| تصفيه روغن موتور کارکرده و بررسي پارامترهای موثر بر کيفيت محصول بازيابي شده | |
| تعداد صفحات | ۶۰ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۱٫۰۷ Mb |
تصفيه روغن موتور کارکرده و بررسي پارامترهای موثر بر کيفيت محصول بازيابي شده
در این قسمت پروژه با موضوع تصفيه روغن موتور کارکرده و بررسي پارامترهای موثر بر کيفيت محصول بازيابي شده به صورت فایل word برای دانلود ارائه شده است.
قسمتی از متن پروژه در زیر نشان داده شده است.
۱- مقدمه
به هر نوع روغن صنعتی که مستعمل شده و به دلیل نداشتن کیفیت اولیه خود، قابل استفاده مجدد نمی باشد، روغن کار کرده می گویند[۱]. علاوه بر این، چنین روغنی تحت عنوان پترولیوم اشتقاقی یا نفت خام مصنوعی روغن به جا مانده از فرایندهایی چون روانکاری، برش کاری، انتقال حرارت و…) نیز مشهور است [۲ و ۳]. در طول صنایع مختلفی روغن های مستعمل تولید میشوند که شامل مواردی چون: روغن های حاصل از موتورهای احتراقی، سیستم های حمل و نقل، سیستم های هیدرولیکی و توربین ها، فعالیت های مربوط به صنایع کشتیرانی و بخش هایی از صنعت خودرو می باشد [۲] دور ریختن این روغن ها به عنوان پسماند علاوه بر خسارت های فراوان و جبران ناپذیری که بر محیط زیست به خصوص منابع آبی و خاکی وارد می کنند از لحاظ اقتصادی نیز آسیب بشمار می آید. بهمین دلیل ، پالایش آن چه در قالب تولید روغن پایه و روغن موتور و چه به عنوان سوختی جایگزین بنزین، گازوئیل و… از لحاظ اقتصادی دارای اهمیت ویژه ای است. امروزه تحقیقات بر روی یافتن منابع جدیدی از سوخت های مایع به دلیل افزایش تقاضای جهانی و کاهش منابع نفت خام مورد استفاده برای تولید سوخت هایی چون بنزین، گازوئیل و … بسیار مورد توجه می باشد [۴ و ۵]. لذا، بازیافت روغن های و بر گرداندن آن به چرخه مصرف چه از لحاظ محیط زیست و چه از لحاظ تامین انرژی حائز اهمیت است. از سویی دیگر، همانطور که در بالا نیز بیان شد روغن مستعملی که به صورت محصول فرعی در صنایع نام برده ، تولید می شود، می تواند به منظور تهیه سوخت جایگزین مناسب برای موتورهای احتراقی ، بکار رود [۶] از میان تمام مواردی که زیر مجموعه روغن کار کرده محسوب می شوند، روغن موتور ، به واسطه پیشرفت همیشگی صنعت خودروسازی و استفاده روز افزون از انواع خودروهای با حجم بالایی در سراسر جهان تولید می شود. بررسی ها نشان میدهد که سالانه حدود ۲۴ میلیون تن روغن موتور کار کرده تولید می شود [۷].
به مقدار سایر ضایعات آلوده کننده زیاد نباشد. چرا که این پسماند در برگیرنده مواد افزودنی مضر با توانایی آلوده کردن منابع آب و خاک است. هر گالن از چنین روغنی می تواند حدود ۲۵۰۰۰۰ گالن از آبهای زیرزمینی را آلوده نماید. برای مثال تصور می شود که علت آلودگی منابع آبی موجود در قطب های شمال و جنوب کره زمین به دلیل تجمع این آلودگی هاست. چرا که سمیت بالای این آلاینده ها و پائین بودن دمای آب در این مناطق مانع از پالایش بیولوژیکی آب می شود [۳ و ۸]. علاوه بر این، رسوب روغن در خاک مانع رشد گیاه و سوزاندن آن به دلیل نشر آلاینده های خطرناک و مضر حاصل از فلزات موجود در آن به درون اتمسفر پیامدهای آلودگی هوا را به دنبال دارد [۸]. تاثیرات مستقیمی که این پسماندها می توانند بر سلامتی بگذارند نیز قابل ذکر است همچون [۲]:
- خارش و سوزش مجاری ریه . حضور عناصر شیمیایی که بر مجراهای تنفسی و بافتهای شش اثر می گذارد
- ایجاد حالت خفگی با جلوگیری نمودن از انتقال اکسیژن، ایجاد سرطان پروستات و شش
با توجه به موارد ذکر شده اهمیت بازیافت روغن بیش از بیش قابل درک است . به همین دلیل اندک اندک با پیشرفت علم و تکنولوژی قدم هایی کوتاه و بلند در راستای نوآوری و ایجاد روش های نوین تصفیه برداشته شد و همینک نیز تحقیقات در این زمینه ادامه دارد.
۲- روغن مستعمل
روغن مستعمل روغنی است که به منظور روان کاری یا دیگر اهداف مورد استفاده قرار می گیرد اما به دلیل آلوده شدن توسط یک سری از ناخالصی های شیمیایی یا فیزیکی و یا از دست دادن کیفیت اولیه خود دیگر به صورت اوليه قابل استفاده نیست [۱۰-۱۳]. تولید روغن های سوخته مقیاس گسترده ای از محدوده خانگی تا صنعتی را در برمی گیرد. از جمله منابعی که در آنها روغن تولید می شود می توان به موارد زیر اشاره نمود: حمل و نقل هوایی و زمینی، کشتیرانی، صنایع معدنی، صنایع تولید برق و. .. [۱و۳]. از میان تمامی منابع تولید کننده روغن مصرفی، روغن روان کننده بدست آمده از انواع خودروها در سرتاسر دنیا بخش بزرگی از میزان آن ها را به خود اختصاص می دهند.
۳- تاریخچه تصفیه روغن بویژه روغن موتور
مدیریت ضعیف روغن موتور مستعمل یک مشکل بسیار جدی برای محیط زیست به شمار می رود. این در حالیست که به رفع این مشکل، بسیار کم پرداخته شده است. سالانه روغن تولیدی توسط اتومبیل های شخصی و کامیون های سبک به ۳۰۰ میلیون گالن می رسد. که حدود ۲۰۰ میلیون گالن آن مربوط به اتومبیل های شخصی است. همه روغن موتورهای مستعمل علاوه بر اینکه قابلیت بازیافت را دارند می توانند گام مهمی در راستای ذخیره نمودن انرژی و جلوگیری از آلوده شدن محیط زیست نیز بردارند. اما متاسفانه حجم بالایی از روغن موتورهای مستعمل به صورت نادرستی به کار گرفته می شوند. بخشی از آن ها درون فاضلاب ها ریخته می شوند که موجب اختلال در رشد گیاهان شده و یا وارد آب های زیر زمینی می شوند. بخش دیگری از این روغن ها به منظور از بین بردن علف های هرز و یا مقابله با گرد و غبار در جاده های خاکی به صورت مستقیم بر روی زمین ریخته می شوند. همچنین میلیون ها گالن از این روغن ها به درون سطل های زباله ریخته می شوند و نهایتا به محیط های دفع زباله منتقل شده و موجب آلودگی خاک و آب های سطحی می شوند. تنها حدود ۱۰ درصد از این روغن های مستعمل به درستی جمع آوری و برای بازیافت به مناطق مربوطه منتقل می شوند. این ضعف مدیریتی موجب آلوده شدن منابع آبی، رودخانه ها، دریاچه ها و اقیانوس ها و آسیب رسیدن به رشد گیاهان شده است [۱۴-۱۹].
در طول سال های ۱۹۶۰ الگوهای توزیع بازار روغن اتومبیل به طور کلی تغییر یافت و فروش روغن موتور از حالت تعاونی به خرده فروشی ها تبدیل شد. شرکت های بزرگ نفتی به دلیل تخفیف زیادی که در حجم فروش روغن اعمال شده بود شروع به فروش حجم بالایی از روغن موتور توسط خرده فروش ها نمودند. در سال ۱۹۶۱ ایستگاه های خدماتی (تعویض روغنی) حدود ۷۰ درصد از کل فروش خود را به روغن مورد نیاز خودروهای سواری اختصاص داده بودند. ده سال بعد در زمان شروع بحران انرژی این سهم به حدود کمتر از ۵۰ درصد کاهش یافت، در حالیکه جمعی از فروشندگان و فروشگاه های بزرگ میزان فروش خود را از ۷ درصد به ۲۸ درصد افزایش دادند ، یک افزایش چهار برابری. امروزه شرایط فروش خرده فروشان خیلی بهتر از ایستگاه های خدماتی شده است. به گونه ای که این سهم فروش حدود ۸ به ۱ می باشد. قیمت بالای انرژی و افزایش قیمت نفت خام و تولید زیاد روغن مستعمل به موازات هم، علت اصلی اهمیت صنایع بازیافت روغن کار کرده می باشد. به عنوان مثال در سال ۱۹۸۳ زمانیکه قیمت نفت خام حدود ۲۹ دلار برای هر بشکه بود، ایستگاه های خدماتی و دیگر مراکز جمع کننده روغن مستعمل مبلغی حدود ۰٫۴ دلار به ازای هر گالن از روغن مستعمل دریافت می کردند. اما به مرور به دلیل کاهش قیمت نفت خام که حدود نصف مبلغ پرداختی در سال ۱۹۸۳ می باشد همچنین کاهش قیمت فروش روغن کار کرده برای مراکز جمع آوری روغن کار کرده و عدم توجه مردم به ارزش روغن کار کرده موجب شده تا اهمیت و تلاش برای بازیابی روغن مستعمل بسیار کاهش یابد. به گونه ایی که مطالعات صورت گرفته در سال ۱۹۸۱ گویای این بوده است که حدود ۶۰ درصد از روغن مستعمل تولید شده از اتومبیل های شخصی درون فاضلاب ها، آبهای سطحی و یا حتی به راحتی درون سطل زباله ریخته می شوند و تنها ۱۴% از روغن های مستعمل توسط تعویض روغنی ها و دیگر مراکز جمع کننده جهت بازیابی جمع آوری می شده اند. به گونه ای که در سال ۱۹۸۸ تنها یک واحد بازیافت روغن مستعمل در ایالت متحده شروع به کار کرده بود که بیش از نیمی از برنامه تصفیه روغن مستعمل این ایالت را در بر می گرفته است. اما به مرور با افزایش اهمیت تصفیه روغن مستعمل واحدهای تصفیه دیگری نیز شروع به فعالیت نمودند. برای مثال واحد تصفیه ای که در سال ۱۹۷۹ در میشیگان تاسیس شده بود در سال ۱۹۸۲ کار خود را با حمایت بخش دولتی و خصوصی در ۶۲ شهر از ۸۳ شهر خود توسعه داد. به طوری که میشیگان براورد کرده بود که میزان تصفیه روغن مستعمل تولید شده از خودروهای شخصی را به بیش از یک میلیون گالن در سال برساند. در سال ۱۹۸۶ میزان بازیافت روغن مستعمل ناشی از خودروهای شخصی در ایالت واشنگتن به دلیل دادن آموزش های عمومی به مردم به بیش از ۲۱ درصد افزایش یافت. همچنین یکی از فعالترین برنامه های بازیابی روغن مستعمل متعلق به ویرجینیا بوده است. این پروژه شامل ۵۲۷ مرکز جمع آوری روغن مستعمل که اکثریت مراکز تعویض روغن بوده اند را شامل می شده و در سال ۱۹۸۷ گزارش کرده اند که حدود ۳۲۷۰۰۰ گالن روغن مستعمل ناشی از مصارف شخصی سالانه جمع آوری می شده است که تقریبا معادل ۶۲۰ گالن برای هر ایستگاه می شود. در طی سال های بعد واحدهای بیشتری با هدف تصفیه روغن مستعمل در مناطق دیگری همچون مکزیک فلوريدا، آلاسکا، آرزوئتا، هاوایی، جورجیا، کالیفرنیا، میشیگان و. .. شروع به کار نمودند.
پروژه سسکچوان در سال ۱۹۹۶ در کشور کانادا که بازیافت مواد روغنی مستعمل بود، تاسیس شد. از جمله وظایف این پروژه بازیابی و بازیافت روغن مستعمل، فیلترهای روغنی و ظروف روغنی موثر و مقرون و به صرفه بود [۱۴-۱۹].
اما با توجه به جمعیت رو به رشد جهان و ادامه داشتن، صنعتی شدن کشورهای در حال توسعه، تقاضای انرژی نیز رو به رشد خواهد بود. از اینرو، اهمیت تکنولوژی هایی که بتوانند جایگزینی مناسب برای سوخت های حاصل از نفت خام فراهم آورند بیشتر دیده می شود. بررسی هانشان می دهند که مصرف نفت خام تا سال ۲۰۲۰ به ۱۱۹/۶
میلیون بشکه در روز برسد که نسبت به سال ۱۹۹۹ )۷۴٫۹ میلیون بشکه در روز( ۶۰ درصد افزایش یافته است [۲۰] اما بازیافت روغن مستعمل به موارد ذکر شده ختم نمی شود و به مرور در اکثر نقاط جهان به خصوص مناطقی که از لحاظ تامین سوخت در محدودیت بوده و نیازمند به کشورهای دارای چنین منابعی می باشند اهمیت ویژه ای را به خود اختصاص می دهد. در کشور ایران نیز کارخانه های زیادی به منظور بازیابی روغن مستعمل و تولید روغن پایه، روغن موتور و دیگر محصولات جانبی تاسیس شده اند. اما برخلاف کشور های پیشرفته که شرکت های محلی موظف به جمع آوری و تحویل این ماده در مناطق مشخص هستند و موظفند به نزدیکترین کارخانه بازیافت و بصورت رایگان تحویل دهند، در کشور ایران شرکت های بازیافت باید روغن های کار کرده را با قیمت بالا و با انواع الودگی هایی که توسط جمع اوری کنندگان، برای سود بیشتر به آن اضافه میکنند، خریداری کنند. قیمت این کالا در ۶ ماهه اول ۹۳ حدود ۲۹۵۰۰۰ هزار تومان برای هر بشکه بوده است. از جمله مهمترین این تولیدی ها می توان به شرکت ایرانول، بهران، شل، بازیافت سیز و. .. اشاره کرد. در شکل زیر نموداری از سیستم کلی مدیریت روغن مستعمل نشان داده شده است.
فهرست
۱- مقدمه ۵
۲- روغن مستعمل ۶
۳- تاریخچه تصفیه روغن بویژه روغن موتور ۷
۴- روغن های روان کننده ۱۰
۵- روغن موتور مستعمل ۱۳
۶- فناوری های موجود برای تصفیه روغن ۱۳
۶-۱- تکنولوژی هایی بر مبنای اسید خاک ۱۴
۶-۱-۱- روش اسید زنی / خاک ۱۴
۶-۱-۲- تکنولوژی مینکن (Meinken) 15
۶-۱-۳- فرایندهای تقطیر در خلا و هیدروژناسیون ۱۶
۶-۱-۴- تکنولوژی KTI 17
۶-۱-۵- تکنولوژی موهاک ۱۸
۶-۱-۶- تکنولوژی BERC یا NIPER ۱۹
۶-۲- تکنولوژی هایی که بر مبنای تقطیر در خلا و خاک زنی قرار دارند ۲۳
۶-۲-۱- تکنولوژی ویسکولب ۲۳
۶-۲-۳- تکنولوژی تقطیر ۲۵
۶-۲-۴- تکنولوژی رس -کلاگ ۲۶
۷- فناوری های موجود در ایران ۲۷
۷-۱- اسید زنی ۲۷
۷-۲- تصفیه و استخراج با حلال ۳۰
۷-۳- روش کلی (CLAY) 32
۷-۴- تبخیر در فیلم نازک (TFE) 32
۷-۵- تقطیر مولکولی تحت خلاء ۳۳
۸- انواع افزودنیها ۳۵
۸-۱- مواد پاک کننده ها و معلق کننده ها ۳۶
۸-۲- مواد افزودنی ضد اکسیداسیون ۳۷
۸-۳- مواد افزودنی ضد سایش ۳۹
۸-۴- مواد افزودنی ضد کف ۳۹
۸-۵- مواد افزودنی بهبود دهنده شاخص گرانروی ۳۹
۸-۶- مواد افزودنی ضد زنگ ۴۰
۸-۷- مواد افزودنی بازدارنده خورندگی ۴۰
۸-۸- مواد افزودنی پائین آورنده نقطه ریزش ۴۱
۹- طبقه بندی روغن های روان کننده ۴۳
روغن های روان کننده به دو دسته کلی زیر تقسیم می شوند [۴۵]: ۴۳
۹-۱-۱- طبقه بندی روغن ها، بر اساس گرانروی ۴۴
۹-۱-۲- طبقه بندی روغن های موتور بر اساس گرانروی در سیستم SAE ۴۴
۹-۱-۲- طبقه بندی روغن ها بر اساس گرانروی در سیستم ISO ۴۷
۹-۱-۳- درجه بندی روغن ها بر اساس گرانروی در سیستم Military ۴۸
۹-۲- طبقه بندی بر اساس سطح کیفیت روغن ها ۴۸
۹-۲-۱- طبقه بندی روغن ها بر حسب کیفیت بر اساس استاندارد API 49
۱۰- آزمایشهای مربوط به سنجش کیفیت روغن موتور ۴۹
۱۰-۱- انواع آزمون های فیزیکی و شیمیایی روغنها ۵۱
۱۰-۱-۱- تست گرانروی طبق روش استاندارد ASTMD445, D2161, D2983 ۵۱
۱۰-۱-۲- تست شاخص گرانروی طبق روش استاندارد ASTN D2270 ۵۲
۱۰-۱-۳- تست رنگ طبق روش استاندارد ASTM D1500 ۵۲
۱۰-۱-۴- تست عدد خنثی سازی طبق روش استاندارد ASTM D974, D664, D2896 ۵۲
۱۰-۱-۵- تست وزن مخصوص طبق روش استاندارد ASTM D941, D1217, D1298 ۵۳
۱۰-۱-۶- تست قابلیت جدا شدن آب از روغن طبق روش استاندارد ASTM D95، D1744،D1533 ۵۳
۱۰-۱-۷- تست نقطه اشتعال و نقطه احتراق طبق روش استاندارد ASTM D92, D93, D1310 ۵۳
۱۰-۱-۸- تست نقطه ریزش و نقطه ابری شدن طبق روش استاندارد ASTM D2500 ۵۴
۱۰-۱-۹- تست خاکستر شدن طبق روش استاندارد ASTM D482, D847 ۵۴
۱۰-۱-۱۰- تست باقیمانده کربنی طبق روش استاندارد ASTM D189, D524 ۵۴
۱۰-۱-۱۱- تست خوردگی مس طبق روش استاندارد ASTM D130, D1275 ۵۵
۱۰-۱-۱۲- تست پایداری در برابر اکسیداسیون طبق روش استاندارد ASTM D943, D2272 ۵۵
۱۰-۱-۱۳- تست تمایل به ایجاد کف طبق روش استاندارد ASTM D892, 03519, D3601 ۵۵
منابع ۵۶
| تصفيه روغن موتور کارکرده و بررسي پارامترهای موثر بر کيفيت محصول بازيابي شده | |
| تعداد صفحات | ۶۰ |
| نوع فایل | Word |
| حجم فایل | ۱٫۰۷ Mb |