废润滑油再生工艺技术研究与应用

废润滑油再生工艺技术研究与应用

刘发起

(辽宁石油化工大学,辽宁抚顺,113001)

摘　要　介绍了国内外废润滑油再生工艺技术,针对废润滑油的不同质量变化,提出了不同的常规再生方法及操作条件。

关键词　废润滑油　再生　处理

中图分类号　X 785 文献标识码　B 文章编号　1008-9411(2004)02-0008-03

1　前　言

石油产品在使用过程中常常产生一些废润滑油,主要是机械润滑过程中更换下来的废润滑油,如在传动、冷却、热处理等装置上换下来的废液压油、变压器油、淬火油以及大量的发动机器和洗涤机件的污秽油等。这些废油常作为无用的废物倒掉或被当成燃料烧掉,不仅对能源造成极大浪费,而且还对环境造成严重污染。因此对废润滑油进行再生有着十分重要的意义,首先是节约能源,变废为宝,有利于石油资源的充分利用,其次是有利于防止环境污染,避免土壤、水域受污染以及维护生态平衡等。其实,从润滑油劣化机理分析,绝大部分所谓废润滑油并未真正报废,油品的变质只是其中部分烃类,约占10%～25%,其余大部分烃类组成仍是润滑油的主要粘度载体和有效成分,通过物理或化学的方法除去废油中变质污物和杂质,就能把废润滑油再生成质量符合要求的基础油,经调配添加剂后,就可以得到质量优良的成品油。废润滑油的再生率一般可达50%以上,1000kg 原油只能提炼油300kg ,而1000kg 废润滑油可再生得700～900kg 基础油。各种废润滑油的再生收率见表1[1]。

表1　各种废润滑油的再生收率品 种再生收率(%)

内燃机油75～85机械油85～90变压器油90～92各种杂油

68～80

2　废润滑油再生工艺

目前国内外应用普遍的废润滑油再生工艺流程

如图1所示。2.1　

国外废润滑油再生工艺技术

图1　废润滑油再生工艺流程

国外主要的再生工艺有Meinken 、IFP 、Snanr pro 2

getti 、K T 1、DCH 、DCH 与搏厂联合工艺、BERC 、Recy 2clon 工艺等[2]。其中国际动力技术公司和海湾科技公司合作开发的K T 1工艺,其技术工艺流程如下:废油经常压脱水和轻油后,在薄膜蒸发器1中脱柴油,然后在薄膜蒸发器2中蒸出基础油馏分,经热处理后,进行加氢补充精制,获得再生基础油。工艺条件为:预蒸馏残压2kPa ,温度为220℃,薄膜蒸发器1、2的残压分别为1.5kPa ,0.15kPa ,温度分别为320℃,345℃;加氢前热处理温度为180℃,处理时间24h ;加氢反应器表压6.0MPa ,反应温度320℃。另外,国外已经获得应用的新工艺还有超滤、离心分离、分子蒸馏、絮凝处理、溶剂精制工艺等。各工艺都以环保要求为主,向无污染或低污染、大型化再生工艺发展。如溶剂抽提—普通蒸馏技术。溶剂抽提—普通蒸馏技术不需要薄膜蒸发设备和昂贵的加氢处理过程。一般再生工艺的经济规模为日处理量40,000gpd ,此工艺的经济规模为5000gpd 。其工艺流程见图2,废

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贵州化工G uizhou Chemical Industry

2004年4月第29卷第2期

油无脱水,在溶剂油提塔中直接与丙烷基溶剂混合,由于丙烷基溶剂对碳氢化合物有良好的溶解选择性,水、金属及胶质、沥青质等被脱除。油和溶剂的混合物经溶剂分离塔将溶剂蒸出循环使用,油品进入普通减压蒸馏塔蒸馏,分离出燃料油和基础油。因为添加剂、胶质、沥青质已在蒸馏前脱除,所以采用传统蒸馏不会产生气味,结焦及设备腐蚀等问题

。

图2　废油溶剂抽提工艺流程

2.2　国内废润滑油再生工艺技术

国内比较成熟的废润滑油再生工艺有:蒸馏———酸洗———白土精制,沉降———酸洗———白土精制,沉降———蒸馏———酸洗———钙土精制,白土高温接触无酸再生,蒸馏———溶剂抽提———白土精制,蒸馏———糠醛精制———白土精制,沉降———絮凝———白土精制,蒸馏———白土精制等

[4]

。从这些工艺中

可以看出,蒸馏———白土精制工艺比较简易,蒸出的润滑油质量较好,随后的白土精制便可以保证得到符合润滑油品所需的基础油。此工艺的油收率为70%,产品的粘度稍低,但白土渣比软酸渣处理方

便。蒸馏———溶剂抽提———白土精制工艺也有工艺流程简单,设备投资一般,产率高,质量优,无污染的特点。在白土精制前增加一道溶剂抽提工艺,可以脱除废油中的氧化变质成分以及沥青、胶质等有害成分,可减少白土用量,提高再生油质量。废油精制的收率可达80%以上。白土精制法在国外废油再生、国内润滑油生产及废油及废油再生中得到广泛应用。

3　润滑油的质量变化与常规再生方法

发动机润滑油是国内润滑油市场使用量较大的油品。在使用过程中会产生许多机械杂质、水分、燃油,有机酸和胶质等,油中的各种添加剂也或多或少有所消耗,但其主要成分没有什么变化。只要将这些不良成分除去后,再加入少量添加剂,即可恢复原来的品质,对发动机润滑油的再生可针对润滑油质量变化情况而采取不同的方法。

3.1　润滑油混入水分、机械杂质后的处理

3.1.1　沉淀法。沉淀法是利用水分、机械杂质不溶

于油,密度大于油的特点,采用物理净化的方法,将它们从油中分离出来。其做法是将用过的油液倒入加温沉淀设备中(图3),将油液加热到70～80℃后静置,使油液中的水分、杂质(包括过滤器无法滤出的微小杂质)沉降到加热沉淀设备的底部。加热的目的是降低油液的粘度,使沉降速度加快。加热最高温度一般不宜超过90℃,否则油液会快速氧化,温度超过100℃会使油液中的水分沸腾,影响沉淀过程。沉淀法只能将油液中的部分水分和杂质除去,不能解决油液中酸性升高及氧化等问题[5]

。

图3　加热沉淀设备示意图

3.1.2　蒸发法。蒸发法是利用水分远比润滑油易于

蒸发的原理,除去润滑油中的水分。其方法是将润滑

油加热,并保持90～110℃,通入压缩空气将水分吹干,或将油加以搅动使其水分蒸发。直到经相当时间后取样化验合格为止。此法优点是脱水彻底,缺点是润滑油长时间吹入空气而被氧化,颜色变深。3.1.3　过滤法。使用过滤法可以彻底除掉油中的机械杂质。将油液加热后进行过滤,其过滤速度较快,采用细密的滤纸、滤布、板框式压滤机,用泵使油强行通过滤纸、滤布,才能滤的快,滤的净。3.1.4　絮凝法。利用加入絮凝剂使油液中杂质凝结成较大体积沉积至油池底部的方法称絮凝法。使用絮凝法可除去油液中用过滤方法无法除去的胶质、沥青质、水分、流变性物质等杂质,并且可以使酸值有所降低。3.2　润滑油粘度降低的处理

润滑油在使用中被燃料稀释或储运中混入轻质油料,都会使粘度变小,闪点降低。为了恢复油的粘度,必须蒸去其中的轻质成分,如汽油、煤油和柴油等。除去的方法通常采用蒸馏法。由于汽油、煤油、柴油和润滑油都有不同的沸点范围,根据这一特点可以用蒸馏法将它们从润滑油中蒸出去。蒸馏的方

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