گزارش كارآموزي بررسی سيالات برش

گزارش كارآموزي بررسي سيالات برش در 108 صفحه ورد قابل ويرايش


فهرست مطالب

فصل اول

1-1- تاريخچه بهران....................................................................................................................................... 1

1-2- كليات عملكرد شركت نفت بهران................................................................................................... 2

1-2-1- واحد استخراج مواد آروماتيك توسط حلال فورفورال......................................................... 2

1-2-2- واحد موم زدايي توسط حلال تولوئن و M.E.K................................................................... 2

1-2-3- واحد تصفيه توسط گاز هيدروژن............................................................................................. 2

1-2-4- واحد توليد ضد يخ........................................................................................................................ 3

1-2-5- واحد توليد واكس كم روغن....................................................................................................... 3

1-2-6- واحد پايلوت..................................................................................................................................... 3

1-2-7- واحد تسهيلات .............................................................................................................................. 3

1-2-8- واحد آزمايشگاه............................................................................................................................... 4

1-2-9- واحد پژوهش................................................................................................................................... 4

1-2-10- واحد ظرفسازي و پركني.......................................................................................................... 5

1-2- 11- لوبكات.......................................................................................................................................... 5

فصل دوم

2-1- مقدمه...................................................................................................................................................... 6

2-2- ساخت روغن پايه از برش مواد نفتي ............................................................................................ 7

2-2-1- تقطير................................................................................................................................................. 7

2-2-2- تصفيه و پالايش شيميايي........................................................................................................... 7

2-2-3- آسفالت گيري.................................................................................................................................. 7

2-2-4- موم گيري......................................................................................................................................... 7

2-3- تقطير نفت خام.................................................................................................................................... 7

2-3-1- تقطير در فشار (يك اتمسفر)...................................................................................................... 8

2-3-2- تقطير در خلاء ............................................................................................................................... 8

2-4- دستگاه هاي تفكيك و تقطير روغن (لوب تاور).......................................................................... 9

2-5- شناخت هيدروكربورهاي روغن پايه............................................................................................... 10

2-5-1- گروه پارافينيك............................................................................................................................... 11

2-5-2- هيدروكربورهاي نفتنيك و مشخصات آنها............................................................................... 12

2-5-3- هيدروكربورهاي آروماتيك و خواص آنها................................................................................. 13

2-5-4- توزيع هيدروكربورها و انواع روغن پايه................................................................................... 13

2-6- واحد روغن سازي................................................................................................................................ 16

2-6-1- استخراج مواد آروماتيك ونفتينيك......................................................................................... 17

2-6-1-1- تصفيه با اسيد............................................................................................................................ 17

2-6-1-2- استخراج با فورفورال .............................................................................................................. 18

2-6-1-3- عوامل مؤثر در جداسازي مواد آروماتيكي از لوب كات.................................................. 20

2-6 -1-4- خواص فورفورال .................................................................................................................... 22

2-6-1-5- دستگاههاي عمده.................................................................................................................... 24

2-6-2- روش هاي ديگر تصيه (حلال گاز هيدروژن).......................................................................... 25

2-6-3- عمليات آسفالت گيري.................................................................................................................. 26

2-6-4- عمليات موم گيري......................................................................................................................... 27

2-6-4-1- كارخانه موم گيري................................................................................................................... 28

2-6-4-2- خواص حلال ( MEX و تولوئن)......................................................................................... 29

2-6-4-3- عوامل مؤثر در كيفيت و كميت محصول........................................................................... 30

2-6-4-4- دستگاه هاي عمده ................................................................................................................. 33

2-6-4-5- روش موم گيري با اوره ......................................................................................................... 34

2-6-4-6- روش هيدروكراكتيگ.............................................................................................................. 34

2-7- توليد روغن از طريق تصفيه دوم..................................................................................................... 34

2-7-1- روغنهاي مصرف شده .................................................................................................................. 35

2-7-2- ناخالصي هاي موجود در روغن مصرف شده........................................................................... 35

2-7-3- روشهاي معمول احياء روغنهاي مصرف شده......................................................................... 36

2-7-4- دستگاه هاي جداسازي گريز از مركز........................................................................................ 36

2-7-5- دستگاه صافي لبه دار.................................................................................................................... 36

2-7-6- تصفيه شيميايي با مواد قليائي و صاف نمودن آن ............................................................... 36

2-7-7- تصفيه با خاك مخصوص.............................................................................................................. 37

2-7-8- تصفيه با اسيد سولفوريك............................................................................................................ 37

2-7-9- خنثي نمودن بوسيله آهك و تصفيه با خاك مخصوص...................................................... 37

فصل سوم

3-1- طبقه بندي استانداردهاي روغن...................................................................................................... 38

3-1-1- تعريف روانكاري.............................................................................................................................. 39

3-2- شرايط اصلي روان كننده خوب....................................................................................................... 39

3-3- انواع روان كننده.................................................................................................................................. 39

3-4- روغنهاي روان كننده نفتي................................................................................................................ 40

3-5- انواع روانكاري........................................................................................................................................ 41

3-5-1- روانكاري با لايه ضخيم ................................................................................................................ 41

3-5-1-1- روانكاري هيدرواستاتيك ....................................................................................................... 41

3-5-1-2- روانكاري هيدروديناميك ....................................................................................................... 42

3-5-2- روانكاري با لايه نازك ................................................................................................................... 42

3-5-3- روانكاري حدي................................................................................................................................ 42

3-5-4- روانكاري خشك.............................................................................................................................. 42

3-5-5- روانكاري غلطان............................................................................................................................... 42

3-6- تركيبات ساختار يك روغن صنعتي ............................................................................................. 43

3-6-1- بررسي علل اضمحلال كيفيت روغن........................................................................................ 43

3-6-2- كاهش خصوصيات مواد افزودني................................................................................................ 43

3-6-2-1- كاهش اثر بازدارنده هاي اكسيداسيون............................................................................... 44

3-6-2-2- كاهش ويسكوزيته روغن........................................................................................................ 44

3-6-2-3- كاهش بازدارنده هاي رنگ زدگي......................................................................................... 45

3-6-2-4- بازدارنده هاي كف.................................................................................................................... 45

3-7- اصطلاحات روانكاري........................................................................................................................... 46

3-8- آزمونهاي مهم فيزيكي و شيميايي روغنهاي روان كننده......................................................... 47

3-8-1- ويسكوزيته ...................................................................................................................................... 47

شرح آزمون

3-8-1-1- كاربرد و مزاياي اندازه گيري گرانروي در دماهاي فوق الذكر....................................... 52

3-8-2- شاخص ويسكوزيته ....................................................................................................................... 52

شرح آزمون

3-8-3- نقطه آنيلين..................................................................................................................................... 57

شرح آزمون

3-8-4- دانسيته ............................................................................................................................................ 58

شرح آزمون

3-8-5- عدد خنثي شدن............................................................................................................................ 60

3-8-5-1- عدد اسيدي كل........................................................................................................................ 60

3-8-5-2- TBN........................................................................................................................................... 61

شرح آزمون

3-8-5-3- TAN........................................................................................................................................... 61

شرح آزمون



3-8-6- ضريب شكست................................................................................................................................ 61

شرح آزمون

3-8-7- نقطه ريزش...................................................................................................................................... 62

شرح آزمون

3-8-8- نقطه اشتعال .................................................................................................................................. 63

شرح آزمون

3-8-9- نقطه احتراق.................................................................................................................................... 64

شرح آزمون

3-8-10- كف ................................................................................................................................................ 64

شرح آزمون

3-8-11- خوردگي مس............................................................................................................................... 66

شرح آزمون

3-8-12- توانايي تحمل بار ........................................................................................................................ 67

شرح آزمون

3-8-13- مقدار آب ..................................................................................................................................... 68

3-8-14- عدد صابوني شدن....................................................................................................................... 68

3-8-15- خاكستر.......................................................................................................................................... 68

3-8-16- نقطه ابري شدن.......................................................................................................................... 69

3-8-17- خاصيت امولسيون و دمولسيون ............................................................................................ 70

3-8-18- پايداري در مقابل اكسيداسيون............................................................................................... 70

فصل چهارم

4-1- عمليات فلزكاري ................................................................................................................................. 72

4-2- انواع سيالات عمليات فلزكاري......................................................................................................... 72

4-2-1- روغن معدني خالص...................................................................................................................... 72

4-2-2- روغن چرب خالص......................................................................................................................... 72

4-2-3- روغن معدني و چرب مخلوط شده............................................................................................ 73

4-2-4- مخلوط روغن معدني و روغن چرب گوگرد دار شده........................................................... 73

4-2-5- روغنهاي معدني گوگرد دار.......................................................................................................... 73

4-2-6- روغنهاي معدني كلردار و گوگرد دار......................................................................................... 73

4-2-7- روغن معدني كلردار....................................................................................................................... 74

4-3- روغنهاي برش....................................................................................................................................... 74

4-4- روغنهاي حل شونده (روغنهاي امولسيون شونده)...................................................................... 75

4-4-1- امولسيونهاي معدني....................................................................................................................... 75

4-4-2- سيالات نيمه سنتتيك................................................................................................................. 75

4-4-3- روغنهاي سنتتيك.......................................................................................................................... 75

4-5- امولسيفاير............................................................................................................................................... 76

4-6- روغنهاي امولسيون شونده................................................................................................................. 76

4-6-1- مزاياي روغنهاي امولسيون شونده.............................................................................................. 77

4-6-2- معايب روغنهاي امولسيون شونده.............................................................................................. 77

4-7- امولسيونهاي شيميايي نيمه سنتتيك........................................................................................... 78

4-7-1- مزاياي سيالات نيمه سنتتيك.................................................................................................... 78

4-8- سيالات سنتتيك................................................................................................................................. 78

4-8-1- مزاياي سيالات سنتتيك.............................................................................................................. 79

4-9- وظايف سيال روانكار............................................................................................................................ 79

4-10- معيار انتخاب نوع سيال عمليات فلزكاري ................................................................................ 79

4-11- سختي اعمال سيالات برش........................................................................................................... 80

4-11-1- اعمال سبك................................................................................................................................. 80

4-11-2- اعمال نيمه سخت...................................................................................................................... 80

4-11-3- اعمال سخت................................................................................................................................. 81

4-11-4- اعمال خيلي سخت.................................................................................................................... 82

مقاله اي در مورد سيالات برش.............................................................................................................. 93-82

پروژه ....................................................................................................................................................... 102-94

واژه نامه انگليسي................................................................................................................................. 107-103

منابع............................................................................................................................................................... 108






-1- تاريخچه شركت نفت بهران:

شركت نفت بهران يكي از بزرگترين توليدكنندگان انواع روغن موتور، روغن هاي صنعتي، مواد اوليه لاستيك سازي و مواد پارافيني مي‎باشد و يكي از سه شركت توليد كننده روغن هاي صنعتي در ايران مي‎باشد كه نقش بسيار مهمي در پيشرفت صنايع كشور بر عهده دارد.

اين شركت در سال 1341 در شهر ري در جنب ساختمان فعلي پژوهشگاه صنعت نفت و با مشاركت بخش خصوصي و تحت امتياز چند مليتي ESSO و وابسته به شركت اكسون و با نام شركت توليد روغن تهران شروع به كار نمود.

در ابتدا اين شركت با دريافت روغن پايه از پالايشگاه آبادان و اختلاط آن با مواد افزودني به توليد روغن موتور مشغول بود ولي در سال 1347 پالايشگاه آن با ظرفيت سالانه 30000 تن روغن پايه آماده بهره برداري گرديده و روغن پايه پس از اختلاط با مواد افزودني مناسب به انواع گوناگون روغن هاي موتور و روغن هاي صنعتي مورد نياز صنايع تبديل مي گردد.

تا قبل از انقلاب اين شركت محصولات خود را تحت آرم ESSO و با نامهاي تجاري كمپاني اكسون آمريكا به بازار عرضه مي گرديد. پس از قطع رابطه با آمريكا برنامه ريزي و سياست گذاري جهت اداره شركت توسط بنياد مستضعفان و جانبازان انقلاب اسلامي راساً به عهده گرفته شد و كارها بر پايه مديريتي پويا استوار گرديد. در پي تحولات فوق نام شركت در سال 1363 به پالايشگاه روغن تهران و در سال 1369 همراه با گسترش دامنه فعاليت هاي اصلي شركت به ويژه در زمينه نفت و پتروشيمي به شركت نفت بهران(سهامي عام) تغيير يافت هم اكنون با اجراي برنامه توسعه پالايشگاه و افزايش سطح كيفيت و ظرفيت توليد انواع روغن و ديگر محصولات بالغ بر 100 ميليون ليتر در سال گرديده است. از نظر سود دهي رتبه دوم را در ميان شركت هاي سازمان يافته بنياد مستضعفان و جانبازان داشته است. اين شركت داراي صادرات روغن موتور وكس (WAX) به كشورهاي ايتاليا. روماني، پاكستان و لبنان و … مي‎باشد.

از جمله محصولات ساخته شده در بهران مي‎توان از انواع روغن هاي برش، روغن هاي عمليات ماشين كاري فلزات روغن هاي گريفيت دار براي مصرف در درجه حرارت هاي بالا، روغن هاي كمپرسورهاي پيستوني و … را نام برد. محصولات ويژه براساس سفارش و با توجه به مقدار مورد نياز قابل توليد هستند.

1-2- كليات عملكرد در شركت نفت بهران

خوراك واحد روغن سازي ماده اي بنام لوبكارت است كه يكي از محصولات برج تقطير در خلاء پالايشگاه نفت است. لوبكات بعلت دارا بودن مواد آروماتيك و پارافينيك سنگين نامطلوب و نداشتن مشخصات فيزيكي لازم در سه واحد جداگانه مورد پالايش قرار مي‎گيرد.

1-2-1- واحد استخراج مواد آروماتيك توسط حلال فورفورال

دراين واحد برجي بنام RDC (برج استخراج) از اختلاط لوبكات و فورفورال دو فلز جدا تشكيل مي‎شود. آروماتيكها در فورفورال حل شده و بعلت اختلاف دانسيته ازفلز روغني (رافينيت) جدا مي‎شود. از بالاي برج مخلوط رافينيت و حلال و از پايين برج آروماتيكها (اكستراكت) EXTERACT و حلال خارج مي‎شوند. پس در دو سيستم بازيابي حلال از رافينيت و اكستراكت جدا مي‎شود. رافينيت بعنوان خوراك واحد M.E.X و اكستراكت بعنوان محصول جانبي جهت ساخت روغنهاي صنعتي استفاده مي‎شود.

1-2-2- واحد موم زدايي توسط حلال تولوئن و M.E.K

رافينيت حاصله از واحد فورفورال ضمن اختلاط با مخلوط حلال هاي تولوئن و M.E.K در حلالهاي برودتي سرد شده و كريستالهاي پارافيني سنگين (واكس) تشكيل مي‎شوند. پس مخلوط روغن و حلال ضمن عبور از فيلترهاي خلاء مرحله اول و مرحله دوم از كريستالهاي واكسي تفكيك گشته و جهت بازيابي حلال به سيستم هاي بازيابي هدايت مي گردند.

محصول به دست آمده خوراك واحدها يدرو بوده و فوم حاصله پس از كاهش درصد روغن بعنوان پارافين ‌و نمونه به بازار عرضه مي گردد.

1-2-3- واحد تصفيه توسط گاز هيدروژن

محصول بدست آمده از واحد M.E.K ضمن اختلاط با هيدروژن در فشار و درجه حرارت بالا وارد راكتور شده و از نظر رنگ و ثبات حرارتي بهبود مي يابد. در اين واحد مواد ناخواسته بوسيله واكنش شيميايي از روغن جدا شده و تركيبات غير اشباع به تركيبات اشباع تبديل مي گردند. محصول بدست آمده از اين واحد بعنوان روغن پايه جهت ساخت انواع روغنهاي موتور و صنعتي بكار مي رود.

در اين واجد جهت تأمين مشخصات فيزيكي مورد نظر مطابق با استانداردهاي جهاني و براي توليد انواع مختلف روغن هاي موتور صنعتي با توجه به نوع روغن توليدي روغن پايه با مواد افزودني مناسب مخلوط مي گردند.

1-2-4- واحد توليد ضد يخ

شركت نفت بهران در حال حاضر دو نوع ضد يخ به كمك 2000 تن در سال و با سطح كيفيت با استانداردهاي ملي ايران 338 بنام ضد يخ و ضد جوش بهران بهمن با استانداردهاي جهاني BS- 6580 انگلستان بنام بهران پلور را توليد و به بازار عرضه مي نمايد.

1-2-5- واحد توليد وكس كم روغن :

اين شركت به منظور بهبود كيفيت و پاسخگويي به نياز صنايع و طرح توليد واكس كم روغن بطريق تعريق و همچنين رنگبري از واكس را در دست اجرا دارد. ظرفيت توليد اين واحد تا پايان سال 1378 به 3000 تن در سال افزايش يافته است.

1-2-6- واحد پايلوت :

شركت نفت بهران طرح رنگبري روغن جهت استفاده در صنايع غذايي، دارويي، شيميايي و نساخي را در دست مطالعه و بررسي دارد كه اين تحقيقات در حد پايلوت به نتيجه مطلوب رسيده است.

1-2-7- واحد تسهيلات (توليد آب، بخار، هوا و برق)

وظيفه تأمين تسهيلات مورد نياز از واحدها از قبيل آب صنعتي آب سرد ، بخار ، هوا، برق و سوخت را واحد تسهيلات جانبي به عهده دارد. آب پالايشگاه در حال حاضر به ميزان متوسط 25 مترمكعب در ساعت از خط لوله آب شهري پالايشگاه تهران تأمين مي‎شود. آب نرم (آب معدني) توسط 4 مخزن سختي گير با توليد متوسط 20 متر مكعب در ساعت توليد مي‎شود و جهت سرد كردن آب برگشتي از واحد ها، 4 برج خنك كننده وجود دارد كه اغلب 2 و يا 3 برج در سرويس مي‎باشد.

براي تأمين بخار فشار بالا از 4 رنگ بخار با ظرفيت اسمي 68 تن در ساعت استفاده مي‎شود و از كندانس برگشتي از واحدها بخار فشار پايين توليد مي‎شود. اين بخار در كوره رافينيت واحد فورفورال به بخار مافوق گرم تبديل شده و به مصارف مورد نظر مي رسد.

وظيفه توليد هوا در پالايگشاه به عهده 4 دستگاه كمپرسور به ظرفيت كل اسمي SCEM 1500 مي‎باشد مصرف هوا شامل هوا جهت وسائل ابزار دقيق مصارف واحد مي‎باشد.

برق پالايشگاه از دو منبع برق شهر و نيروگاه تأمين مي‎شود. حدودا 1300 كيلو وات از برق شهر و 1475 كيلو وات از واحد نيروگاه مصرف ميگردد.

1-2-8- آزمايشگاه:

بطور كلي آزمايشاتي كه د ر آزمايشگاه انجام مي‎شود به دو دسته عادي و ويژه تقسيم مي گردند. آزمايشات عادي كه بر روي روغن پايه و محصولات انجام مي‎شود شامل مشخصات فيزيكي از قبيل رنگ مقدار آب، چگالي، گرانروي، كف، نقطه ريزش، نقطه اشتعال و خاصيت جدا شدن از آب در روغن هاي هيدروليك مي‎باشد و آزمايشات ويژه كه عموما توسط قسمت كارشناسي آزمايشگاه انجام مي‎شود مشخصاتي مانند T.B.N (عدد كل قليايي) اندازه گيري مقدار روي و خاكستر باقي مانده مي‎باشد. اين قسمت در زمينه سرويس دادن به ساير قسمتهاي شركت نيز فعاليت دارد.

1-2-9- آزمايشگاه پژوهشي:

اين قسمت در ساخت محصولات جديد ارتقاء كيفيت محصولات ساخت نمونه هاي جديد با نمونه روغنهاي خارجي مورد مصرف در صنايع بهبود پروسس شييميايي و ارائه خدمات كارشناسي غير روتين به داخل و خارج كشور فعاليت دارد. اين واحد تحت مديريت بازاريابي و فروش فعاليت مي نمايد.

از ديگر فعاليتهاي واحد پژوهش مي توانيم به ارائه محصولات خاص كه در صنايع مصرف خاصي دارد و همچنين راه يافتن راه كارها و فرآيندهاي جديد براي توليد محصولات اشاره مي‎كند.





1-2-10- واحد ظرفسازي و پركني

ضد يخ و روغن هاي صنعتي و موتور توليدي در قسمت مخلوط كني با توجه به توانايي ظرفسازي و پركني در زمينه ساخت ظروف و خطوط پركن موجود در ظروف دراين قسمت بسته بندي شده و به بازار عرضه مي‎شوند.

1-2-11- لوبكات Lobcut :

پس از اينكه ته مانده برج خلاء را در قسمت آسفالت زدايي پالايشگاه از آسفالت عاري كردند به عنوان خوراك ورودي براي اين چرخه صنعتي آورده مي‎شود كه به اين خوراك اصطلاحاً لوبكات گفته مي‎شود.

اين برش داراي مواد Ar ، نفتينيك، هيدروكربن هاي اشباع نشده و پارافينيك ها مي‎باشد.

اين خوراك ورودي را بر حسب ويسكوزيته سينماتيك آن در به دسته هاي مختلف تقسيم بندي مي كنند و لوبكات را به وسيله يك ضريب نشان دهندة مقدار ويسكوزيتة آن است نشان مي دهند مانند لوبكات 36 ، لوبكات 32، لوبكات 55.

رنگ لوبكات بستگي به هيدروكربن هاي Ar دارد. هر چه مقدار آروماتيك بيشتر باشد رنگ لوبكات تيره تر است بعضي اوقات لوبكات ورودي از لحاظ رنگ در رنج وسيعتري تغيير مي‎كند كه براي منظور روغن سازي مناسب نيست كه در اين حالت ابتدا آن را تقطير كرده بعد جداسازي را انجام مي دهند تا لوكات مورد استفاده در روغن سازي به دست آيد. بعد از اينكه لوبكات وارد پالايشگاه شد برحسب درجه اي كه دارند در تانك هاي بزرگي ذخيره مي‎شوند. به علت بالا بودن ويسكوزيته بايد هميشه گرم نگه داشته شود. براي اين منظور در داخل مخازن لوله هايي تعبيه شده است كه بخارات از داخل آنها رد مي‎شود كه باعث انتقال حرارت مي‎شود. از لحاظ رعايت مسائل ايمني و جلوگيري از آتش سوزي روي مخازن لوبكات را به وسيله گاز خنثي مي پوشانند تا از تماس هوا با ماده نفتي جلوگيري كند.







2-6-1- استخراج مواد آروماتيك و نفتينيك

همانطور كه در مباحث قبل مشخص گرديد خاصيت هيدروكربورها از نوع آروماتيك و نفتينيك و مشتقات آنها اين است كه گرانروي آنها در اثر تغيير درجه حرارت متغيير است و درجه اين حساسيت برحسب نوع شاخه هاي جانبي و بلند و كوتاه بودن آن متغير است ولي آنچه كه مشخص است اين است كه نسبت به هيدروكربورهاي پارافيني تغييرات گرانروي شديدتر است.

يكي از خواصي كه براي اكثر روغنها مورد نياز مي‎باشد اين است كه بتواند فيلم نازك روغن را ما بين سطوح قطعات فلزي حفظ نمايد و نگهداري ضخامت اين فيلم بستگي مستقيم به گرانروي روغن دارد.

بدين ترتيب لازم است كه روغن گرانروي خود را در درجه حرارت هاي مختلف حفظ نمايد و همانطور كه ذكر گرديد گروه آروماتيك و تا اندازه اي نفتينيك اين خاصيت را نداشته و براي روغنكاري مناسب بايد از محيط خارج گردند.

در حال حاضر سه نوع فرآيند پالايش براي اين منظور قابل اجرا است:

- تصفيه با اسيد سولفوريك و جداسازي مواد تشكيل دهنده

- استخراج مواد آروماتيك با حلال

- عمليات هيدروژنه كردن

مزيت عمده اين روشها اين است كه پايداري و ثبات كيفيت روغنها را تصحيح مي نمايد و مشخصه گرانروي - درجه حرارت را بهبود مي بخشد. عمليات پالايش همچنين تركيباتي نظير حلقوي گوگرددار (هترو سيكليك هاي گوگردي مثل مشتقات تيوفن) را از بين برده و به عنوان باز دارنده اكسيداسيون به طور طييعي عمل مي نمايد.

در حقيقت عمليات پالايش و ميزان عمق آن اثر متقابل روغن را در برابرباز دارنده هاي سنتتيك بهبود مي بخشد.

2-6-1-1- تصفيه با اسيد :

يكي از عمليات تصفيه درسالهاي قبل كه اينك با متدهاي مدرن جايگزين شده است تصفيه برش هاي نفتي با اسيد سولفوريك و اولئوم است.

در اين روش علاوه بر بهبود رنگ خواصي نظير ثبات رنگ و عمر روغن بهتر شده و به علت خارج شدن مواد آروماتيك وزن مخصوص روغن كاهش يافته و ضريب گرانروي بالا مي رود.

نقطه ريزش تا اندازه اي بالاتر مي رود زيرا مواد استخراج شده تا حدودي به عنوان ماده كاهش دهنده نقطه ريزش به طور طبيعي عملي مي نمودند.

يكي از نقاط ضعف اين روش توليد پس مانده لجن اسيدي به مقدار زياد است كه به لحاظ اثرات منفي در محيط زيست نمي توان در هر محلي تخليه نمود عمليات خنثي سازي توسط هيدروكسيد كلسيم انجام مي گردد و درصد نسبت وزني اسيد نسبت به روغن اگر حدود 10 درصد باشد بهتر خواهد بود و اضافه بر آن بهبود زيادي نخواهد داشت.

تصفيه با روش اسيد سولفوريك در نوع تصفيه خشك و مرطوب است و ناميدن اين دو بخش به لحاظ نوع خنثي كردن اسيد از طريق هيدروكسيد كلسيم (تصفيه خشك) و يا خنثي نمودن اولئوم با محلول قليائي كاستيك (تصفيه مرطوب) مي‎باشد.

امروزه فرآيند تصفيه با اسيد سولفوريك براي توليد روغن سفيد بودن رنگ و بو و طعم كه مصارف داروئي براي انسان دارد مورد استفاده قرار مي‎گيرد. اين عمليات اگر با روغن هاي سنگين انجام گيرد بسيار پرخرج خواهد بود.

2-6-1-2- استخراج با حلال فورفورال

اين نوع تصفيه به روشي اطلاق مي گردد كه خارج نمودن آروماتيك و بقيه عناصر نامطلوب روغن توسط استخراج مايع به مايع انجام مي پذيرد.

حلالهاي مناسب عبارتند از فنل، فورفورال، اكسيد سولفورو، وان - ام- پي، آنيلين نيترو بنزن و …

مبناهاي اين كار اولين بار توسط Edeleanu (ادي لانو) در سال هاي 1907 تا 1912 با حلال اكسيد سولفور و مواد آروماتيك استخراج گرديده (حلاليت پارافين و نفتينيك در آن كم است)

بقيه روشها كه در آن حلال استفاده مي گردد و بعدا توسعه پيدا نمود و بر مبناي اين روش پايه گذاري شده است.

پالايش با فورفورال :

عبارتست از جداسازي فيزيكي كه از خاصيت حلاليت متفاوت مواد آروماتيكي با فورفورال نسبت به مواد پارافيني و نفتينيكي استفاده مي‎شود.

فورفورال كه يك آلدئيد به فرمول مي‎باشد.

مايعي بدون رنگ و با بوي بادام تلخ است و در مقابل نور هوا تيره مي گردد نقطه جوش آن 162 درجه سانتيگراد است و از فرايند عمومي استخراج با حلال مراحل زير را شامل مي‎شود.

هواگيري و خشك كردن خوراك: وجود آب روي حلال فنل و هوا مشكلاتي را براي موادي مثل اكسيد سولفور و فورفورال ايجاد مي نمايد.

- استخراج با حلال: معمولاً روش جريانهاي معكوس براي تماس مايع استفاده مي گردد و در بعضي از مواقع بر عكس آن خواهد بود ( مثل آسفالت گيري با گاز پروپان).

- جدا كردن حلال ازروغن كه توسط حرارت و تقطير و بخار شدن انجام مي گردد اين عمليات معمولاً به سهولت صورت مي‎گيرد زيرا روغن و حلال تفاوت نقطه جوش زيادي دارند.

(البته جدا كردن بنزين و سولفوردي اكسيد استثناء است)

- خالص نمودن روغن: روغن آخرين مقادير باقيمانده حلال را درطي عمليات در برج عريان كننده از دست خواهد داد و اگر داراي مقادير ناچيز آب باشد تحت بخار شدن در شرايط خلاء نيز قرار مي‎گيرد.

- خالص نمودن حلال: در اين مرحله ب را از حلال مثلا فورفورال جدا مي سازند و يا حلال را از حلالهاي ديگر تفكيك مي نمايند.

پالايش با فورفورال

پالايش با فورفورال عبارتست از جداسازي فيزيكي كه از خاصيت حلاليت متفاوت مواد آروماتيكي پارافيني و نفتيني با فورفورال استفاده مي‎شود. بدين ترتيب از اختلاط فورفورال با لوب كات دو فاز مختلف تشكيل مي‎شود. مقاديري از لوب كات كه عمدتاً مواد آروماتيكي است در فورفورال حل شده و به نام اكستراكت ناميده مي‎شود كه فاز پاييني را در برج RDC تشكيل مي‎دهد.

فاز ديگر مقاديري فورفورال مي‎باشد كه در بقيه لوب كات حل شده است و به نام رافيت مشهور مي‎باشد. رافينينت عمدتاً از مواد پارافيني و نفتينك و موجود در لوب كات تشكيل مي يابد. مراحل بعدي جداسازي فورفورال از محلول اكستراكت و رافينيت مي‎باشد كه با توجه به اختلاف درجه جوش فورفورال و اكستراكت (و پارافينيت) از طريق تقطير كمك بخار انجام مي گيرد.

2-6-1-3- عوامل مؤثر در جداسازي مواد آروماتيكي از لوب كات

الف- تعداد مراحل اختلاف فورفورال با روغن :‍

افزايش تعداد مراحلي كه لوب كات در يك درجه حرارت معين با فورفورال مخلوط گشته و اكستراكت دوباره با فورفورال مخلوط مي گردد در مقدار توليد رافينيت و كاهش مقدار اكستراكت مؤثر مي‎باشد. در عمل برج اختلاط و جداسازي اكستراكت (EXTRACTIONTOWER) يا از لايه هايي R SCIING RINGS تشكيل يافته و يا مجهز به ROTAHXG DISC CONTACTOR (RDC) مي باشند. درهر حال جريان متقابل فورفورال و لوبكات موجب مي‎گردد لوب كات با فورفورال تماس كافي پيدا نمايد. اين برجها كه به صورت عمودي قرار دارند رافينيت بخاطر وزن مخصوص پائين تر به طرف بالاي برج حركت نموده و فورفورال به سمت پائين حركت مي نمايد. در برجهايي كه به صورت لايه هايي از RASCHIG پر مي باشند ارتفاع برج و تعداد لايه ها و ضخامت Rasching ring معرف تعداد مراحل اختلاط فورفورال با ر وغن مي‎باشد كه همواره ثابت مي‎باشد مگر تغيير اساسي در برج ايجاد گردد. در مقابل برجهايي كه مجهز به RDC مي باشند سرعت چرخش DISC ها كه قابل كنترل مي‎باشد دفعات اختلاط فورفورال با روغن را معين مي نمايند. افزايش تعداد دفعات در درجه حرارت ثابت براي توليد روغن با كيفيت معين نياز به نسبت فورفورال به روغن كمتري داشته و بازده بيشتري را موجب مي گردد. در مورد فورفورال افزايش دفعات اختلاط با روغن حتي به بيش از شش مرحله تأثير جزئي بر بازده نخواهد داشت.

ب- نسبت فورفورال به روغن :

افزايش نسبت فورفورال به لوب كات در حالي كه بقيه متغيرها ثابت باشند موجب بهبود كيفيت رافينت (انديس گرانروي بالاتر)، كاهش راندمان (نسبت به رافينت به لوب كات)، افزايش هزينه هاي تصفيه و كاهش ظرفيت كارخانه ميگردد. افزايش نسبت فورفورال به روغن موجب افزايش كار در قسمت جداسازي فورفورال گشته كه نه تنها هزينه ها را افزايش مي‎دهد بلكه در صورت محدوديت سيستم بازيابي فورفورال موجب كاهش ظرفيت كارخانه مي گردد.

ج- درجه حرارت:

افزايش درجه حرارت در بر ج اختلاط و جداسازي در حاليكه بقيه متغيرها ثابت باشد موجب بهبود كيفيت رافينيت (انديس گرانروي بالاتر) و كاهش راندمان مي گردد. محدوديت از نظر درجه حرارت بالا حلاليت تمام لوب كات در فورفورال و چنانچه درجه حرارت خيلي پائين باشد مشكل بستن مواد مومي و مشكلات سيال بودن رافينت مي‎باشد.

دو متغير درجه حرارت و نسبت فورفورال به لوب كات در كارخانجات روغن سازي بسادگي قابل كنترل بوده و از عواملي هستند كه براي كنترل كيفيت وبازده كارخانه به كار برده مي‎شوند . با افزايش تدريجي نسبت فورفورال به لوب كات و كاهش درجه حرارت براي توليد رافينت با كيفيت ثابت بهبود در راندمان بتدريج كاهش يافته و اين امر در تهيه رافينت با كيفيت بالاتر بسيار محسوس تر است.

د- اختلاف درجه حرارت در مقاطع مختلف برج:

كاهش تدريجي درجه حرارت از بالاي برج تا پائين موجب مي گردد مواد پارافيني حل شده در فورفورال به تدريج جدا شده و به سمت بالاي برج هدايت شود كاهش درجه حرارت در پائين برج و حفظ اختلاف درجه حرارت بيشتر بين بالا و پائين برج موجب كيفيت پائين تر برج و حفظ اختلاف درجه حرارت بيشتر بين بالا و پايين برج موجب كيفيت پائين تر رافينيت (انديس گرانروي پائين تر) و توليد رافينيت بيشتر نسبت به لوب كات تغذيه شده مي گردد. پائين ترين حد درجه حرارت قسمت پائين برج بستگي به ظرفيت دستگاههاي تبادل حرارتي كه مقاديري از مواد داخل برج را سرد مي نمايند. اختلاف درجه حرارت در طول برج اختلاط و جداسازي اكستراكت همچون يك رفلاكس داخلي (INTERNAL REFLUX) عمل مي نمايد.





-8-3- نقطه آنيلين Aniline point

منظور از انجام اين آزمايش عبارت است از پائين ترين درجه حرارتي كه در آن حجم هاي مساوي آنيلين و نمونه مورد نظر با هم مخلوط مي‎شوند و تشكيل يك فاز را مي دهند يا كاملاً در هم حل مي‎شوند.

اين نقطه بين نقطه جوش و نقطه انجماد مربوط به آنيلين و نمونه قرار دارد.

مي دانيم كه هر چه ميزان مواد آروماتيك و تركيبات حلقوي و غير اشباع موجود در روغن بيشتر باشد ميزان انحلال آن در آنيلين كه خود يك ماده آروماتيك است بيشتر مي‎باشد در نتيجه اختلاط روغن و آنيلين در دماي پائين تري صورت خواهد گرفت و مخلوط روغن و آنيلين با سرعت بيشتري تشكيل يك فاز را مي‎دهد و در مورد روغن هاي اشباع شده وبا درصد آروماتيك كم برعكس مي باشد و اين دما بالا خواهد رفت پس با تعيين نقطه آنيلين مي‎توان درصد مواد آروماتيك و تركيبات حلقوي يك روغن را تشخيص داد.

شرح دستگاه

در اين آزمايش د و نوع دستگاه براي تعيين نقطه آنيلين مورد استفاده قرار مي گيرد.

1) نوع دستي ساده كه از دو لوله آزمايش و يك ترمومتر و همزن استفاده مي‎شود.

2) دستگاه ديگري مشتمل بر يك بشر به عنوان حمام گرم كننده يك لوله كوچك حاوي ماده نمونه و آنيلين و يك همزن و يك لامپ جهت روشن كردن محلول باشد.

حمام گرم كننده داراي يك همزن مغناطيسي با روكش تفلون است. در داخل ظرف گرم كننده و محلول ترمومتر جهت مشخص كردن درجه حرارت وجود دارد. سيستم گرم كننده دستگاه الكتريكي بوده و در ضمن براي سرد كردن آن از يك مبرد استفاده مي‎شود.

شرح آزمون

اين آزمايش به دو طريق انجام مي‎شود كه بستگي به نوع فرآورده نفتي دارد.

1) در روش اول نقطه آنيلين عبارت است از حداقل درجه حرارت براي بدست آوردن يك فاز از حجم هاي مساوي نمونه و آنيلين

2) نقطه آنيلين مخلوط كه عبارت است از حداقل درجه حرارت تعادل لازم براي بدست آوردن يك فاز از مخلوط حاصل از دو حجم آنيلين و يك حجم نمونه و يك حجم نرمان هپتان

روش نخست براي فرآورده هاي روشن و روش دوم براي فرآورده هاي نيمه رنگي و تيره به كار مي رود.

روش عملي براي هر دو طريق يكي است با اين تفاوت كه در قسمت نخست 10ml آنيلين و 10 ml فرآورده را با هم مخلوط مي كنند ولي در روش ديگر 10ml فراورده و 5ml نرمال هپتان مخلوط مي كنند.

1) در روش دستي مخلوط را به روش ذكر شده آماده كرده و روي منبع حرارتي كه به صورت حمام گرم است قرار مي دهند و حرارت دادن را شروع مي كنند و به تدريج مخلوط را به هم مي زنند و در يك لحظه نوري كه از پشت شيشه آزمايش به آن مي تابند از مخلوط رد مي‎شود. (يعني از حالت hazy) و دو فازي در مي‎آيد و يك فازي و شفاف مي‎شود ) كه اين درجه حرارت را خوانده و به عنوان نقطه آنيلين گزارش مي كنند.

2) سيستم دستگاهي :

ابتدا سرعت همزن را آنچنان تنظيم مي كنند كه جريان يكنواختي از مخلوط فراورده آنيلين را در درون محفظه مقابل لامپ بريزد اگر چنانچه فراورده از نوع تيره است سرعت پمپ كردن را آهسته تر مي‎كند به طوريكه مخلوطي كه به وسيله پمپ در درون محفظه مي ريزد توليد قشر نازكي مي‎كند ولتاژ را چنان تنظيم مي كنند كه نور كافي جهت روشن كردن مخلوط بدهد. سرعت گرم كردن بايد حدود 2/1 درجه سانتي گراد در هر دقيقه باشد پس از اينكه در اثر گرم كردن دو فاز يكي شدند و نور از مخلوط عبور كرد (از حالت hazy در آمد) آن دما را به عنوان نقطه آنيلين گزارش مي كنند.

3-8-4- دانسيته ASTM- D- 1550-16

دانسيته عبارت است از مقدار جرم در واحد حجم در درجه حرارت معين : . دانسيته هيدروكربن ها معمولاً از يك كمتر است و با افزايش تعداد كربن اين مقدار در سري همولوگ افزايش مي يابد.

به ازاء تعداد معيني كربن دانسيته نيز افزايش مي يابد. دانسيته يك مخلوط را به آساني مي‎توان از رابطه زير بدست آورد:



اما در كشور آمريكايي مقدار دانسيته برحسب درجه API داده مي‎شود كه بوسيله انسيتو نفت آمريكا پيشنهاد شده رابطه بين وزن مخصوص و دانسيته برحسب API از فرمول زير پيروي مي‎كند:



چون اندازه گيري دانسيته به روش هيدرومترهاي شناور معمولاً در درجات مختلف انجام مي‎گيرد. روش ديگر براي تعيين دانسيته استفاده از پيكنومتر است كه روش دقيقتري است.

شرح آزمون

از هيدرمترهايي استفاده مي‎شود كه داراي اندازه هاي متفاوت است كه بر حسب شرايط اعداد روي آنها متفاوت است. اعداد تا سه رقم بعد از اعشار را نشان مي‎دهد با انتخاب يك هيدرومتر مناسب و قرا ر دادن آن در مايع مقدار عددي را كه هيدرومتر نشان مي‎دهد مي خوانند بعد بوسيله يك دماسنج دماي متوسط مايع را پيدا مي كنند.

در آزمايشگاه مقدار متوسطي براي يك پارامتر به نام K بر حسب نوع روغن و مواد موجود در آن وجود دارد كه اين مقدار 0.00032 به دست آمده است.

فرمول مقابل مقدار عددي درست را براي تمام موارد پالايشگاه به ما مي‎دهد كه فرمول كلي برابر است با : كه t0 دماي نمونه برحسب فارنهايت است كه ما با ترمومتر بر حسب اندازه مي گيريم.

بعد آن را به فارنهايت تبديل مي كنيم.







3-8-5- عدد خنثي شدن Neutralization Number

ASTM D974, ASTM D664, ASTM D2896

عدد خنثي شدن يك روغن عبارت است از مقدار (برحسب mg) باز (koH) يا اسيدي (HC104 , HCl) كه براي خنثي كردن مواد اسيدي يا بازي موجود در يك گرم روغن لازم است و واحد آن (چه براي قليائيت روغن و چه براي اسيديته آن) است.

يك روغن پايه خوب پالايش شده معمولاً Neut. No بيش از ندارد. مگر اينكه روغن پايه حاصله از تصفيه مجدد روغنهاي كاركرده باشد و اسيد سولفوريكي كه براي تصفيه آن به كار رفته است كاملاً خنثي نشده باشد)

ولي روغنهاي موتور و انواع ماشين آلات صنعتي بعلت دارا بودن مواد افزودني ممكن است خاصيت اسيدي يا بازي يا هر دو (درآن واحد)داشته باشد. از اين گذشته روغنها پس از مدتي كار كردن بعلت تجزيه و نيز اكسيد شدن عموما توليد اسيد نموده و به سمت اسيدي شدن تغيير مي يابند.

Neut . No در روغنها به صورت هاي اسيديته قوي (strong Acid No=SAN) اسيديته كلي (Total Acid No= TAN)، قليائيت قوي (Strong Base No= SBM) و قليائيت كل (Total Base No= TBN) بيان مي‎شود .

3-8-5-1- عدد اسيدي كل: TAN (Total acid Number)

چنين عددي تمام اجزاي اسيدي اعم از افزوده ها گازها احتراق وارد شده به روغن و مواد اكسنده راشامل مي‎شود.

TAN عامل كمكي است كه براي رساندن PH نمونه مورد آزمايش به رقم11 با تيراسيون لازم است.

عدد خنثي در مورد روغن هاي تصفيه شده كار نكرده 1% يا كمتر است.

اسيدهاي قوي موجود در محلول را مي‎توان با تيتراسيون اسيدي كه در يك گرم روغن وجوددارد گزارش كرده تعداد ميلي گرم پتاس كه براي رساندن PH نمونه مورد آزمايش به عدد 4 لازم است. عدد اسيدي قوي SAN اثر اسيدهاي ضعيف و برخي از افزوده ها از تفاوت بين TAN و SAN (Strong Acid Number).

اثر اسيدهاي ضعيف و برخي از افزوده ها از تفاوت بين TAN و SAN به دست مي‎آيد.

3-8-5-2- شرح آزمون TBN :

ابتدا يك بشر حاوي 100 ميلي ليتر حلال تيتراسيون ريخته (titration solvent) و به آن 10 ميلي ليتر با فراز نوع (stoka) مي ريزند. الكترود دستگاه PH متر را به داخل محلول Blank (شاهد) قرار داده و دستگاه را روي mv (ميلي ولت) تنظيم مي كنند و در اثر عبور جريان عقربه روي عدد ثابتي مي ايستد.

در بشر ديگري 100ml حلال تيتراسيون را مي ريزند و 0.5 gr روغن يا به مقدار كمتر از ماده افزودني مي ريزند.

حال الكترود دستگاه PH متر را داخل اين بشر قرار داده و آنقدر اسيد كلريدريك الكلي اضافه مي كنند تا عقربه دستگاه دوباره عدد مورد نظر را نشان دهد و مقدار حجم اسيد مصرفي را از روي بورت مي خوانند و توسط فرمول مقابل عدد بازي كل (TBN) را بدست مي آورند.