Dầu gốc đóng vai trò chính trong việc chế tạo nên dầu nhờn bôi trơn động cơ, máy móc công nghiệp. Do đó nó sẽ quyết định phần lớn đến chất lượng của sản phẩm. Vậy dầu gốc là gì? Đặc tính và phân loại cụ thể ra sao? Hãy cùng Multichem tìm hiểu chi tiết qua bài viết sau.
Khái niệm dầu gốc là gì?
Tên tiếng anh của dầu gốc là base oil. Ngày nay, nó được ứng dụng phổ biến nhất cho việc phát triển các loại dầu nhờn bôi trơn động cơ. Nhờ vậy mà hệ thống máy móc có thể hoạt động xuyên suốt, hạn chế hao mòn, rủi ro hay hỏng hóc đột ngột.
Dầu gốc được sản xuất bằng phương pháp tinh chế dầu thô. Điều này có nghĩa là người ta sẽ tiến hành chưng cất để phân chia những giai đoạn khác nhau của dầu. Khi ấy, các hydrocacbon nhẹ (dùng cho việc chế tạo xăng,…) và nặng (dùng cho việc chế tạo bitum, dầu gốc) bị tách ra trong quá trình gia nhiệt.
Thành phần dầu gốc chiếm tỷ lệ cao nhất trong hợp chất bôi trơn, khoảng từ 70–90% khối lượng. Dựa vào quy trình sản xuất mà ta sẽ phân biệt được đâu là dầu gốc khoáng và dầu gốc tổng hợp. Cụ thể thì:
- Dầu gốc khoáng được tạo ra từ quá trình đun nóng dầu thô.
- Dầu gốc tổng hợp được tạo ra từ việc tổng hợp hidrocacbon .
Đặc tính chung của dầu gốc
Để hiểu rõ và đánh giá một loại dầu gốc có chất lượng hay không, bạn hãy lưu ý tới các đặc tính quan trọng sau:
- Giới hạn độ nhớt (viscosity limitations).
- Chỉ số độ nhớt (viscosity index).
- Điểm rót chảy (pour point).
- Độ bay hơi (volatility).
- Độ oxy hóa (oxidation).
- Độ bền nhiệt (thermal stability).
- Điểm chớp cháy (flash point).
- Điểm anilin (aniline point – thước đo khả năng hòa tan của dầu với phụ gia và các chất khác).
- Độ ổn định thủy phân (hydrolytic stability – cho thấy khả năng chống thủy phân của dầu trong điều kiện tiếp xúc với nước).
Phân loại dầu gốc
Từ năm 1993, Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API) đã phân chia dầu gốc thành 5 loại chính. Với ba nhóm đầu tiên I, II, III thì được tinh chế từ dầu thô (gọi là dầu gốc khoáng). Còn lại có dầu gốc nhóm IV là dầu tổng hợp (polyalphaolefin) và dầu gốc nhóm V. Một số thông tin cơ bản về các nhóm dầu gốc nói trên.
Dầu gốc nhóm I
Dầu gốc nhóm I được tạo ra thông qua quá trình tinh chế dung môi. Việc này nhằm loại bỏ các cấu trúc hoá học yếu hoặc những tác nhân xấu như cấu trúc vòng hay liên kết đôi,.. khỏi dầu thô. Do đó, dầu gốc nhóm I sẽ chứa hàm lượng lưu huỳnh (axit sunfuric) > 0.03% (300ppm), thành phần paraffinic, naphthenic (cấu trúc mạch hở hoặc có vòng no) <90% và chỉ số độ nhớt (viscosity index) trong khoảng từ 80 – 120.
Công nghệ chế biến dầu gốc nhóm I khá đơn giản nên giá thành thường thấp nhất trên thị trường. Vì còn chứa nhiều cấu trúc vòng, lưu huỳnh, nitơ nên loại dầu gốc này sẽ có màu hổ phách hay vàng nâu.
Dầu gốc nhóm II
Dầu gốc nhóm II được sản xuất bằng cách kết hợp quy trình tinh chế dung môi với công nghệ xử lý hydro (hydrocracking) tương đối phức tạp. Với phương pháp này, khí hydro sẽ rất hữu ích trong việc loại bỏ những thành phần xấu ra khỏi dầu thô. So với loại trước thì dầu gốc nhóm II đặc biệt chứa ít cấu trúc vòng, lưu huỳnh và nitơ hơn. Cụ thể như sau:
- Hàm lượng lưu huỳnh (axit sunfuric) < 0.01% (khoảng 20 – 40 ppm)
- Thành phần aromatic < 1% (100ppm), hidrocacbon no > 90%, sulfur < 0.03%
- Độ bão hoà > 90%.
- Chỉ số độ nhớt (viscosity index) từ 105 – 120.
Qua những thông tin trên cho ta thấy rằng dầu gốc nhóm II có khả năng chống oxy hoá khá tốt, màu sắc rõ ràng lại sở hữu nhiều đặc tính nổi trội. Hiện nay, nó được ứng dụng phổ biến và bán với giá thành nhỉnh hơn so với dầu gốc nhóm I.
Dầu gốc nhóm III
Dầu gốc nhóm III cũng được chế tạo bằng công nghệ hydrocracking nhằm làm sạch dầu thô. Tuy nhiên quy trình lần này diễn ra khắc nghiệt hơn với mức nhiệt độ và áp suất cực lớn. Do đó, thành phẩm thu về sẽ rõ ràng, có độ tinh khiết cao, không còn phát hiện ra lưu huỳnh hay aromatic, chỉ số VI trên 120 cùng khả năng chống oxy hóa tốt. Tuy nhiên, độ nhớt động học (ở 100 độ C và 40 độ C) lại rất thấp. Một vài thông tin khác:
- Hàm lượng hydrocacbon no > 90%
- Sulfur < 0.03%.
- Acid sulfuric < 0.03%
- Độ bão hoà > 90%.
- Độ nhớt (viscosity index) từ 120 – 135.
Dù được tinh chế từ dầu thô nhưng đôi khi dầu gốc nhóm III vẫn được xem như một dạng hydrocacbon tổng hợp hay dầu gốc tổng hợp. Nó đang dần trở nên phổ biến hơn và có giá thành khá cao so với loại I và II.
Dầu gốc nhóm IV
Dầu gốc nhóm IV hay dầu gốc Poly Alpha Olefin là dầu gốc tổng hợp toàn phần đã tồn tại hơn 50 năm qua. Nó được tạo ra nhờ quá trình tổng hợp các hóa chất tinh khiết trong nhà máy. Phương pháp này khác hẳn với cách chưng cất hoặc tinh chế dầu thô ở nhóm I, II, III.
Những ưu điểm vượt trội của dầu gốc nhóm IV mà bạn cần ghi nhớ:
- Chỉ số độ nhớt rất cao từ 125 – 200.
- Thành phần không chứa lưu huỳnh và aromatic.
- Phạm vi nhiệt độ làm việc cực kỳ rộng.
Dầu gốc này có giá thành cao hơn 3 loại đã được đề cập trước đó. Nó có thể ứng dụng dễ dàng ở các vùng khí hậu rất lạnh (Bắc Âu) hoặc rất nóng (Trung Đông).
Dầu gốc nhóm V
Nhóm V sẽ bao gồm tất cả các loại dầu gốc tổng hợp còn lại khác như silicone, este, polyalkylene glycol (PAG), polyolester, phosphate ester, biolubes,…Chúng sở hữu nhiều đặc tính tuyệt vời và bền bỉ. Cụ thể là:
- Chỉ số độ nhớt cực cao.
- Dải nhiệt độ hoạt động rộng.
- Hàm lượng lưu huỳnh, aromatic thấp
- Khả năng chống oxy hóa rất tốt.
Dầu nhóm V có thể pha trộn với dầu gốc nhóm khác để cải thiện tính chất cho dầu nhờn thành phẩm. Ví dụ: Dầu Ester được thêm vào nhằm làm tăng độ bền nhiệt, khả năng tẩy rửa và số giờ sử dụng,…
Lời kết
Bài viết đã thông tin chi tiết về khái niệm, đặc tính và phân loại của dầu gốc. Mong rằng những thông tin trên sẽ hữu ích đối với bạn. Nếu còn cần chúng tôi tư vấn thêm, xin quý khách hàng vui lòng liên hệ qua hotline: 028 3551 3579.
