xăng, n-pentan, CS
2
nhng
không hoà tan trong cồn. Trong phân đoạn cặn, nhóm dầu chiếm khoảng 45-46% .
II.1.2.2. Nhóm chất nhựa
Nhóm này ở dạng keo quánh, gồm hai nhóm thành phần, đó là các chất trung
tính và các axit .
Các chất nhựa trung tính có màu đen hoặc nâu , nhiệt độ hoá mềm nhỏ hơn
100
0
C , tỷ trọng lớn hơn 1 dễ dàng hoà tan trong xăng , naphten. Nhựa trung tính tạo
cho nhựa có tính dẻo và tính kêt dính. Hàm lợng của nó ảnh hởng trực tiếp đến độ
kéo dài của nhựa, chiếm khoảng 10-15% khối lợng của cặn gudron .
Các chất nhựa axit là chất có nhóm COOH, màu nâu sẫm, tỷ trọng lớn hơn 1 dễ
hoà tan trong cloruafom và rợu etylic, chất axit tạo cho nhựa có tính hoạt động bề
mặt nó chiếm khoảng 1% trong cặn dầu mỏ.
II.1.2.3. Nhóm asphanten
Nhóm asphanten là nhóm chất rắn màu đen, cấu tạo tinh thể tỷ trọng lớn hơn
1,chứa phần lớn các hợp chất dị vòng có khả năng hoà tan mạnh trong cacbon
isunfua(CS
2
). Đun ở 300
0
C không bị nóng chảy mà bị cháy thành tro.
Ngoài 3 nhóm chất chính nói trên , trong cặn gudron có các hợp chất cơ kim của
kim loại nặng, các chất cacben, cacboit rắn giống nh cốc, màu sẫm không hoà tan
trong các dung môi thông thờng chỉ tan trong pyridin.

II.2. Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc
DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53
Thit k thỏp trich ly chn lc du gc bng dung mụi phenol
II.2.1. Các quá trình trích ly , chiết tách bằng dung môi
Mục đích của quá trình trích ly là chiết tách các cấu tử không mong muốn chứa
trong các phân đoạn dầu nhờn mà bằng chng cất không thể loại bỏ đợc. Các cấu tử
này thờng làm cho dầu nhờn sau một thời gian bảo quản hay sử dụng bị biến đổi màu
sắc tăng độ nhớt ,xuất hiện các hợp chất có tính axit không tan trong dầu, tạo thành
cặn nhựa và cặn bùn trong dầu.
Nguyên lý của quá trình tách bằng dung môi và dựa vào tớnh cht chất hoà tan
chọn lọc của dung môi đợc sử dụng. Khi trộn dung môi với nguyờn liu điều kiện
thích hợp, các cấu tử trong nguyên liệu sẽ đợc phân thành hai nhóm:
Nhóm các cấu tử hoà tan tốt vào dung môi tạo thành pha riêng với tên gọi là pha
chiết ( extract), còn phần không hoà tan hay hoà tan rất ít vào dung môi gọi là
rafinat. Sản phẩm có ích nằm trong pha chiết (extract) hay pha rafinat tuỳ theo dung
môi sử dụng. Nhng trong thực thế ngời ta quen gọi pha chứa sản phẩm là pha rafinat
còn pha cần phải loại i là pha extract. Dựa vào bản chất của dung môi mà ngời ta
chia thành dung môi có cực và dung môi không có cực hay dung môi hỗn hợp, nhng
dù là loại nào, dung môi đợc chọn phải thoả mãn các yêu cầu sau:
-Phải có tính hoà tan chọn lọc, tức là phải có khả năng phân tách thành hai nhóm
cấu tử là nhóm có lợi và nhóm không có lợi cho dầu gốc. Tính chất này đợc gọi là độ
chọn lọc của dung môi .
-Phải bền về hoá học, không phản ứng với cấu tử của nguyên liệu, không gây ăn
mòn và dễ sử dụng .
-Có giá thành rẻ và dễ kiếm.
- Có nhiệt độ sôi khác xa so với các cấu tử cần tách, để dễ dàng thu hồi dung
môi, tiết kiệm đợc năng lợng.
Ba loại dung môi có cực để tách phần hydrocacbon thơm và cặn nhựa ra khỏi
các phân đoạn dầu nhờn cất hiện nay đang sử dụng phổ biến đó là phenol, furfurol

DH08H1 H B RA VNG TU ThS.NGUYN TRN THANH
53