ĐỒ án tốt NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ hóa dầu tái SINH dầu NHỜN

[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì

Mục Lục

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

[Type text]

Page 1

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

1


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì
LỜI CẢM ƠN

Trong lời đầu tiên của đồ án tốt nghiệp, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành
đến TS Trương Hữu Trì – người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em về kiến
thức chuyên môn trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài này.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo Khoa Hóa nói chung và bộ môn
Công nghệ Hóa Học Dầu và Khí nói riêng đã tạo điều kiện tốt nhất về dụng cụ, hóa

chất và phòng thí nghiệm để chúng em thực hiện đề tài. Cũng qua đây, chúng em muốn
gửi lời cảm ơn những ý kiến đóng góp và giải thích của một số thầy cô trong bộ môn
về những vấn đề mà chúng em gặp phải trong thời gian làm nghiên cứu.
Cuối cùng, chúng em muốn gửi lời cảm ơn đến bạn bè và gia đình, những người đã
luôn ở bên và động viên tinh thần, tiếp thêm động lực để chúng em vượt qua những
khó khăn trong quá trình học tập.
Đà Nẵng, ngày 8 tháng 6 năm 2015
Nhóm sinh viên thực hiện

Trương Vĩnh Hùng – Võ Hải Hùng

[Type text]

Page 2

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

2


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì
LỜI MỞ ĐẦU

Cùng với sự ra đời và phát triển của ngành công nghiệp chế tạo máy móc, công cụ
có các bộ phận chuyển động thì các chất bôi trơn như dầu, mỡ cũng ra đời và phát
triển không ngừng và đóng vai trò quan trọng trong nền công nghiệp. Các bộ phận
máy móc khi chuyển động trượt lên nhau nếu không có mặt của dầu nhờn sẽ bị phá

hủy rất nhanh chóng, có thể chỉ trong một vài giây hoặc trong một khoảng thời gian
ngắn. Do đó, dầu nhờn cùng với kĩ thuật bôi trơn đóng vai trò hết sức quan trọng trong
qua trình làm việc của các thiết bị, máy móc. Nó đảm bảo sự hoạt động ổn định và kéo
dài tuổi thọ của chúng.
Trong thực tế, việc sử dụng dầu nhờn cho quá trình bôi trơn sẽ dẫn tới sự giảm chất
lượng dầu nhờn sau một thời gian nhất định, quá trình giảm chất lượng được thể hiện ở
các mặt như: Dầu nhờn có màu tối, độ nhớt thay đổi, chỉ số độ nhớt giảm, thành phần
cơ học và hàm lượng nước trong dầu tăng lên... Khi đó, dầu nhờn sẽ không còn đáp
ứng được các yêu cầu bôi trơn của các thiết bị máy móc, động cơ và bị thải ra. Theo
các nghiên cứu thì trong thành phần dầu nhờn thải vẫn còn chứa 80-85% lượng các
cấu tử có lợi và chưa bị biến chất, hoàn toàn có khả năng tái sử dụng được [7]. Hằng
năm, lượng dầu nhờn sau khi qua sử dụng và được thải ra là một con số không hề nhỏ,
vì vậy việc tái sinh dầu nhờn là một vấn đề quan trọng cần được đầu tư nghiên cứu và
phát triển. Việc tái sinh dầu nhờn không chỉ cho phép tiết kiệm được nguồn tài nguyên
thiên nhiên mà còn giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường, một vấn đề cấp bách
mà cả thế giới đang quan tâm. Vì vậy, ngay cả khi việc cung ứng dầu nhờn được đảm
bảo thì vấn đề tái sinh dầu nhờn vẫn phải được đề cập đến.
Trên thế giới hiện nay có khá nhiều công nghệ tái chế dầu nhờn thải hiện đại như
công nghệ chưng cất chân không, xử lý bằng hydro… có thể thu được dầu nhờn tái
sinh với chất lượng và hiệu suất cao. Trong khuôn khổ đồ án này, chúng tôi chọn
phương pháp xử lý dầu nhờn thải bằng axit nhằm mục đích thu được dầu nhờn tái sinh
đã cải thiện được màu sắc và đạt được những tính chất nhất định nhằm hướng tới việc
sản xuất mỡ bảo quản. Trên cơ sở nghiên cứu này, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu
hơn để thu được dầu tái sinh có chất lượng cao hơn, với công nghệ đơn giản và giá cả
[Type text]

Page 3

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

3


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
cạnh tranh hơn.

[Type text]

GVHD TS Trương Hữu Trì

Page 4

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

4


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì
1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DẦU NHỜN

1.1 DẦU NHỜN VÀ VẤN ĐỀ BÔI TRƠN
1.1.1 Dầu nhờn và công dụng của nó
Dầu nhờn là chất lỏng được sử dụng để bôi trơn cho các động cơ và các chi tiết máy
móc chuyển động trượt lên nhau. Thành phần của dầu nhờn khá phức tạp, tuy nhiên

một cách tổng quát nhất có thể chia thành 2 nhóm gồm: dầu gốc và phụ gia.
Dầu nhờn được sử dụng với nhiều chức năng, các chức năng này bao gồm:






Làm nhờn giảm ma sát.
Làm mát
Làm sạch
Bảo vệ các bề mặt
Làm kín
Để đảm bảo cho dầu nhờn có thể thực hiện tốt các chức năng nêu trên thì dầu nhờn
phải có chất lượng tốt. Cụ thể là dầu nhờn phải có tính bám dính tốt, có độ nhớt thích
hợp cho việc bôi trơn, có độ bền hóa học, cơ học, sinh học, có độ dẫn nhiệt tốt, không
gây ăn mòn hóa học các bề mặt, có khả năng phân tán và tẩy rửa tốt các cặn muội sinh
ra trong quá trình hoạt động của động cơ.
Trong các tính năng trên, bôi trơn là chức năng quan trọng nhất của dầu nhờn.
Thông thường, ma sát là lực cản có hại vì nó làm tiêu hao công, giảm hiệu suất của
máy. Công của lực ma sát phần lớn biến thành nhiệt làm nóng và mài mòn các chi tiết
máy… Bôi trơn là biện pháp làm giảm ma sát đến mức thấp nhất bằng cách tạo ra giữa
các bề mặt ma sát một lớp chất gọi là chất bôi trơn. Chất bôi trơn đa phần ở dạng lỏng
(dầu nhờn), phần còn lại là dạng đặc (mỡ) và ở tỉ lệ rất ít là dạng rắn (chỉ dùng trong
các ổ trục hoạt động ở nhiệt độ cao hoặc trong chân không).
1.1.2 Các chế độ bôi trơn
Khi hai bề mặt chuyển động lên nhau được ngăn cách bởi một lớp dầu thì sẽ xuất
hiện ma sát ướt, nghĩa là một lực ma sát trong bản thân lớp dầu giữa các phân tử dầu.
Lực ma sát sinh ra giữa các phân tử chuyển động của chất lỏng được gọi là độ nhớt.
Lực ma sát này nhỏ hơn rất nhiều so với lực ma sát khô, do đó các chi tiết khi chuyển

động trượt lên nhau sẽ có lực ma sát rất nhỏ, và được bôi trơn. Chúng ta có thể thấy rõ
[Type text]

Page 5

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

5


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
nguyên lý bôi trơn thông qua hình 1 dưới đây.

Hình 1: Nguyên lý của quá trình bôi trơn.
Tùy theo tải trọng, vận tốc giữa hai bề mặt và tính chất của chất bôi trơn mà các chế
độ bôi trơn sau sẽ được hình thành:
-

Bôi trơn thủy động
Bôi trơn màng mỏng
Bôi trơn hỗn hợp

Bôi trơn thủy động
Bôi trơn thủy động xảy ra khi tải trọng nhỏ và vận tốc lớn. Dầu được đưa vào giữa
hai bề mặt và chảy thành lớp, bề dày lớp dầu lớn hơn độ lồi lõm của các bề mặt. Chế
độ bôi trơn này là hiệu quả nhất vì giảm tối đa ma sát giữa hai bề mặt kim loại, chỉ còn
ma sát nhớt của các lớp dầu. Máy móc trong các điều kiện làm việc bình thường được
tính toán để bôi trơn ở chế độ này.

Hình 2: Chế độ bôi trơn thủy động.
Bôi trơn màng mỏng
Bôi trơn màng mỏng là chế độ bôi trơn xuất hiện khi các bề mặt bị ép sát vào nhau
do tải trọng lớn mà vận tốc lại rất nhỏ, chính là những lúc máy móc khởi động hoặc
xuất hiện những tải trọng va chạm. Lớp dầu sẽ không đủ dầy để ngăn cách các bề mặt,
[Type text]

Page 6

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

6


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
do đó ma sát và mài mòn rất lớn. Đây là chế độ bôi trơn khắc nghiệt và đòi hỏi dầu
nhớt phải có các phụ gia cực áp.

Hình 3: Chế độ bôi trơn màng mỏng.
Bôi trơn hỗn hợp
Bôi trơn hỗn hợp là trung gian giữa hai chế độ trên. Bề dầy lớp dầu tương đương
với độ lồi lõm của hai bề mặt nên không ngăn cách chúng hoàn toàn.

Hình 4: Chế độ bôi trơn hỗn hợp.
Trong khi máy móc làm việc thì vận tốc, tải trọng và nhiệt độ có thể thay đổi nên
các chế độ bôi trơn nói trên sẽ thay đổi tương ứng như mô tả trong giản đồ Stribeck
bên dưới.

[Type text]

Page 7

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

7


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì

Hình 5: Giản đồ Stribeck mô tả các chế độ bôi trơn.

1.1.3 Một số tính chất lý hóa của dầu nhờn
3.1. Độ nhớt
Là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại sinh ra ngay trong
lòng chất lỏng khi có sự chuyển động tương đối của các phân tử với nhau. Độ nhớt
tăng thì ma sát tăng và ngược lại. Độ nhớt là một tính chất quan trọng của dầu bôi trơn,
nó quyết định chế độ bôi trơn khi điều kiện làm việc đã được xác định.
Như vậy, đối với mỗi chi tiết hay bộ phận của máy móc thì điều cơ bản là phải dùng
dầu bôi trơn đúng với quy định của nhà chế tạo, khi độ nhớt lớn hay nhỏ đều gây ra
những tác hại:
Nếu như độ nhớt lớn:
 Trở lực ma sát nội tại tăng lên, động cơ phải tốn nhiều năng lượng hơn để
duy trì hoạt động bình tường dẫn đến công suất động cơ bị giảm.
 Độ nhớt cao làm cho khi mới bắt đầu khởi động thì dầu bôi trơn di chuyển

đến các bề mặt chậm, đôi khi không phủ hết các bề mặt chi tiết do đó dễ tạo
hiện tượng ma sát nửa ướt gây ra mài mòn nhanh chóng.
 Khi dầu bôi trơn có độ nhớt lớn thì khả năng lưu thông qua các bề mặt kém
đi nên khả năng làm sạch và làm mát cũng kém đi.
Nếu như độ nhớt nhỏ:
 Dầu bôi trơn có độ nhớt nhỏ thì dễ bị đẩy ra khỏi bề mặt bôi trơn, độ dày
màng dầu quá mỏng gây mài mòn nhanh chóng.
[Type text]

Page 8

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

8


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
 Khi độ nhớt nhỏ thì khả năng bám dính kém do đó giảm khả năng làm kín.
 Mất mát dầu bôi trơn tăng lên.
1.1.3.1 Chỉ số độ nhớt
Một đặc trưng quan trọng của độ nhớt là sự thay đổi của nó theo nhiệt độ, khi nhiệt
độ tăng thì độ nhớt giảm và ngược lại. Để đặc trưng cho sự thay đổi độ nhớt theo nhiệt
độ người ta dùng khái niệm chỉ số độ nhớt.
Chỉ số độ nhớt được xác định bằng cách so sánh sự thay đổi độ nhớt của nó theo
nhiệt độ với sự thay đổi độ nhớt của hai họ dầu chuẩn, họ thứ nhất là loại có sự thay
đổi rất lớn theo nhiệt độ (loại hydrocacbon naphten), loại này được quy định chỉ số độ
nhớt bằng 0, còn loại thứ hai ít thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ (loại hydrocacbon
paraffin), loại này được quy định chỉ số độ nhớt bằng 100.

1.1.3.2 Chỉ số kiềm và axit
Độ axit thường được biểu diễn thông qua chỉ số axit tổng (TAN) cho biết số mg
KOH cần thiết để trung hòa tất cả các hợp chất mang tính axit có mặt trong 1g dầu.
Độ kiềm được biểu thị bằng chỉ số kiềm tổng (TBN) cho biết số mg KOH tương
đương với lượng axit HCl (hoặc HClO4) cần thiết để trung hòa các hợp chất mang tính
kiềm chứa trong 1g dầu.
Trong dầu mới và dầu đã sử dụng, các thành phần có tính axit bao gồm axit hữu cơ
và vô cơ, este, các hợp chất phenol, keo, nhựa, muối của các kim loại nặng và một số
loại phụ gia.
Việc xác định chỉ số trung hòa có một ý nghĩa rất lớn trong quá trình sản xuất chế
biến cũng như sử dụng dầu nhờn. Khi sản xuất dầu nhờn, nhà sản xuất thường đưa
thêm một lượng kiềm vào, với mục đích trung hòa và làm giảm lượng axit sinh ra
trong quá trình sử dụng. Do đó trong dầu nhờn thương phẩm luôn chứa một lượng
kiềm nhất định nào đó. Chỉ số axit là đại lượng cho biết độ biến chất của dầu nhờn
trong quá trình làm việc. Tuy nhiên đó không phải là tiêu chuẩn duy nhất để xác định
sự biến chất của dầu do quá trình oxy hóa mà còn phải xem xét đến thông số khác như:
độ nhớt, hàm lượng tạp chất cơ học và cặn.
Đối với hầu hết các loại dầu bôi trơn đều có TAN ban đầu tương đối nhỏ và tăng
dần trong quá trính sử dụng. Khi TAN tăng lên sẽ đánh mất tính năng chống oxy hóa
[Type text]

Page 9

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

9


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì
của dầu nhờn và lúc đó dầu lại bị oxy hóa làm cho TAN trong dầu lại tiếp tục tăng lên
và sẽ làm giảm tuổi thọ của dầu.
1.1.3.3 Hàm lượng cặn cacbon
Là phần trăm cặn thu được sau khi dầu trải qua một quá trình bay hơi, cracking và
cốc hóa trong những điều kiện xác định.
Dầu bôi trơn càng được tinh chế nghiêm ngặt bao nhiêu thì hàm lượng cặn cacbon
càng thấp bấy nhiêu. Vì vậy, hàm lượng cặn cacbon có thể dùng để đánh giá chất
lượng cho một loại dầu gốc, qua đó ảnh hưởng tới việc lựa chọn phụ gia cho dầu bôi
trơn. Phương pháp xác định hàm lượng cặn cacbon cũng giúp cho việc lựa chọn loại
dầu thích hợp cho từng ứng dụng như dùng cho máy nén khí, các quá trình xử lý nhiệt,
các ổ đỡ chịu nhiệt cao.
Cặn cacbon của sản phẩm dầu được xác định bởi hai phương pháp: Cặn cacbon
condradson (ASTM D189) và cặn cacbon rambottom (ASTM D524).
1.1.3.4 Một số tính chất khác





Độ ổn định oxy hóa;
Tính ăn mòn;
Hàm lượng tro;
Nhiệt độ vẩn đục và nhiệt độ đông đặc.

1.2 THÀNH PHẦN DẦU NHỜN
Dầu nhờn dùng để bôi trơn cho các động cơ hoạt động vận hành trong thực tế là hỗn
hợp bao gồm dầu gốc và phụ gia. Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của các nhà chế
tạo máy móc và thiết bị thì dầu nhờn thương phẩm ngày nay ngoài việc chứa nhiều
phụ gia khác nhau nhằm đảm bảo các chức năng bôi trơn thì chính bản thân dầu gốc

cũng được thay đổi nhiều để hoàn thiện các chức năng bôi trơn. Đây chính là lí do mà
dầu mỡ động thực vật hầu như không được sử dụng trong vấn đề bôi trơn nữa mà thay
vào đó là dầu khoáng đã được xử lý qua nhiều công đoạn khác nhau và dầu tổng hợp
ngày càng được sử dụng nhiều.
1.2.1 Công nghệ sản xuất dầu gốc
Dầu gốc là dầu thu được sau quá trình chế biến, xử lý tổng hợp bằng hai phương
pháp chính, đó là phương pháp vật lý như trích ly, hấp thụ, hấp phụ… và phương pháp
[Type text]

Page 10

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

10


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
hóa học như xử lý axit kết hợp với kiềm, xử lý bằng hydro... Phần lớn dầu gốc được
chế biến từ dầu thô và được gọi là dầu khoáng. Còn các loại dầu gốc được chế biến từ
việc tổng hợp bằng các phản ứng hóa học từ các hợp chất có phân tử lượng thấp hơn,
có thể cho loại dầu nhờn có các tính chất như đã định từ trước được gọi là dầu tổng
hợp. Do đó, dầu tổng hợp có tính chất tốt hơn so với dầu gốc thể hiện qua tính năng
bôi trơn, thời gian sử dụng dài và ít hao tổn. Tuy nhiên, giá thành cao là nhược điểm
lớn của loại dầu này. Vì vậy, dầu nhờn sản xuất từ dầu khoáng vẫn chiếm ưu thế hơn
do nó có những ưu điểm như: Công nghệ sản xuất đơn giản, giá thành rẻ.
Đối với dầu nhờn bôi trơn thì độ nhớt mà cụ thể hơn trong quá trình làm việc thì chỉ
số độ nhớt là một tính chất quan trọng nhất như đã nêu từ trước. Như vậy, cấu tử nào
cho chỉ số độ nhớt cao nhất sẽ là cấu tử quý đối với dầu nhờn. Qua các tính chất của

các họ hydrocacbon có trong dầu gốc khoáng, ta thấy rằng:
 Các hợp chất n-paraffin cho chỉ số độ nhớt rất cao (VI~200), nhưng điểm chảy
lớn hơn nhiều so với nhiệt độ môi trường nên khả năng làm việc ở nhiệt độ thấp
rất hạn chế. Do đó, hàm lượng cấu tử này cần được khống chế trong một giới
hạn cho phép.
 Các hợp chất i-paraffin có chỉ số độ nhớt thấp hơn so với n-paraffin nhưng vẫn
cao hơn các cấu tử khác. Ngoài ra, các i-paraffin có mạch nhánh dài nên có
điểm chảy khá thấp, tính bền oxi hóa cao. Vì vậy, đây là cấu tử lí tưởng để sản
xuất dầu nhờn.
 Các hợp chất naphtenic và aromatic đơn vòng có có chỉ số độ nhớt thấp hơn nparaffin, điểm chảy thấp hơn n-paraffin nên đây là cấu tử thuận lợi cho sản xuất
dầu nhờn.
 Naphtenic và aromatic đa vòng có chỉ số độ nhớt rất thấp, chứa nhiều hợp chất
của N và S, tính bến oxi hóa kém nên cần được loại bỏ. [1]

[Type text]

Page 11

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

11


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì

Hình 6: Mục đích chung của quá trình xử lý dầu gốc. [2]
Trước đây người ta chỉ lấy phần cặn của quá trình chưng cất khí quyển làm nguyên

liệu cho sản suất dầu nhờn. Khi chưng cất chân không cặn này thì người ta thu được
các phân đoạn dầu nhờn sau đó đưa qua các qua trình chế biến khác như trích ly loại
bỏ Aromatic, tách sáp và hoàn thiện bằng việc xử lý bằng hydro sẽ thu được các loại
dầu gốc khác nhau.
Khi ngành công nghiệp chế tạo máy móc phát triển mạnh và nhất là khi ngành công
nghiệp nặng phát triển nó đòi hỏi các chủng loại dầu nhờn ngày càng đa dạng và chất
lượng ngày càng cao, điều này đã bắt buộc các nhà sản xuất dầu nhờn phải nghiên cứu
để tận dụng thêm phần cặn chưng cất khí quyển làm nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn
có độ nhớt cao phục vụ ở những nơi có tải trọng nặng.

[Type text]

Page 12

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

12


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì

Hình 7: Sơ đồ quá trình sản xuất dầu nhờn. [13]
Như vậy, nguyên liệu cho sản xuất dầu khoáng là cặn chưng cất khí quyển và cặn
chưng cất chân không.
 Dầu khoáng sản xuất từ cặn chưng cất khí quyển.
Là phần cặn có nhiệt độ sôi thường cao hơn 350°C của quá trình chưng cất dầu thô
ở áp suất khí quyển. Phần cặn này có thể đem đi đốt hoặc làm nguyên liệu để sản xuất

dầu gốc. Để sản xuất dầu gốc người ta đem chưng cất chân không thu được phân đoạn
có nhiệt độ sôi khác nhau:
 Phân đoạn dầu nhẹ (LVGO: Light Vacuum Gas Oil) có nhiệt độ sôi từ 300°C 350°C.
 Phân đoạn dầu trung bình (MVGO: Medium Vacuum Gas Oil) có nhiệt độ từ
350°C - 420°C.
 Phân đoạn dầu nặng (HVGO: Heavy Vacuum Gas Oil) có nhiệt độ từ 420°C 500°C. Thành phần của các phân đoạn này gồm những phân tử hydrocacbon có
số carbon từ C21-C40, những hydrocacbon trong phân đoạn này có trọng lượng
phân tử lớn (1000 – 10000), cấu trúc phức tạp, bao gồm:
- Các parafin mạch thẳng và mạch nhánh.
- Các hydrocacbon naphten đơn hay đa vòng, có cấu trúc vòng xyclohexan
thường gắn với mạch nhánh parafin.
[Type text]

Page 13

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

13


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
- Các hydrocacbon thơm đơn hay đa vòng chủ yếu chứa mạch nhánh ankyl,
nhưng chủ yếu là 1 đến 3 vòng.
- Các hợp chất lai hợp mà chủ yếu là giữa naphten và parafin, giữa naphten
và hydrocacbon thơm.
 Dầu khoáng sản xuất từ cặn chưng cất chân không
Là phần cặn còn lại của quá trình chưng cất chân không, có nhiệt độ sôi thường trên
500°C. Đây là phần nặng nhất của dầu thô, nó tập trung các cấu tử có số nguyên tử

carbon từ 41 trở lên, thậm chí lên đến 80, có trọng lượng phân tử lớn, có cấu trúc phức
tạp, chủ yếu là các hợp chất đa vòng ngưng tụ cao. Do đó, thành phần của phân đoạn
này không được chia theo từng hợp chất riêng biệt mà phân làm ba phân đoạn:
 Phân đoạn môi trường dầu là pha nhẹ nhất của phần cặn bao gồm các
hydrocacbon paraffin, cycloparaffin và aromatic nhẹ. Khối lượng phân tử trung
bình của chúng khoảng 700. Phân đoạn này hòa tan được các dung môi nhẹ như
n-paraffin nhưng người ta không thể tách nó bằng các chất hấp phụ như
silicagen hay là than hoạt tính vì đây là những hợp chất không có cực.
 Phân đoạn nhựa có cấu trúc phân tử được tạo thành từ các hợp chất aromatic
ngưng tụ có mạch vòng béo (cycloalophatic) dài đảm bảo được độ hòa tan của
chúng trong môi trường dầu. Phân đoạn nhựa cũng hòa tan được trong các dung
môi như nhóm dầu nhưng nó là hợp chất có cực nên có thể tách ra bằng các
chất như than hoạt tính hay silicagen. Khối lượng phân tử trung bình của chúng
khoảng 1000. Môi trường dầu mà nhựa thường được nhóm lại dưới tên gọi là
malten.
 Phân đoạn asphalten có cấu trúc thơm đa vòng ngưng tụ, chứa khoảng chừng từ
6-20 vòng aromatic. Khối lượng phân tử trung bình của nó khoảng 1000 đến
2000. Hầu hết hợp chất cơ kim của dầu mỏ đều tập trung trong phân đoạn này.
Nhóm dầu, nhựa, asphanten tồn tại ở trạng thái hệ keo, trong đó asphalten tồn tại
dưới dạng các hạt nhỏ (có kích thước khoảng vài A 0) được bao bọc bởi nhựa và lơ lửng
trong môi trường dầu. Ngoài ba nhóm chất trên, trong cặn chưng cất chân không còn
tồn tại các hợp chất cơ kim của kim loại nặng, các hợp chất carbon, cacboit, các hợp
chất này không tan trong các dung môi thông thường, chỉ tan trong pyridine.
1.2.2 Phụ gia
[Type text]

Page 14

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

14


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
Phụ gia là những hợp chất hữu cơ, cơ kim và vô cơ, thậm chí là các nguyên tố, được
thêm và các chất bôi trơn nhằm cải thiện một tính chất có sẵn hay mang lại cho chất
bôi trơn những tính chất mong muốn.
Dầu gốc ảnh hưởng đến phụ gia qua hai tính năng chính: Tính hòa tan và tính tương
hợp.
Tính tương hợp của dầu gốc phụ thuộc rất nhiều vào thành phần của nó mà cụ thể là
phụ thuộc vào cách tổng hợp hay phương pháp chế biến mà dầu gốc mang tính axit,
bazơ hay trung tính, các hợp chất này có thể tác dụng với phụ gia làm mất chức năng
của phụ gia.
Hydrocacbon tổng hợp có khả năng hòa tan phụ gia kém (ngược lại với dầu
khoáng), nhưng chúng có tính tương hợp với phụ gia rất tốt. Do vây hydrocacbon tổng
hợp có thể pha lẫn với dầu khoáng để đạt được giá trị tối ưu giữa tính hòa tan và tính
tương hợp.
Yêu cầu chung cho một loại phụ gia
Các loại phụ gia khi được phối trộn trong dầu thì nó cần những yêu cầu sau:










Dễ hòa tan trong dầu và không phản ứng với dầu;
Không tan hoặc ít tan trong nước;
Không ảnh hưởng đến tác dụng nhũ hóa của dầu;
Không bị phân hủy bởi nước và kim loại;
Không gây ăn mòn kim loại;
Không bị bốc hơi ở nhiệt độ làm việc;
Không làm tăng tính hút ẩm của dầu;
Hoạt tính có thể kiểm tra được;
Không hoặc ít độc, giá thành thấp, dễ kiếm.

Trong thực tế thì phụ thuộc vào điều kiện làm việc mà người ta có thể chấp nhận
mức độ đạt được của phụ gia.
Phân loại phụ gia
Một loại phụ gia thông thường được sử dụng để thực hiện một chức năng nhất định,
nhưng cũng có những phụ gia có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Vì vậy,
việc phân loại phụ gia đôi khi không được rõ ràng. Thông thường phụ gia được phân
loại theo chức năng của nó, bao gồm những loại sau:
 Phụ gia chống đông;
 Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt;
[Type text]

Page 15

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

15


[Type the document title]

Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
 Phụ gia tẩy rửa;
 Phụ gia phân tán;
 Phụ gia chống oxi hóa;
 Phụ gia chống ăn mòn và chất ức chế gỉ;
 Phụ gia khử nhũ;
 Phụ gia chống tạo bọt;
 Phụ gia tribology: Phụ gia chống mài mòn, phụ gia cực áp và phụ gia biến tính
ma sát.
Trong khuôn khổ đồ án này, chúng tôi sẽ quan tâm, phân tích hai phụ gia ảnh hưởng
trực tiếp tới quá trình tái sinh là phụ gia phân tán và phụ gia tẩy rửa.
1.2.2.1 Phụ gia phân tán
Khi làm việc trong những điều kiện khắc nghiệt thì dầu nhờn nhanh chóng bị nhiễm
bẩn bởi các tạp chất của quá trình oxy hóa, đó là bồ hóng và cặn cacbon đến từ quá
trình cháy, mạt kim loại do sự mài mòn. Các tạp chất này sẽ làm hỏng bề mặt các chi
tiết nhanh chóng.
Phụ gia phân tán có vai trò ngăn cản các cặn bẩn không kết tụ thành các hạt lớn có
khả năng lắng đọng trên các bề mặt chi tiết mà phân tán trong dầu.
Như vậy, cơ chế hoạt động của chất phân tán là làm yếu lực liên kết giữa các tiểu
phân riêng biệt với nhau, tạo điều kiện làm phân 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 của
dầu không bị kết tụ và đóng cặn lại trong động cơ.
Phụ gia phân tán tồn tại dưới 3 dạng: Alkenyl succunimide, este succinic, base
mannich.
Các phụ gia phân tán có cấu tạo gồm ba 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 hydrocacbon mạch dài giúp cho phụ gia có thể tan

tốt trong dầu gốc được sử dụng.
 Nhóm phân cực thường chứa các nguyên tố N, O, hoặc P.
Cấu trúc chung của các chất phân tán được mô tả như hình theo sau:

[Type text]

Page 16

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

16


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì

Hình 8: Cấu trúc chung của phụ gia phân tán.
1.2.2.2 Phụ gia tẩy rửa
Dầu nhờn làm việc dưới điều kiện khắc nghiệt có thể xuất hiện sự cháy của nhiên
liệu hay sự oxi hoá dầu nhờn. Đây chính là nguyên nhân gây ra các sản phẩm axit và
một lượng lớn cặn bẩn... chúng có thể làm tăng độ nhớt của dầu, gây ăn mòn, làm dầu
mất tính đồng nhất, lắng đọng lên 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 khối 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. Ngoài ra thành phần kiềm trong phụ gia tẩy rửa còn có
tác dụng trung hòa axit và giảm hiệu ứng ăn mòn của chúng.
Các phụ gia tẩy rửa thường được sử dụng là sunfonat (canxi sunfonat trung tính,
canxi sunfonat kiềm và canxi sunfonat kiềm cao) ngoài ra còn có phenolat, salicylat,
photphonat,…
Hai loại phụ gia kể trên là nguyên nhân khiến quy trình tái sinh dầu bằng phương pháp
Axit trước đây không thể áp dụng vào điều kiện hiện tại.
1.2.2.3 Các loại phụ gia khác và vai trò
 Phụ gia chống đông: Hạ điểm chảy của dầu, tăng khả năng làm việc ở nhiệt độ
thấp.
 Phụ gia cải thiện chỉ số độ nhớt: Làm giảm sự thay đổi độ nhớt của dầu theo
nhiệt độ.
[Type text]

Page 17

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

17


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
 Phụ gia chống oxi hóa: Làm chậm quá trình oxy hóa của dầu nhờn, giảm tạo
cặn và ăn mòn các chi tiết cơ cấu làm việc ở nhiệt độ cao.
 Phụ gia chống ăn mòn và chất ức chế gỉ.
 Phụ gia khử nhũ: Chống lại những tác dụng không mong muốn của nước có
trong dầu bằng cách cải thiện tính bền với nước.
 Phụ gia chống tạo bọt: Ngăn cản sự tạo bọt của dầu do đó giảm tổn thất và tăng

sự lưu thông của dầu.
 Phụ gia tribology: Phụ gia chống mài mòn, phụ gia cực áp và phụ gia biến tính
ma sát.
Bảng 1: Công thức hóa học tổng quát của dầu nhờn động cơ. [8]
Thành phần

Phần trăm theo khối lượng

Dầu gốc (SAE 30 ÷ 40)
Phụ gia tẩy rửa
Phụ gia phân tán
Zn Đithiophốtphát
Chất chống oxyhóa
Chất giảm ma sát
Chất chống bọt
Chất hạ điểm đông đặc

71.5% – 96.2%
2% – 10%
1% – 9%
0.5% – 3%
0.1% – 2%
0.1% – 3%
2 – 15ppm
0.1% – 1.5%

1.3 CÁC VẤN ĐỀ VỀ DẦU NHỜN ĐÃ QUA SỬ DỤNG
Dầu nhờn phế thải là dầu nhờn sau khi sử dụng được một thời gian nhất định thì
không còn khả năng đáp ứng được các yêu cầu bôi trơn của các thiết bị máy móc, động
cơ và bị thải ra. Trong thành phần dầu nhờn thải có các thành phần gây ra sự giảm chất

lượng:
 Các hợp chất có màu tối, sản phẩm của quá trình oxi hóa như các hợp chất
nhựa, axit.
 Các hạt kim loại sinh ra do mài mòn thiết bị.
 Nước bị lẫn vào từ các nguồn khác nhau như hơi ẩm trong không khí, sản phẩm
của quá trình oxi hóa, dầu thải thu gom không đúng qui định...
 Nhiên liệu do sự ngưng đọng của hỗn hợp làm việc của động cơ trên thành
xylanh và trộn lẫn với dầu nhờn.
[Type text]

Page 18

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

18


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
 Do tác dụng của các cấu tử phân tán tẩy rửa của phụ gia sẽ chứa nhiều tạp chất
phân tán mịn tạo thành hệ huyền phù bền vững trong dầu.
Các thành phần này làm cho dầu nhờn có màu tối, độ nhớt thay đổi (có thể tăng
hoặc giảm), chỉ số độ nhớt giảm, thành phần cơ học và hàm nước trong dầu tăng lên.
Đặc tính của dầu nhờn bị thay đổi và không thích hợp với yêu cầu sử dụng, nếu qua
một thời gian sử dụng nhất định mà không thay dầu nhờn thì sẽ làm cho máy móc hư
hỏng nhanh chóng.
1.3.1 Khả năng gây ô nhiễm và quản lý dầu nhờn thải
Với mục đích hướng tới tái sinh dầu thải, chúng tôi cần phải phân tích khả năng gây
ô nhiễm của dầu nhờn từ nhiều công đoạn khác nhau, từ việc thu gom tới tồn chứa và

xử lý.
Thu gom.
Việc thu gom dầu thải phải thực hiện đúng quy định và không được làm dầu nhiễm
bẩn thêm đất đá, nước, các tạp chất khác.
Vận chuyển.
Khi vận chuyển dầu nhờn thải phải đảm bảo các yếu tố an toàn sau:
 Bền vững cơ học và hóa học.
 Không rò rỉ, thất thoát dầu ra môi trường.
 Có thiết bị xử lý khi sự cố xảy ra.
Khả năng gây ô nhiễm.
Trước đây dầu thải có thể được loại bỏ bằng cách đốt hoặc thải trực tiếp ra môi
trường, cách giải quyết này tuy đơn giản và rẻ tiền nhưng gây tác động không hề nhỏ
lên môi trường đất, nước và không khí.
Dầu thải nếu đổ trực tiếp vào môi trường nước sẽ ảnh hưởng xấu tới các lại động
vật thủy sinh như làm tăng chỉ số COD, vệt dầu loang khiến các loại động vật thủy
sinh không thể hô hấp được hoặc nó sẽ bám lên cơ thể và giết chết chúng.
Nếu đốt bỏ dầu thải sẽ gây ô nhiễm không khí. Nếu thải ra đất sẽ khiến cho vùng
đất đó hoàn toàn không có khả năng cach tác.
1.3.2 Khả năng sử dụng dầu nhờn thải.
[Type text]

Page 19

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

19


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp

GVHD TS Trương Hữu Trì
Theo các tài liệu được công bố thì dầu nhờn thải được tái chế và sử dụng cho các
mục đích như sau:
 Phối trộn làm chất đốt, nhiên liệu.
 Tái sử dụng làm dầu gốc để sản xuất dầu nhờn với nhiều cấp độ khác nhau.[14]
 Nhiệt phân để sản xuất nhiên liệu diesel.[9]
Những lĩnh vực ứng dụng nêu trên đã được áp dụng trong thực tế sản xuất, đặc biệt
ở lĩnh vực sản xuất dầu bôi trơn yêu cầu chất lượng dầu gốc thu được sau quá trình
tái sinh khá cao. Trong khuôn khổ đồ án này, chúng tôi hướng đến mục đích thu được
dầu tái sinh với hiệu suất cao và đạt chất lượng nhất định nhằm sử dụng làm nguyên
liệu để sản xuất mỡ bảo quản - một hướng đi khá mới của việc sử dụng dầu gốc thu
được sau quá trình tái sinh.

[Type text]

Page 20

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

20


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
2

GVHD TS Trương Hữu Trì

CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁI SINH DẦU THẢI

2.1 NGUYÊN NHÂN LÀM DẦU BIẾN CHẤT
Bản chất của quá trình tái sinh dầu thải là quá trình tách loại các chất bẩn ra khỏi
dầu thải, phục hồi các tính chất ban đầu của dầu. Đặc tính và mức độ biến chất của dầu
sẽ quyết định phương pháp tái sinh. Vì vậy, khi quyết định tái sinh dầu thải, cần phải
căn cứ vào loại, mức độ biến chất của dầu thải và vào mục đích sử dụng sau khi tái
sinh để quyết định phương pháp tái sinh cho phù hợp.
Việc tách loại các chất bẩn có thể được thực hiện bằng các phương pháp vật lý như
lắng, lọc, ly tâm, chưng cất hoặc hóa lý như đông tụ, hấp phụ hay bằng phương pháp
hóa học như xử lý bằng axit, kiềm.
Trước khi nghiên cứu tái sinh dầu thải, chúng ta cần xem xét nguyên nhân gây nên
hiện tượng biến chất của dầu nhờn, để từ đó hiểu được bản chất của hiện tượng giảm
chất lượng. Một cách tổng quát thì quá trình biến chất được chia thành những nguyên
nhân sau:





Sự oxy hóa;
Sự nhiễm bẩn bởi các tạp chất;
Sự làm loãng bởi nhiên liệu;
Sự phân hủy bởi nhiệt.

Các nguyên nhân kể trên sẽ được phân tích làm rõ trong các phần sau:
2.1.1 Sự oxy hóa
Phản ứng oxy hóa là phản ứng mà oxy kết hợp với các chất khác, nói rộng hơn, đó
là bất cứ phản ứng nào trong đó có sự trao đổi điện tử.
Khi làm việc trong các động cơ, máy móc và các thiết bị, khi bảo quản trong kho
cũng như khi vận chuyển dầu đều tiếp xúc trực tiếp với oxi của không khí. Sự tiếp xúc
này là nguyên nhân chủ yếu gây nên sự biến đổi về mặt hóa học của dầu.

Trong quá trình oxi hóa, các tính chất lý hóa của dầu sẽ bị thay đổi. Theo quy luật,
sự thay đổi này dẫn đến sự giảm sút các chỉ tiêu chất lượng của dầu nhờn. Nếu sự oxi
hóa xảy ra ở mức độ đủ sâu thì ta sẽ phải loại bỏ dầu nhờn khỏi hệ thống bôi trơn của
máy móc và thay dầu nhờn mới.
[Type text]

Page 21

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

21


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
Hầu hết các hợp phần của dầu bôi trơn đều phản ứng với oxy, tuy nhiên tốc độ phản
ứng với oxy của mỗi nhóm chất là khác nhau và tăng dần theo thứ tự sau:
n-Parafin < iso-parafin < cyclo paraffin 1 vòng < naphthen nhiều vòng < aromatic
đơn vòng < aromatic nhiều vòng.[1]
Cơ chế quá trình oxy hóa được diễn ra theo cơ chế chuỗi gốc 3 giai đoạn:
Khơi mào: là giai đoạn xảy ra phản ứng giữa hydrocacbon và oxy tạo các gốc tự do.
Giai đoạn này xảy ra chậm và cần năng lượng.
Lan truyền: giai đoạn này xảy ra sự phân nhánh chuỗi, phát triển mạch. Giai đoạn
này xảy ra nhanh.
Kết thúc: là giai đoạn các gốc tự do kết hợp lại với nhau tạo thành các hợp chất
không hoạt động và kết thúc chuỗi phản ứng.
Đồ thị được cho ở dưới đây thể hiện hai giai đoạn đầu tiên của quá trình oxy hóa,
trong đó giai đoạn đầu diễn ra rất chậm, giai đoạn thứ 2 xảy ra phản ứng oxy hóa mãnh
liệt khiến lượng oxy tiêu thụ tăng nhanh đột biến.

Hình 9: Quá trình oxy hóa theo thời gian của dầu nhờn.
Khi quá trình oxy hóa diễn ra trong giai đoạn đầu thì quá trình oxi hóa xảy ra chậm
sau đó cường độ tăng dần đến một điểm cực đại rồi chậm dần đến lúc không đổi.
Trong quá trình làm việc của dầu nhờn trong động cơ, với quá trình phân hủy và tạo ra
các sản phẩm oxi hóa đầu tiên như các axit hữu cơ, phenol, rượu, andehyt, các chất
nhựa... Sẽ dẫn đến các quá trình thứ cấp chẳng hạn như quá trình polyme hóa và ngưng
tụ, hai quá trình này tạo ra các sản phẩm trung tính như asphalten, cacben, cacboit
hoặc có tính axit như axit asphaltogen.
Sản phẩm của quá trình oxi hóa sâu và ngưng tụ là các axit chứa oxy, axit
[Type text]

Page 22

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

22


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
asphaltogen, các asphalten, các cacben và các hợp chất cacboit. Các chất này khác với
nhựa và axit, nó không tan trong dầu. Chúng tạo hệ keo hoặc ngưng tụ thành cặn trong
dầu. Dầu trong quá trình chịu tác động lâu dài của ánh sáng, cùng với sự xâm nhập của
không khí sẽ làm sẫm màu dầu, do lúc này trong dầu tạo ra các chất nhựa và các chất
khác. Dưới đây là sơ đồ thể hiện đặc tính tan trong dung môi để phân biệt từng loại
chất.

Hình 10: Sơ đồ thể hiện sự phân biệt giữa các phần khác nhau trong dầu.

Ngoài các quá trình kể trên, trong quá trình sử dụng dầu còn bị nhiễm bẩn vì SOx có
trong sản phẩm cháy của nhiên liệu. Trong nhiên liệu luôn có chứa một lượng lưu
huỳnh nhỏ, khi cháy trong buồng đốt sẽ sinh ra khí SO x, khí này sẽ theo dầu nhờn bám
trên thành xylanh và theo dầu xuống cacte làm tăng hàm lượng axit trong dầu. Axit
này kết hợp với nước có trong dầu nhờn là chất gây ăn mòn mạnh, làm giảm chất
lượng dầu.
2.1.2 Nhiễm bẩn bởi các tạp chất
Các mạt kim loại có lẫn trong dầu thường đến từ sự mài mòn bề mặt các chi tiết.
Các tạp chất này gây ra sự mài mòn lớn cho các bề mặt của chi tiết trong quá trình làm
việc.
Trong quá trình làm việc của dầu thì dầu còn bị nhiễm nước, nguyên nhân là do
nước có từ không khí xung quanh, từ các sản phẩm cháy của nhiên liệu và do cả sự
[Type text]

Page 23

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

23


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
không kín của hệ thống làm mát động cơ. Nước nằm trong dầu ở dạng hòa tan hoặc
dạng nhũ tương, tùy thuộc vào từng điều kiện cụ thể mà nó có thể chuyển từ dạng này
sang dạng khác.
2.1.3 Sự pha loãng bởi nhiên liệu
Đối với các động cơ đốt trong, dầu nhờn không chỉ có vai trò bôi trơn, tản nhiệt mà
chúng còn có tác dụng làm kín, khít các khe hở không cho các khí cháy từ xylanh lọt

xuống cacte, việc này được thực hiện nhờ một lớp màng dầu bám trên thành xylanh.
Lớp màng mỏng này phải đảm bảo độ nhớt thích hợp để có thể thực hiện tốt chức năng
bôi trơn chống ma sát và làm kín khít của mình.
Sau đây là đồ thị thể hiện hiện tượng dầu nhờn bị pha loãng bởi nhiên liệu.

Hình 11: Đường cong chưng cất của nhiên liệu xăng. [10]
Như được thể hiện trên đồ thị hình 12, đối với phần cất 90%, khi nhiệt độ sôi tương
ứng với phần cất này có giá trị cao sẽ dẫn đến hiện tượng khi nhiên liệu được đốt cháy
trong buồng đốt, phần nhiên liệu này không bị đốt cháy như phần có nhiệt độ sôi nhỏ
hơn hay có thể bị phân hủy như phần cất có nhiệt độ sôi cao hơn mà chúng có xu
hướng ngưng tụ để tạo ra sản phẩm nặng hơn và trộn lẫn vào màng dầu trên thành
xylanh. Các hợp chất ngưng tụ này thường có độ nhớt nhỏ hơn dầu nhờn, do đó dễ gây
[Type text]

Page 24

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

24


[Type the document title]
Đồ án tốt nghiệp
GVHD TS Trương Hữu Trì
nên hiện tượng mài mòn cục bộ. Ngoài ra khi lượng nhiên liệu ngưng tụ trộn lẫn nhiều
sẽ làm độ nhớt giảm.
2.1.4 Sự phân hủy bởi nhiệt
Khi dầu tiếp xúc với các phân tử nhiệt độ cao của máy móc thì xảy ra sự phân hủy
nhiệt. Kết quả của quá trình này là tạo ra các sản phẩm nhẹ dễ bay hơi cùng với các
cấu tử nặng. Ngoài ra, dầu còn chịu sự đốt nóng cục bộ khá lớn. Sự phân hủy nhiệt của

dầu khoáng phụ thuộc trước hết là vào thành phần hydrocacbon trong nó. Các
hydrocacbon trong dầu mà có cấu trúc càng phức tạp mạch càng dài thì nó càng dễ
dàng bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ cao.
2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁI SINH DẦU NHỜN
Như đã trình bày ở các phần trước, có nhiều nguyên nhân làm giảm chất lượng dầu
nhờn, mỗi nguyên nhân có mức độ tác động và gây ra tác hại khác nhau. Tùy thuộc
vào đối tượng và thời gian sử dụng mà mức độ biến chất của dầu thải sẽ khác nhau. Do
đó tùy theo mức độ biến chất và mục đích sử dụng dầu tái sinh mà trong thực tế đã có
nhiều phương pháp tái sinh khác nhau.
Phương pháp được sử dụng trong thực tế bao gồm: Tên các phương pháp. Mỗi một
phương pháp thương có những ưu nhược điểm riêng. Trong thực tế người ta thường
kết hợp một số phương pháp khác nhau để đạt được chất lượng mong muốn.
Dưới đây chúng tôi sẽ trình bày một cách tổng quát về các phương pháp tái sinh
thường được sử dụng hiện nay.
2.2.1 Phương pháp đông tụ
Đông tụ là phương pháp thường được sử dụng cho những dầu thải không lọc, bản
chất của đông tụ là sự tập hợp những hạt keo, tạo ra những chất kết tụ lắng xuống. Có
thể gây đông tụ bằng tác động cơ học, bằng nhiệt, bằng dòng điện, bằng chất đông tụ.
Chất đông tụ có thể là chất điện ly, chất hoạt động bề mặt hoặc chế phẩm tẩy rửa tổng
hợp.
H2SO4, Na2CO3, Na2SiO3, Na3PO4, là những chất đông tụ điện ly điển hình, chất
đông tụ hoạt động bề mặt có hai loại: Không ion và ion. Tốt hơn cả là những chất hoạt
động bề mặt anion gốc sunfonat mà phổ biến nhất là sunfonol RSO3Na trong đó R là
[Type text]

Page 25

Trương Vĩnh Hùng - Võ Hải Hùng - Lớp: 10H5

25