فهرست مطالب

فصل اول

1-1- تاریخچه بهران............................. 1

1-2- کلیات عملکرد شرکت نفت بهران............... 2

1-2-1- واحد استخراج مواد آروماتیک توسط حلال فورفورال 2

1-2-2- واحد موم زدایی توسط حلال تولوئن و M.E.K... 2

1-2-3- واحد تصفیه توسط گاز هیدروژن............ 2

1-2-4- واحد تولید ضد یخ........................ 3

1-2-5- واحد تولید واکس کم روغن................. 3

1-2-6- واحد پایلوت............................. 3

1-2-7- واحد تسهیلات ............................ 3

1-2-8- واحد آزمایشگاه.......................... 4

1-2-9- واحد پژوهش.............................. 4

1-2-10- واحد ظرفسازی و پرکنی................... 5

1-2- 11- لوبکات................................ 5

فصل دوم

2-1- مقدمه..................................... 6

2-2- ساخت روغن پایه از برش مواد نفتی .......... 7

2-2-1- تقطیر................................... 7

2-2-2- تصفیه و پالایش شیمیایی................... 7

2-2-3- آسفالت گیری............................. 7

2-2-4- موم گیری................................ 7

2-3- تقطیر نفت خام............................. 7

2-3-1- تقطیر در فشار (یک اتمسفر)............... 8

2-3-2- تقطیر در خلاء ........................... 8

2-4- دستگاه های تفکیک و تقطیر روغن (لوب تاور).. 9

2-5- شناخت هیدروکربورهای روغن پایه............. 10

2-5-1- گروه پارافینیک.......................... 11

2-5-2- هیدروکربورهای نفتنیک و مشخصات آنها...... 12

2-5-3- هیدروکربورهای آروماتیک و خواص آنها...... 13

2-5-4- توزیع هیدروکربورها و انواع روغن پایه... 13

2-6- واحد روغن سازی............................ 16

2-6-1- استخراج مواد آروماتیک ونفتینیک......... 17

2-6-1-1- تصفیه با اسید......................... 17

2-6-1-2- استخراج با فورفورال .................. 18

2-6-1-3- عوامل مؤثر در جداسازی مواد آروماتیکی از لوب کات 20

2-6 -1-4- خواص فورفورال ....................... 22

2-6-1-5- دستگاههای عمده........................ 24

2-6-2- روش های دیگر تصیه (حلال گاز هیدروژن)..... 25

2-6-3- عملیات آسفالت گیری...................... 26

2-6-4- عملیات موم گیری......................... 27

2-6-4-1- کارخانه موم گیری...................... 28

2-6-4-2- خواص حلال ( MEX و تولوئن).............. 29

2-6-4-3- عوامل مؤثر در کیفیت و کمیت محصول...... 30

2-6-4-4- دستگاه های عمده ...................... 33

2-6-4-5- روش موم گیری با اوره ................. 34

2-6-4-6- روش هیدروکراکتیگ...................... 34

2-7- تولید روغن از طریق تصفیه دوم.............. 34

2-7-1- روغنهای مصرف شده ....................... 35

2-7-2- ناخالصی های موجود در روغن مصرف شده...... 35

2-7-3- روشهای معمول احیاء روغنهای مصرف شده..... 36

2-7-4- دستگاه های جداسازی گریز از مرکز......... 36

2-7-5- دستگاه صافی لبه دار..................... 36

2-7-6- تصفیه شیمیایی با مواد قلیائی و صاف نمودن آن 36

2-7-7- تصفیه با خاک مخصوص...................... 37

2-7-8- تصفیه با اسید سولفوریک.................. 37

2-7-9- خنثی نمودن بوسیله آهک و تصفیه با خاک مخصوص 37

فصل سوم

3-1- طبقه بندی استانداردهای روغن............... 38

3-1-1- تعریف روانکاری.......................... 39

3-2- شرایط اصلی روان کننده خوب................. 39

3-3- انواع روان کننده.......................... 39

3-4- روغنهای روان کننده نفتی................... 40

3-5- انواع روانکاری............................ 41

3-5-1- روانکاری با لایه ضخیم ................... 41

3-5-1-1- روانکاری هیدرواستاتیک ................ 41

3-5-1-2- روانکاری هیدرودینامیک ................ 42

3-5-2- روانکاری با لایه نازک ................... 42

3-5-3- روانکاری حدی............................ 42

3-5-4- روانکاری خشک............................ 42

3-5-5- روانکاری غلطان.......................... 42

3-6- ترکیبات ساختار یک روغن صنعتی ............. 43

3-6-1- بررسی علل اضمحلال کیفیت روغن............. 43

3-6-2- کاهش خصوصیات مواد افزودنی............... 43

3-6-2-1- کاهش اثر بازدارنده های اکسیداسیون..... 44

3-6-2-2- کاهش ویسکوزیته روغن................... 44

3-6-2-3- کاهش بازدارنده های رنگ زدگی........... 45

3-6-2-4- بازدارنده های کف...................... 45

3-7- اصطلاحات روانکاری.......................... 46

3-8- آزمونهای مهم فیزیکی و شیمیایی روغنهای روان کننده 47

3-8-1- ویسکوزیته .............................. 47

شرح آزمون

3-8-1-1- کاربرد و مزایای اندازه گیری گرانروی در دماهای فوق الذکر 52

3-8-2- شاخص ویسکوزیته ......................... 52

شرح آزمون

3-8-3- نقطه آنیلین............................. 57

شرح آزمون

3-8-4- دانسیته ................................ 58

شرح آزمون

3-8-5- عدد خنثی شدن............................ 60

3-8-5-1- عدد اسیدی کل.......................... 60

3-8-5-2- TBN................................... 61

شرح آزمون

3-8-5-3- TAN................................... 61

شرح آزمون

3-8-6- ضریب شکست............................... 61

شرح آزمون

3-8-7- نقطه ریزش............................... 62

شرح آزمون

3-8-8- نقطه اشتعال ............................ 63

شرح آزمون

3-8-9- نقطه احتراق............................. 64

شرح آزمون

3-8-10- کف .................................... 64

شرح آزمون

3-8-11- خوردگی مس.............................. 66

شرح آزمون

3-8-12- توانایی تحمل بار ...................... 67

شرح آزمون

3-8-13- مقدار آب .............................. 68

3-8-14- عدد صابونی شدن......................... 68

3-8-15- خاکستر................................. 68

3-8-16- نقطه ابری شدن.......................... 69

3-8-17- خاصیت امولسیون و دمولسیون ............. 70

3-8-18- پایداری در مقابل اکسیداسیون............ 70

فصل چهارم

4-1- عملیات فلزکاری ........................... 72

4-2- انواع سیالات عملیات فلزکاری................ 72

4-2-1- روغن معدنی خالص......................... 72

4-2-2- روغن چرب خالص........................... 72

4-2-3- روغن معدنی و چرب مخلوط شده.............. 73

4-2-4- مخلوط روغن معدنی و روغن چرب گوگرد دار شده... 73

4-2-5- روغنهای معدنی گوگرد دار................. 73

4-2-6- روغنهای معدنی کلردار و گوگرد دار........ 73

4-2-7- روغن معدنی کلردار....................... 74

4-3- روغنهای برش............................... 74

4-4- روغنهای حل شونده (روغنهای امولسیون شونده). 75

4-4-1- امولسیونهای معدنی....................... 75

4-4-2- سیالات نیمه سنتتیک....................... 75

4-4-3- روغنهای سنتتیک.......................... 75

4-5- امولسیفایر................................ 76

4-6- روغنهای امولسیون شونده.................... 76

4-6-1- مزایای روغنهای امولسیون شونده........... 77

4-6-2- معایب روغنهای امولسیون شونده............ 77

4-7- امولسیونهای شیمیایی نیمه سنتتیک........... 78

4-7-1- مزایای سیالات نیمه سنتتیک................ 78

4-8- سیالات سنتتیک.............................. 78

4-8-1- مزایای سیالات سنتتیک..................... 79

4-9- وظایف سیال روانکار........................ 79

4-10- معیار انتخاب نوع سیال عملیات فلزکاری .... 79

4-11- سختی اعمال سیالات برش..................... 80

4-11-1- اعمال سبک.............................. 80

4-11-2- اعمال نیمه سخت......................... 80

4-11-3- اعمال سخت.............................. 81

4-11-4- اعمال خیلی سخت......................... 82

مقاله ای در مورد سیالات برش................... 93-82

پروژه ...................................... 102-94

واژه نامه انگلیسی........................... 107-103

منابع........................................ 108

1-1- تاریخچه شرکت نفت بهران:

شرکت نفت بهران یکی از بزرگترین تولیدکنندگان انواع روغن موتور، روغن های صنعتی، مواد اولیه لاستیک سازی و مواد پارافینی می‎باشد و یکی از سه شرکت تولید کننده روغن های صنعتی در ایران می‎باشد که نقش بسیار مهمی در پیشرفت صنایع کشور بر عهده دارد.

این شرکت در سال 1341 در شهر ری در جنب ساختمان فعلی پژوهشگاه صنعت نفت و با مشارکت بخش خصوصی و تحت امتیاز چند ملیتی ESSO و وابسته به شرکت اکسون و با نام شرکت تولید روغن تهران شروع به کار نمود.

در ابتدا این شرکت با دریافت روغن پایه از پالایشگاه آبادان و اختلاط آن با مواد افزودنی به تولید روغن موتور مشغول بود ولی در سال 1347 پالایشگاه آن با ظرفیت سالانه 30000 تن روغن پایه آماده بهره برداری گردیده و روغن پایه پس از اختلاط با مواد افزودنی مناسب به انواع گوناگون روغن های موتور و روغن های صنعتی مورد نیاز صنایع تبدیل می گردد.

تا قبل از انقلاب این شرکت محصولات خود را تحت آرم ESSO و با نامهای تجاری کمپانی اکسون آمریکا به بازار عرضه می گردید. پس از قطع رابطه با آمریکا برنامه ریزی و سیاست گذاری جهت اداره شرکت توسط بنیاد مستضعفان و جانبازان انقلاب اسلامی راساً به عهده گرفته شد و کارها بر پایه مدیریتی پویا استوار گردید. در پی تحولات فوق نام شرکت در سال 1363 به پالایشگاه روغن تهران و در سال 1369 همراه با گسترش دامنه فعالیت های اصلی شرکت به ویژه در زمینه نفت و پتروشیمی به شرکت نفت بهران(سهامی عام) تغییر یافت هم اکنون با اجرای برنامه توسعه پالایشگاه و افزایش سطح کیفیت و ظرفیت تولید انواع روغن و دیگر محصولات بالغ بر 100 میلیون لیتر در سال گردیده است. از نظر سود دهی رتبه دوم را در میان شرکت های سازمان یافته بنیاد مستضعفان و جانبازان داشته است. این شرکت دارای صادرات روغن موتور وکس (WAX) به کشورهای ایتالیا. رومانی، پاکستان و لبنان و … می‎باشد.

از جمله محصولات ساخته شده در بهران می‎توان از انواع روغن های برش، روغن های عملیات ماشین کاری فلزات روغن های گریفیت دار برای مصرف در درجه حرارت های بالا، روغن های کمپرسورهای پیستونی و … را نام برد. محصولات ویژه براساس سفارش و با توجه به مقدار مورد نیاز قابل تولید هستند.

1-2- کلیات عملکرد در شرکت نفت بهران

خوراک واحد روغن سازی ماده ای بنام لوبکارت است که یکی از محصولات برج تقطیر در خلاء پالایشگاه نفت است. لوبکات بعلت دارا بودن مواد آروماتیک و پارافینیک سنگین نامطلوب و نداشتن مشخصات فیزیکی لازم در سه واحد جداگانه مورد پالایش قرار می‎گیرد.

1-2-1- واحد استخراج مواد آروماتیک توسط حلال فورفورال

دراین واحد برجی بنام RDC (برج استخراج) از اختلاط لوبکات و فورفورال دو فلز جدا تشکیل می‎شود. آروماتیکها در فورفورال حل شده و بعلت اختلاف دانسیته ازفلز روغنی (رافینیت) جدا می‎شود. از بالای برج مخلوط رافینیت و حلال و از پایین برج آروماتیکها (اکستراکت) EXTERACT و حلال خارج می‎شوند. پس در دو سیستم بازیابی حلال از رافینیت و اکستراکت جدا می‎شود. رافینیت بعنوان خوراک واحد M.E.X و اکستراکت بعنوان محصول جانبی جهت ساخت روغنهای صنعتی استفاده می‎شود.

1-2-2- واحد موم زدایی توسط حلال تولوئن و M.E.K

رافینیت حاصله از واحد فورفورال ضمن اختلاط با مخلوط حلال های تولوئن و M.E.K در حلالهای برودتی سرد شده و کریستالهای پارافینی سنگین (واکس) تشکیل می‎شوند. پس مخلوط روغن و حلال ضمن عبور از فیلترهای خلاء مرحله اول و مرحله دوم از کریستالهای واکسی تفکیک گشته و جهت بازیابی حلال به سیستم های بازیابی هدایت می گردند.

محصول به دست آمده خوراک واحدها یدرو بوده و فوم حاصله پس از کاهش درصد روغن بعنوان پارافین ‌و نمونه به بازار عرضه می گردد.

1-2-3- واحد تصفیه توسط گاز هیدروژن

محصول بدست آمده از واحد M.E.K ضمن اختلاط با هیدروژن در فشار و درجه حرارت بالا وارد راکتور شده و از نظر رنگ و ثبات حرارتی بهبود می یابد. در این واحد مواد ناخواسته بوسیله واکنش شیمیایی از روغن جدا شده و ترکیبات غیر اشباع به ترکیبات اشباع تبدیل می گردند. محصول بدست آمده از این واحد بعنوان روغن پایه جهت ساخت انواع روغنهای موتور و صنعتی بکار می رود.

در این واجد جهت تأمین مشخصات فیزیکی مورد نظر مطابق با استانداردهای جهانی و برای تولید انواع مختلف روغن های موتور صنعتی با توجه به نوع روغن تولیدی روغن پایه با مواد افزودنی مناسب مخلوط می گردند.

1-2-4- واحد تولید ضد یخ

شرکت نفت بهران در حال حاضر دو نوع ضد یخ به کمک 2000 تن در سال و با سطح کیفیت با استانداردهای ملی ایران 338 بنام ضد یخ و ضد جوش بهران بهمن با استانداردهای جهانی BS- 6580 انگلستان بنام بهران پلور را تولید و به بازار عرضه می نماید.

1-2-5- واحد تولید وکس کم روغن :

این شرکت به منظور بهبود کیفیت و پاسخگویی به نیاز صنایع و طرح تولید واکس کم روغن بطریق تعریق و همچنین رنگبری از واکس را در دست اجرا دارد. ظرفیت تولید این واحد تا پایان سال 1378 به 3000 تن در سال افزایش یافته است.

1-2-6- واحد پایلوت :

شرکت نفت بهران طرح رنگبری روغن جهت استفاده در صنایع غذایی، دارویی، شیمیایی و نساخی را در دست مطالعه و بررسی دارد که این تحقیقات در حد پایلوت به نتیجه مطلوب رسیده است.

1-2-7- واحد تسهیلات (تولید آب، بخار، هوا و برق)

وظیفه تأمین تسهیلات مورد نیاز از واحدها از قبیل آب صنعتی آب سرد ، بخار ، هوا، برق و سوخت را واحد تسهیلات جانبی به عهده دارد. آب پالایشگاه در حال حاضر به میزان متوسط 25 مترمکعب در ساعت از خط لوله آب شهری پالایشگاه تهران تأمین می‎شود. آب نرم (آب معدنی) توسط 4 مخزن سختی گیر با تولید متوسط 20 متر مکعب در ساعت تولید می‎شود و جهت سرد کردن آب برگشتی از واحد ها، 4 برج خنک کننده وجود دارد که اغلب 2 و یا 3 برج در سرویس می‎باشد.

برای تأمین بخار فشار بالا از 4 رنگ بخار با ظرفیت اسمی 68 تن در ساعت استفاده می‎شود و از کندانس برگشتی از واحدها بخار فشار پایین تولید می‎شود. این بخار در کوره رافینیت واحد فورفورال به بخار مافوق گرم تبدیل شده و به مصارف مورد نظر می رسد.

وظیفه تولید هوا در پالایگشاه به عهده 4 دستگاه کمپرسور به ظرفیت کل اسمی SCEM 1500 می‎باشد مصرف هوا شامل هوا جهت وسائل ابزار دقیق مصارف واحد می‎باشد.

برق پالایشگاه از دو منبع برق شهر و نیروگاه تأمین می‎شود. حدودا 1300 کیلو وات از برق شهر و 1475 کیلو وات از واحد نیروگاه مصرف میگردد.

1-2-8- آزمایشگاه:

بطور کلی آزمایشاتی که د ر آزمایشگاه انجام می‎شود به دو دسته عادی و ویژه تقسیم می گردند. آزمایشات عادی که بر روی روغن پایه و محصولات انجام می‎شود شامل مشخصات فیزیکی از قبیل رنگ مقدار آب، چگالی، گرانروی، کف، نقطه ریزش، نقطه اشتعال و خاصیت جدا شدن از آب در روغن های هیدرولیک می‎باشد و آزمایشات ویژه که عموما توسط قسمت کارشناسی آزمایشگاه انجام می‎شود مشخصاتی مانند T.B.N (عدد کل قلیایی) اندازه گیری مقدار روی و خاکستر باقی مانده می‎باشد. این قسمت در زمینه سرویس دادن به سایر قسمتهای شرکت نیز فعالیت دارد.

1-2-9- آزمایشگاه پژوهشی:

این قسمت در ساخت محصولات جدید ارتقاء کیفیت محصولات ساخت نمونه های جدید با نمونه روغنهای خارجی مورد مصرف در صنایع بهبود پروسس شییمیایی و ارائه خدمات کارشناسی غیر روتین به داخل و خارج کشور فعالیت دارد. این واحد تحت مدیریت بازاریابی و فروش فعالیت می نماید.

از دیگر فعالیتهای واحد پژوهش می توانیم به ارائه محصولات خاص که در صنایع مصرف خاصی دارد و همچنین راه یافتن راه کارها و فرآیندهای جدید برای تولید محصولات اشاره می‎کند.

1-2-10- واحد ظرفسازی و پرکنی

ضد یخ و روغن های صنعتی و موتور تولیدی در قسمت مخلوط کنی با توجه به توانایی ظرفسازی و پرکنی در زمینه ساخت ظروف و خطوط پرکن موجود در ظروف دراین قسمت بسته بندی شده و به بازار عرضه می‎شوند.

1-2-11- لوبکات Lobcut :

پس از اینکه ته مانده برج خلاء را در قسمت آسفالت زدایی پالایشگاه از آسفالت عاری کردند به عنوان خوراک ورودی برای این چرخه صنعتی آورده می‎شود که به این خوراک اصطلاحاً لوبکات گفته می‎شود.

این برش دارای مواد Ar ، نفتینیک، هیدروکربن های اشباع نشده و پارافینیک ها می‎باشد.

این خوراک ورودی را بر حسب ویسکوزیته سینماتیک آن در به دسته های مختلف تقسیم بندی می کنند و لوبکات را به وسیله یک ضریب نشان دهندة مقدار ویسکوزیتة آن است نشان می دهند مانند لوبکات 36 ، لوبکات 32، لوبکات 55.

رنگ لوبکات بستگی به هیدروکربن های Ar دارد. هر چه مقدار آروماتیک بیشتر باشد رنگ لوبکات تیره تر است بعضی اوقات لوبکات ورودی از لحاظ رنگ در رنج وسیعتری تغییر می‎کند که برای منظور روغن سازی مناسب نیست که در این حالت ابتدا آن را تقطیر کرده بعد جداسازی را انجام می دهند تا لوکات مورد استفاده در روغن سازی به دست آید. بعد از اینکه لوبکات وارد پالایشگاه شد برحسب درجه ای که دارند در تانک های بزرگی ذخیره می‎شوند. به علت بالا بودن ویسکوزیته باید همیشه گرم نگه داشته شود. برای این منظور در داخل مخازن لوله هایی تعبیه شده است که بخارات از داخل آنها رد می‎شود که باعث انتقال حرارت می‎شود. از لحاظ رعایت مسائل ایمنی و جلوگیری از آتش سوزی روی مخازن لوبکات را به وسیله گاز خنثی می پوشانند تا از تماس هوا با ماده نفتی جلوگیری کند.

2-1- مقدمه

آنچه که امروزه تحت نام روغن جهت روانکاری و یا کاربردهای مخصوص دیگر همچون هیدرولیک سیستم های حرارتی، عایق الکتریکی و یا برش فلزات به کار می رود می باید دارای خصائص عدیده ای باشد.

مشخصه های عمومی که هر روغنی باید داشته باشد همان مشخصه های اصلی است که ابتدا مد نظر بوده مثلا اصطکاک قطعات را به منظور حرکت دو قطعه کاهش دهد ویا اینکه حرارت حاصل در سیستم که بطرق مختلف بوجود می‎آید تحمل به نوعی برطرف نماید و یا اینکه به نحوی آب بندی ایجاد کند که از نفوذ ذرات خارجی جلوگیری نموده و یا برعکس ذرات ریزی که از سائیدگی حاصل می‎شود از محل شرکت دو قطعه برداشته و از محیط عمل خارج نماید.

ولیکن تعدادی از مشخصه ها خیلی اختصاصی است و بستگی به نوع عملکرد آن دارد مثلا روغنهایی که در تراشکاری بکار می رود و باید آب بخوبی مخلوط شده و از اکیسد شدن قطعات بسیار داغ فلزی در مجاورت هوا و آب جلوگیری به عمل آورده و ضمناً عمر متغیر برش را بهبود بخشد.

به منظور ساخت یک روغن که بتواند کلیه مشخصات لازم را برحسب عملکرد داشته باشد دو ماده اصلی به نام روغن و یا به مواد افزودنی را با یکدیگر مخلوط می نمائیم.

روغن پایه ماده ای است نفتی و یا سنتتیک synthetic (مصنوعی) که در حدود 95-90 درصد روغن را بر حسب نوع روغن تمام شده تشکیل می‎دهد (در بعضی موارد از این مقدار کمتر است) و می‎توان نیازهای یک روغن را تا حدودی بر حسب آن عملکرد برطرف نماید.

رکن اساسی هر روغن تمام شده ماده ای به نام روغن پایه است و بعد از مخلوط شدن با مواد دیگر تبدیل به روغن محصول می گردد.

برای تهیه این ماده در حال حاضر سه راه وجود دارد که عبارت است از استفاده از برش مواد نفتی، تصفیه روغنهای مصرف شده و تهیه مصنوعی آنها (سنتتیک) که در فصول بعدی به تفصیل به روشهای تهیه آنها خواهیم پرداخت.

مواد افزودنی تعدادی مواد شیمیائی با ترکیبات مخصوص است که افزودن آنها به مقدار معین به روغن پایه خواص روغن را ترمیم و تصحیح نموده و علاوه بر آن تعدادی مشخصه مخصوص که درروغن پایه وجود ندارد و یا ضعیف می‎باشد به مجموع روغن می‎دهد