Thứ Năm ngày 18/8/2022 Nhiệt liệt chào mừng Ngày Khoa học và Công nghệ Việt Nam 18-5: "Khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo – Đẩy nhanh quá trình phục hồi, phát triển kinh tế - xã hội" Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin tức - Sự kiện: Công nghệ - Sản phẩm
Cập nhật: Thứ Ba, ngày 24/5/2022

Chế phẩm giảm điểm đông đặc nâng cao khả năng chịu lạnh cho dầu
Không chỉ hạ được mức nhiệt độ đông đặc của các sản phẩm gốc dầu xuống ít nhất 3°C, giải pháp của TS. Nguyễn Mạnh Huấn (Viện Dầu khí Việt Nam) và cộng sự còn hứa hẹn dùng được cho đa dạng hệ dầu hơn - một điều mà nhiều chế phẩm truyền thống không làm được.
Mỏ dầu Bạch Hổ. Ảnh: Tập đoàn dầu khí VIệt Nam
Bài toán của ngành dầu
 
Với chiều dài của hệ thống đường ống dẫn dầu lên đến hàng trăm km, “làm sao để việc vận chuyển dầu được thông suốt?” là một bài toàn “kinh điển” của ngành dầu khí Việt Nam. Lý do là bởi, đa phần dầu tại các mỏ trong nước, đặc biệt là mỏ Bạch Hổ, có điểm đặc thù là hàm lượng parafin cao, đồng nghĩa với việc nhiệt độ đông đặc của chúng cũng cao không kém. “Đây là một vấn đề rất lớn bởi khi nhiệt độ hạ xuống, parafin sẽ dần tạo thành mạng lưới liên kết gây hiện tượng vón cục và tắc nghẽn đường ống, khiến cho việc bảo quản, vận chuyển hay bơm hút các sản phẩm này gặp rất nhiều khó khăn”, TS. Nguyễn Mạnh Huấn cho biết.
 
Vấn đề này càng nghiêm trọng hơn với các loại dầu đốt FO có chứa hàm lượng parafin cao. “Theo TCVN 6239, nhiệt độ đông đặc tối đa của loại dầu FO No2B là 24°C, tuy nhiên hiện nay mức nhiệt này chỉ phù hợp với các tỉnh miền Nam - vốn có mức nhiệt nền khoảng 25°C, còn ngoài miền Bắc nhiều khi nhiệt độ xuống 15°C thì dầu theo tiêu chuẩn này vẫn bị đông cứng lại ngay”, TS. Huấn giải thích, “muốn dùng được dầu thì phải gia nhiệt - một phương án tốn nhiều chi phí, hoặc phải thêm các chế phẩm giảm điểm đông đặc (PPD) vào khối dầu”.
 
Thực tế, trên thị trường Việt Nam hiện nay cũng đã có không ít chế phẩm giảm điểm đông đặc. Nhưng có lẽ nhiều người sẽ bất ngờ khi biết rằng, gần như tất cả các chế phẩm đều phải nhập ngoại. “Cái khó ở đây là với mỗi hệ nguyên liệu khác nhau, mình lại phải điều chỉnh tỉ lệ polymer (thành phần của chế phẩm), mà thị trường trong nước lại chưa đủ lớn để lập ra một đội chuyên làm công đoạn như vậy”, TS. Huấn giải thích. Và như bao câu chuyện lệ thuộc “hàng ngoại” khác, “mình bị phụ thuộc nhiều vào nguồn cung và giá thành bên ngoài. Trong những đợt như COVID-19 khiến việc vận chuyển bị tắc nghẽn như thế này thì mệt mỏi lắm”, TS. Huấn cho biết.
 
Thách thức này đã khiến cho anh và các đồng nghiệp theo đuổi việc giải mã các hệ phụ gia chống đông đặc trên thị trường trong nhiều năm qua. Song, việc phối trộn đơn thuần theo các công thức giải mã được không khiến những người làm nghiên cứu thỏa mãn. Nhóm của TS. Huấn nhận thấy, các chế phẩm đã có hiện nay thường là chế phẩm “vinyl” bởi chúng có giá thành rẻ và dễ chế tạo, tuy nhiên lại chưa hiệu quả trong việc giảm kết tụ cục bộ, cũng như vẫn có các đặc tính chỉ phù hợp cho một số loại dầu cụ thể.
 
Đó là lúc họ nghĩ đến việc kết hợp các vật liệu có kích thước cỡ nano vào các vật liệu polymer. “Với sự phát triển của công nghệ nano, các chế phẩm chứa các hạt vật liệu có kích cỡ nano đã giải quyết được rất nhiều vấn đề kỹ thuật trước đó, chẳng hạn như cải thiện đáng kể khả năng chịu nhiệt, tính năng cơ lý, các tính chất về dẫn/kháng điện nhờ các hiệu ứng kích cỡ, bề mặt và đường hầm lượng tử (hiệu ứng chỉ sự chuyển dịch của hệ vật chất từ trạng thái này sang trạng thái khác mà thông thường bị các quy luật vật lý cổ điển ngăn chặn) xuất hiện tại bề mặt của các hạt nano, từ đó làm thay đổi kết cấu của các mạng tinh thể trong vật liệu”, TS. Huấn cho biết.
 
Nâng cao độ linh hoạt
 
Nhờ tiền đề là các kết quả nghiên cứu về vật liệu nanosilica, nhóm của TS. Huấn nảy ra ý tưởng sử dụng hạt nano này kết hợp với hệ nhựa vinyl để thử nghiệm thành các hệ chế phẩm nano, với kỳ vọng “đặc tính nano của hạt silica sẽ giúp nhựa tương tác với parafin trong hệ dầu được đồng đều hơn”.
 
Điểm khó đầu tiên mà TS. Huấn và nhóm gặp phải là việc lựa chọn kích cỡ hạt nanosilica và nồng độ phù hợp với mục đích giảm điểm đông đặc. “Kích thước hạt sẽ liên quan đến khả năng phân tán đồng đều trong dung dịch ở sản phẩm cuối”, TS. Huấn giải thích, “kích thước lớn quá thì sẽ dễ bị lắng xuống theo trọng lực, nhưng nếu nhỏ quá thì lại khó đáp ứng được nhu cầu thực tế vì chưa có sản phẩm bán đại trà trên thị trường để dùng ngay - dù về mặt lý thuyết hạt nano có kích thước càng nhỏ thì càng tốt”. Để cân bằng được hai yếu tố này, nhóm đã chọn một hệ nhựa vinyl phù hợp chung với hệ dầu có khoảng parafin rộng, sau đó là thử nghiệm với các loại kích thước hạt nanosilica khác nhau. Đây cũng là cách để nhóm đi đến việc giải quyết vấn đề thách thức thứ hai là sự phân tán đều và ổn định của hạt nano trong hệ nhựa, sự tương thích của hạt nano, và sau cùng là nồng độ của từng thành phần trong chế phẩm để có hiệu quả kinh tế.
 
Sau thời gian dài thử nghiệm, nhóm của TS. Huấn đã tạo ra được chế phẩm gồm các thành phần dung môi thơm, copolymer gốc vinyl, và vật liệu nanosilica. Trong đó, “các hạt nanosilica có kích cỡ nằm trong khoảng từ 20 đến 70nm, có thể mua trực tiếp sản phẩm có sẵn mà không cần biến tính thêm”, TS. Huấn cho biết. Để tạo ra chế phẩm, copolymer gốc vinyl sẽ được hòa tan vào dung môi thơm, sau đó bổ sung hạt nanosilica và khuấy với tốc độ từ 100-500 vòng/phút trong mức nhiệt và thời gian phù hợp.
 
Khi thử nghiệm với sản phẩm dầu FO No2B, kết quả cho thấy chế phẩm đã giúp dầu hạ điểm đông đặc từ 24°C xuống còn 15°C. Kết quả này cũng thấp hơn 6°C so với một số chế phẩm thương mại không có thành phần nanosilica ở cùng nồng độ 1000 ppm. “Nhìn chung, chế phẩm giúp giảm điểm đông đặc cho các sản phẩm gốc dầu như DO, FO, dầu thô tối thiểu là 3°C tùy vào lượng mà mình sử dụng”, TS. Huấn nói.
 
Không chỉ làm chủ được công nghệ, chế phẩm của nhóm anh còn hứa hẹn có độ linh hoạt và đa năng hơn so với các chế phẩm không sử dụng hạt nano. “Do đặc tính hóa học của mỗi loại phụ gia, các chế phẩm không gắn hạt nano thường chỉ dùng được cho 1-2 loại dầu, nhưng sản phẩm của chúng tôi có thể sử dụng được cho nhiều loại hơn thế”, TS. Huấn cho biết và giải thích, “bản chất của chế phẩm chính là quá trình hòa tan, phân tán nhựa vào trong hệ dầu, do đó khi đưa vào chế phẩm hạt nhựa ở dạng liên kết với vật liệu nano thì nó sẽ giúp trợ tan hệ nhựa vào dầu, làm sự tiếp xúc nhựa - dầu tốt hơn, tương thích với nhiều hệ dầu hơn, dẫn đến tăng hiệu quả của sản phẩm”.
 
Nhờ thu được những hiểu biết sâu sắc hơn về quá trình đông đặc, kết tinh parafin cũng như việc ứng dụng nano, nhóm nghiên cứu dư định sẽ thử nghiệm chế phẩm trên các loại dầu khác, cũng như phát triển thêm các ứng dụng của các hạt nano như nanocarbon, nano titan dioxit (TiO2), nano cerium oxit (CeO2) để có thể tạo các chế phẩm đa năng vừa có khả năng giảm điểm đông đặc, vừa có khả năng nâng cao hiệu quả cháy cho dầu đốt. Mặc dù để thương mại hóa các sản phẩm này lại là một “câu chuyện khác, từ đầu tư cơ sở vật chất, chi phí đến nhu cầu thị trường”, tuy nhiên, TS. Huấn cho biết khi thị trường đã sẵn sàng, họ chắc chắn có thể đưa ra những giải pháp phù hợp tùy theo bên có nhu cầu. Và do nồng độ của hạt nanosilica trong chế phẩm rất thấp, “chi phí sẽ không thay đổi nhiều so với chế phẩm truyền thống”, TS. Huấn cho biết.
 
Quy trình sản xuất chế phẩm làm giảm điểm đông đặc cho các sản phẩm gốc dầu chứa hạt silic oxit kích cỡ nano của nhóm TS. Nguyễn Mạnh Huấn đã được Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ KH&CN) cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002876.
https://khoahocphattrien.vn/k
Tin, bài cùng lĩnh vực
Wareflex: Nền tảng cho thuê kho bãi đầu tiên ở Việt Nam (15/8/2022)
Thiết bị làm sạch khí sinh học (15/8/2022)
Nghiên cứu chế tạo lò đốt rác thải tạo khí sạch (15/8/2022)
Máy loại bỏ tạp chất nông sản (12/8/2022)
Phát triển công nghệ Robot ứng dụng trong dây chuyền sản xuất phân bón vi sinh (11/8/2022)
Giống khoai lang KTB6 (11/8/2022)
Nghiên cứu chế tạo lò đốt rác thải tạo khí sạch (11/8/2022)
Hệ thống cảnh báo đuối nước bằng năng lượng mặt trời (10/8/2022)
Thiết bị sấy đa năng bằng năng lượng mặt trời (09/8/2022)
Chế tạo thành công hệ thống nước làm mát cho nhà máy nhiệt điện (08/8/2022)
Thiết bị tự động lắp - vặn đầu xoắn cho bóng đèn LED (08/8/2022)
Máy STM - dấu ấn tại "Ngày chuyển đổi số" ngành ngân hàng (08/8/2022)
Máy sấy chân không thanh long công suất 500 kg/mẻ (05/8/2022)
Thiết bị tự động lắp - vặn đầu xoắn cho bóng đèn LED (04/8/2022)
Chế tạo máy phổ gamma đa kênh điều tra địa chất khoáng sản biển (03/8/2022)
Máy đo quang phổ tán xạ Raman kiểu mới - Giải pháp cho các vật liệu dễ cháy, nổ (02/8/2022)
Hoàn thiện công nghệ và sản xuất thử nghiệm chế phẩm AM in vitro cho cây trồng lâm nghiệp (02/8/2022)
Siro cá nóc không độc: Mở ra hướng khai thác mới cho cá nóc (01/8/2022)
Trạm bả phòng trừ mối cho các công trình xây dựng (27/7/2022)
Vật liệu xúc tác quang nano TiO2 biến tính Iridium xử lý hợp chất hữu cơ bay hơi độc hại (26/7/2022)
Tổng hợp thành công bột màu vô cơ kích thước nano ở nhiệt độ thấp (25/7/2022)
Ứng dụng công nghệ thực tế ảo trong hoạt động dạy học (25/7/2022)
Các chuyên gia giới thiệu công nghệ xử lý rác thải y tế (25/7/2022)
Áp dụng công nghệ nghiền siêu mịn trong sản xuất gạch ốp lát Cotto chất lượng cao (21/7/2022)
Viên nang mềm điều trị phì đại tuyến tiền liệt và chống thải ghép (19/7/2022)
Tubudd - Nền tảng công nghệ thông minh kết nối khách du lịch quốc tế với những người bạn bản địa (19/7/2022)
Máy sản xuất phân hữu cơ nhanh và tiết kiệm điện năng (15/7/2022)
Máy phay đứng CNC SG-460M “made in Vietnam” (14/7/2022)
Thiết bị vi lỏng để phát hiện dòng tế bào ung thư phổi A549 và quy trình phát hiện dòng tế bào ung thư phổi này (13/7/2022)
Viện Dầu khí Việt Nam xây dựng hệ sinh thái Oilgas AI cung cấp dữ liệu sản phẩm dầu khí (13/7/2022)
Nền tảng quản lý trại nuôi Farmext giúp nuôi trồng thủy sản hiệu quả (13/7/2022)
Thiết kế, chế tạo cảm biến trong hệ thống quan trắc khí thải công nghiệp (12/7/2022)
ManuAcademy: Nền tảng kết hợp giáo dục, văn hóa và công nghệ (12/7/2022)
Máy cắt kính dán an toàn giá rẻ (12/7/2022)
Hệ thống chiếu sáng bằng đèn led cho các cây rau mầm (07/7/2022)
Hệ thống đèn bàn thông minh phát hiện tư thế ngồi và phát tín hiệu cảnh báo khi ngồi sai tư thế (07/7/2022)
Siro cá nóc không độc (06/7/2022)
Ứng dụng công nghệ robot chế tạo thiết bị phục hồi chức năng cho người đột quỵ (30/6/2022)
Thiết bị sấy bằng năng lượng Mặt trời (29/6/2022)
Giống xoài vỏ dày LĐ12 được cấp bằng bảo hộ giống cây trồng (28/6/2022)
Dùng năng lượng mặt trời sấy thu lợi từ lông gia cầm (27/6/2022)
Bê tông in 3D bằng vật liệu tái chế (27/6/2022)
Sản xuất nước giải khát chứa "siêu vitamin E" (23/6/2022)
Phần mềm tạo ra hình ảnh nghệ thuật dựa trên mô tả bằng văn bản (20/6/2022)
Phần mềm chuyển đổi số - Giải pháp nâng cao hiệu quả trong quản lý sản xuất kinh doanh (20/6/2022)
Ra mắt sản phẩm vải chống cháy Vinatex – Kova (15/6/2022)
ĐH Bách Khoa TP. HCM chế tạo găng tay robot hỗ trợ người bị đột quỵ (15/6/2022)
Chế tạo thiết bị tự động sấy hồng ngoại và khử khuẩn cho trái cây (15/6/2022)
Thiết bị phát quang siêu co giãn: Chặng đường của những bất ngờ (14/6/2022)
Hệ thống tự động xử lý lượng dư trong gia công cơ khí (09/6/2022)
Thông báo về việc đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ Khoa học và công nghệ không sử dụng ngân sách nhà nước

Thông báo Ý kiến kết luận của Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ tại buổi làm việc với Hội Doanh nhân trẻ Quảng Trị

Hướng dẫn quy trình hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị năm 2022

Về việc phối hợp thực hiện Đề án: "Ứng dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp giai đoạn 2021-2025, định hướng đến năm 2030 trên địa bàn tỉnh Quảng Trị"

Thông báo về việc triển khai dịch vụ công trực tuyến mức độ 3, mức độ 4 trong thực hiện thủ tục hành chính thuộc thẩm quyền giải quyết của Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị

Ứng dụng KH&CN trong nhân giống và trồng cây Vanilla trong nhà lưới theo hướng VietGap tại huyện Hướng Hóa
Tải ứng dụng Khai báo y tế toàn dân NCOV
Ứng dụng trên IOS Ứng dụng trên Android
Thống kê truy cập
Số người online 1.420
Hôm nay 2.478
Hôm qua 6.086
Tất cả 6.217.460
© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ. Địa chỉ: 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382.
Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN. Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này!