دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
مهندسی شیمی (طراحی فرایندهای صنایع نفت)
پایان نامه کارشناسی
بازیابی روغن پایه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال
فرمت word(قابل ویرایش )
تعداد صفحه 130
خلاصه پایان نامه بازیابی روغن پایه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال
فصل اول
شناخت، طبقه بندی و کاربرد روغنهای روانساز
1) مقدمه
واژه روغن از دو قسمت «رو» و «غن» تشکیل شده است. «رو» از مصدر رفتن و روان شدن و «غن» به سنگ عصاری گفته می‌شود. این برمی‌گردد به گذشته دور، زمانی که دانه‌های روغنی را در زیر سنگ عصاری (سنگ فشارنده و عصاره‌گیر) که توسط اسب عصاری چرخانده می‌شد، له کرده و آنچه را که از زیر سنگ خارج و جاری می‌شد «روغن» می‌گفتند بنابراین روغن یعنی «روان شده از غن».
روغنهای صنعتی:
گر چه بیشتر کاربرد روغنهای صنعتی، روانسازی قطعات متحرک در ماشین آلات و حفاظت از قطعات در برابر سائیدگی و گرد و خاک و دما می‌باشد. اما چون روغن به عنوان یک ماده شیمیائی دارای خواص مطلوبی از نظر مکانیکی، ترمو دینامیکی و غیره است، در بعضی از کاربردهای صنعتی، روغن وظایفی غیر از روانسازی از خود ایفا می‌نماید. مثلاً قدرت هیدرولیکی روغن، مقاومت دی‌الکتریکی، قدرت انتقال حرارت روغن مهم می‌باشد. در هر یک از این کاربردها، روغن با شرایط خاصی روبرو است.
دامنه کاربردهای روغنهای صنعتی بسیار وسیع است و می‌توان آنها را به دو دسته کلی تقسیم بندی نمود:
الف) کاربرد روغنهای صنعتی برای مصارف صنعتی:
در تاسیسات صنعتی، اجزاء گوناگونی وجود دارد که نیاز به روغن‌کاری دارند، مانند انواع یاتاقان‌ها[1]، دنده‌ها[2]، کوپلینگ‌ها[3]، زنجیرها، سیلندرها[4] و غیره. وظیفه روغن در این اجزاء عمدتاً جلوگیری یا کاهش اصطکاک و سائیدگی است. با توجه به اینکه فاکتورهای گوناگونی در روغن‌کاری هر یک از اجزاء ماشین موثر می‌باشد آشنایی با این فاکتورها در شناخت ویژگی‌های روغن مناسبی که برای هر کاربردی باید استفاده شود بسیار ضروری می‌باشد.
ب) کاربرد روغنهای صنعتی برای مصارف خاص:
منظور از کاربردهای اختصاصی کاربردهایی هستند که در آنها روغن باید دارای ویژگی‌های خاصی باشد، تا بتواند وظیفه و یا مجموعه وظایفی را که عهده دار است انجام دهد. مانند روغنهای بستر که از نظر اصطکاکی باید دارای ویژگی‌های خاصی باشند. در بعضی از کاربردهای اختصاصی مسئله روانکاری اهمیت چندانی نداشته و وظایف دیگری از روغن مد نظر می‌باشد مانند روغنهای هیدرولیک برای انتقال نیرو، روغنهای ترانسفورمر برای ایجاد محیطی عایق، روغنهای انتقال حرارت برای تبادل حرارت و روغنهای پروسس به عنوان بخشی از مواد اولیه که در فرآیند تولید بعضی محصولات به کار می‌روند. فهرست مهمترین کاربردهای اختصاصی روغن به شرح زیر می‌باشد ]5[.
روغنهای توربین: توربین‌های گاز، توربین‌های آب، توربین‌های بخار.
روغنهای کمپرسور: کمپرسورهای هوا، کمپرسورهای گاز.
روغنهای انتقال حرارت.
روغنهای فلز کاری: ماشین ابزار، نورد، آبکاری، فرم‌دهی.
روغنهای برقی: ترانسفورمر، کابل، کلیدهای برقی.
روغنهای پروسس: پروسس تولید لاستیک، سم کشاورزی، جوهر، پلاستیک، ضد زنگ و روغنهای سفید.
روغنهای هیدرولیک: هیدرولیک معمولی، هیدرولیک ضد آتش.
روغن در حین عمل روغن‌کاری در معرض شرایط گوناگونی قرار می‌گیرد که هر یک روی نحوه کار روغن اثر می‌گذارند. در این قسمت ما به بررسی عوامل مختلفی که در روغن تأثیر می‌گذارند می‌پردازیم.
الف) عوامل عمومی:
در بسیاری از سیستم‌ها، گرما، خصوصاً وقتی مقدار آن زیاد باشد، هم دشمن روغن است و هم دشمن ماشین، باید محیط روغن‌کاری را تا آنجایی که مقدور است در دمای پایین نگاه داشت.
در انتخاب روغن همیشه دو موضوع را باید مورد توجه قرار داد، اول اینکه در همان ابتدای کار، روغن انتخاب شده باید دارای خصوصیات مناسب بوده باشد، و دوم اینکه کیفیت آن مطلوب باشد. برای اینکه مشخص شود روغن انتخاب شده از خصوصیات اولیه لازم برخوردار است، باید مسائل خاصی را مورد بررسی قرار داد. مثلاً اینکه باید دید روغن چه قسمت‌ها یا اجزایی را می‌خواهد روغن‌کاری کند (یاتاقان، دنده، بستر و غیره)، این قطعات چه اندازه ای دارند، حرکت آنها چگونه است، فواصل بین قطعات چه وضعی دارند، میزان بار، سرعت، و درجه حرارت چقدر است در این بررسی گرانروی[5] روغن مسئله مهمی است که باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. ضمناً باید دید که روغن چه ویژگی‌های خاصی را باید داشته باشد. برای مثال اگر در معرض تغییرات زیاد دما قرار می‌گیرد، شاخص گرانروی[6] روغن اهمیت زیادی خواهد داشت. اگر روغن‌کاری در شرایط سرد انجام می‌شود، نقطه ریزش[7] روغن اهمیت زیادی خواهد داشت.
بعد از اینکه مشخص شد روغن از نظر فاکتورهای عمومی حائز شرایط لازم می‌باشد، باید کیفیت آن مورد بررسی قرار گیرد. ممکن است نوع روغن از نظر فاکتورهای عمومی در یک سطح باشند، اما از نظر کیفیت کاملاً با هم متفاوت باشند برای مثال اگر در ماشینی که نیاز به یک روغن هیدرولیک دارد و در دمای بالا کار می‌کند، روغن پایه[8] ریخته شود، ممکن است برای مدتی کوتاه کار روغن رضایت بخش بوده و اشکالی هم پیش نیاید، ولی رسوبات ناشی از اکسیداسیون روغن به زودی تجمع خواهد داشت. از طرف دیگر اگر از یک روغن هیدرولیکی که کیفیت آن بالا بوده و حاوی مواد ممانعت کننده از اکسیداسیون باشد استفاده شود، این روغن برای مدت طولانی به طور رضایت بخشی کار خواهد کرد، وقتی صحبت از کیفیت روغن می‌شود، منظور فاکتورهایی است مثل مقاومت روغن در برابر اکسیداسیون، حفاظت قطعات در برابر سائیدگی، قدرت پاک کنندگی روغن، توانایی پراکنده سازی روغن، حفاظت قطعات از زنگ زدگی و خوردگی، جداپذیری از آب، مقاومت در برابر کف و غیره.
ب) سایر عوامل:
عوامل دیگری که باید مورد توجه واقع شود عبارتند از، شرایط ماشین، سازگاری با کلیه مواردی که روغن با آنها در تماس است، شرایط محیط کار روغن، شرایط کار ماشین، روش روغن‌کاری، مدت تعویض روغن، و آثار فیزیولوژیکی روغن .
عوامل تعیین کننده ویژگی‌های روغنهای صنعتی:
بسیاری از روغن‌ها دارای ویژگی‌های مشترکی هستند، برای مثال می‌توان گفت که خاصیت کاهش اصطکاک، پایداری در مقابل اکسیداسیون و مقاومت در برابر زنگ زدگی در روغنهای مختلف مشترک است.
در مقایسه روغن‌ها، اگر خصوصیات مشترک را حذف کنیم، آنچه باقی می‌ماند خصوصیاتی است که مختص آن روغن‌ها یا کاربردها بوده، و می‌توان آنها را به پنج گروه تقسیم بندی نمود.
الف) خصوصیات مربوط به سیالیت که عبارتند از:
1) ویسکوزیته.
2) اندیس ویسکوزیته.
3) سیالیت در دمای پائین.
ب) خصوصیات مربوط به کار در دمای بالا که عبارتند از:
1) فراریت روغن.
2) مواد باقی مانده در اثر تبخیر روغن.
3) پایداری حرارتی روغن (در غیاب هوا).
4) پایداری حرارتی روغن (در معرض هوا).
5) مواد باقی‌مانده در اثر تجزیه شدن روغن.
ج) خصوصیات مربوط به اکسیداسیون روغن:
1) عدم اشتعال.
2) مقاومت در برابر اکسیداسیون.
3) آسیب پذیری مواد ممانعت کننده.
4) کیفیت کار موتور.
د) خصوصیات مربوط به هیدرولیز روغن:
1) مقاومت در برابر هیدرولیز شدن به وسیله آب یا بخار.
2) مقاومت در برابر مایعات بازی.
3) مقاومت در برابر اسیدها.
د) خصوصیات مربوط به حلالیت:
1) حلالیت در آب.
2) حلالیت در حلالهای شیمیایی.
3) حل شدن در مواد نفتی.
برای انتخاب روغن مناسب برای هر کاربردی، لازم است شرایط کاری که روغن در آن قرار می‌گیرد، به دقت مورد بررسی قرار گیرد. شرایط کار روغن در سیستم‌های مختلف به فاکتورهای گوناگونی بستگی دارد. از قبیل طراحی ماشین، شرایط عملیات و کیفیت نگهداری سیستم. مهمترین فاکتورهایی که روی شرایط کار اثر می‌گذارند، عبارتند از: درجه حرارت کار، فشار، فلزاتی که با روغن در تماس هستند. وجود مواد آلوده کننده و نفوذ هوا در روغن‌کاری هر یک از ماشین آلات صنعتی و یا اجزاء آنها که کلیه این موارد باید مورد بررسی قرار گیرد ]5[.
فهرست و منابع پایان نامه بازیابی روغن پایه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال
فهرست
فصل اول: شناخت، طبقه بندی و کاربرد روغنهای روانساز
1-1 ) مقدمه2
1-2 ) روغن موتور10
1-2-1) تولید روغن موتور12
1-2-1-1) فرآیند هیدرو تریتینگ15
1-2-1-2) بهینه سازی فرآیند19
1-2-1-3) مقایسه فرآیندهای HT و SE22
1-2-1-4) مقایسه اقتصادی روش‌های HT و SE25
1-2-1-5) کنترل کیفیت محصول27
1-2-1-6) نگاهی به آینده28
1-2-2) روغنهای موتور پایه سنتیتیک30
1-2-2-1) انواع روغنهای سنتیتک30
1-2-2-2) تاریخچه روغنهای سنتیتک31
1-2-2-3) علل پیدایش و روی آوردن به روغنهای سنتیتک33
1-2-2-4) نقش روغنهای سنتیتک در اقتصاد سوخت34
1-2-3) طبقه بندی‌ها و استانداردهای روغن34
1-2-3-1) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب ویسکوزیته36
1-2-3-2) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب کارائی42
1-2-3-2-1) طبقه بندی API برای روغن موتور47
1-2-3-2-2) طبقه بندی روغن‌ها توسط مراجع نظامی49
1-2-3-2-3) طبقه بندی CCMC51
1-2-3-2-4) طبقه بندی روغن موتور توسط سازندگانخودرو52
1-2-4) طبقه بندی روغنهای دو زمانه54
فصل دوم: مشخص سازی روغنهای روانساز و مستعمل از لحاظ ترکیب
2-1) کلیات60
2-1-1 ) پاکسازی محیط زیست از آلودگی روانکارها60
2-1-2 ) حفظ منابع با ارزش نفتی63
2-2) روغنهای روان کننده و نقش آنها64
2-3) شناخت هیدرو کربورهای روغن پایه66
2-3-1) گروه پارافینیک67
2-3-2) گروه نفتنیک68
2-3-3) گروه آروماتیک69
2-4) روغنهای مصنوعی71
2-5) مواد افزودنی روغن موتور72
2-6) تعاریف85
2-7) آنالیز خوراک ورودی برای بازیابی روغن88
فصل سوم: روش‌های بازیابی روغن مستعمل
3-1) روش اسید و خاک رنگبر94
3-1-1) روش پوکولاسیون98
3-1-2) روش تماسی99
3-2) بازیابی به روش ماتیس99
3-3) روش IFP101
3-4) روش استخراج و انعقاد به وسیله حلال آلی103
3-4-1) معیارهای انتخاب حلال107
3-4-1-1) درصد لجن تشکیل شده107
3-4-1-2) سرعت ته‌نشینی107
فصل چهارم: مواد و روش‌ها
4-1) مواد110
4-1-1) روغن مستعمل110
4-1-2) حلال‌ها111
4-2) وسائل و دستگاه‌ها111
4-3) آزمایش‌ها112
4-3-1) جداسازی مواد با نقطه جوش پایین از روغن مستعمل112
4 -3-2) تعیین درصد ناخالصی‌های جدا شده برای هر حلال در نسبت‌‌های مختلف113
4-3-3) منحنی ته‌نشینی115
4-3-4) بررسی KOH و تعیین مقدار بهینه آن117
فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری
5-1) درصد ناخالصی‌های خشک جدا شده بوسیله حلالهای مختلف119
5-2) اثر دما121
5-3) منحنی ته‌نشینی123
5-4) اثر KOH127
پیشنهادات:
مراجع131
