Tài liệu Nghiên cứu sản xuất dầu nhũ thủy lực thế hệ mới thân thiện môi trường, sử dụng trong công nghiệp khai thác than hầm lò

TẬP ĐOÀN HÓA CHẤT VIỆT NAM CÔNG TY CP PHÁT TRIỂN PHỤ GIA VÀ SẢN PHẨM DẦU MỎ (APP) BÁO CÁO ĐỀ TÀI NCKH CẤP BỘ NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT DẦU NHŨ THỦY LỰC THẾ HỆ MỚI THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG THÍCH HỢP SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC THAN HẦM LÒ Thực hiện Hợp Đồng số 70.10.RD/H Đ – KHCN, ngày 25 – 02 – 2010 Ký giữa Bộ Công Thương và Công ty CP Phát triển Phụ gia và Sản phẩm dầu mỏ CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: KS. DƯƠNG THỊ ĐÀO CÁN BỘ THAM GIA: 1. TS. Phạm Thị Thúy Hà 4. KS. Nguyễn Toàn Thắng 5. KS. Nguyễn Duy Tường 2. KS. Bùi Hồng Lam 3. KS. Trương Ngọc Đức Hà nội, ngày 22 tháng 12 năm 2010 TỔNG GIÁM ĐỐC PHÊ DUYỆT 8347 Hµ Néi – 2010 MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của ngành than, sản lượng khai thác than ngày càng lớn, khai thác than hầm lò ngày càng chiếm tỷ trọng cao trong công nghiệp khai thác than nói chung. Nhu cầu sử dụng dầu nhũ thủy lực trong khai thác than hầm lò là rất lớn. Trong năm 2009, sản lượng khai thác than nguyên khai của Tổng công ty Than và Khoáng sản Việt Nam (VINACOMIN) là 43,5 triệu tấn và kế hoạch năm 2010 là 47,5 triệu tấn. Dự kiến sản lượng khai thác than sẽ tăng dần trong tương lai: 2015 – 60 triệu tấn; 2020: 100 triệu tấn. Trong đó, năm 2008 khai thác than hầm lò đạt 17 triệu tấn chiếm hơn 1/3 tỷ trọng khai thác (nguồn: VINACOMIN). Phục vụ khai thác than hầm lò, năm 2008 các đơn vị trong VINACOMIN đã sử dụng 1100 tấn dầu nhũ thủy lực (nguồn: Công ty VMTS – VINACOMIN – là đơn vị cung cấp độc quyền sản phẩm dầu nhũ thủy lực – sản phẩm do Nhà máy dầu nhờn thuộc VMTS sản xuất theo chuyển giao công nghệ từ Công ty APP ). Tỷ lệ khai thác than hầm lò theo Phương án sản xuất của VINACOMIN xác định sẽ chiếm khoảng 90 – 95 % tổng sản lượng khai thác than vào năm 2015 (nguồn: Công ty CP Đầu tư và tư vấn mỏ - VINACOMIN), tỷ lệ sử dụng dầu nhũ thủy lực sẽ tăng dần tương ứng theo tỷ lệ khai thác than hầm lò của từng năm. Hiện nay, VINACOMIN đã và đang đầu tư khá lớn để triển khai công nghệ mới trong khai thác than hầm lò với hệ thống giàn giá chống thủy lực di động hiện đại sử dụng dầu nhũ thủy lực quy hồi, với yêu cầu cao hơn về chất lượng. Do đặc thù của việc khai thác than hầm lò, việc rò rỉ dầu nhũ ra ngoài môi trường là không thể tránh khỏi, cùng những yêu cầu ngày càng cao về an toàn sức khỏe cho công nhân khai thác và an toàn môi trường trong điều kiện khai thác hầm lò nói chung, nhu cầu về sử dụng dầu nhũ thủy lực chất lượng cao an toàn sức khỏe, thân thiện môi trường tương đương các thế hệ dầu nhũ đang sử dụng nhưng đáp ứng công nghệ khai thác than hiện đại là vấn đề cấp thiết hiện nay. Ngoài ra, qua đánh giá thực tế sử dụng dầu nhũ thủy lực thế hệ cũ với mục tiêu chủ yếu áp dụng cho cột chống thủy lực đơn đã cho thấy thực tế nước sử dụng để pha dầu nhũ thủy lực tại các đơn vị của VINACOMIN có chất lượng rất khác nhau, với dầu nhũ hiện đang sử dụng, các biện pháp xử lý được áp dụng riêng cho từng nơi, tuy nhiên, đã bộc lộ các bất tiện và điểm yếu ảnh hưởng đến chất lượng dầu nhũ. Có thể thấy rằng nhu cầu về việc sử dụng dầu nhũ thủy lực đảm bảo chất lượng đủ bền sinh học, đồng thời khi bị rò rỉ ra môi trường thì có tính phân hủy sinh học đạt yêu cầu, thích nghi pha chế được với mọi điều kiện nước trong thực tế sử dụng là vấn đề rất cấp bách. Tỷ trọng sử dụng dầu nhũ thế hệ mới hiện chiếm 1/3 trong tổng lượng dầu nhũ thủy lực và hứa hẹn gia tăng đến 100 % trong 2 năm tới. Hiện nay, trong nước chưa có đơn vị nào sản xuất dầu nhũ thủy lực đáp ứng nhu cầu đặt ra. Công ty CP Phát triển Phụ gia và Sản phẩm dầu mỏ (APP) là đơn vị duy nhất có truyền thống nghiên cứu phát triển và chuyển giao công nghệ sản xuất dầu nhũ thủy lực cung cấp cho công nghiệp khai thác than hầm lò. Thấy rằng, việc nghiên cứu sản xuất dầu nhũ thủy lực thế hệ mới, phù hợp với công nghệ khai thác mới, bắt kịp sự phát triển hiện đại hóa của ngành công nghiệp khai thác than là vấn đề thực sự bức thiết, do vậy, công ty APP đề xuất và được Bộ Công Thương phê duyệt thực hiện đề tài: "Nghiên cứu sản xuất dầu nhũ thủy lực thế hệ mới thân thiện môi trường thích hợp sử dụng trong công nghiệp khai thác than hầm lò theo công nghệ mới" để có thể đưa ra một sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu đặt ra. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu công nghệ sản xuất dầu nhũ thủy lực đáp ứng được các yêu cầu sau: − Đáp ứng làm việc trong hệ thống giàn giá chống thủy lực thế hệ mới sử dụng dầu nhũ thủy lực quy hồi. − Đủ độ bền sinh học để làm việc đồng thời thân thiện môi trường khi rò rỉ. − An toàn sức khỏe. − Thích hợp với mọi loại nước sử dụng trong hầm lò với độ cứng khác nhau và độ pH khác nhau (pH 4 – 7). − Sản phẩm đáp ứng triển khai sản xuất và sử dụng sau khi thực hiện đề tài. MỤC LỤC   CÁC TỪ VIẾT TẮT  DANH MỤC BẢNG BIỂU  DANH MỤC HÌNH VẼ  TÓM TẮT ĐỀ TÀI  CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................................1  1.1.  GIỚI THIỆU VỀ CHẤT LỎNG THỦY LỰC CHỐNG CHÁY VÀ DẦU NHŨ THỦY LỰC.................................................................................................................1  1.1.1.  Yêu cầu kỹ thuật đối với chất lỏng thủy lực chống cháy.................................. 1  1.1.2.  Phân loại chất lỏng thủy lực chống cháy .......................................................... 2  1.2.  CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ........................................................................................7  1.2.1.  Đặc thù công nghệ sản xuất chất lòng thủy lực chống cháy loại HFA ............. 7  1.2.2.  Thành phần chất lỏng thủy lực chống cháy HFA ............................................. 7  1.2.2.1.  Chất hoạt động bề mặt sử dụng trong chất lỏng thủy lực HFA........................ 7  1.2.2.2.  Phụ gia chống ăn mòn sử dụng cho chất lỏng thủy lực HFA ........................... 9  1.2.2.3.  Phụ gia diệt khuẩn .......................................................................................... 10  1.2.2.4.  Các thành phần khác....................................................................................... 12  1.2.3.  Quá trình pha chế ............................................................................................ 12  1.3.  CÁC SẢN PHẨM CHẤT LỎNG THỦY LỰC CHỐNG CHÁY TRÊN THẾ GIỚI ..........................................................................................................................12  1.4.  TIÊU CHUẨN NƯỚC DÙNG ĐỂ PHA CHẾ CHẤT LỎNG THỦY LỰC CHỐNG CHÁY TRONG KHAI THÁC THAN HẦM LÒ......................................14  1.5.  MỘT SỐ QUY ĐỊNH VỀ MỨC ĐỘ ĐỘC HẠI ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỨC KHỎE VÀ MÔI TRƯỜNG ......................................................................................15  1.5.1.  Mức độ độc hại sức khỏe ................................................................................ 15  1.5.2.  Mức độ độc hại môi trường............................................................................. 16  1.6.  TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU NHŨ THỦY LỰC CHỐNG CHÁY LOẠI HFA Ở VIỆT NAM ..................................................16  1.7.  KẾT LUẬN TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................19  CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM...........................................................................................21  2.1.  NGUYÊN LIỆU HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU.......................21  2.1.1.  Dầu gốc khoáng............................................................................................... 21  2.1.2.  Nguyên liệu có nguồn gốc dầu thực vật thay thế một phần dầu khoáng ........ 21  2.1.3.  Các phụ gia...................................................................................................... 21  2.1.4.  Chất nhũ hóa.................................................................................................... 22  2.2.  CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU............22  2.2.1.  Xác định độ bền chống tách của dầu nhũ đặc ................................................. 22  2.2.2.  Xác định độ bền nhũ trong nước cứng ............................................................ 23  2.2.3.  Xác định khả năng chống ăn mòn của dung dịch nhũ .................................... 24  2.2.4.  Xác định khả năng chống ăn mòn kim loại trong nước muối ......................... 24  2.2.5.  Xác định tính chất bọt của dung dịch nhũ....................................................... 25  2.2.6.  Xác định độ bền chống vi khuẩn của dung dịch nhũ ...................................... 25  2.2.7.  Đánh giá tính thân thiện môi trường ............................................................... 25  2.2.8.  Đánh giá đặc tính an toàn sức khỏe ................................................................ 26  CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.....................................................................27  3.1.  NGHIÊN CỨU KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC SỬ DỤNG PHA DẦU NHŨ THỦY LỰC TẠI QUẢNG NINH..................................................................27  3.2.  NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU ........................................................30  3.2.1.  Lựa chọn chất nhũ hóa và dầu gốc.................................................................. 31  3.2.1.1.  Chất nhũ hóa ................................................................................................... 31  3.2.1.2.  Lựa chọn dầu gốc và chất nhũ hóa phụ trợ..................................................... 32  3.2.2.  Lựa chọn các phụ gia ...................................................................................... 34  3.2.2.1.  Lựa chọn phụ gia chống ăn mòn..................................................................... 34  3.2.2.2.  Lựa chọn phụ gia diệt khuẩn .......................................................................... 35  3.2.2.3.  Xác lập đơn pha chế trong phòng thí nghiệm................................................. 36  3.3.  NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU NHŨ THỦY LỰC APP TL 2NC ...........................................................................................................................37  3.3.1.  Xác lập điều kiện đưa dầu gốc vào dầu nhũ thủy lực ..................................... 37  3.3.2.  Lựa chọn điều kiện pha chế chất nhũ hóa ....................................................... 37  3.3.3.  Lựa chọn điều kiện đưa phụ gia vào dầu nhũ ................................................. 38  3.3.4.  Quy trình công nghệ sản xuất dầu nhũ thủy lực APP TL2 NC....................... 40  3.4.  NGHIÊN CỨU CÁC TÍNH CHẤT CỦA DẦU NHŨ THỦY LỰC TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM ............................................................................................41  3.4.1.  Tính chất của dầu nhũ đặc............................................................................... 42  3.4.1.1.  Độ bền chống tách .......................................................................................... 42  3.4.1.2.  Các tính chất hóa lý khác................................................................................ 42  3.4.2.  Tính chất của dung dịch nhũ làm việc ............................................................ 42  3.4.2.1.  Độ pH.............................................................................................................. 42  3.4.2.2.  Khả năng chống ăn mòn ................................................................................. 43  3.4.3.  Độ bền nhũ ...................................................................................................... 44  3.4.4.  Tính chất bọt.................................................................................................... 45  3.4.5.  Độ bền chống khuẩn........................................................................................ 45  3.5.  NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH AN TOÀN SỨC KHỎE VÀ MÔI TRƯỜNG ............46  3.5.1.  Nghiên cứu khả năng thân thiện môi trường................................................... 46  3.5.1.1.  Khả năng thân thiện môi trường của APP TL2NC trên cơ sở lựa chọn nguyên liệu ................................................................................................................... 46  3.5.1.2.  Nghiên cứu khả năng thân thiện môi trường bằng phương pháp đánh giá độ nảy mầm của hạt đỗ xanh............................................................................................. 48  3.5.2.  Đánh giá đặc tính an toàn sức khỏe ................................................................ 49  3.6.  THỬ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG .............................................................................51  3.6.1.  Chất lượng nước pha dầu nhũ thủy lực ........................................................... 51  3.6.2.  Đánh giá về dung dịch dầu nhũ APP TL 2NC trong quá trình thử nghiệm và sau khi kết thúc quá trình thử nghiệm ............................................................ 51  3.6.3.  Đánh giá chung về kết quả thử nghiệm........................................................... 52  3.7.  KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG .......................................................................................52  KẾT LUẬN.............................................................................................................................54  KIẾN NGHỊ............................................................................................................................55  TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................56  DANH MỤC PHỤ LỤC ............................................................ Error! Bookmark not defined.  CÁC TỪ VIẾT TẮT ASTM Tiêu chuẩn Quốc gia Mỹ (viết tắt của tiếng Anh American Society for Testing and Materials) CLTLCC Chất lỏng thủy lực chống cháy DK - 20 Hỗn hợp dầu khoáng SN70/SN150 có độ nhớt 20 cSt ở 40oC DNTL Dầu nhũ thủy lực DTVBT Sản phẩm dầu thực vật biến tính sản xuất tại Công ty APP DS Sản phẩm chất nhũ hóa phụ trợ sản xuất tại Công ty APP HĐBM Hoạt động bề mặt HLB Cân bằng ái dầu / ái nước của chất hoạt động bề mặt (hydrophil/lipophilic balance) HWBF High – water – based - fluid LZ-AM Phụ gia amid dầu thực vật biến tính của Lubrizol LZ-MP Phụ gia trên cơ sở bis – morpholine LZ-TZ Phụ gia trên cơ sở Hexahydro-1,3,5-tris (2-hydroxyethyl)-Striazine ME-BS Este metyl mỡ cá basa PHSH Phân hủy sinh học TAN Trị số axit tổng TBN Trị số kiềm tổng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TDHKL Phụ gia thụ động hóa bề mặt kim loại 1,3,4-thiadiazol, 2,5-bis (tert-nonyldithio-) Tiêu chuẩn IP Tiêu chuẩn do Viện Dầu mỏ (Institute of Petroleum) của Anh ban hành TQ Trung Quốc VHWBF Viscous high-water-based fluids VINACOMIN Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt Nam (Vietnam National Coal Mineral Industries Holding Corporation Limited) DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Phân loại chất lỏng thủy lực chống cháy ...................................................2  Bảng 1-2: Cảm quan của dung dịch nhũ và kích thước hạt nhũ .................................4  Bảng 1-3: Một số sản phẩm thương mại, đặc tính kỹ thuật và giá bán các loại CLTLCC .....................................................................................................................6  Bảng 1-4: Chỉ số HLB của một số chất HĐBM tiêu biểu ..........................................9  Bảng 1-5: Phụ gia diệt khuẩn sử dụng để sản xuất chất lỏng thủy lực chống cháy dạng nhũ tương..........................................................................................................10  Bảng 1-6: Thông số kỹ thuật của các sản phẩm chất lỏng thủy lực Quintolubric của Hãng Quaker Chemical .............................................................................................13  Bảng 1-7: Tiêu chuẩn Trung Quốc MT 76-83 quy định chất lượng nước để pha chế và kiểm tra chất lượng dầu nhũ thủy lực...................................................................14  Bảng 1-8: Tiêu chuẩn quy định chất lượng nước để pha chế và kiểm tra chất lượng DNTL theo British Coal Board ................................................................................15  Bảng 1-9: Thành phần nước cứng nhân tạo theo Tiêu chuẩn quy định chất lượng nước để pha chế và kiểm tra chất lượng DNTL theo British Coal Board................15  Bảng 1-10: Phân loại mức độ độc hại sức khỏe của sản phẩm ................................15  Bảng 1-11: Phân loại mức độ độc hại của sản phẩm trong môi trường nước...........16  Bảng 1-12: Chất lượng nước sạch theo quy định của Bộ Y tế (phần II. Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ) ........................................................................................18  Bảng 2-1: Chất lượng của các loại dầu gốc khoáng sử dụng trong đề tài.................21  Bảng 3-1: Kết quả phân tích độ cứng tổng các mẫu nước lấy tại Quảng Ninh, nước sạch Gia Lâm Hà Nội và nước cứng nhân tạo. .........................................................28  Bảng 3-2: Kết quả thử ảnh hưởng của độ cứng của nước pha chế (mẫu I và mẫu II – Vàng Danh) đến một số tính chất của các loại dầu nhũ thủy lực..............................29  Bảng 3-3: Kết quả phân tích một số mẫu nước đại diện lấy tại Quảng Ninh (thực hiện tại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam) ........................................................29  Bảng 3-4: Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa đến tính chất của dầu nhũ trên cơ sở dầu SN 150.......................................................................................................................31  Bảng 3-5: Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa đến tính chất của dầu nhũ trên cơ sở dầu SN 150.......................................................................................................................33  Bảng 3-6: Ảnh hưởng của các chất nhũ hóa phụ trợ đến tính chất của dầu nhũ trên cơ sở hỗn hợp giữa dầu khoáng (SN70/SN150) và dầu gốc trên cơ sở DTV...........34  Bảng 3-7: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các phụ gia chống ăn mòn và thụ động hóa bề mặt kim loại đến tính chất của dầu nhũ.........................................................35  Bảng 3-8: Kết quả khảo sát tác dụng của các phụ gia diệt khuẩn lên DNTL thử nghiệm trong đề tài....................................................................................................36  Bảng 3-9: Chỉ tiêu kỹ thuật cửa DNTL pha chế theo đơn pha chế đã lựa chọn trong phòng thí nghiệm so sánh với chỉ tiêu kỹ thuật đăng ký trong đề tài .......................37  Bảng 3-10: Ảnh hưởng của điều kiện nạp phụ gia trong quá trình pha chế đến đặc tính chống ăn mòn của dầu nhũ thủy lực ..................................................................39  Bảng 3-11: Kết quả đánh giá độ bền chống khuẩn của các mẫu dầu nhũ với chế độ pha phụ gia khác nhau...............................................................................................40  Bảng 3-12: Tính chất hóa lý của DNTL APP TL2NC.............................................42  Bảng 3-13: Kết quả đánh giá khả năng chống ăn mòn tấm gang của một số mẫu DNTL so sánh với APP TL 2NC .............................................................................43  Bảng 3-14: Kết quả đánh giá khả năng chống ăn mòn của một số mẫu DNTL so sánh với APP TL 2NC trong điều kiện nước muối theo MT 76-83 TQ ...................44  Bảng 3-15: Kết quả khảo sát độ bền nhũ của APP TLNC và một số loại dầu nhũ khác trong các loại nước có độ cứng khác nhau .......................................................44  Bảng 3-16: Kết quả đánh giá tính chất bọt của một số mẫu DNTL so sánh với APP TL 2NC theo MT 76-83 TQ......................................................................................45  Bảng 3-17: Kết quả đánh giá độ bền chống khuẩn của một số mẫu dầu nhũ thủy lực so sánh với APP TL 2NC..........................................................................................46  Bảng 3-18: Thông tin về an toàn của các chất nhũ hóa sử dụng trong đề tài ..........47  Bảng 3-19: Thông tin về an toàn của các phụ gia sử dụng trong đề tài...................47  Bảng 3-20: Số chuột chết ở các lô trong vòng 72 giờ...............................................49  Bảng 3-21: Mô tả tình trạng chuột ở các lô sau dùng thuốc .....................................50  Bảng 3-22: Chỉ tiêu kỹ thuật của dầu nhũ thủy lực APP TL 2NC dùng để thử nghiệm, so sánh với các thông số đã đăng ký trong thuyết minh đề tài ...................51  Bảng 3-23: So sánh khả năng ứng dụng của APP TL2NC với các loại dầu nhũ thủy lực đang được sử dụng rộng rãi trong công nghệ khai thác than hầm lò ..................52  DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Cấu tạo của hạt nhũ HFA – E (a) và HFB (b) ............................................3  Hình 1-2: Cơ chế làm đặc của polyme trong chất lỏng thủy lực loại VHWBF..........4  Hình 1-3: Hệ thống dàn chống thủy lực hệ quy hồi để thử nghiệm dầu nhũ thủy lực ...................................................................................................................................17  Hình 1-4: Hệ thống dàn chống thủy lực hệ quy hồi trong thực tế khai thác than hầm lò................................................................................................................................17  Hình 1-5: Dung dịch dầu nhũ tại bể tuần hoàn, sử dụng nước có độ pH = 4.5 ........17  Hình 2-1: Thử độ bền chống tách của dầu nhũ đặc: mẫu đạt (bên trái) và mẫu không đạt (bên phải).............................................................................................................23  Hình 2-2: Thử độ bền nhũ trong nước cứng: mẫu đạt (phía trên) và mẫu không đạt (phía dưới); bình định mức với mẫu nhũ thử nghiệm đạt với nồng độ 5:1 và 20:1 (phía bên phải)...........................................................................................................23  Hình 2-3: Thử khả năng chống ăn mòn của dung dịch nhũ: mẫu đạt (P, I) và mẫu không đạt (S, L).........................................................................................................24  Hình 3-1: Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của độ bền chống tách của mẫu dầu nhũ ở nhiệt độ cao theo thời gian khuấy .............................................................................38  Hình 3-2: Sơ đồ công nghệ sản xuất dầu nhũ thủy lực APP TL2NC .......................41  Hình 3-3: Hình ảnh kết quả khảo sát độ bền chống khuẩn của DNTL APP TL2NC (1) so với các DNTL APP TL2A (2), APP TL2 (3), Shell (4) và TQ (5) sau 80 ngày thử nghiệm.................................................................................................................45  Hình 3-4: Ảnh hưởng của DNTL APP TL2NC, APP TL2A và mẫu Trung Quốc lên chất lượng đất (đánh giá thông qua mức độ nảy mầm của hạt đỗ xanh) ..................48  TÓM TẮT ĐỀ TÀI Để đáp ứng nhu cầu đặt ra, đề tài có nhiệm vụ: nghiên cứu sản xuất dầu nhũ thủy lực đáp ứng làm việc trong điều kiện khai thác than hầm lò theo công nghệ hiện đại: khai thác bằng hệ giàn giá thủy lực dùng dầu nhũ quy hồi (hồi lưu – không xả bỏ như công nghệ cũ) kết hợp với cột chống đơn có rò rỉ ra môi trường trong điều kiện nước pha dầu nhũ có độ cứng luôn biến động tại Quảng Ninh. Do vậy, so với các thế hệ dầu nhũ đã và đang được sử dụng tại Quảng Ninh, dầu nhũ nghiên cứu trong đề tài phải đạt được các tiêu chí sau đây: Đạt yêu cầu quy định của dầu nhũ thủy lực theo các chỉ tiêu đăng ký trong đề tài − Làm việc được trong điều kiện nước có độ cứng thay đổi tại Quảng Ninh − Có tính an toàn môi trường tương đương với các thế hệ dầu nhũ đã sử dụng nhưng vẫn đảm bảo độ bền sinh học để duy trì các tính chất của dầu nhũ trong điều kiện làm việc quy hồi trong hầm lò − Có tính an toàn sức khỏe: LD50 đạt ở cấp độ trong khoảng từ 4000 – 5000 mg/kg Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài đã tiến hành tìm kiếm nguồn nguyên liệu an toàn có tính chất ít độc hại và thân thiện môi trường. Lựa chọn nguyên liệu dựa trên nghiên cứu so sánh khảo sát các tính chất của dầu nhũ thủy lực. Quy trình công nghệ pha chế được nghiên cứu trên cơ sở nghiên cứu các giai đoạn công nghệ trong phòng thí nghiệm và hiệu chỉnh qua việc thực hiện sản xuất thử nghiệm trên dây chuyền công nghệ sản xuất chất lỏng chuyên dụng của Công ty CP Phát triển Phụ gia và sản phẩm dầu mỏ (APP). Chất lượng của dầu nhũ thủy lực được kiểm tra trong phòng thí nghiệm dựa trên mẻ sản xuất thử nghiệm và qua kết quả thử nghiệm hiện trường. Tính an toàn sức khỏe và môi trường được khẳng định qua thành phần nguyên liệu lựa chọn, qua phép đo ảnh hưởng của dầu nhũ thủy lực đến chất lượng đất bị nhiễm bẩn và qua xác định độ độc hại trên chuột tại Phòng thí nghiệm Dược lý – Bộ môn Dược lực – Đại học Dược Hà Nội. Đề tài đã đạt được các kết quả đăng ký với Bộ Công Thương: kết quả khảo sát chất lượng nước tại vùng than Quảng Ninh; xác lập đơn pha chế và quy trình công nghệ của dầu nhũ thủy lực thực thi trong sản xuất; kết quả thử nghiệm hiện trường trong điều kiện sản xuất bình thường tại Công ty Than Thống Nhất thuộc VINACOMIN (nơi có chất lượng nước biến động điển hình) và các kết quả đánh giá tính an toàn sức khỏe và môi trường. 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHẤT LỎNG THỦY LỰC CHỐNG CHÁY VÀ DẦU NHŨ THỦY LỰC Chất lỏng thủy lực chống cháy (CLTLCC) đóng vai trò hết sức quan trọng trong công nghiệp khai thác than hầm lò. Chúng thay thế cho dầu thủy lực gốc khoáng sử dụng trong các hệ cột chống và giàn chống thủy lực với yêu cầu khả năng chịu áp đến 30 Mpa và đòi hỏi mức độ an toàn chống cháy nổ cao. Trước đây, dầu thủy lực trên nền dầu khoáng được sử dụng rộng rãi trong khai thác than hầm lò. Vào năm 1956 tại Macxinel – Bỉ, đã xảy ra vụ cháy với nguyên nhân là do dầu thủy lực bị bắt cháy khi có sự cố sinh tia lửa điện trong khi đường dẫn dầu thủy lực bị rò rỉ trong hầm lò làm 267 người thiệt mạng. Từ đó Châu Âu và Mỹ đã bắt buộc phải dùng CLTLCC trong khai thác than hầm lò [19]. Tùy theo điều kiện khai thác cụ thể, cũng như tùy theo cấu tạo của loại giàn và giá chống thủy lực, công nghiệp khai thác than hầm lò của thế giới sử dụng nhiều loại CLTLCC khác nhau: CLTLCC hệ glycol – nước, CLTLCC hệ nhũ nước trong dầu (nhũ ngược), hệ nhũ dầu trong nước, hệ dầu phosphat hoặc este tổng hợp. Trong số các CLTLCC, chất lỏng thủy lực hệ nhũ dầu trong nước (dung dịch 3 – 5 % nhũ dầu trong nước) dần chiếm ưu thế với giá thành rẻ, thuận tiện trong sử dụng. Dạng chế phẩm đặc của chúng (chế phẩm đặc dùng để pha tạo dung dịch nhũ 3 – 5 % dầu trong nước) gọi là dầu nhũ thủy lực. Tại Việt Nam, từ năm 1995 trở về trước, CLTLCC ít được quan tâm sử dụng. CLTLCC chỉ bắt đầu thực sự được chú ý, khi Tổng công ty Than nay là Tập đoàn Than và Khoáng sản Việt Nam triển khai đưa vào sử dụng hệ thống giàn và cột chống hầm lò với việc sử dụng dầu nhũ thủy lực (DNTL) dưới dạng dung dịch nhũ 3 – 5 % trong nước. 1.1.1. Yêu cầu kỹ thuật đối với chất lỏng thủy lực chống cháy Giống như dầu thủy lực nói chung, các CLTLCC phải thực hiện được các chức năng như sau [16]: • Truyền lực • Bôi trơn • Làm mát hệ thống bằng cách lấy nhiệt sinh ra do áp suất • Giảm chấn do sự thay đổi áp suất đột ngột • Chống ăn mòn • Chống kẹt xước Do vậy, các CLTLCC (dung dịch làm việc) cần đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật như sau: • Độ đặc càng thấp càng tốt • Hệ số nén nhỏ • Độ nhớt không được quá thấp, làm sao đảm bảo duy trì màng bôi trơn • Độ nhớt ít thay đổi theo nhiệt độ và áp suất • Không bị thay đổi tính chất theo thời gian. • Tính chống cháy tốt • Tương thích với các gioăng phớt của hệ thủy lực. • Dễ tách khí • Ít tạo bọt • Không bị đông đặc ở nhiệt độ thấp 1.1.2. Phân loại chất lỏng thủy lực chống cháy Để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của dầu thủy lực truyền thống, người ta đã phát triển nhiều thế hệ các chất lỏng thủy lực chống cháy. Chúng được phân loại theo thành phần gồm 4 loại chính như trình bày ở Bảng 1-1 [19]. Mỗi loại CLTLCC có ưu, nhược điểm riêng. Bảng 1-1: Phân loại chất lỏng thủy lực chống cháy Thành phần chính Hàm lượng Nhiệt độ nước có trong sử dụng, o thành phần C Lĩnh vực ứng dụng HFA - E Nhũ dầu trong nước 95 – 98 % 5 ÷ ≤ 55 HFA - S Nhũ polyme trong nước 80 – 90 % 5 ÷ ≤ 55 Hệ thống thủy lực trong khai thác than hầm lò HFB Nhũ nước trong dầu 40 % 5 ÷ ≤ 60 HFC Dung dịch Glycol – 35 – 55 % nước HFD Chất lỏng không nước Ký hiệu sản phẩm HFA 0 – 0,1 % Hệ thống thủy lực trong khai thác than hầm lò, trong cán thép -20 ÷ ≤ Trong các hệ thống thủy 55 lực dễ có nguy cơ bắt cháy HFDR Phosphat este -20 ÷≤ 70 HFDS Hydrocacbon clo hóa 10 ÷ ≤ 70 HFDT Hỗn hợp HFDR/HFDT 10 ÷ ≤ 70 HFDU Polyol este -25 ÷≤ 90 Trong các hệ thống thủy lực dễ có nguy cơ bắt cháy a. HFA CLTLCC loại HFA rất thích hợp do an toàn môi trường hơn các loại khác, đặc biệt thích hợp cho các hệ thủy lực dùng trong khai thác than hầm lò với điều kiện cần phải thải bỏ liên tục và các hệ thống thủy lực dùng trong cán thép với kim loại được nấu chảy. Chúng đủ đáp ứng về mặt bôi trơn, chống ăn mòn mài mòn và chịu áp đến 300 atm. Tuy nhiên, chúng có độ nhớt thấp. Để sử dụng chất lỏng thủy lực loại này, hệ thống cần có loại bơm và hệ thống van đặc chủng đắt tiền do vậy chỉ dùng cho các hệ thống đã được chỉ định dùng loại HFA, không thể chuyển đổi thay thế cho dầu thủy lực nền dầu khoáng được. HFA thường có hai loại là dung dịch nhũ dầu trong nước HFA – E và dung dịch polyme tổng hợp trong nước HFA – S. Hình 1-1: Cấu tạo của hạt nhũ HFA – E (a) và HFB (b) − HFA – E là dung dịch nhũ từ 1 – 5 % dầu trong nước, do vậy chúng còn được gọi là “dầu tan” (soluble oils). Nhũ tạo thành là do các chất hoạt động bề mặt (HĐBM) có đuôi hydrocacbon ái dầu bao bọc lấy hạt dầu và có đầu phân cực ái nước hướng ra dung dịch nước (Hình 1-1a) tạo thành hạt nhũ dầu trong nước. Phụ thuộc vào hạt nhũ tạo thành dung dịch nhũ có thể có màu trắng sữa hoặc xanh trong (Bảng 1-2) − HFA – S là dung dịch chứa đến 20 % polyme tổng hợp và ≥ 80 % nước, do vậy chúng còn được gọi là chất lỏng thủy lực nền nước HWBF (high-waterbased fluids). Các CLTL loại này thuộc thế hệ mới thường là có tính thân thiện môi trường [5, 14] Một dạng biến tính của HFE - S là chất lỏng đã được làm đặc để đạt độ nhớt mong muốn với ký hiệu là VHWBF (viscous high-water-based fluids). VHWBF thường chứa 6 % chất làm đặc là polyme tổng hợp, 4 % phụ gia và khoảng 90 % nước. Trong VHWBF các polyme tổng hợp thường liên kết với nhau theo dạng polyme – polyme hoặc polime – chất HĐBM tạo thành các tổ hợp làm tăng hiệu quả làm đặc (Hình 1-2). Kích thước to hoặc nhỏ của các tổ hợp này làm cho dung dịch polyme có màu trắng sữa hoặc trong mờ [3]. Bảng 1-2: Cảm quan của dung dịch nhũ và kích thước hạt nhũ Kích thước hạt nhũ Cảm quan của dung dịch nhũ > 1 µm Nhũ màu trắng sữa Từ 1,0 – 0,1 µm Nhũ màu trắng ánh xanh Từ 0,1 đến 0,05 µm Nhũ có độ trong vừa phải ánh xám < 0,05 µm Dung dịch trong Hình 1-2: Cơ chế làm đặc của polyme trong chất lỏng thủy lực loại VHWBF b. HFB CLTLCC loại HFB là dung dịch nhũ nước trong dầu (nhũ ngược của HFA) được phát triển để thay thế cho dầu thủy lực gốc khoáng trong các hệ thống thủy lực dễ có khả năng bắt cháy do chúng đáp ứng về độ nhớt và khả năng chống cháy. Cấu tạo hạt nhũ của HFB được thể hiện trên Hình 1-1b. Ngày nay người ta ít dùng loại này do chúng đòi hỏi loại dầu đặc chủng, tính chất nhiệt độ thấp của chúng không được tốt do nước có thể bị đóng băng. Hệ thống thủy lực khi chuyển đổi dùng sang HFB cũng đòi hỏi bơm đặc chủng đắt tiền hoặc ít nhất cũng phải thay đổi tốc độ bơm và áp suất làm việc của hệ thống. Ngoài ra, thành phần của chúng dễ thay đổi trong quá trình sử dụng do việc mất nước nên không thuận tiện khi sử dụng. Chúng có thể bị tách làm hai lớp và đánh mất hoàn toàn khả năng làm việc. Về mặt môi trường, khi thải bỏ, chúng được xử lý như dầu bôi trơn thông thường. c. HFC CLTLCC loại HFC là loại CLTLCC thông dụng nhất. Chúng thường được dùng thay thế cho dầu thủy lực gốc khoáng trong các ứng dụng ở nơi dễ xảy ra cháy. Nước có trong thành phần của chúng đóng vai trò chống cháy, còn etylen glycol là thành phần chính thứ hai của chúng thì vẫn có khả năng bắt cháy. Tuy nhiên, năng lượng để bay hơi nước là rất lớn nên khả năng bắt cháy và lan tỏa đám cháy là rất nhỏ, do vậy HFC vẫn thuộc loại chất lỏng thủy lực chống cháy. Ngày nay, người ta dùng nhiều loại glycol khác nhau để thay thế etylen glycol như propylen glycol, dietylen glycol. Về mặt độ nhớt HFC có độ nhớt tương đương với dầu thủy lực gốc khoáng cùng loại do trong thành phần của chúng có chứa chất làm đặc là các polyme tổng hợp. HFC là chất lỏng thủy lực có tỷ trọng lớn hơn dầu khoáng, khả năng bôi trơn kém hơn và ảnh hưởng đến sức hút của bơm. Do vậy, một số nhà sản xuất bơm cho hệ thống thủy lực đã xem xét giảm tốc độ bơm và giảm áp suất hoạt động của hệ thủy lực khi dùng chất lỏng thủy lực loại này. Ngoài ra, trong quá trình sử dụng, nước có trong thành phần HFC có thể bị bay hơi, do vậy đòi hỏi phải có sự kiểm tra và hiệu chỉnh thường xuyên để đảm bảo khả năng hoạt động của chúng. Tốc độ bay hơi nước của HFC nhanh hơn của HFB. Tuy vậy, tính chất nhiệt độ thấp và tính chất nhiệt nhớt của HFC lại tốt hơn dầu thủy lực gốc khoáng rất nhiều. HFC là chất lỏng thủy lực đắt hơn dầu thủy lực gốc khoáng và khi thay thế dầu gốc khoáng hệ thống thủy lực cần được tẩy tửa hoàn toàn, do vậy gây tốn kém. Ngoài ra, khi thải bỏ ra ngoài môi trường cần có những biện pháp thích hợp do chúng không phải là chất an toàn môi trường. d. HFD Hiện nay, CLTLCC loại HFD bao gồm hai loại chính là phosphat este và polyol este. − HFDR (Phosphat este) là loại CLTLCC có khả năng chống cháy cao nhất. Chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong các lĩnh vực đòi hỏi kỹ thuật cao như hàng không, quân đội. Tuy nhiên, hiện nay việc sử dụng phosphat este đã giảm nhiều do chúng ít tương thích với dầu khoáng, không an toàn môi trường và có giá rất đắt. Khả năng chống mài mòn của phosphat este rất tốt. Tuy nhiên, chúng tương đối độc hại đối với người sử dụng, nếu bị chảy tràn thì biện pháp xử lý cũng rất phức tạp. Khi phân hủy nhiệt phosphat este thường sinh khí độc hại. Trong quá trình sử dụng phosphat este dễ bị thủy phân tạo axit gây ăn mòn. Tỷ trọng của chúng nặng hơn nước nên khi thải bỏ hoặc bị lẫn vào hệ thống nước thải thì xử lý chúng khó hơn nhiều so với xử lý dầu thủy lực gốc khoáng. Tính chất nhiệt nhớt của chúng rất kém nên người ta thường phải có các sản phẩm đặc chủng riêng cho các ứng dụng ở nhiệt độ thấp. − HFDU (Polyol este) là CLTLCC an toàn môi trường và an toàn sức khỏe nhất hiện nay. Chúng có khả năng phân hủy sinh học (PHSH) và dễ xử lý do có tỷ trọng tương tự dầu gốc khoáng. Khác với phosphat este, khi bị thủy phân, khi phân hủy nhiệt hoặc bị đốt cháy chúng tạo ra các sản phẩm không độc hại. Các chất lỏng thủy lực loại này có chứa các phụ gia chống ăn mòn, mài mòn và phụ gia cải thiện độ nhớt có khả năng đáp ứng giải nhiệt độ làm việc rộng từ -25 oC đến 90 oC, trong khi các chất lỏng thủy lực thông thường có giới hạn làm việc hạn hẹp hơn (Bảng 1-3). Polyol este ngày càng được ứng dụng rộng rãi và là xu hướng phát triển của tương lai [22, 12]. Có thể tham khảo một số sản phẩm CLTLCC thương mại của các hãng hàng đầu thế giới và sự tương quan về tính chất và giá cả giữa chúng tại Bảng 1-3 [2, 14, 17]. Hydrocacbon clo hóa hoặc hỗn hợp của chúng với este phosphat ít được sử dụng do tính độc hại với sức khỏe và môi trường. Bảng 1-3: Một số sản phẩm thương mại, đặc tính kỹ thuật và giá bán các loại CLTLCC Tên sản phẩm chất lỏng thủy lực chống cháy Loại chất lỏng thủy lực chống cháy HFA HFB HFC HFDR phosphat este HFDU Polyol este Nhà sản xuất E. F. Houghton Houghter Safe 620 Quaker Chemical Quinto Lubric Lubrizol Microzol Texas Chemical – HF Quinto Lubric Series – 822 Hy-Guard Shell APP – Houghter – Cosmo Safe 1000 Lubric Series Series Shell Irus Shell Irus Shell Naturelle Fluid C Fluid DR HF-E 46 APP TL 2 APP HL 2 APP TL 2A Đặc tính kỹ thuật Khả năng chống >> cháy (khoảng thời (Tốt) gian từ khi tiếp xúc với nguồn cháy đến khi bị bắt cháy 45 16 (Tốt với 45 (Rất tốt) diều kiện hàm lượng nước > 35 %) Không bắt 2 – 45 (Rất cháy (Rất tốt) tốt) Tên sản phẩm chất lỏng thủy lực chống cháy Loại chất lỏng thủy lực chống cháy HFA HFB HFC HFDR phosphat este HFDU Polyol este Tính không độc hại Tốt Trung bình Rất kém Kém Tốt Khả năng PHSH Ít trừ APP Không TL 2 PHSH Không Không PHSH PHSH trừ gốc propylen glycol Tốt Độ nhớt ở 50 oC, 3 -6 cSt Là chất 20 -76 lỏng phi Newton 20 - 76 12 - 52 Giá bán, USD/lít* 0,07** 0,4 – 0,9 1,8 – 4,0 1,8 – 3,2 * ** Giá bán năm 2006; 0,8 – 2,4 Giá bán tính cho dung dịch 5 % trong nước 1.2. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT Công nghệ sản xuất các CLTLCC chủ yếu dựa trên việc lựa chọn nguyên liệu hợp lý, các biện pháp kiểm tra khi pha chế. Việc thực thi pha chế tương đối đơn giản giống như việc pha chế các dầu bôi trơn thông thường khác. Mục tiêu của đề tài “Nghiên cứu sản xuất DNTL thế hệ mới thân thiện môi trường thích hợp sử dụng trong công nghiệp khai thác than hầm lò” là nghiên cứu công nghệ sản xuất CLTLCC nhũ dầu trong nước (dầu nhũ thủy lực) thuộc phân loại HFA, nên phần tổng quan tài liệu về công nghệ sản xuất sẽ tập trung vào công nghệ sản xuất CLTLCC loại HFA [1, 2, 9, 19, 21]. 1.2.1. Đặc thù công nghệ sản xuất chất lòng thủy lực chống cháy loại HFA CLTLCC loại HFA thường chứa dầu khoáng, chất hoạt động bề mặt, nước và phụ gia. Dầu HFA thường được pha chế ngay khi sử dụng với nồng độ 2 – 5 % dầu nhũ đặc (dạng thương phẩm) trong nước. Dầu nhũ đặc thường là chất lỏng trong suốt chứa dầu, chất HĐBM và các phụ gia, nếu có chứa nước thì cũng ở hàm lượng không đáng kể. Công nghệ sản xuất dầu nhũ đặc HFA thường không phức tạp, giống như pha chế dầu nhờn thông thường. Điều cơ bản nhất trong công nghệ sản xuất dầu nhũ đặc HFA là lựa chọn nguyên liệu phù hợp để dầu nhũ đặc không bị tách lớp, không bị đông đặc ở nhiệt độ thấp, khi pha vào trong nước dễ tạo dung dịch nhũ đạt các tiêu chuẩn quy định của chất lỏng thủy lực và duy trì được các tính năng việc của chúng với độ bền nhũ cao. 1.2.2. Thành phần chất lỏng thủy lực chống cháy HFA 1.2.2.1. Chất hoạt động bề mặt sử dụng trong chất lỏng thủy lực HFA Chất hoạt động bề mặt (HĐBM) đóng vai trò chất nhũ hóa là thành phần không thể thiếu được của hệ nhũ thủy lực. Chúng quyết định độ bền nhũ và dạng nhũ tạo thành là nhũ dầu trong nước hay nhũ nước trong dầu. Các chất HĐBM thường sử dụng có ba dạng chính là: dạng anion và dạng không ion (chất HĐBM dạng cation ít được sử dụng trong các DNTL nói chung). Chúng thường chứa một đầu phân cực và đuôi hydrocacbon không phân cực như đã trình bày ở phần trên. Việc sử dụng chất HĐBM để tạo nhũ phụ thuộc vào chỉ số HLB của chúng. Chỉ số HLB của một chất HĐBM đặc trưng cho khả năng ái dầu hoặc ái nước và tính tương quan giữa hai khả năng này của chất HĐBM đó. Khi HLB < 9, chất HĐBM có khả năng ái dầu. HLB >11, chất HĐBM có khả năng ái nước. Khi HLB nằm trong khoảng từ 9 đến 11, chất HĐBM vừa ái nước vừa ái dầu. Có thể dựa vào chỉ số HLB để phân loại chất HĐBM như sau: HLB 3,5 – 6 7–9 8 – 18 13 – 15 15 – 18 Ứng dụng của chất HĐBM Chất nhũ hóa tạo nhũ nước trong dầu (nhũ ngược dạng HFB) Chất thấm ướt Chất nhũ hóa tạo nhũ dầu trong nước (nhũ dạng HFA) Chất tẩy rửa Chất trợ tan Người ta có thể dùng hỗn hợp chất HĐBM để làm chất nhũ hóa với chỉ số HLB như mong muốn. Trên Bảng 1-4 là một số chất HĐBM tiêu biểu. Các chất nhũ hóa thường được sử dụng để pha chế chất lỏng chuyên dụng chống cháy là các sulphonat natri có nguồn gốc dầu mỏ, các sulphonat tổng hợp (không tốt bằng các sulphonat dầu mỏ), xà phòng kali, natri hoặc xà phòng etanolamin với axit béo tổng hợp từ dầu mỏ hoặc dầu thực vật. Một trong các chất nhũ hóa tiến tiến hiện nay là xà phòng etanolamin của axit alkyl sucxinic, hoặc của mono este của axit alkyl sucxinic (với mạch alkyl phân nhánh) [9, 6]. Tuy nhiên, chất nhũ hóa dùng cho CLTLCC thường không phải là một hợp chất riêng biệt mà là tổ hợp các chất nhũ hóa khác nhau. Dựa vào chỉ số HLB có thể đoán biết chất nhũ hóa có khả năng tạo nhũ hay không. Chỉ số HLB không đảm bảo nhũ đó có bền hay không. Độ bền nhũ được tăng cường khi có mặt các axit hoặc các chất HĐBM không ion với một tỷ lệ nhất định. Chúng có tác dụng trợ nhũ, chống tách. Sau đây là một số ví dụ về tổ hợp các chất nhũ hóa hiệu quả để tạo chất lỏng thủy lực HFA: Tổ hợp 1: Axit béo tallo Sulphonat natri Sunphat của rượu béo đã được etoxy hóa Xà phòng etanolamin của axit béo dầu mỏ hoặc dầu thực vật (DTV) 20 – 30 % 20 – 30 % 5–9% 5–9% Dietylen glycol butyl este Tổ hợp 2: Xà phòng etanolamin của axit alkyl sucxinic Sulphonat natri Dietanol amin Trietanol amin Alkanol amid của axit talo 1–5% 35% 35% 1–5% 1–5% 5 – 15 % Bảng 1-4: Chỉ số HLB của một số chất HĐBM tiêu biểu Chất hoạt động bề mặt HLB (giá trị nghiệm) HLB thực (giá trị tính toán) 1.2.2.2. Phụ gia chống ăn mòn sử dụng cho chất lỏng thủy lực HFA Phụ gia loại này thường là các alkanol amid (thường là dietanol amid hoặc diisopropanol amid) của axit béo tổng hợp từ dầu mỏ hoặc axit tallo vừa có tính chống ăn mòn đồng thời có khả năng diệt khuẩn [10, 11]. Ngoài ra, trong CLTLCC dạng nhũ người ta còn dùng các phụ gia thụ động hóa bề mặt kim loại, chống ăn mòn đồng như benzothiazol, benzotriazol, tolyl triazol, alkyl diathiazol… Amin borat hóa cũng là một trong các phụ gia hay sử dụng cho mục đích này, nhưng hiện nay do vấn đề an toàn môi trường ít được sử dụng [19].