پایان نامه بازيابي روغن پايه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال

توضیحات:

پایان نامه مهندسی شیمی و نفت و...- بازيابي روغن پايه از روغن مستعمل به روش استخراج با حلال در 131 صفحه در قالب word و قابل ویرایش همراه با توضیحات کامل

چکیده:

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[۱]، دنده‌ها[۲]، کوپلینگ‌ها[۳]، زنجیرها، سیلندرها[۴] 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 ]۵[.

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[۵] 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[۶] روغن اهمیت زیادی خواهد داشت. اگر روغن‌کاری در شرایط سرد انجام می‌شود، نقطة ریزش[۷] 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[۸] 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.

فهرست مطالب:

فصل اول: شناخت، طبقه ‌بندی و کاربرد روغن‌های روانساز

۱-۱ ) مقدمه                        ۲

۱-۲ ) روغن موتور                        .۱۰

۱-۲-۱) تولید روغن موتور                     ..۱۲

۱-۲-۱-۱) فرآیند هیدرو تریتینگ            .۱۵

۱-۲-۱-۲) بهینه سازی فرآیند               .۱۹

۱-۲-۱-۳) مقایسه فرآیندهای HT‌ و SE      ۲۲

۱-۲-۱-۴) مقایسه اقتصادی روش‌های HT‌ و SE   ۲۵

۱-۲-۱-۵) کنترل کیفیت محصول               ..۲۷

۱-۲-۱-۶) نگاهی به آینده                  .۲۸

۱-۲-۲) روغن‌های موتور پایه سنتیتیک         ۳۰

۱-۲-۲-۱) انواع روغن‌های سنتیتک               .۳۰

۱-۲-۲-۲) تاریخچه روغن‌های سنتیتک            ۳۱

۱-۲-۲-۳) علل پیدایش و روی آوردن به روغن‌های        سنتیتک                  ۳۳

۱-۲-۲-۴) نقش روغن‌های سنتیتک در اقتصاد سوخت   .۳۴

۱-۲-۳) طبقه بندی‌ها و استانداردهای روغن         .۳۴

۱-۲-۳-۱) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب ویسکوزیته         ۳۶

۱-۲-۳-۲) طبقه بندی روغن‌ها بر حسب کارائی      .۴۲

۱-۲-۳-۲-۱) طبقه بندی API‌ برای روغن موتور   ..۴۷

۱-۲-۳-۲-۲) طبقه بندی روغن‌ها توسط مراجع نظامی   .۴۹

۱-۲-۳-۲-۳) طبقه بندی CCMC               .۵۱

۱-۲-۳-۲-۴) طبقه بندی روغن موتور توسط سازندگان       خودرو                     ..۵۲

۱-۲-۴) طبقه بندی روغن‌های دو زمانه         ۵۴

فصل دوم: مشخص سازی روغن‌های روانساز و  مستعمل از لحاظ ترکیب

۲-۱) کلیات                     .۶۰

۲-۱-۱ ) پاکسازی محیط زیست از آلودگی روانکارها   .۶۰

۲-۱-۲ ) حفظ منابع با ارزش نفتی         ۶۳

۲-۲) روغن‌های روان کننده و نقش آن‌ها               ۶۴

۲-۳) شناخت هیدرو کربورهای روغن پایه               ۶۶

۲-۳-۱) گروه پارافینیک            .۶۷

۲-۳-۲) گروه نفتنیک               .۶۸

۲-۳-۳) گروه آروماتیک            ۶۹

۲-۴) روغن‌‌های مصنوعی                  ..۷۱

۲-۵) مواد افزودنی روغن موتور                  .۷۲

۲-۶) تعاریف                  ۸۵

۲-۷) آنالیز خوراک ورودی برای بازیابی روغن         ۸۸

فصل سوم: روش‌های بازیابی روغن مستعمل

۳-۱) روش اسید و خاک رنگبر            ..۹۴

۳-۱-۱) روش پوکولاسیون                  .۹۸

۳-۱-۲) روش تماسی               ..۹۹

۳-۲) بازیابی به روش ماتیس            .۹۹

۳-۳) روش IFP                     ..۱۰۱

۳-۴) روش استخراج و انعقاد به وسیله حلال آلی         .۱۰۳

۳-۴-۱) معیارهای انتخاب حلال               ..۱۰۷

۳-۴-۱-۱) درصد لجن  تشکیل شده            .۱۰۷

۳-۴-۱-۲) سرعت ته‌نشینی            ..۱۰۷

فصل چهارم: مواد و روش‌ها

۴-۱) مواد                        ۱۱۰

۴-۱-۱) روغن مستعمل            .۱۱۰

۴-۱-۲) حلال‌ها               ..۱۱۱

۴-۲) وسائل و دستگاه‌ها                  ..۱۱۱

۴-۳) آزمایش‌ها                     ۱۱۲

۴-۳-۱) جداسازی مواد با نقطه جوش پایین از روغن مستعمل                        .۱۱۲

۴ -۳-۲) تعیین درصد ناخالصی‌های جدا شده برای هر حلال در  نسبت‌‌های مختلف                     ۱۱۳

۴-۳-۳) منحنی ته‌نشینی               .۱۱۵

۴-۳-۴) بررسی KOH و تعیین مقدار بهینه آن         ..۱۱۷

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

۵-۱) درصد ناخالصی‌های خشک جدا شده بوسیله حلالهای  مختلف   .۱۱۹

۵-۲) اثر دما                  ..۱۲۱

۵-۳) منحنی ته‌نشینی                     .۱۲۳

۵-۴) اثر KOH‌                     .۱۲۷

مراجع                     ۱۳۱

مراجع