sửa chữa máy tính tại hà nội

DẦU GỐC LÀ GÌ

I – DẦU GỐC LÀ GÌ?

Dầu gốc tên tiếng Anh là base oi. Hiện nay, dầu gốc được dùng để sản xuất hầu hết các loại dầu nhờn. Ví dụ như dầu mỡ bôi trơn, dầu động cơ và dầu thủy lực cho các máy móc công nghiệp.

Mặc dù các sản phẩm khác nhau đòi hỏi các thành phần và tính chất khác nhau trong dầu. Nhưng một trong những yếu tố quan trọng nhất chính là độ nhớt của dầu ở các nhiệt độ khác nhau. Việc một loại dầu thô có phù hợp để tạo thành dầu gốc hay không?. Được quyết định bởi nồng độ của các phân tử dầu gốc cũng như mức độ dễ dàng của việc thực hiện chiết xuất dầu gốc.

Dầu gốc được sản xuất bằng phương pháp tinh chế dầu thô. Điều này có nghĩa là dầu thô được đun nóng để các chất chưng cất khác nhau có thể được tách ra khỏi nhau. Trong quá trình gia nhiệt, các hydrocacbon nhẹ và nặng được tách ra. Những loại nhẹ được tinh chế để tạo ra xăng và các loại nhiên liệu khác. Trong khi những loại nặng hơn sẽ tạo ra bitum và dầu gốc.

Phần lớn lượng dầu thô trên toàn thế giới được sử dụng để sản xuất dầu gốc. Loại phổ biến nhất là dầu thô parafin. Mặc dù cũng có loại dầu thô naphthenic dùng để tạo ra các sản phẩm có độ hòa tan tốt hơn và tính chất tốt hơn ở nhiệt độ thấp. Bằng cách sử dụng công nghệ hydro hóa (hydrogenation technology), trong đó lưu huỳnh và chất thơm được loại bỏ bằng hydro dưới áp suất cao. Bằng cách đó bạn có thể thu được dầu gốc cực kỳ tinh khiết, phù hợp cho những yêu cầu chất lượng đặc biệt nghiêm ngặt về dầu nhờn.

Như đã hiểu, các loại dầu nhờn đều chứa dầu gốc. Dầu gốc được coi là thành phần cốt yếu trước khi được thêm vào các chất hóa học và phụ gia để đáp ứng các yêu cầu chất lượng cho sản phẩm cuối cùng. Ví dụ như các đặc tính ma sát và làm sạch. Một số loại dầu động cơ có chứa đến hơn hai mươi phần trăm phụ gia.

II – ĐẶC TÍNH DẦU GỐC

Các đặc tính quan trọng nhất của dầu gốc bao gồm:

• Giới hạn độ nhớt (viscosity limitations)
• Chỉ số độ nhớt (viscosity index)
• Điểm rót chảy (pour point)
• Độ bay hơi (volatility)
• Độ oxi hóa (oxidation)
• Đồ bền nhiệt (thermal stability)
• Điểm chớp cháy (flash point)
• Điểm anilin (aniline point – thước đo khả năng hòa tan của dầu nhớt với các chất khác và cả phụ gia)
• Độ ổn định thủy phân (hydrolytic stability – khả năng chống thủy phân của dầu nhớt trong điều kiện tiếp xúc với nước)

III – PHÂN LOẠI DẦU GỐC

Từ năm 1993, Viện Dầu khí Hoa Kỳ (American Petroleum Institute – API) đã phân loại dầu gốc thành 5 loại (API 1509, Phụ lục E).

Ba nhóm đầu tiên I, II, III được tinh chế từ dầu thô hay còn được gọi là dầu gốc khoáng.

Trong khi dầu gốc nhóm IV được gọi là dầu tổng hợp (polyalphaolefin) hoàn toàn.

 Nhóm V dành cho tất cả các loại dầu gốc khác không có trong Nhóm I đến IV. Trước khi tất cả các chất phụ gia được thêm vào, dầu bôi trơn bắt đầu từ một hoặc nhiều trong 5 nhóm API này.

1. Dầu gốc nhóm I:

Dầu gốc nhóm I được tạo ra bởi công nghệ tinh chế dung môi để loại bỏ các cấu trúc hóa học yếu hơn hoặc các tác nhân xấu (cấu trúc vòng, cấu trúc có liên kết đôi) khỏi dầu thô. Đó là một quá trình tinh chế rất đơn giản. Và đó là lý do tại sao dầu gốc nhóm I là loại dầu gốc rẻ nhất trên thị trường.

Dầu gốc nhóm I thường có màu từ hổ phách đến màu nâu vàng do cấu trúc lưu huỳnh, nitơ và vòng còn lại trong dầu

API định nghĩa nhóm I là “dầu gốc chứa ít hơn 90 phần trăm bão hòa (saturated <90%) và / hoặc chứa lớn hơn 0,03 phần trăm lưu huỳnh (acid sufuric >0.03%) và có chỉ số độ nhớt từ 80 -120 (viscosity index 80 – 120) “.

Phạm vi nhiệt độ của các loại dầu này là từ 32 đến 150 độ F (0 ^oC – 65^oC).

Điều này liên quan đến mức độ thay đổi độ nhớt theo nhiệt độ, tức là, nó dễ bay hơi ở nhiệt độ cao hơn và khô đặc lại ở nhiệt độ thấp. Dầu gốc nhóm I là loại phổ biến nhất được sử dụng cho dầu công nghiệp, mặc dù ngày càng nhiều dầu gốc nhóm II đang được sử dụng.

2. Dầu gốc nhóm II:

Dầu gốc nhóm II được tạo ra bằng cách sử dụng quy trình xử lý hydro-treating để thay thế quy trình tinh chế dung môi truyền thống. Khí hydro được sử dụng để loại bỏ các thành phần không mong muốn từ dầu thô. Điều này dẫn đến một loại dầu gốc rõ ràng và không màu với rất ít cấu trúc lưu huỳnh, nitơ hoặc vòng.

Dầu gốc nhóm II được định nghĩa là lớn hơn 90% bão hòa (saturated >90%), ít hơn 0,03% lưu huỳnh (acid sufuric <0.03%) và có chỉ số độ nhớt từ 80 đến 120 (viscosity index 80 – 120). Chúng thường được sản xuất bằng hydrocracking, đây là một quá trình phức tạp hơn so với sử dụng cho cơ sở nhóm I dầu. Vì tất cả các phân tử hydrocarbon của các loại dầu này đã bão hòa.

Dầu gốc nhóm II có đặc tính chống oxy hóa tốt hơn. Chúng cũng có màu sắc rõ ràng hơn và chi phí cao hơn so với dầu gốc nhóm I. Tuy nhiên, dầu gốc nhóm II đang trở nên rất phổ biến trên thị trường hiện nay và có giá rất gần với dầu nhóm I.

3. Dầu gốc nhóm III:

Dầu gốc nhóm III cũng được tạo ra bằng cách sử dụng quy trình xử lý hydro để làm sạch dầu thô, nhưng lần này quá trình này khắc nghiệt hơn và được vận hành ở nhiệt độ và áp suất cao hơn so với sử dụng cho dầu gốc nhóm II. Dầu gốc thu được rõ ràng và không màu và có chỉ số VI trên 120. Ngoài ra, nó có khả năng chống oxy hóa cao hơn dầu nhóm I và nhóm II.

Dầu gốc nhóm III lớn hơn 90% bão hòa (saturated >90%), ít hơn 0,03% lưu huỳnh (acid sufuric <0.03%) và có chỉ số độ nhớt trên 120 (viscosity index >120). Các loại dầu này được tinh chế nhiều hơn dầu gốc nhóm II và được hydrocracking khắc nghiệt hơn (áp suất và nhiệt cao hơn). Quá trình công phu này được thực hiện để đạt được một loại dầu gốc tinh khiết hơn.

Mặc dù cũng được làm từ dầu thô và có gốc khoáng. Nhưng dầu gốc nhóm III đôi khi được mô tả là một dạng hydrocarbon tổng hợp. Giống như dầu gốc nhóm II, loại dầu gốc nhóm III này cũng đang trở nên phổ biến hơn.

Tuy nhiên, giá thành của dầu gốc nhóm III cao hơn nhóm I và II. Dầu gốc nhóm III được nhiều người kỹ thuật coi là dầu khoáng vì chúng có nguồn gốc trực tiếp từ quá trình tinh chế dầu thô. Tuy nhiên, chúng được coi là dầu gốc tổng hợp cho mục đích tiếp thị do niềm tin rằng quá trình hydro khắc nghiệt hơn đã tạo ra các cấu trúc hóa học mới của dầu mà trước đây không có.

Dầu thô được tổng hợp và tạo ra các cấu trúc hydrocarbon mới này. Xem thêm phần về dầu gốc tổng hợp bên dưới (trong phần dầu gốc nhóm IV – PAO).

Dầu gốc nhóm I, II và III về cơ bản phản ánh sự phát triển trong công nghệ tinh chế dầu thô trong 70 hoặc 80 năm qua.

4. Dầu gốc nhóm IV:

Dầu gốc nhóm IV là dầu gốc tổng hợp polyalphaolefin (PAO) đã tồn tại hơn 50 năm. Chúng là các hóa chất tinh khiết được tạo ra trong một nhà máy hóa chất trái ngược với việc được tạo ra bằng cách chưng cất và tinh chế dầu thô (như các nhóm trước đây).

PAO là loại hydrocarbon tổng hợp (SHC) có chỉ số độ nhớt từ 125 – 200. Các loại dầu gốc tổng hợp này được thực hiện thông qua một quá trình gọi là tổng hợp từ phản ứng hóa học (synthetic process)

Chúng có giá thành cao hơn đáng kể so với dầu gốc nhóm III vì mức độ xử lý cao nghiêm ngặt để sản xuất chúng.

Dầu (PAO) ổn định hơn nhiều ở nhiệt độ khắc nghiệt, điều này phù hợp hơn nhiều để sử dụng trong thời tiết rất lạnh (như được tìm thấy ở Bắc Âu) cũng như thời tiết rất nóng (như ở Trung Đông).

5. Dầu gốc nhóm V:

Dầu gốc nhóm V được phân loại là tất cả các loại dầu gốc khác không nằm trong 4 nhóm đầu. Bao gồm silicone, este phốt phát, polyalkylene glycol (PAG), polyolester, biolubes, v.v … Những loại dầu gốc này đôi khi được trộn với các dầu gốc khác để tăng cường tính năng của dầu nhớt. Một ví dụ sẽ là dầu máy nén khí dựa trên PAO được trộn với polyolester.

Este là dầu gốc nhóm V phổ biến được sử dụng trong các công thức bôi trơn khác nhau để cải thiện tính chất của dầu gốc hiện có. Dầu Ester thường được dùng nhiệt độ cao hơn và sẽ cung cấp chất tẩy rửa vượt trội so với dầu gốc tổng hợp PAO, do đó làm tăng số giờ sử dụng.

Một nghiên cứu gần đây về việc sử dụng dầu gốc trong các nhà máy ngày nay so với hơn một thập kỷ trước cho thấy một sự thay đổi mạnh mẽ đã xảy ra. Dầu gốc nhóm II ngày nay là loại dầu gốc được sử dụng phổ biến nhất trong các nhà máy, chiếm 47% công suất của các nhà máy mà nghiên cứu được thực hiện.

Con số này so với 21% đối với cả dầu gốc nhóm II và III chỉ một thập kỷ trước. Hiện tại, Nhóm III chiếm ít hơn 1 phần trăm công suất trong các nhà máy. Dầu gốc nhóm I trước đây chiếm 56% công suất, so với 28% công suất tại các nhà máy hiện nay.

Hãy nhớ, cho dù bạn chọn loại dầu gốc nào, chỉ cần chắc chắn rằng nó phù hợp với ứng dụng, phạm vi nhiệt độ và điều kiện máy móc động cơ trong nhà máy của bạn hay không.