Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
I.1 Tổng quan về dầu nhờn và dầu gốc

I.1 Tổng quan về dầu nhờn và dầu gốc

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đây là nhóm hydrocacbon chủ yếu có trong dầu nhờn gốc từ dầu mỏ. Hàm lượng

của nhóm này tùy thuộc vào bản chất của dầu mỏ và khoảng nhiệt độ sôi, chiếm

khoảng từ 40% - 90% của dầu nhờn gốc. Nhóm hydrocacbon này có cấu trúc chủ yếu

là hydrocacbon naphten vòng 5 - 6 cạnh, có kết hợp các nhánh ankyl hoặc iso ankyl,

số nguyên tử cacbon trong phân tử có thể lên tới 20 đến 70. 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. Thơng

thường người 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 ngưng tụ từ 2 - 4

vòng.



Ngồi hydrocacbon vòng naphten, trong nhóm này còn có các hydrocacbon dạng nparafin và izo-parafin. Hàm lượng của chúng không nhiều và mạch cacbon thường

chứa không quá 20 nguyên tử cacbon và nếu số nguyên tử cacbon lớn hơn 20 thì

paraphin sẽ ở dạng rắn và được tách ra trong qua trình sản xuất dầu nhờn.

b) Nhóm hydrocacbon thơm và hydrocacbon naphten - thơm



Loại này phổ biến ở trong dầu chúng thường nằm ở phân đoạn có nhiệt độ sơi 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 như tính ổn định chống oxy hố, tính

chịu nhiệt, tính chống bào mòn, tính hấp thụ phụ gia phụ thuộc vào tính chất và hàm

lượng của nhóm hydrocacbon này. Tuy nhiên hàm lượng 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 - 400oC) có mặt chủ yếu các hợp chất các dãy



-



đồng đẳng benzen và naphtalen.

Phân đoạn dầu nhờn nặng hơn ( 400 - 450 oC) phát hiện thấy hydrocacbon thơm



-



3 vòng dạng đơn hoăc kép.

Trong phân đoạn có nhiệt độ sơi cao hơn có chứa các chất thuộc dãy đồng đẳng

naphtalen, phenatren, antraxen và một số lượng đáng kể loại hydrocacbon đa



vòng.

c) Nhóm hydrocacbon rắn



Các hydrocacbon rắn có trong nguyên liệu sản xuất dầu nhờn đôi khi lên tới 4050% tuỳ thuộc bản chất của dầu thô. Phần lớn các hợp chất này được loại khỏi dầu bôi

trơn nhờ quy trình lọc tách parafin rắn. Tuỳ theo kĩ thuật lọc mà nhóm hydrocacbon

rắn được tách triệt để hay khơng, nhưng dù sao chúng vẫn còn tồn tại trong dầu với

hàm lượng 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 nhưng lại làm tăng tính

ổn định của độ nhớt theo nhiệt độ và tính ổn định oxy hố. 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 có mạch nhánh alkyl dạng

thẳng hoặc dạng nhánh và một lượng khơng đáng kể hydrocacbon rắn có vòng thơm

và alkyl).

d) Các hợp chất nhựa và asphalten



Các chất nhựa - asphalten bao gồm: Chất nhựa trung tính, asphalten, sunfuacacbon,

các axit asphantic, cacbon và cacboit. Đặc điểm của các hợp chất này là có độ nhớt lớn

nhưng 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 thường hoặc

nhiệt độ cao, nhựa đều rất dễ bị oxy hoá tạo nên các sản phẩm có trọng lượng phân tử

lớn hơn tuỳ theo mức độ bị oxy hoá. Những chất này làm tăng độ nhớt và đồng thời

tạo cặn không tan đọng lại trong các động cơ đốt trong, nếu hàm lượng chất nhựa bị

oxy hố 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 q trình sản

xuất là một khâu cơng nghệ rất quan trọng.

e) Các hợp chất của lưu huỳnh, nitơ, oxy



Những hợp chất chứa S nằm lại trong dầu nhờn chủ yếu là lưu huỳnh dạng sunfua

khi được dùng để bôi trơn các động cơ đốt trong sẽ bị cháy tạo thành SO 2 và SO3 gây

ăn mòn các chi tiết động cơ. Những hợp chất chứa oxy, chủ yếu là các hợp chất axit

naphtenic có trong dầu gây ăn mòn các đường 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 hưởng

đến chất lượng của dầu gốc. Để tăng thời gian sử dụng, cũng như các tính năng sử

dụng của dầu nhờn người 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 tương ứng. Do

đó thành phần hố học của dầu nhờn rất phức tạp.

1.1.3 Quy trình sản xuất dầu nhờn gốc

Mazut

Dầu cất nhẹ



Chưng cất chân khơng

Dầu cất trung



Dầu cất nặng



Cặn gudun



Trích ly, chiết Tách

asphan

bằng dung môi bằng propan

Dầu cất nhẹ



Dầu cất trung



Dầu cất nặng



Tách sáp



Cặn gudron

Sáp



Làm sạch bằng hydro



Dầu gốc

I.2

I.2.1



Tổng quan về nhựa và asphalten

Tính chất vật lý của asphalten

Asphalten là một chất rắn, bở có màu nâu tối, có điểm chảy từ 120 – 140 oC, bị phân

hủy khi đun ở nhiệt độ cao hơn 300oC tạo thành khí và cốc. Asphalten khơng hòa tan

trong rượu, trong xăng nhẹ (eter dầu mỏ), nhưng có thể hòa tan trong benzen, clorofor

và CS2. Đặc tính đáng chú ý của Asphalten là tính hòa tan trong một số dung mơi kể

trên thì thực ra chỉ là quá trình trương trong để hình thành nên dung dịch keo. Cho

nên, có thể nói Asphalten là những phần tử keo “ưa” dung môi này nhưng lại “ ghét”

dung môi khác.



Về cấu trúc, các Asphalten rất phức tạp, chúng được xem như là một hợp chất hữu

cơ cao phân tử, với những mức độ trùng hợp khác nhau. Cho nên trọng lượng phân tử

của chúng có thể thay đổi trong phạm vị rộng từ 1000 tới 10000 hoặc cao hơn. Các

Asphalten có chứa các nguyên tố S, O, N có thể nằm dưới dạng các dị vòng trong hệ

nhiều vòng thơm ngưng tụ cao. Các hệ vòng thơm này cũng có thể được nối với nhau

qua những cầu nối ngắn để trở thành những phân tử có trọng lượng phân tử lớn.

I.2.2



Tính chất của nhựa

Các hợp chất nhựa, nếu tách ra khỏi dầu mỏ chúng sẽ là những chất lỏng đặc

quánh, đôi khi ở trạng thái rắn. Chúng có màu vàng sẫm hoặc nâu, tỷ trọng lớn hơn 1,

trọng lượng phân tử từ 500 đến 2000. Nhựa tan được hoàn toàn trong các loại dầu

nhờn của dầu mỏ, xăng nhẹ, cũng như trong benzen, cloroform, ete. Khác với

asphalten, nhựa khi hòa tan trong các dung mơi kể trên chúng tạo thành dung dịch

thực. Cũng như asphalten, thành phần nguyên tố và trọng lượng phân tử của nhựa thì

từ các loại dầu mỏ khác nhau, hoặc từ các phân đoạn khác nhau của loại dầu đó, hầu

như gần giống nhau, có nghĩa chúng khơng phụ thuộc gì vào nguồn gốc. Như vậy

nhựa của dầu mỏ bất kỳ nguồn gốc nào cũng đều có thành phần nguyên tố và trọng

lượng phân tử gần như nhau. Tuy nhiên, nhựa của phân đoạn nặng, đồng thời tỷ lệ C/H

của nhựa trong phân đoạn có nhiệt độ sơi thấp hơn. Sự tăng tỷ số C/H này chủ yếu là

tăng C chứ không phải là do giảm H vì trong nhựa ở các phân đoạn, hầu như H ít thay

đổi. Cần chú ý ở đây hàm lượng S và O trong nhựa có trọng lượng phân tử lớn đều

giảm một cách rõ rệt.

Nhựa có tính chất đặc biệt là có khả năng nhuộm màu rất mạnh, đặc biệt là nhựa từ

các phân đoạn nặng hoặc từ dầu thô, khả năng nhuộm màu của những loại nhựa này

gấp 10-20 lần so với nhựa của những phân đoạn nhẹ như kerosen. Chính vì vậy, những

sản phẩm trắng (xăng, kerosen, gas-oil) khi có lẫn nhựa (hoặc tạo nhựa khi bảo quản)

đều trở nên có màu vàng. Những loại dầu mỏ rất ít asphalten, nhưng vẫn có màu sẫm

đến nâu đen (như dầu Bạch Hổ Việt Nam) chính là vì sự có mặt các chất nhựa nói trên.

Về tính chất hố học, nhựa rất giống asphalten. Nhựa rất dễ chuyển thành

asphalten, ví dụ chỉ cần bị oxy hố nhẹ khi có sự thâm nhập của oxy khơng khí ở nhiệt

độ thường hay đun nóng. Thậm chí khi khơng có khơng khí chỉ đun nóng chúng cũng

có khả năng từ nhựa chuyển thành asphalten do các quá trình phản ứng ngưng tụ được



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

I.1 Tổng quan về dầu nhờn và dầu gốc

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×