Đồ án trích ly dầu nhờn bằng dung môi chọn lọc

Việc tách các thành phần không mong muốn trong sản xuất dầu gốc đợc thực hiện nhờ quá trình lọc dầu sẽ cho phép sản xuất dầu gốc chất lợng cao ngay cả với phân đoạn dầu nhờn của dầu thô

Mục lục

Trang

Phần mở đầu 2

Phần I: Tổng quan lý thuyết 4

26

Phần ii Tính toán công nghệ 48

Tổng lợng dòng vật chất ra khỏi thiết bị: 49

Phần iii Tính xây dựng 51

Phần IV: An toàn lao động và bảo vệ môi trờng 60

Kết luận 67

Tài liệu tham khảo 69

Phần mở đầu

Ngay từ thời kỳ đồ đồng, tức khoảng 3000 - 2000 năm trớc công nguyên, cuộc sống con ngời đã bắt đầu có nhu cầu nâng cao về sinh hoạt Chính trong thời kỳ này đã bắt đầu có rất nhiều phát minh có giá trị cho tới ngày nay nh sự xuất hiện của chữ viết, chữ số, thiên văn học Chủ yếu nhất…

là chế tạo ra xe hai bánh và các cỗ xe kéo Đó là những phơng tiện đầu tiên

đòi hỏi phải dùng các chất bôi trơn Nh vậy, từ thời xa xa kỹ thuật và các chất bôi trơn không thể tách rời

Có rất nhiều chất liệu có thể dùng bôi trơn, tuy nhiên ở thời điểm đó con ngời cha có khái niệm về dầu nhờn Tất cả các loại máy móc đều đợc bôi trơn bằng dầu mỡ lợn, sau đó là dầu ôliu, và dầu thảo mộc…

Khi ngành chế biến dầu mỏ ra đời, con ngời đã dần dần tiếp cận và khám phá ra những chức năng của dầu nhờn đã vợt trội so với các dầu bôi trơn trớc đó Có thể nói các thiết bị máy móc nếu không có dầu bôi trơn thì không thể hoạt động đợc; và từ đó dầu nhờn đợc sử dụng phổ biến

Hiện nay nớc ta có khoảng 8 triệu công cụ liên quan đến bôi trơn bằng dầu mỡ với tài khoản vào khoảng vài tỷ đô la Do chính sách đổi mới kinh tế của Nhà nớc, tốc độ đầu t ngày càng tăng về số lợng và tài sản thiết bị có liên quan đến sử dụng dầu bôi trơn ngày càng lớn Vấn đề quan trọng là làm sao

sử dụng đợc các trang thiết bị có hiệu quả Hiện nay trong nhiều ngành kinh

tế, thời gian sử dụng máy móc chỉ ở mức 30% Trong những nguyên nhân gây

ra sự hao mòn chi tiết thì nguyên nhân mài mòn vẫn là chủ yếu

Không chỉ ở các nớc đang phát triển mà ngay cả ở các nớc công nghiệp phát triển, tổn thất về ma sát, mài mòn do sử dụng dầu bôi trơn và kỹ thuật bôi trơn cha đúng đã chiếm tới vài phần trăm tổng thu nhập quốc dân

ở nớc ta, theo đánh giá của các chuyên gia dầu khí, thiệt hại do ma sát mài mòn và các chi phí bảo dỡng hàng năm vào khoảng vài triệu đô la Mỹ

Tổn thất do ma sát mài mòn gây ra có nhiều nguyên nhân, nhng do thiếu dầu bôi trơn và sử dụng dầu bôi trơn với độ nhớt và phẩm cấp không phù hợp chiếm tới 30% Vì vậy, sử dụng dầu bôi trơn có chất lợng phù hợp với quy định của nhà chế tạo máy thiết bị, kỹ 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 của 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 phân đoạn dầu nhờn Việc tách các thành phần không mong muốn trong sản xuất dầu gốc đợc thực hiện nhờ quá trình lọc dầu sẽ cho phép sản xuất dầu gốc chất lợng cao ngay cả với phân đoạn dầu nhờn của dầu thô cha thích hợp cho sản xuất dầu nhờn

Sơ đồ công nghệ chung để sản xuất dầu nhờn gốc từ dầu mỏ thờng gồm các công đoạn chủ yếu sau:

- Chng chân không nguyên liệu cặn mazut

- Chiết tách, trích ly bằng dung môi

- Tách hydrocacbon rắn (sáp hay petrolactum)

- Làm sạch lần cuối bằng hydro

Trích ly là dùng một dung môi có thể hoà tan chọn lọc một hoặc một vài nhóm cấu tử có trong phân đoạn dầu nhờn nhằm thu đợc các cấu tử quý dùng để sản xuất dầu nhờn gốc Phơng pháp trích ly rất đa dạng và dung môi cũng nhiều ở đây ta chỉ nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu nhờn bằng phơng

pháp "Trích ly bằng dung môi chọn lọc - Phenol" Nguyên liệu là phân đoạn

dầu nhờn hay dầu cặn nặng thu đợc từ quá trình khử asphan cặn gudron

Phần I: Tổng quan lý thuyết

Chơng I:

Thành phần, tính chất và công dụng của 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, tẩy sạch bề mặt, tránh tạo thành các lớp cặn bùn, tản nhiệt, làm mát và làm khít các bộ phận cần làm kín Trong các chức năng kể trên thì chức năng bôi trơn là…chức năng quan trọng nhất của dầu nhờn Bôi trơn là biện pháp làm giảm ma sát đến mức thấp nhất, bằng cách tạo ra giữa bề mặt ma sát một lớp chất đợc gọi là bôi trơn, hầu hết các chất bôi trơn là chất lỏng Do vậy các chất bôi trơi lỏng (dầu bôi trơn) đợc biết đến nhiều nhất trong ứng dụng kỹ thuật

I.1 Thành phần của dầu nhờn gốc.

Dầu gốc chế biến từ dầu mỏ có nhiều chủng loại Tuy vậy chúng đợc sản xuất từ quy trình pha trộn trên cơ sở bốn loại nguyên liệu là: Phân đoạn dầu nhẹ (Sôi trong khoảng 350 ữ 4000C), phân đoạn dầu trung bình (sôi trong khoảng 4000C - 4500C), phân đoạn dầu nặng (sôi trong khoảng 450oC –

500oC), phân đoạn dầu cặn (sôi khoảng trên 5000C)

Thành phần chủ yếu của dầu nhờn gốc là các hợp phần hyđrocacbon, bao gồm các nhóm khác nhau

a Nhóm Hydrocacbon naphten - parafin:

Đây là nhóm hydrocacbon chủ yếu có trong dầu bôi trơn, hàm lợng của chúng có thể lên tới 40 ữ 80% tuỳ thuộc loại dầu mỏ Nhóm này có cấu trúc chủ yếu là hydrocacbon vòng naphten, có kết hợp với nhánh alkyl hoặc izo - alkyl Số nguyên tử cacbon trong phân tử có thể từ 20 - 70 nguyên tử cacbon Loại hydrocacbon này có tính bôi trơn tốt, tính ổn định hoá học tốt, do đó chúng là thành phần tốt của dầu bôi trơn Ngoài ra còn có các hydrocacbon

dạng n - parafin và izo - parafin với hàm lợng không lớn Mạch cacbon không quá 20 nguyên tử Loại hydrocacbon này có tính ổn định tốt, tính bôi trơn ít thay đổi theo nhiệt độ, nhng độ nhớt thấp, nhiệt độ đông đặc cao.

b Nhóm hydrocacbon thơm và naphten - thơm.

Nhóm này bao gồm các hợp chất trong dãy đồng đẳng của benzen, naphtalen Đôi khi còn có đồng đẳng của phenantren Một hợp phần nữa là các hydrocacbon lai hợp giữa vòng naphten và vòng thơm Nhóm hydrocacbon này dễ bị oxy hoá tạo ra các hợp chất keo nhựa, đồng thời có tính bôi trơn thay

đổi nhiều theo nhiệt độ, do đó chúng là hợp phần làm giảm chất lợng của dầu nhờn

ổn định chống oxy hoá

Nhóm này có hai loại hydrocacbon rắn là parafin rắn (có thành phần chủ yếu là cá alkan có mạch cacbon lớn hơn 20) và xerezin (là hỗn hợp các hydrocacbon naphten có mạch nhánh alkyl dạng thẳng hoặc dạng nhánh và một lợng không đáng kể hydrocacbon rắn có vòng thơm và mạch nhánh alkyl)

Ngoài những thành phần chủ yếu kể trên, trong dầu bôi trơn còn có các hợp chất hữu cơ chứa lu huỳnh, nitơ, oxy tồn tại ở dạng các hợp chất nhựa, asphanten Nhìn chung đây cũng là hợp phần làm giảm chất lợng của dầu bôi trơn, chúng có mầu 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 làm sạch

I.2 Các tính chất cơ bản của dầu nhờn.

I.2.1 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 g/cm3 hay kg/m3 Tỷ trọng là tỷ số giữa khối lợng riêng của một chất đã cho ở nhiệt độ quy định và khối lợng riêng của nớc ở nhiệt độ quy định đó Do vậy tỷ trọng sẽ có giá trị đúng bằng khối lợng riêng khi coi trọng lợng của nớc ở 40C bằng 1 Trong thực tế, tồn tại các hệ thống đo

tỷ trọng sau: 20 15 15,6

d ,d ,d Trong đó chỉ số trên d là nhiệt độ của dầu hay sản phẩm dầu trong lúc thử nghiệm, còn chỉ số bên dới là nhiệt độ của nớc khi thử nghiệm

Ngoài ra, trên thị trờng dầu thế giới còn sử dụng độ 0API thay cho tỷ trọng và 0API đợc tính nh sau:

Khối lợng riêng là một tính chất cơ bản và cùng với những tính chất vật

lý khác nó đặc trng cho từng loại phân đoạn sản phẩm dầu mỏ cũng nh dùng

để đánh giá phần nào chất lợng của dầu thô Đối với dầu bôi trơn, khối lợng riêng ít có ý nghĩa để đánh giá chất lợng Khối lợng riêng của dầu đã qua sử dụng không khác nhau là mấy so với dầu cha qua sử dụng Tuy nhiên một giá trị bất thờng nào đó của khối lợng riêng cũng có thể giúp ta phán đoán về sự

có mặt trong dầu một phần nhiên liệu, dung môi, thậm chí cả một chất khí nào

đó Tuy nhiên cũng nh đối với nhiên liệu, sử dụng chủ yếu của khối lợng riêng

là dùng để chuyển đổi khối lợng sang thể tích và ngợc lại trong lúc pha trộn, vận chuyển, tồn chứa, cung cấp hoặc mua bán dầu nhờn

I.2.2 Độ nhớt của dầu nhờn.

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 phải có độ nhớt phù hợp, phải bám chắc lên bề mặt kim loại và không bị đẩy ra ngoài, có nghĩa là nó phải có

ma sát nội tại nhỏ

- Khi độ nhớt quá lớn sẽ làm giảm công suất máy do tiêu hao nhiều công để thắng lực cản 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 quá nhỏ, dầu sẽ không tạo đợc lớp màng bền vững bảo vệ

bề mặt các chi tiết máy móc nên làm tăng sự ma sát, đa đến ma sát nửa lỏng nửa khô gây h hại máy, giảm công suất, tác dụng làm kín kém, lợng dầu hao hụt hụt nhiều trong quá trình sử dụng

Độ nhớt của dầu nhờn phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hoá học

Các hydrocacbon parafin có độ nhớt thấp hơn so với các loại khác Chiều dài và độ phân nhánh của mạch hydrocacbon càng lớn, độ nhớt sẽ tăng lên

Các hydrocacbon thơm và naphten có độ nhớt cao Đặc biệt, số vòng càng nhiều thì độ nhớt càng lớn Các hydrocacbon hỗn hợp giữa thơm và naphten có độ nhớt cao nhất

Độ nhớt của dầu nhờn thờng đợc tính bằng paozơ (P) hay centipoazơ (đối với độ nhớt động lực) hoặc stốc (st) hoặc centistôc (cst) đối với độ nhớt

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 là một đại lợng có tính quy ớc.

- H là độ nhớt động học đo ở 400C của một loại dầu có chỉ số độ nhớt bằng 100 và cùng độ nhớt động học ở 1000C với dầu mà

ta cần đo chỉ số độ nhớt, mm2/s

Ta thấy rằng:

Nếu U > L thì VI sẽ là số âm, dầu này có tính nhớt nhiệt kém

Nếu L > U > H thì VI sẽ trong khoảng từ 0 và 100

Nếu H > U thì VI lớn hơn 100, dầu này có tính nhớt nhiệt tốt

Nếu độ nhớt động học của dầu ở 1000C nhỏ hơn hoặc bằng 70 mm2/s thì giá trị tơng ứng của L và H cần phải tra trong bảng ASTM - D2270.

Dầu gốc có chỉ số độ nhớt trung bình MVI

Dầu gốc có chỉ số độ nhớt thấp LVI

Hiện nay cũng cha có sự quy định thật rõ ràng về chỉ số độ nhớt của các loại nói trên Trong thực tế chấp nhận là nếu chỉ số nhớt (VI) 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 có chỉ số độ nhớt thấp, còn dầu MVI nằm giữa hai giới hạn đó Nhng trong chế biến dầu, từ công nghệ hydrocracking có thể tạo ra đợc loại dầu gốc có trị số độ nhớt rất cao (> 140) Các loại dầu gốc này

đợc xếp vào loại có chỉ số độ nhớt rất cao (VHVI) hay siêu cao (XHVI) Dầu LVI đợc sản xuất từ dầu mỏ họ naphten, nó đợc dùng khi mà chỉ số độ nhớt và

độ ổn định oxy hoá không phải là chỉ tiêu chính đợc chú trọng nhiều Dầu gốc MVI đợc sản xuất từ phần cất của dầu naphten - parafin, nhng không cần tách chiết sâu Còn dầu gốc loại HVI thờng đợc sản xuất từ dầu họ parafin qua tách chiết sâu bằng dung môi chọn lọc và tách sáp

I 2.4 Điểm đông đặc, điểm vẩn đục:

Điểm đông đặc: là nhiệt độ thấp nhất mà ở đó dầu bôi trơn giữ đợc tính linh động ở điều kiện đã cho

Điểm vẩn đục: là nhiệt độ mà khi sản phẩm đem làm lạnh trong những

điều kiện nhất định, nó bắt đầu vẩn đục do một số cấu tử bắt đầu kết tinh

Hầu hết dầu nhờn đều chứa một số sáp không tan và khi dầu đợc làmlạnh, những sáp này bắt đầu tách ra ở dạng tinh thể đan cài với nhau tạo thành một cấu trúc cứng, giữ dầu ở lrong các túi rất nhỏ của các cấu trúc đó Khi cấu trúc tinh thể của sáp này tạo thành đầy đủ thì dầu không luân chuyển đợc nữa

Để làm giảm nhiệt độ đông đặc của dầu ngời ta dùng phụ gia hạ nhiệt độ đông

I 2.5 Nhiệt độ chớp cháy của dầu nhờn:

Đặc trng cho tính 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 có thể bắt cháy khi có mồi lửa lại gần

Nhiệt độ chớp cháy là nhiệt độ thấp nhất mà tại đó lợng hơi thoát ratrên bề mặt dầu có thề bắt cháy, khi có mồi lửa lại gần và cháy ít nhất trong thời gian 5 giây

Nhiệt độ bắt cháy và chớp cháy của một số loại dầu bôi trơn thờng khác nhau từ 5oC tới 60oC, tuỳ thuộc độ nhớt của dầu, độ nhớt càng cao thì độ cách biệt này càng lớn

I 2.6 Trị số axit, trị số kiềm, axit - kiềm tan trong nớc:

Trong dầu nhờn gốc đã qua chế biến vẫn chứa một lợng nhỏ axit nh axit naphtenic, axit oxycacboxylic sau một thời gian sử dụng, hàm lợng các

hợp chất này tăng lên do tác dụng oxy hoá của không khí đối với các hợp phần

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 trong nhiên liệu diezel hoặc phụ gia chứa clo pha vào xăng Tính axit còn do một số loại phụ gia mang tính axit pha vào dầu

a Trị số axil tổng (TAN): là chỉ tiêu đánh giá tính axit của dầu, đặc trng bởi số mgKOH cần thiết để trung hoà toàn bộ lợng axit có trong 1g dầu

b Axit 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 định tuyệt đối không đợc có axit vô cơ trong dầu

c Trị số kiềm tổng (TBN): là lợng axit đã đợc tính chuyển ra số mg KOH tơng ứng, cần thiết để trung hoà lợng kiềm có trong 1g 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 các phenolat, các sunfonat Tính kiềm là chỉ tiêu

rất cần thiết để xét đoán chất lợng dầu mỏ, nhằm bảo đảm trung hoà các hợp chất axit tạo thành trong quá trình sử dụng, chống hiện tợng gỉ sét trên bề mặt các chi tiết kim loại Ngoài ra trị số kiềm tổng còn dùng đánh giá khả năng tẩy rửa, của dầu, giữ cho bề mặt kim loại không bị cặn bẩn, tránh đợc mài mòn

đồng thau cần phải đợc bôi trơn bằng các loại dầu không ăn mòn Các loại dầu quan trọng khác nh dầu thủy 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 một thiết bị có những bộ phận kim loại dễ bị ăn mòn hay không, ngời ta phải tiến hành phép thử ăn mòn mảnh đồng đối với sản phẩm dầu mỏ bằng phép kiểm nghiệm độ mờ xỉn của mảnh đồng.

I.2.8 Hàm lợng tro và Tro sulfat trong dầu bôi trơn:

Hàm lợng tro có thể đợc định nghĩa là lợng cặn không cháy hay các khoáng chất còn lại sau khi đốt cháy dầu

Tro Sulfat là phần cặn còn lại sau khi than hoá mẫu, sau đó phần cặn

đ-ợc xử lý bằng H2SO4 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 có tro Đối với dầu thơng phẩm không phụ gia hoặc có phụ gia không tro thì một lợng nhỏ độ tro xác định thấy sẽ buộc phải xem xét lại chất lợng của dầu

I.2.9 Hàm lợng cặn cacbon của dầu nhờn:

Cặn các bon 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 kỳ loại dầu thô nào đều có lợng cặn tăng theo độ nhớt của 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 ớng tạo muội của dầu nhờn trong động cơ đốt trong

h-I 2.10 Độ ổn định oxy hoá của dầu bôi trơn:

Độ ổn định của dầu bôi trơn biểu hiện khả năng của dầu chống lại những tác động bên ngoài làm thay đổi chất lợng của dầu Dầu có độ ổn định cao thì thành phần hoá học và tính chất của nó ít thay đối Thực tế nếu nhiệt

độ không vợt quá 30 - 40oC thì có thể bảo quản dầu từ 5 - 10 năm mà chất ợng của dầu không thay đổi Chủ yếu trong điều kiện sử dụng ở động cơ dới tác dụng của không khí, ở nhiệt độ cao 200 - 300OC, có tác động xúc tác của kim loại, những thành phần kém ổn định của dầu sẽ tơng tác với oxy tạo nên những sản phẩm khác nhau và tích lũy trong dầu, làm giảm chất lợng của dầu

l-nh làm tăng trị số axit tổng (TAN), làm tăng hàm lợng l-nhựa, tạo nên l-nhiều chất nhựa bám ở buồng cháy Sự thay đổi thành phần sẽ làm thay đổi độ nhớt

và làm giảm chỉ số độ nhớt của dầu

1 3 Công dụng của dầu bôi trơn

a Công dụng làm giảm ma sát:

Mục đích cơ bản của dầu nhờn là bôi trơn giữa các bề mặt tiếp xúc của các chi tiết chuyển động nhằm giảm ma sát Máy móc sẽ bị mòn ngay nếu không có dầu bôi trơn Nếu chọn đúng dầu bôi trơn thì hệ số ma sát giảm từ

100 đến 1000 lần so với ma sát khô Khi cho dầu vào máy với một lớp đủ dày, dầu sẽ xen kẽ giữa hai bề mặt Khi chuyển động, chỉ có các phân tử dầu nhờn trợt lên nhau Do đó máy móc làm việc nhẹ nhàng, ít bị mòn, giảm đợc công tiêu hao vô ích

b Công dụng làm mát:

Khi ma sát, kim loại nóng lên, nh vậy một lợng nhiệt đã đợc sinh ra trong quá trình đó 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 máy móc làm việc mất chính xác Nhờ trạng thá lỏng, dầu chảy qua các bề mặt ma sát đem theo một phần nhiệt truyền ra ngoài làm cho máy móc làm việc tốt hơn

c Công dụng làm sạch:

Khi làm việc, bề mặt ma sát sinh ra mùn kim loại, những hạt rắn này sẽ làm cho bề mặt công tác bị xớc, hỏng 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 các bề mặt ma sát, cuốn theo các tạp chất đa về cacte dầu và đợc lắng lọc đi

d Công dụng làm kín:

Trong các động cơ, có nhiều chi tiết truyền động cần phải kín và chính xác nh piston - xylanh, 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 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; khí thải làm cho kim loại bị ăn mòn, h hỏng Nhờ dầu nhờn có thể

làm thành màng mỏng phủ kín lên bề mặt kim loại nên ngăn cách đợc với các yếu tố trên, vì vậy kim loại đợc bảo vệ

Chơng II: Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc

II 1 Mục đích và ý nghĩa của quá trình.

Trông công nghệ chế biến dầu mỏ, dầu thô sau khi đã đợc xử lý qua các quá trình tách nớc, muối và tạp chất cơ học đợc đa vào chng cất ở áp suất khí quyển từ đó thu đợc các phân đoạn xăng, kersel, diesel và phần cặn của quá trình chng cất gọi là cặn thô hay mazut (từ 70 - 90%)

Khi muốn chng cất sâu thêm phần cặn thô với mục đích là nhận các phân đoạn gasoil chân không hay phân đoạn dầu nhờn phải áp dụng quá trình chng cất ở áp suất chân không Gasoil chân không là nguyên liệu cho quá trình chế biến để nhận thêm xăng bằng quá trình crăcking, phân đoạn dầu nhờn dùng để chế tạo các sản phẩm dầu mỡ bôi trơn, phần cặn còn lại gọi là phân đoạn cặn gudron dùng để chế tạo bitum, nhựa đờng hoặc làm nguyên liệu cho quá trình cốc hoá sản xuất cốc dầu mỏ làm tăng hiệu quả sử dụng dầu

mỏ và các sản phẩm dầu cũng nh tăng giá trị kinh tế

II.2 Thành phần và tính chất của phân đoạn dầu nhờn.

Nguyên liệu để sản xuất dầu nhờn trong nền công nghiệp chế biến dầu

mỏ và khí, trớc đây ngời ta thờng chỉ dùng cặn mazút, qua chng cất chân không ta thu đợc các phân đoạn dầu nhờn rồi qua các bớc làm sạch tiếp theo thì mới thu đợc dầu nhờn gốc Về sau này khi ngành chế tạo máy móc phát triển, và công nghệ nặng phát triển đòi hỏi chủng loại dầu nhờn ngày càng cần 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.

- Các 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, ni tơ, lu huỳnh .

II 2.1 Đặc tính của mazut dùng làm nguyên liệu dể sản xuất dầu nhờn (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 350oC trở lên Trong phân đoạn này có chứa các hợp chất hydrocacbon với

số nguyên tử cacbon lừ C21 đến C35, hoặc có thể tới C40 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, iso-parafin thờng có số lợng ít hơn so với naphlen hay hydrocacbon thơm và dạng lai hợp, ngay cả ở dầu thô họ parafinic điều này vẫn đúng Các izo - parafin lại có số lợng ít hơn n -parafin, chúng có đặc điểm là có 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 đến 4 (cũng có loại dầu đã phát hiện thấy naphten

có số vòng đến 7 hoặc 9) Xung quanh vòng naphten thờng có nhánh phụ là các nhóm metyl và đồng đẳng Những loại naphten 1 hay 2 vòng có nhánh phụ

là các hydrocacbon parafin dài, nhánh phụ thờng là mạch alkyl thẳng hoặc nhánh và thờng ít nhánh

Các hợp chất thơm ở phân đoạn dầu nhờn thờng gặp là loại 1 ,2 hay 3 vòng thơm, còn loại nhiều vòng thơm ngng tụ lại tập trung chủ yếu ở phần cặn gudron Đại bộ phận các hợp chất thơm ở phân đoạn dầu nhờn là loại lai hợp, lai hợp giữa naphten và hydro cacbon thơm hay parafin

Hàm lợng các hợp chất của S, N, O tăng mạnh, hơn 50% lợng lu huỳnh

có trong dầu mỏ tập trung ở phân đoạn này, gồm các dạng nh diunfua,

thiophen Sunfua vòng Các chất ni tơ thờng ở dạng đồng đẳng của pyridin,

pyrol, và cacbazol, các hợp chất oxy ở dạng axit Các kim loại nặng nh V, Ni,

Cu, Pd, ; các chất nhựa, asphaten đều có mặt trong phân đoạn

II 2.2 Đặc tính của cặn gudron làm nguyên liệu sản xuất dầu nhờn có độ

nhớt cao:

Gudron là phần còn lại của quá trình chng cất chân không, có nhiệt độ sôi trên 500oC, gồm các hydrocacbon có số nguyên tử các bon lớn hơn C41, giới hạn cuối cùng có thể đến C80

Thành phần của phân đoạn này rất phức tạp Có thể chia thành ba nhóm chính sau:

1 Nhóm chất dầu:

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, CS2 nhng không hoà tan trong cồn Trong

phân đoạn cặn, nhóm dầu chiếm khoảng 45 đến 46% .

2 Nhóm chất nhựa

Nhóm này ở dạng keo quánh; gồm hai nhóm thành phần, đó là các chất trung tính và các chất axit

Các chất trung tính có màu đen hoặc nâu, nhiệt độ hoá mềm nhỏ hơn

1000C, tỷ trọng lớn hơn 1, dễ dàng hoà tan trong xăng, naphta Chất trung tính tạo cho nhựa có tính dẻo dai và tính kết dính Hàm lợng của nó ảnh hởng trực tiếp

đến độ kéo dài của nhựa; chiếm khoảng 10 đến 15% khối lợng của cặn gudron

Các chất axit là chất có nhóm - COOH, màu nâu sẫm, tỷ trọng lớn hơn

1, dễ hoà tan trong cloroform và rợu etylic, chất axit tạo cho nhựa có tính hoạt

động bề mặt; nó chỉ chiếm khoảng 1% trong cặn dầu mỏ

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 disunphua (CS2) Đun ở 300oC không bị nóng chảy mà bị cháy thành tro

Ngoài ba nhóm chất chính nói trên, trong cặn gudron còn có các hợp chất cơ kim của kim loại nặng, các chất cacben, cacboit rắn, giống nh cốc, màu sẫm không tan trong các dung môi thông thờng, chỉ tan trong pyridin

II.3 Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc.

II.3.1 Sơ đồ Công nghệ chung:

Việc tách các thành phần không mong muốn trong sản xuất dầu gốc đợc thực hiện nhờ các quá trình lọc dầu sẽ cho phép sản xuất dầu gốc chất lợng cao, ngay cả với phân đoạn dầu nhờn của dầu thô cha thích hợp cho sản xuất dầu nhờn Sơ đồ công nghệ để sản xuất dầu nhờn gốc từ dầu mỏ bao gồm các công đoạn nh sau:

Các quá trình chính bao gồm:

- Chng chân không nguyên liệu cặn mazut

- Chiết tách, trích ly bằng dung môi

- Tách hydrocacbon rắn (sáp hay petrolactum)

- Làm sạch lần cuối bằng hydro hoá

II 3.2 Chng cất chân không nguyên liệu cặn mazut:

Để nhận các phân đoạn dầu nhờn cất, quá trình đầu tiên để đi vào sản xuất dầu nhờn là quá trình chng chân không mazut để nhận các phân đoạn dầu nhờn cất và cặn gudron Mục đích của quá trình là nhằm phân chia hoàn thiện các phân đoạn dầu nhờn có giới hạn sôi hẹp và tách triệt để các chất nhựa - asphanten ra khỏi các phân đoạn dầu nhờn cất và gudron

Hình 4 Sơ đồ hệ thống chng cất chân không để sản xuất các

phân đoạn dầu nhờn

- Gudron

Dầu cọc sợi nhẹ

II 3.3 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 ra

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 là dựa vào tách chất hoà tan chọn lọc của dung môi đợc sử dụng Khi trộn dung môi với nguyên liệu ở

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 có thể hoặc nằm trong pha extract hay pha rafinat tuỳ theo dung môi sử dụng Nhng trong thực tế ngời ta quen gọi pha chứa sản phẩm là rafinat còn pha cần phải loại đi là pha extract Dựa vào bản chất của dung môi mà ngời ta chia thành dung môi có cực và dung môi không 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: 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 các cấu tử của nguyên liệu, không gây ăn mòn và dễ sử dụng

- Có giá thành rẻ, 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 đề tách phần hydrocacbon thơm và cặn nhựa ra khỏi các phân đoạn dầu nhờn cất hiện đang sử dụng phổ biến đó là phenol, furfurol và N - metylpirolydon Còn để tách các hợp chất nhựa asphan trong phân đoạn gudron, phổ biến là dùng propan lỏng .

II 3.3.1 Quá trình khử asphan trong phần cặn gudron:

1 Mục đích và ý nghĩa của quá trình:

Do trong gudron có chứa nhiều các cấu tử không có lợi cho dầu gốc, nên nếu đa trực tiếp vào trích ly sẽ không cho phép đạt chất lợng và hiệu quả mong muốn, chính vì thế ngời ta thờng tiến hành khử asphan trớc Trong sản xuất dầu nhờn, phổ biến là dùng propan lỏng để khử chất nhựa - asphan trong phân đoạn gudron

Mục đích của quá trình này là ngoài việc tách các hợp chất nhựa - asphan còn cho phép tách cả các hợp chất thơm đa vòng, đã làm giảm độ nhớt, chỉ số khúc xạ, độ cốc hoá và nhận đợc dầu nhờn nặng có độ nhớt cao cho dầu gốc

2

C ơ sở lý thuyết của quá trình:

Cơ sở lý thuyết của quá trình là các hợp chất nhựa, asphan chiếm phần chủ yếu trong cặn gudron, chúng là các hợp chất có khả năng hoà tan kém trong dung môi không cực Nhờ tính chất này, ngời ta chọn dung môi parafinic để tách chúng Dung môi tạo điều kiện cho quá trình đông tụ các chất nhựa - asphan và hoà tan chọn lọc hydrocacbon Trong dung môi parafinic, khả năng hoà tan các hợp chất hydrocacbon có thể sắp xếp theo thứ

tự giảm dần nh sau:

Naphten, parafin > Hydrocacbon thơm mộl vòng > hydrocacbon thơm

đa vòng

Do vậy trong quá trình khử asphan, đồng thời xảy ra hai quá trình: đông

tụ, lắng các chất nhựa asphan và trích ly các hợp chất hydrocacbon Nếu tăng dần trọng lợng phân tử của dung môi không cực, sẽ làm tăng khả năng hoà tan của dung môi và nh vậy sẽ làm giảm độ chọn lọc Chính vì thế mà trong thực

tế, propan lỏng là dung môi thích hợp nhất cho quá trình này

3 S

ơ đồ công nghê tách asphan bằng Propan lỏng-:

Hình 5 Sơ đồ tách asphan bằng propan lỏng

1 Bình chứa propan; 2 Thiết bị bay hơi; 3 Máy nén

4 Cột khử dung môi ở rafinat; 5 Lò đốt nóng; 6 Tách dung môi khỏi rafinat; 7 Thiết bị lắng tách; 8 Cột tách dung môi khỏi Asphan; 9 Cột tách dung môi khỏi asphan; 10 Cột trích ly;

I propan; II Nguyên liệu; III Hơi nớc; IV Rafinat;

V Asphan; VI Chất lỏng ngng tụ

II.3.3.2 Các quá trình tách ly bằng dung môi chọn lọc:

a Công dụng:

Các quá trình này có nhiệm vụ tách các hợp chất hydrocacbon thơm đa vòng, các hợp chất nhựa asphan bằng các dung môi có cực nhằm cải thiện thành phần hoá học của dầu nhờn Các quá trình này đợc xem nh là các quá trình làm sạch chọn lọc dầu nhờn

b

C ơ sở lý thuyết:

Các hợp chất nhựa và hydrocacbon thơm đa vòng là các hợp chất có hại, không mong muốn có mặt trong dầu nhờn Sự có mặt của chúng không những làm cho chất lợng dầu kém đi, chỉ số nhớt thấp mà chúng còn làm cho màu dầu rất xấu Các hợp chất này bằng phơng pháp chng cất không thể loại bỏ đ-

ợc Làm sạch dựa vào tính chất hoà tan chọn lọc của dung môi có cực, cho phép sản xuất ra đợc dầu gốc chất lợng cao từ bất cứ dầu thô nào Vai trò quan trọng trong quá trình làm sạch chọn lọc là tính chất của dung môi, đó là tác dụng của lực van der waals (lực định hớng, cảm ứng, phân tán) xảy ra giữa dung môi và các hợp chất phân cực cần phải tách đi trong dầu nhờn Yếu tố quan trọng của quá trình làm sạch chọn lọc là độ chọn lọc và khả năng hoà tan của dung môi

Độ chọn lọc là khả năng phân tách rõ ràng các cấu tử nguyên liệu vào rafinat, bao gồm các hợp chất có ích nh iso - parafin, naphten, lai hợp parafin - naphten và các hợp chất thơm một vòng, còn phần trích ly (extract) chỉ chứa các cấu tử có hại nh là các hợp chất đa vòng, nhựa asphan và một lợng rất nhỏ các hợp chất có lợi

Khả năng hoà tan của dung môi là đại lợng đợc thể hiện bằng lợng dung môi cần thiết để hoà tan một lợng xác định các cấu tử của nguyên liệu, hay nói cách khác là trong điều kiện để nhận rafinat có chất lợng xác định, lợng dung môi cần thiết càng ít để nhận đợc cùng một rafinat chất lợng tơng đơng, thì khả năng hoà tan của dung môi càng lớn Về nguyên lý, độ chọn lọc và khả năng hoà tan là hai đại lợng ngợc nhau, tăng chỉ tiêu này sẽ dẫn tới làm giảm chỉ tiêu kia

Độ hoà tan của hydrocacbon trong dung môi có cực không chỉ phụ thuộc vào cấu trúc của hydrocacbon mà còn phụ thuộc vào nhiệt độ và thờng tuân theo một số quy luật sau:

- Khi tăng số vòng trong phân tử hydrocacbon thì độ hoà tan tăng

- Khi tăng chiều dài mạch alkyl, độ hoà tan giảm xuống

- Độ hoà tan giảm khi tăng số nguyên tử cacbon trong naphten.

- Độ hoà tan của hydrocacbon thơm sẽ lớn hơn naphten Khi có cùng số nguyên tử cacbon trong vòng

- Hydrocacbon parafin có độ hoà tan nhỏ nhất

c Các u điểm khi làm sạch dầu nhờn bằng dung môi chon lọc

- Không tác dụng hoá học với nguyên liệu, tránh đợc mất mát cấu tử cần thiết

- Dung môi có khả năng tái sinh lại đợc nên chi tiêu dung môi ít, làm tăng đợc hiệu quả kinh tế của quá trình

- Quá trình tiến hành trên thiết bị liên tục, nên công suất thiết bị lớn

d Các sơ đồ công nghê:

Hình 6 Sơ đồ công nghệ làm sạch chọn lọc bằng phenol

4

6

11 12

I I

II II

VI +II

V

I + I I

I

I I

I + I I

I

VI + II

VI 1

2

5

9

8 7

10

3

I

II II I

Hình 7 Sơ đồ công nghệ trích ly bằng furfurol

II 3.4 Quá trình tách sáp:

Sáp là một hỗn hợp mà chủ yếu là các parafin phân tử lợng lớn và một ợng nhỏ các hydrocacbon khác có nhiệt độ nóng chảy cao (chúng dễ kết tinh ở nhiệt độ thấp) và kém hoà tan vào dầu nhờn có nhiệt độ thấp Vì thế chúng cần phải tách ra khỏi dầu nhờn

l-II 3.4.1 Quá trình tách sáp bằng phơng pháp kết tinh:

Khi tiến hành làm lạnh phân đoạn dầu nhờn, sáp đợc tách ra do chúng

bị kết tinh Nh vậy bằng cách kết tinh có thể sử lý dầu nhờn chứa sáp Quá trình này dựa vào nguyên lý kết tinh parafìn rắn bằng cách làm lạnh, sau đó tách chúng khỏi dầu nhờ lọc hay ly tâm Trong các dây truyền sản xuất trớc

đây, dầu đợc làm lạnh ở các dàn lạnh, sau đó hỗn hợp đặc chứa dầu và sáp đợc chuyển qua bộ phận lọc ép áp suất Tại đây những tinh thể sáp đợc giữ lại, còn dầu nhờn đợc chảy qua khi lớp sáp đủ dày, xả áp và tháo các bánh sáp thô ra Phơng pháp này có các nhợc điểm sau:

- Làm việc gián đoạn và rất nhiều khâu phải dùng đến áp suất

- Độ nhớt của dầu tách sáp lớn, gây trở ngại cho quá trình lọc, đặc biệt

là các loại dầu có độ nhớt cao

- Không áp dụng đợc cho nguyên liệu là dầu cặn vì tách sáp không triệt

để do các vi tinh thể parafin đợc tạo ra trong quá trình không thể tách ra bằng lọc

II 3.4.2 Tách sáp bằng dung môi chọn lọc:

Để khắc phục các nhợc điểm trên, ngời ta sử dụng dung môi để tăng độ linh động của dầu nhờn Do sáp cũng có thể hoà tan vào dung môi, nên phải tiến hành ở nhiệt độ thấp và phải chọn dung môi thích hợp Một dung môi tách sáp tốt phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- ít (hay không) hoà tan sáp

- Hoà tan tốt dầu nhờn ở lại nhiệt độ kết tinh của sáp

- Sáp ở dạng tinh thể lớn để dễ tách bằng lọc

3

XI 2

1

I

I 5

I

6 IV+II

V 31

8 30

4

29

9 10

VI

II III

II

III + II III

+

7

11 II

I X

IV

+ II

14 15

II + VII

17 16

II

II

VII + II

IV + II

II II

19 20

V I IV

21

V I VII

- Có nhiệt độ sôi thấp để dễ tách khỏi dầu, tiết kiệm năng lợng.

- Dung môi phải dễ kiếm, rẻ không độc hại và không gây ăn mòn

- Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu dầu thấp để giảm chi phí vận hành

Hình 8 Sơ đồ công nghệ tách sáp dùng dung môi chọn lọc

II 3.5 Quá trình làm sạch bằng hydro:

Quá trình tinh chế sản phẩm dầu đã tách sáp là quá trình cần thiết nhằm loại bỏ các chất hoạt động về mặt hoá học, có ảnh hởng đến độ màu của dầu gốc Ví dụ, các hợp chất nitơ có ảnh hởng rất mạnh đến màu sắc cũng nh độ bền màu của dầu gốc, vì thế phải loại bỏ chúng và đó chính là yêu cầu của quá trình tinh chế bằng hydro

Tính chất của dầu nhờn sau khi hydro hoá làm sạch đợc thay đổi nh sau:

Thiết bị

kế t tinh T hiết bị làm lạnh bề mặt

Hệ thống làm lạnh

Sáp mềm

II.3.6 Xu hớng cải tiến công nghệ sản xuất dầu gốc:

Công nghệ sản xuất dầu gốc vừa nêu là công nghệ truyền thống và ngày càng đợc cải thiện nhằm tạo ra sản phẩm có chất lợng cao hơn, hiệu suất lớn hơn và kinh tế hơn Một trong những hớng cải tiến là áp dụng các quá trình xử

lý bằng hydro, có xúc tác, chẳng hạn nh quá trình hydrocracking và hydroizome hoá

Nhờ quá trình hydrocracking cho phép sản xuất đợc loại dầu nhờn có nhiệt độ đông đặc thấp và chỉ số độ nhớt rất cao Tuỳ theo điều kiện công nghệ ngời ta chia hydrocracking thành ba loại sau:

từ C20 đến C40 có các nhánh phân nhánh Vì thế khi tiến hành quá trình hydrocracking, ngoài các phản ứng hydrogenolyse các hợp chất dị nguyên tố nitơ, oxy, lu huỳnh, các phản ứng mong muốn cần xảy ra là:

1 Hydro hoá các hợp chất thơm đa vòng thành naphten

6 R 4

R

9 R 7

R

8

+

3 Hydroizone hoá các hydrocacbon parafin

Chỉ số nhớt 125 119Nhiệt độ đông đặc + 190C - 40 0C

Nh vậy trong quá trình phản ứng xảy ra, đã đồng thời nâng cao chỉ số nhớt và giảm nhiệt độ đông đặc của dầu nhờn .

C10 C C10

10CC10C

Chơng III: Công nghệ sản xuất dầu nhờn gốc dùng

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 (extract); 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

Do đó quá trình trích lý 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 bên

III.2 Sơ đồ nguyên tắc của quá trình trích ly lỏng - lỏng.

Hình 10: Sơ đồ nguyên tắc của quá trình trích ly

Quá trình trích ly lỏng - lỏng bao gồm 3 giai đoạn

- Giai đoạn 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 đạt đợc cân bằng giữa hai pha

- Giai đoạn tách hai pha ra: Hai pha này phân thành 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

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

- Giai đoạn hoàn nguyên dung môi: Tách dung môi ra khỏi dung dịch rafinat và dung dịch trích