Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ ba, 19/03/2024 | 17:48

Thứ ba, 19/03/2024 | 17:48

Tin KHCN

Cập nhật lúc 10:37 ngày 07/12/2018

Sản xuất thử nghiệm dầu thủy lực vi nhũ ở quy mô công nghiệp 500 tấn/năm

Việt Nam có trữ lượng than tương đối lớn, trong đó Quảng Ninh có xấp xỉ 10,5 tỷ tấn, Đồng bằng Sông Hồng 210 tỷ tấn than Á bitum và mỏ than ở các tỉnh khác có trữ lượng khoảng 400 triệu tấn. 
Sản lượng khai thác than của Tập đoàn công nghiệp Than – Khoáng sản Việt Nam lên đến hàng chục triệu tấn mỗi năm, cụ thể năm 2012: 47 triệu tấn, năm 2015: 58 triệu tấn và dự kiến năm 2030: 75 triệu tấn. Tương ứng với đó, hàng chục ngàn tấn chất lỏng thủy lực được sử dụng trong khai thác hầm lò, trong đó, khối lượng dầu thủy lực dùng cho cột chống hầm lò khoảng 4.000 tấn. Tuy nhiên, các sản phẩm hiện nay như Cominlub, TL2A, Cominlub TL2,…chỉ đáp ứng được 30-40% nhu cầu kể trên và được nhập khẩu phần lớn từ Trung Quốc và một số nước công nghiệp phát triển. 
Dầu thủy lực vi nhũ (TLVN) có chất lượng tốt hơn dầu nhũ tương: tạo hệ đồng nhất hơn, truyền áp lực tốt hơn, làm mát tốt hơn, hệ ổn định hơn trong điều kiện làm việc khắc nghiệt. Tuy vậy, cho đến nay tại Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu và sản xuất dầu TLVN phục vụ cho khai thác hầm lò được công bố.
Năm 2014, Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Công nghệ Hóa học – Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất dầu TLVN sử dụng cho các hệ thống thủy lực trong khai thác than hầm lò”. Đề tài đã thiết lập được đơn pha chế dầu thủy lực vi nhũ và cho ra đời sản phẩm có chất lượng tương đương với sản phẩm nhập khẩu đang sử dụng tại một số mỏ than. Từ kết quả nghiên cứu của đề tài trên, được sự phê duyệt của Bộ Công Thương, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam tiếp tục thực hiện dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất thử nghiệm dầu thủy lực vi nhũ ở quy mô công nghiệp 500 tấn/năm”. 
Hệ thiết bị sản xuất dầu TLVN quy mô pilot

Sau hơn 2 năm thực hiện (từ 01/2016 đến 9/2018), dự án sản xuất thử nghiệm dầu thủy lực vi nhũ ở quy mô công nghiệp 500 tấn/năm do PGS.TS Đinh Văn Kha, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam làm chủ nhiệm đã Thiết kế, chế tạo thành công hệ thống thiết bị sản xuất dầu thủy lực vi nhũ quy mô công nghiệp 500 tấn/năm, xây dựng nhà xưởng với diện tích 200 m2 cùng mặt bằng kho bãi, cơ sở hạ tầng hoàn chỉnh 400 m2 phục vụ cho quá trình sản xuất dầu thủy lực vi nhũ. Dự án đã sản xuất 10 tấn dầu thủy lực vi nhũ trên hệ dây chuyền thiết bị 500 tấn/năm với quy trình công nghệ và hệ thiết bị ổn định.
Để hoàn thiện công nghệ sản xuất dầu thủy lực vi nhũ quy mô công nghiệp, PGS.TS Đinh Văn Kha đã hướng dẫn nhóm thực hiện phân tích, đánh giá chất lượng nước tại Cầu Diễn, Hà Nội và Cầm Phả, Quảng Ninh để xây dựng tiêu chất lượng nước sử dụng pha dung dịch làm việc từ dầu thủy lực vi nhũ. Kết quả phân tích cho thấy nước tại cả 2 khu vực đều đạt quy chuẩn về độ sạch, tuy nhiên nước tại Cầu Diễn, Hà Nội thích hợp cho quá trình pha chế dầu thủy lực vi nhũ, ngược lại nước tại Đông Triều, Quảng Ninh với độ cứng cao sẽ được dùng để pha dung dịch làm việc. Bên cạnh đó, nhóm thực hiện khảo sát về đa dạng hóa nguyên liệu để lựa chọn những nguyên liệu phù hợp nhất với tỷ lệ tương ứng nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Trước tiên, nhóm tiến hành thử nghiệm sản xuất dầu thủy lực vi nhũ trên thiết bị pilot quy mô 200 kg/mẻ với 9 nguyên liệu đầu vào (nguyên liệu chính và các chất phụ gia) và tốc độ khuấy 350 vòng/phút, thu được sản phẩm đạt chỉ tiêu chất lượng như dự kiến. 
Với quy mô sản xuất công nghiệp 500 tấn/năm, từ kết quả thử nghiệm nói trên, nhóm tiếp tục hiệu chỉnh các thông số về nhiệt độ và thời gian, thu được dầu thủy lực vi nhũ đạt tiêu chuẩn, đáp ứng các yêu cầu đã đặt ra và dung dịch làm việc có cỡ hạt nano đảm bảo cho hệ vi nhũ ổn định. 
- Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở TCCS 68:2017/VHH làm căn cứ kiểm soát chất lượng dầu thủy lực vi nhũ sản xuất, xây dựng hướng dẫn sử dụng và quy trình thay dầu trong điều kiện ứng dụng tại mỏ khai thác; 
- Thử nghiệm thực tế dầu thủy lực vi nhũ tại Công ty TNHH MTV 91, Tổng Công ty Đông Bắc và Công ty TNHH MTV Than Khánh Hòa và kết luận dung dịch làm việc pha từ dầu thủy lực vi nhũ của dự án (3%) hoàn toàn đáp ứng yêu cầu làm chất lỏng thủy lực cho cột chống hầm lò;
Mỏ khai thác hầm lò Công ty TNHH MTV Than Khánh Hòa
Thử nhiệm dầu thủy lực vi nhũ tại Tổng Công ty Đông Bắc
- Thử nghiệm và kết luận dầu thủy lực vi nhũ an toàn đối với con người và môi trường; 
- Dầu thủy lực vi nhũ từ quá trình sản xuất thử nghiệm có giá thành cạnh tranh, chỉ bằng 63,2%, khi sản xuất ổn định bằng 52,2% so với giá thành của sản phẩm nhập khẩu từ Trung Quốc. Như vậy, tại đơn vị sử dụng, chi phí cho dầu thủy lực dùng sản phẩm từ dự án chỉ chiếm 31,3% so với dùng dầu nhập khẩu. 
Bộ Công Thương tổ chức nghiệm thu dự án
Với những kết quả bước đầu nêu trên, PGS.TS Đinh Văn Kha – chủ nhiệm dự án cho biết, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam sẽ tiếp tục mở rộng thử nghiệm và ứng dụng trong nhiều đơn vị khai thác hầm lò và tiến hành các thủ tục để chính thức đưa sản phẩm dầu thủy lực vi nhũ của dự án thành sản phẩm thương mại.
Tên dự án: Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất thử nghiệm dầu thủy lực vi nhũ ở mô công nghiệp 500 tấn/năm 
Đơn vị thực hiện: Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam 
Chủ nhiệm: PGS.TS. Đinh Văn Kha 
Vụ Khoa học và Công nghệ 
lên đầu trang