Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Khoa Công Nghệ Hoá Học
Khoa Công Nghệ Hoá Học
Bộ môn công nghệ Hữu Cơ - Hóa Dầu
Bộ môn công nghệ Hữu Cơ - Hóa Dầu
Đề Tài:
Đề Tài:
Nghiên Cứu Tái Sinh Dầu Nhờn Đã Sử Dụng
Nghiên Cứu Tái Sinh Dầu Nhờn Đã Sử Dụng
Để Nhận Sản Phẩm Có Giá Trị
Để Nhận Sản Phẩm Có Giá Trị
Sinh viên:
Lớp:
Hà NộI- 6/2004
Giáo viên hớng dẫn: TS. Nguyễn Hữu Trịnh
Đồ án Tốt nghiệp
Đồ án Tốt nghiệp
Đặt vấn đề
Đặt vấn đề


* Vói bất kỳ một cơ thể sống nào muốn hoạt động đ"ợc thì nhất thiết phải có
nguồn thức ăn tốt. Và các thiết bị, máy móc hay động cơ cũng vậy, dầu nhờn chính
là nguồn thức ăn cần thiết và không thể thiếu của chúng và cho nền công nghiệp
hóa hiện đại hóa trên toàn thế giới.
* Tuy nhiên, dầu nhờn đã sử dụng khi thải ra môi tr"ờng lại gây ô nhiễm môi tr"ờng
nặng. Trong khi hiện nay chiến l"ợc bảo vệ môi tr"ờng và khẩu hiệu trái đất là
gia đình là nhiệm vụ vô cùng quan trọng và bức xúc của toàn nhân loại. Mặt khác,
dầu nhờn sau khi sử dụng lại có thể hoàn toàn có khả năng làm sạch thành dầu nhờn
gốc.

* Với Việt Nam chúng ta hiện nay vẫn còn nhập dầu nhờn gốc và phụ gia về tự pha
chế hoặc nhập dầu nhờn th"ơng phẩm. Rồi dầu sau khi sử dụng lại thải ra môi tr"
ờng. Việc làm này vừa gây ô nhiễm môt tr"ờng vừa không có tính kinh tế cao. Tình
hình sử dụng dầu nhờn của Việt Nam trong những năm qua nh" sau:
Nhu cÇu sö dông dÇu nhên cña viÖt nam
Nhu cÇu sö dông dÇu nhên cña viÖt nam


N¨m Møc tiªu thô ( tÊn)
1992
1993
1994
1995
2000
2005
2010
54.000
65.000
72.000
85.000
141.000
207.000
316.000
Các phơng pháp tái sinh
Các phơng pháp tái sinh

Ph"ơng pháp vật lý: lắng, lọc, ly tâm, ch"ng cất
Ph"ơng pháp vật lý: lắng, lọc, ly tâm, ch"ng cất

Ph"ơng pháp hóa lý: đông tụ, hấp phụ

Ph"ơng pháp hóa lý: đông tụ, hấp phụ

Ph"ơng pháp hóa học: axit, kiềm
Ph"ơng pháp hóa học: axit, kiềm


Mỗi ph"ơng pháp khác nhau thì cho kết quả xử lý khác
Mỗi ph"ơng pháp khác nhau thì cho kết quả xử lý khác
nhau.
nhau. Để đạt hiệu quả tốt em chọn ph"ơng pháp xử lý
bằng axit.
Thùc nghiÖm
Thùc nghiÖm
C¸c b"íc tiÕn hµnh nh" sau:
C¸c b"íc tiÕn hµnh nh" sau:

Khö n"íc: ®un nãng mÉu cÇn t¸i sinh lªn nhiÖt
Khö n"íc: ®un nãng mÉu cÇn t¸i sinh lªn nhiÖt
®é 120
®é 120
o
o
C trong 5 phót.
C trong 5 phót.

Xö lý b»ng axit sunfuric 98%.
Xö lý b»ng axit sunfuric 98%.

Trung hßa kiÒm.
Trung hßa kiÒm.


HÊp phô vµ läc hót ch©n kh«ng.
HÊp phô vµ läc hót ch©n kh«ng.
Sơ đồ mô tả các bớcthực nghiệm
Sơ đồ mô tả các bớcthực nghiệm
Lọc,hút chân không
Cặn
Dầu thải
lắng sơ bộ Khuấy và gia nhiệt

t(
o
C)
Cặn và tách n"ớc
Dầu đã xử lý axit
Trung hòa
kiềm
Tẩy mầu
Dầu sau khi trung hoà Kiềm
Chất hấp phụ
Dầu sau khi hấp phụ
Dầu nhờn sạch
Hình 1: Sơ đồ mô tả các b"ớc tiến hành
Axit
Kết quả và thảo luận

Thứ nhất: Khảo sát các yếu tố ảnh h"ởng
đến quá trình xử lý axit.

Thứ hai: Khảo sát các yếu tố ảnh h"ởng

đến quá trình trung hòa kiềm.

Thứ ba: Khảo sát các yếu tố ảnh h"ởng đến
quá trình hấp phụ
Cụ thể nh" sau:
Xử lý axit
Xử lý axit
Bảng 2. Khảo sát hàm l"ợng axit sunfuric cần dùng
Kết luận: Hàm l"ợng axit cần dùng là 17% so với khối l"ợng dầu thì cho hiệu
suất cao nhất (68%) và màu dầu sáng nhất
Mẫu
Mẫu
ml dầu
ml dầu
thải
thải
H
H
2
2
SO
SO
4
4
% TL
% TL
Hiệu
Hiệu
suất,%
suất,%

Nhận Xét
Nhận Xét
1.
1.
300
300
10
10
X
X
Không keo tụ
Không keo tụ
2.
2.
300
300
12
12
20
20
Có dấu hiệu keo tụ
Có dấu hiệu keo tụ
3.
3.
300
300
15
15
55
55

Có keo tụ, màu dầu sáng hơn
Có keo tụ, màu dầu sáng hơn
4.
4.
300
300
17
17
68
68
Màu dầu rất sáng.
Màu dầu rất sáng.
5.
5.
300
300
20
20
60
60
Khả năng keo tụ bắt đầu giảm
Khả năng keo tụ bắt đầu giảm
6.
6.
300
300
22
22
30
30

Keo tụ ít và màu dầu tối
Keo tụ ít và màu dầu tối
7.
7.
300
300
25
25
X
X
Không keo tụ
Không keo tụ
Bảng 3: Khảo sát nhiệt độ xử lý axit Sunfuric.Tiến hành với hàm
lợng axit là 17% và thời gian tiếp xúc là 30 phút
Kết luận: nhiệt độ tiến hành hiệu quả nhất là 50
o
C, khi đó hiệu suất là 73%
Mẫ
Mẫ
u
u
ml dầu
ml dầu
thải
thải
Nhiệt
Nhiệt
độ
độ
o

o
C
C
Hiệu
Hiệu
suất,%
suất,%
Nhận Xét
Nhận Xét
1.
1.
300
300
25
25
X
X
Không keo tụ
Không keo tụ
2.
2.
300
300
30
30
30
30
Có dấu hiệu keo tụ
Có dấu hiệu keo tụ
3.

3.
300
300
40
40
68
68
Có keo tụ, màu dầu sáng hơn
Có keo tụ, màu dầu sáng hơn
4.
4.
300
300
50
50
73
73
Màu dầu rất sáng.
Màu dầu rất sáng.
5.
5.
300
300
60
60
60
60
Khả năng keo tụ bắt đầu giảm
Khả năng keo tụ bắt đầu giảm
6.

6.
300
300
70
70
20
20
Keo tụ ít và màu dầu tối
Keo tụ ít và màu dầu tối
Bảng 4: Khảo sát thời gian tiếp xúc
Bảng 4: Khảo sát thời gian tiếp xúc
Kết luận: thời gian tiếp xúc tốt nhất là 50 phút đạt hiệu suất 76%
Mẫu
Mẫu
ml dầu
ml dầu
thải
thải
Thời gian
Thời gian
tiếp xúc
tiếp xúc
Hiệu
Hiệu
suất
suất
Nhận xét
Nhận xét
1.
1.

300
300
20
20
X
X
Keo tụ rất kém
Keo tụ rất kém
2.
2.
300
300
30
30
50
50
Có keo tụ
Có keo tụ
3.
3.
300
300
40
40
73
73
Keo tụ tốt
Keo tụ tốt
4.
4.

300
300
50
50
76
76
Keo tụ tốt và màu sáng
Keo tụ tốt và màu sáng
5.
5.
300
300
60
60
60
60
Hiệu suất giảm
Hiệu suất giảm
6.
6.
300
300
70
70
20
20
Khả năng keo tụ kém
Khả năng keo tụ kém
7.
7.

300
300
80
80
X
X
Tạo nhủ
Tạo nhủ
Kết luận cho quá trình xử lý
Kết luận cho quá trình xử lý
bằng axit sunfuric
bằng axit sunfuric
Khi tiến hành xử lý bằng axit sunfuric 98% thì ta khảo
sát các yếu tố phụ thuộc với kết quả nh" sau:
1. Hàm l"ợng axit cần dùng là 17% Kl so với khối l"ợng
mẫu cần tái sinh.
2. Nhiệt độ tiến hành tối "u nhất là ở nhiệt độ 50
o
C.
3. Thời gian khuấy trộn là 50 phút.
Trung hòa kiềm
Trung hòa kiềm
Bảng 5. Khảo sát hàm l"ợng NaOH cần dùng cho 200 ml dầu đã xử lý
axit. ( NaOH 70%)
(Điều kiện tiến hành : nhiệt độ 70
o
C, thời gian khuấy 30 phút ).
Kết luận: với 200 ml dầu đã xử lý axit thì cần dùng 4 ml NaOH 70%
Mẫu Dầu
ml

T
p
(
o
C) Lợng
NaOH ml
Nhận xét
1. 200 70 2.0 Còn axit
2. 200 70 3.0 Còn axit, màu dầu sáng
3. 200 70 4.0 Hết axit, không tạo nhủ
4. 200 70 5.0 Hết axit, tạo nhủ
Xử lý hấp phụ vôi
Xử lý hấp phụ vôi
Bảng 6. Khảo sát khối l"ợng vôi cần dùng để hấp phụ 200 ml dầu
Với số liệu thu đ"ợc ta xây dựng đồ thị nh" sau
Khối l"ợng (g) Nhiệt độ xử lý Độ màu so với màu chuẩn

8
80 13
100 14
120 14
140 13
160 13

10
80 16
100 16
120 17
140 17
160 16


12
80 16
100 17
120 17
140 17
160 16
Hình 1: Đồ thị khảo sát khối lợng vôi cần dùng cho 200ml dầu
sau khi trung hòa kiềm
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Nhiệt độ
Độ
mầu
6 g 8 g 10g 12 g
Kết luận: khối lợng vôi cần dùng cho 200ml dầu sau khi trung
hòa kiềm là 10g, cho hiệu suất 85%, màu dầu 17.
Xử lý hấp phụ
Xử lý hấp phụ



Al
Al
2
2
O
O
3
3


Khối l"ợng (g) Nhiệt độ (
o
C) Độ mầu so với mẫu chuẩn
6 80 12
100 14
120 16
140 15
160 13
9 80 14
100 16
120 17
140 19
160 16
12 80 16
100 17
120 19
140 18
160 16
Bảng 6. Khảo sát khối l"ợng Al

2
O
3
cần dùng để hấp phụ 200 ml dầu
Với số liệu thu đ"ợc ta xây dựng đồ thị nh" sau
Hình 2: Đồ thị khảo sát khối lợng Al
Hình 2: Đồ thị khảo sát khối lợng Al
2
2
O
O
3
3
cần dùng cho
cần dùng cho
200ml dầu sau khi trung hòa kiềm
200ml dầu sau khi trung hòa kiềm
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Nhiệt độ (oC)

Độ
mầu
6 g 9 g 12g
Kết luận: khối lợng
Kết luận: khối lợng


Al
Al
2
2
O
O
3
3
cần dùng để hấp phụ 200 ml dầu sau
cần dùng để hấp phụ 200 ml dầu sau
khi trung hòa kiềm là 9g, hiệu suất thu đợc 95% và độ màu là
khi trung hòa kiềm là 9g, hiệu suất thu đợc 95% và độ màu là
19 ở nhiệt độ tiến hành 140
19 ở nhiệt độ tiến hành 140
o
o
C
C
Hiệu suất quá trình tái sinh dầu nhờn
Hiệu suất quá trình tái sinh dầu nhờn

Đối với chất hấp phụ vôi hiệu suất là : 85%.
Tổng hiệu suất của quá trình tái sinh dầu thải của cả quá trình là :

76% x 85% x 95% = 61,4 %.

Đối với chất hấp phụ -Al
2
O3 hiệu suất là : 97% .
Tổng hiệu suất của quá trình tái sinh dầu thải của cả quá trình là :
76% x 97% x 95% = 70,03%.
Vậy, dùng -Al2O3 để hấp phụ thì cho hiệu suất cao hơn
Một số thông số công nghệ
Một số thông số công nghệ


Sau một thời gian tìm tòi nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm nhiều lần về
Sau một thời gian tìm tòi nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm nhiều lần về
đề tài tái sinh dầu nhờn đã sử dụng bằng ph"ơng pháp axit thì tôi có
đề tài tái sinh dầu nhờn đã sử dụng bằng ph"ơng pháp axit thì tôi có
thể đ"a ra
thể đ"a ra
các thông số công nghệ
các thông số công nghệ
nh" sau:
nh" sau:
Khử n"ớc: đun mẫu ở nhiệt độ 120
Khử n"ớc: đun mẫu ở nhiệt độ 120
o
o
C để khử n"ớc.
C để khử n"ớc.
Xử lý axit:
Xử lý axit:

Nồng độ axit
Nồng độ axit
:
:
98%
98%
Hàm l"ợng axit
Hàm l"ợng axit
:
:
17% Kl dầu
17% Kl dầu
Nhiệt độ xử lý
Nhiệt độ xử lý
:
:
50
50
o
o
C.
C.
Thời gian xử lý
Thời gian xử lý
:
:
50 phút.
50 phút.
Tốc độ khuấy
Tốc độ khuấy

:
:
60 - 80 vòng/phút.
60 - 80 vòng/phút.
Thời gian lắng
Thời gian lắng
:
:
18 giờ
18 giờ
Trung hòa kiềm: Sau khi xử lý axit xong thì tiến hành trung hòa kiềm. Với
Trung hòa kiềm: Sau khi xử lý axit xong thì tiến hành trung hòa kiềm. Với
200 ml dầu sau khi xử lý axit thì ta cần phải trung hòa kiềm với các
200 ml dầu sau khi xử lý axit thì ta cần phải trung hòa kiềm với các
thông số sau:
thông số sau:
Nồng độ
Nồng độ
:
:
70%
70%
Hàm l"ợng
Hàm l"ợng
:
:
4ml
4ml
Thời gian khuấy
Thời gian khuấy

:
:
30 phút
30 phút
Thời gian lắng
Thời gian lắng
:
:
5 giờ
5 giờ
Hấp phụ: với chất hấp phụ là -Al2O3 (với 200ml dầu sau khi trung hòa
Hấp phụ: với chất hấp phụ là -Al2O3 (với 200ml dầu sau khi trung hòa
kiềm)
kiềm)


Khối l"ợng chất xử lý :
Khối l"ợng chất xử lý :
9 gam.
9 gam.
Thời gian xử lý
Thời gian xử lý
:
:
30 phút.
30 phút.
Nhiệt độ xử lý
Nhiệt độ xử lý
:
:

140
140
o
o
C.
C.
Sau khi xử lý xong thì cho vào lọc hút chân không ngay.
Sau khi xử lý xong thì cho vào lọc hút chân không ngay.
Kết luận
Kết luận


1. Dầu nhờn thải sau khi tái sinh bằng ph"ơng pháp axit kết hợp với việc trung hòa kiềm,
xử lý hấp phụ bằng -Al2O3 thì cho ta hiệu suất hơn 70%, dầu có màu gần với dầu gốc.
Tuy nhiên, độ nhớt và một vài thông số khác là ch"a phù hợp với dầu nhờn gốc. Do vậy,
muốn sử dụng đ"ợc dầu nhờn sau khi tái sinh làm dầu gốc thì cần phải nghiên cứu và khảo
sát kỷ càng hơn để thu đ"ợc chất l"ợng cũng nh" hiệu suất cao hơn.
2. Việc tiến hành tái sinh dầu thải sẽ làm giảm mức độ ô nhiễm môi tr"ờng, tận dụng đ"
ợc triệt để vật t" phế liệu, tiết kiệm đ"ợc ngoại tệ đồng thời làm tăng nguồn nhiên liệu
để sản xuất dầu nhờn và giải quyết đ"ợc vấn đề công ăn việc làm cho ng"ời lao động.
3. Ph"ơng pháp xử lý bằng axit sunfuric thì qui trình công nghệ đơn giản, dể thực hiện
và phù hợp với qui mô sản xuất nhỏ, phù hợp với điều kiện của Việt Nam hiện nay.
4. Ngoài ra, khi tiến hành thí nghiệm cần phải có những chú ý nhất định nh" chú ý về
cách thu gom dầu thải, chú ý về an toàn lao động
Em xin chân thành cảm ơn sự chú ý lắng
nghe và kính mong nhận đợc sự đóng
góp ý kiến của các thầy cô giáo
Lời cảm ơn
Lời cảm ơn



Em xin đ"ợc bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến TS. Nguyễn Hữu
Trịnh ng"ời thầy đã tận tình h"ớng dẫn, giúp đỡ và cho em có đ"ợc ph"ơng
pháp nghiên cứu khoa học trong suốt thời gian mà em tiến hành nghiên cứu.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Công
nghệ Hữu cơ - Hoá dầu, Khoa Công nghệ Hoá học - Tr"ờng Đại học Bách
Khoa Hà Nội đã tạo những điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình nghiên
cứu.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên,
tạo điều kiện cho em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp cũng nh" hoàn thành
toàn khóa học.