润滑油是不可再生资源吗?
据悉,我国为了节约能源,防止环境濡染,一直以来对于各用油企业的废弃润滑油回收都有着严格的管理规定,废弃润滑油都必须交售给当地石油经营部门或指官方指定回收点,严禁自行买卖废油或烧、倒废油。而国内目前具备合法废弃润滑油回收再生的资质的企业并不多 。
据可靠数据显示,按照我国目前的润滑油60%的淘汰率测算,每年我国预计将产生大约490万吨废弃润滑油,这个数值相当于是200余家中小润滑油企业产量的总和。如果将这些废弃润滑油丢弃或进行集中销毁都会造成严重的环境污染,这无疑是违背了全球倡导的环保理念。那么如何将这些废弃的润滑油变废为宝?怎样才能实现废弃润滑油再利用的价值?针对这一问题,统一润滑油实验室的专家们对此进行了科学探索。
统一润滑油企业虽然主要发展方向是致力于润滑油产品的科研生产,但是随着全球能源的日益紧缺,废弃润滑油再生也成为了统一润滑油实验室专家们的研究课题。
统一润滑油实验室专家表示,废弃润滑油的循环再生技术是一种创新型的技术,这项技术主要是针对我国目前钢铁企业高炉气柜油与焦炉气柜油油品再生,通常分为在线修复和离线修复两种方式。
而我国目前的润滑油再生技术,主要还是通过从国外引进,从技术层面而言是采用物理的方式处理,再生芯结构功能是先清除废弃润滑油中的杂质、水分、油泥等污染物后对油品添加剂进行恢复和修复,使其结果达到油品再生的效果,并且将各种指标均达到我国规定的使用标准。
润滑油实验室专家说:“通过将废弃润滑油再生技术,再循环润滑油的使用能够提高40%经济收益,而这样的废弃润滑油再生技术也完全符合全球生态环保要求,将 危险废物提出的排放过程减量化、利用过程资源化、处理过程无害化的标准要求。”
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废润滑油再生工艺的研究
高秀军 ,2 郭丽梅1# 蒋明康1
(1.天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津 300222;
2.大庆油田化工有限公司精细化工厂,黑龙江 大庆 163411)
摘要 采用硫酸精制-碱中和-活性白土吸附-过滤的工艺流程处理废齿轮润滑油。酸洗温度40 ℃,98%浓硫酸用量为废油量的6%(质量分数);碱中和温度80 ℃,中和剂为10%氢氧化钠;吸附条件:活性白土用量为15%(质量分数),温度150 ℃,时间1 h;再生润滑油粘度40 ℃时为128 Mpa•s,80 ℃为19.2 MPa•s,凝点为-33 ℃。同时用废碱处理酸渣,采用阳离子絮凝剂处理废水。
关键词 废润滑油 再生 酸碱精制 白土吸附
Study on regenerated technics of waste lube oil Gao Xiejun1,2, Guo Limei1, Jiang Mingkang1. (1.College of Material Science and Chemical Engineering,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300222;2. Daqing Oil field Fine chemicals Factory,Daqing Heilongjiang 163411)
Abstract:The lube oil of waste gear was treated by using vitriol refining-alkali neutralization-the active white soil adsorption–filtration as the technical flow . The temperature of acid wash was 40 ℃, the dosage of vitriol of the content 98% was 6%,the temperature of alkali neutralisation was 80 ℃,and the neutralizer was the alkali of the content 10%. The condition of adsorption:the dosage of active white soil was 15%,the temperature was 150 ℃,and time was 1 h. The viscosity of regenerated lube oil was 128 MPa•s for 40 ℃ and 19.2 MPa•s for 80 ℃,and its solidifying point was -33 ℃. Acid-dreg was neutralized with waste alkali. The waste water was treated using the cationic flocculant.
Keywords:Waste lube oil Regeneration Acid and alkali refining White soil adsorption
近年来,随着石油资源的日益减少以及对石油污染问题的重视和保护环境的呼声日益强烈,世界各国对废润滑油的回收和净化再生利用工作十分支持。中国在油液净化再生方面也作了不少工作[1-3],商业、铁道、部队、机械工业等部门都不断的进行润滑油的净化再生工艺研究,找出了一些适合中国国国情的废油净化再生方法。但总的来说,中国在这个领域还比较落后,远远不能适应飞速发展的经济的要求,因此研究润滑油劣化的原因、积极探索新型高效、低污染废油净化再生工艺方法,对于缓解中国石油资源紧张状况、减少废弃油液对环境的污染有着重要的意义[4-6]。
废润滑油的净化再生过程比从石油中提炼润滑油要简单得多。变质较轻的润滑油只要经过沉淀、过滤、脱水等物理净化过程即可恢复其原有品质;变质严重的润滑油,则需要经过化学精制去除变质后生成的酸类、酚类及胶质、沥青质等,然后补充一定数量的添加剂,也可成为再次使用的润滑油。如果净化再生工艺条件得当,完全可以能把用过的废润滑油再生成为质量接近或达到新油标准且性能良好的润滑油[7]。
世界各国对废润滑油的处理、再生先后研究开发了众多处理工艺。目前应用的再生工艺主要有蒸馏-酸洗-白土精制,沉降-酸洗-白土蒸馏,沉降-蒸馏-酸洗-钙土精制,白土高温接触无酸再生,蒸馏-乙醇抽提-白土精制,蒸馏-糠醛精制-白土精制,沉降-絮凝-白土精制等[8-12]。
上述无论哪种工艺都产生大量的废酸渣和废水,要达到清洁再生的目的,就要减少酸渣的产生,或对酸渣进行综合利用。本文采用硫酸精制-碱中和-活性白土吸附-过滤的再生工艺,联合有机中间体制备中剩余的大量催化剂-废碱处理废酸渣,加浮选剂法处理废水,从而达到清洁再生废润滑油的目的;原料来源于油田的抽油机废油,来源广,易得到;常压和中温条件下操作,工艺简单,操作费用低,安全可靠;产品质量好,达到中性油水平,实用性强;投资少,经济效益显著。
1 实 验
1.1 主要仪器药品
烧杯,温度计,电热套,滴定管,封闭电炉,280号齿轮油、活性白土、蒸馏水,98%浓硫酸(化学纯),氢氧化钠(化学纯),氧化钙粉末(化学纯)。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程
工艺流程见图1。
图1 工艺流程
1.2.2 工艺过程
1.酸洗:将废润滑油加热至30 ℃左右,加入硫酸若干,搅拌30 min。恒温静置,待分层后,分出下层胶质、沥青质。重复操作3次,记录总酸渣排放量。
2.碱中和:将酸洗过的润滑油加热,加碱水溶液进行中和至中性。静止分出水层。
3.白土吸附:将碱洗过的润滑油加热,1次或分次缓慢加入白土,搅拌若干分钟。
4.过滤:将白土吸附后高温的润滑油静止,上层油趁热抽滤,滤后润滑油即为合格再生润滑油。白土吸附和过滤操作可重复进行,直至得到的油满意为止。
2 结果与讨论
2.1 硫酸浓度对酸渣排放量的影响
硫酸处理的主要目的在于去除废润滑油中的氧化物、缩合物和聚合物。在使用过程中产生的不饱和化合物以及残余添加剂和添加剂热分解或降解产物等。硫酸处理能把这些物质变成重质粘性物,沉淀析出。所以酸渣排放量越大,废润滑油的除杂质、沥青效果越好,但过多排酸渣会减低再生率。实验考察了硫酸浓度对酸洗效果的影响,结果见表1。
表1 硫酸浓度对酸渣排放量的影响
序号 硫酸浓度/% 精制温度/℃ 酸渣排放量/%
1 98 35 22.6
2 70 35 15.8
3 98 40 30.2
4 70 40 21.8
由表1可以看出,精制温度相同时,硫酸浓度越高,酸渣的排放量越大,精制效果越好。
2.2 硫酸精制温度对酸渣排放量的影响
一般认为酸洗适宜在低温下进行,实验采用98%浓硫酸,加入量为废油量的6%(质量分数),考察温度对酸洗效果的影响,结果见表2。
表2 硫酸精制温度对酸渣排放量的影响
序号 精制温度/℃ 酸渣排放量/%
1 20 16.4
2 25 15.8
3 30 21.8
4 35 22.6
5 40 30.2
6 50 11.1
由表2可以看出,随着温度的上升,酸渣排放量呈逐渐增加的趋势,但不是越高越好。温度低时,在短时间内,废油中酸渣沉降的不够彻底,酸渣排放量少,温度过高时,废油中某些成分和硫酸反应生成磺酸盐,使油乳化程度较大,酸渣不能正常沉降排出。
2.3 不同碱中和对油品酸值的影响
实验选用氧化钙粉末、氢氧化钠和石灰乳,以酸值为考察指标,结果见表3。
表3 不同碱中和对油品酸值的影响
序号 碱 酸值
1 氧化钙粉末 1.214
3 氢氧化钠固体 1.388
4 10%氢氧化钠水溶液 1.066
5 石灰乳 1.205
新油 — 1.189
加入碱中和后的酸值基本符合新油标准,使用氧化钙粉末,由于固体中和反应时间长,短时间内中和得到的油透明度稍差,可能有部分乳化的原因,不易抽滤。采用石灰乳代替氧化钙粉末效果得到一些改善,酸值接近新油,可以达到再生油的标准,但是过滤情况没有得到明显改善,所以效果不十分理想。使用氢氧化钠固体进行中和,考虑到油中水含量过高会影响其质量,实验中发现,由于使用氢氧化钠固体,两相反应时间长,缩短时间效果较差。综合以上因素,采用10%氢氧化钠水溶液进行碱中和最为适宜。从表3的可以看出,采用10%氢氧化钠水溶液进行碱中和的油酸值优于新油。
2.4 白土吸附温度对油品粘度的影响
白土加入温度为80 ℃时,白土吸附温度对油品黏度的影响见表4。
表4 白土吸附温度对油品粘度的影响
序号 吸附温度/℃ 40 ℃时粘度/MPa•s 80 ℃时粘度/MPa•s
1 100~120 158 19.5
2 120~130 146 19.2
3 130~140 124 19.6
4 140~160 121 19.0
新油 — 131 19.3
由表4可以看出,吸附温度对油品粘度有一定的影响。主要影响油的低温黏度,低温黏度过高,会影响油的凝点,成为不合格油。根据与新油粘度比较,白土吸附温度为130~140 ℃时,粘度与新油最为接近。
2.5 白土用量对油品颜色的影响
白土用量对油品质量有一定的影响,实验以再生油颜色和凝固点为检验指标,结果见表5。
表5 白土用量对油品颜色的影响
序号 白土用量/% 搅拌时间/min 油品颜色 凝点/℃
1 4 30 棕红 -15
2 6 30 棕红- -18
3 8 30 棕红- -28
4 10 30 棕黄- -29
5 15 30 浅黄+ -38
新油 — — 浅黄 -25
油品颜色是衡量杂质高低的一个间接指标,颜色浅质量好,作者将新油的颜色定为浅黄色。“+”表示颜色稍深,“-”表示颜色稍浅。加白土时间和搅拌时间不变的情况下,白土用量越大,油品颜色越浅。使用过多的白土,虽然油品颜色好,但对于再生油而言,指标达到要求即可满足需要,外观不是必要指标,所以在满足质量的前提下,选择白土用量为8%~10%(质量分数)。
2.6 白土加入方式对油品颜色的影响
白土脱色的加入方式对油品颜色有一定影响,实验加入白土时间为30 min,搅拌时间为30 min,加入温度75~80 ℃,吸附温度130~140 ℃。结果见表7。
表6 白土加入方式对油品颜色的影响
白土用量/% 加入方式 产品颜色
15 1次加完 棕红
15 先加50%(质量分数,下同)再加50% 棕黄-
加入温度和吸附温度不变的情况下,分两次加入白土吸附效果要比一次加入好,油品颜色更浅一些。
2.7 酸渣的中和处理
再生工艺酸洗中产生大量的废酸渣,其主要成分是胶质和沥青质,中和后除去盐份,可以作为沥青使用。
在进行废润滑油再生研究的同时,另外的研究也在进行,制备环氧中间体。由于采用固体氢氧化钠为催化剂,实验中产生了大量的废碱。实验尝试用废碱中和酸渣,水洗后沥青的各项指标基本达到了一般使用标准。如果有机中间体制备产生废碱的行业同时进行废油再生生产,可以做到以废治废的目的。本研究只是对此进行了一点尝试。
2.8 废水的治理
再生工艺中各工序产生的废水主要含有油和无机盐,实验采用阳离子絮凝剂进行浮选,处理后水中油采用分光光度法分析,含油量小于5 mg/L,达到了排放标准。但对无机盐如何处理有待进一步研究。
3 结 论
(1)实验采用优化设计的再生工艺,得到的再生润滑油可以满足一般的使用环境,酸值达到对照油标准,凝点优于对照油品。再生油的理化指标符合国家标准。
(2)最佳条件为:98%浓硫酸浓度,用量为废油量的6%(质量分数);10%氢氧化钠水溶液为最佳中和剂;白土吸附温度为130~140 ℃,吸附时间为30~40 min为宜;白土分两次加入,用量为油品的8%~10%(质量分数)。
(3)工艺简单,安全可靠,实用性强。
(4)原料易得,操作费用低。产品质量好,达到中性油水平。
(5)对以废治废的工艺进行了初步尝试,效果理想。
(6)采用阳离子絮凝剂对废水进行处理,水中残余油含量小于5 mg/L,达到了排放标准。
(7)投资少,经济效益显著。
参考文献
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责任编辑:黄 苇 (收到修改稿日期:2007-02-05)
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新技术和新设备可以把废机油装入高温常压裂解釜中炼油,催化加热再生处理,提炼馏出油蒸汽,冷疑为混合油,再通过分馏釜炼油分馏出汽油组分和柴油组分,经沉淀过滤化学处理,加入各种添加剂,整理成为合格的燃料油.
据新华社7月16日电 我国专家研发的“废机油提炼成品柴油”技术与装备,能够让废机油和废柴油“变成”优质柴油,为解决废机油污染环境问题和节约能源提供新途径。 据测算,目前我国汽车、船舶和飞机火车等大型机械每年产生的废机油达2500万至3000万吨,目前回收利用率只有20%。“废机油提炼成品柴油”技术加工成品率达80%左右,提炼过程无废水、废渣和超标废气排放。经检验,用废机油提炼出的柴油16项指标优于相应的国家标准。废旧机油很大程度上是通过车辆修理厂和4S店等维修保养单位集中后销售给回收加工企业,由回收加工企业变废为宝。这样既减少了环境污染,又节约了能源。
关于废润滑油回收再生的暂行规定:
一、为了节约能源,防止环境污染,必须加强废润滑油回收再生工作。一切用油单位所更换下来的废油和经加工后能获得石油产品的各种工业副产品,都必须执行本规定。
二、严格执行润滑油交旧供新的制度。各用油单位的废油,都应交售给当地石油经营部门或指定的收购点,凭交售废油的证明供应新油。严禁自行买卖废油或烧、倒废油。中央直供单位,也必须将废油交售给当地石油经营部门,不得自行出售或挪作它用。
三、各种机具、车辆、设备用润滑油的回收比例规定如下:
内燃机油15%。
机械油、液压油30%。
压缩机油、冷冻机油50%。
车轴油40%。
汽轮机油60%。
变压器油80%。
其他润滑油15%。
农业(农、林、牧、副、渔业)用油10%。
洗涤汽油30%。
洗涤煤油、柴油50%。
各地下达润滑油分配计划时,要按季(年)下达回收指标。对未完成回收计划的用油单位,其未完成部分的油品,必要时石油经营部门可采取停、减、缓供措施。
四、各地回收点收购的废油,去除明水明杂,交给润滑油再生厂,按收购总值提取10—30%的手续费,并可独立核算,自负盈亏,多收多得。
各用油单位可从出售废油的收入中提取5~15%,奖给对废油回收有关的人员。
五、生产车辆、机具、设备的工厂要严格把好产品质量关,不符合技术标准的不出厂。企业的主管部门要定期进行检查,对解决不了设备漏油关的生产厂要停产整顿。各使用单位要对现有漏油车辆、机具、设备限期检修,长期漏油者可停供,直到改正为止。
六、废油回收计划的完成情况,做为石油经营部门综合提奖的条件之一,对完成年(季)度进销计划而未完成回收计划的单位,视其情况,扣发企业和有关人员的奖金。
七、各省、市、自治区要根据润滑油哪里供应,哪里回收,统一管理,集中加工的原则,对现有的废润滑油再生厂进行整顿。重复建厂和不具备条件的要适当关停并转。一般可按润滑油年销售量一万吨以上或废油年回收量一千吨以上设置一个专业再生厂为宜。
废油再生厂必须符合以下条件:
1、有合理的工艺流程和再生设备。
2、有专职的技术人员和规定的化验评定手段。
3、废油再生后能恢复原来品种,质量符合国家规定标准。
4、具有符合要求的三废治理设施和安全消防设施。
八、各省、市、自治区经委和商业厅(局)会同环境保护、工商行政、公安消防部门,按上述条件对废油再生厂进行检查审定,合格单位发给“废油再生许可证”,没有许可证的单位,不得从事废油再生。各厂矿企业废油再生车间也要根据上述条件进行整顿,经过批准,发给“废油自行再生许可证”才能进行废油再生。
九、认真实行按质论价。回收废油不得压级压价,防止掺杂掺假,废油回收价格,一般应以同类代表品种当地批发价的百分之二十五到百分之三十计算。
专业润滑油再生厂的产品,石油经营部门可按当地同品种一级站调拨价收购。不符合国家规定标准的产品不能出厂,不能收购,也不得自行销售。
十、各省、市、自治区对废油回收再生工作要加强领导,统筹规划,根据本规定,结合当地情况,制定具体实施办法贯彻执行。
十一、部队的润滑油回收再生工作,可参照本规定,制订具体实施办法。
废机油再生提炼方法:
废机油再生提炼是以废机油为主要原料,使用废机油再生提炼设备经过常压催化裂解分离出混合油,再经过分馏工序,将多余的产品分离出来,再进一步的提炼机油清洁机油和轻机油和添加剂的液体的燃料。
废机油再生精制白土脱色过滤机生产供应 润滑油废机油再生技术机油广泛用于机械、化工等领域中。机油使用后便混入水份、有机物、色素和灰尘等各种各样的杂质而常常废弃。润滑油本身并不是能源,但它是由石油提炼的一种产品,所以合理回收再生利用废润滑油,实质上就是 节约能源;废润滑油回收再生的另一重要意义在于保护环境,减少大气和土壤的污染。 2011年我国润滑油实际消费量710万吨,废润滑油量约有350万吨。按预测,废旧润滑油的年产出量还会攀升,2020年将超过美国成世界最大。废旧润滑油的90—95%可回收加工再利用,且可反复再生利用。特别是其中70%可加工成润滑油基础油,对于原油提炼率较低的基础油生产,废旧润滑油的资源节约效果堪称显著。再生原理根据油水难溶和水的沸点比机油低的原理,可通过加热和静置分离除去水分。利用浓H2SO4的氧化性去除有机物,利用活性白土吸附色素,通过过滤除去机械杂质,这样便可达到机油再生目的。
2、所谓废机油,一是指机油在使用中混入了水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质,导致颜色变黑,粘度增大。废机油的再生,就是用沉降、蒸馏、酸洗、碱洗、过滤等方法除去机油里的杂质,是有毒的物质,属于国家标注的固体危险废物。废机油严禁随意买卖,应该交由有资质的废油处理企业来处理。
3、柴油是轻质石油产品,复杂烃类(碳原子数约10~22)混合物。为柴油机燃料。主要由原油蒸馏、催化裂化、热裂化、加氢裂化、石油焦化等过程生产的柴油馏分调配而成;也可由页岩油加工和煤液化制取。分为轻柴油(沸点范围约180~370℃)和重柴油(沸点范围约350~410℃)两大类。广泛用于大型车辆、铁路机车、船舰。
随着全球工业经济总量的快速增长, 对机械润滑油的需求量日益激增,中国每年实际消耗润滑油 6 ×106万吨以上,是仅次于燃油的第二大石油制品。其中 90%以上都可以回收,废油再生潜力巨大。
润滑油由基础油和添加剂组成, 主要化学成分为多种烃类以及少量非烃类的混合物。润滑油在使用一段时间后, 由于物理的、化学的或人为的因素导致了其性能劣化, 生成了如醛、酮、树脂、沥青胶态物质、炭黑及有机酸、盐、水和金属屑等污染杂质, 不能再继续使用而成为受污染的废润滑油。实际上, 废润滑油中真正变质的组分只是其中很少的一部分, 因此如何有效去除废润滑油中的这些杂质, 是废润滑油再生的关键。
本技术是采用溶剂-絮凝组合工艺再生废润滑油及调配生产燃料油(柴油)。
一、 原料
溶剂-絮凝法再生废机油的关键在于选择有效的萃取-絮凝溶剂,该溶剂应该具有溶解萃取基础油与絮凝离析废油中的不理想组分如沥青质、油膏的双重功效。因为润滑油基础油与所含杂质的极性不同,根据相似相溶原理,单一的一种组分溶剂是不能同时满足这两方面的要求的,因此选用双组分的复合溶剂对废油进行再生。
兼顾所用溶剂的安全性,成本的高低,性质的稳定与否及能否回收等要求,选用了萃取剂为能与基础油混溶的溶剂,它起到萃取作用;絮凝剂则为絮凝沥青质、油膏等杂质。
二、工艺配方
1、再生基础油
预处理
将废油自然沉淀 24h,滤去上层漂浮的杂质和底部沉淀的大颗粒机械杂质,备用。
溶剂精制
将预处理废油置于搅拌罐中,加入5%的溶剂和1%絮凝剂, 25 ℃时混合搅拌15min恒温精制沉降一定时间后(一般5小时左右),将沉降物排出。然后将溶剂与油品混合液加热,温度控制在 60 ℃左右,分离出溶剂,回收好的溶剂可循环用于下一次的萃取-絮凝过程,剩余油品即为再生油。但经萃取-絮凝处理后的一次净化油颜色较深,可用活性白土精制。白土用量为废油重量的 8%,搅拌45min,过滤。吸附后的活性白土可进行再生或作为燃煤填料。
参考资料;郑州新源节能工程技术有限公司
基础油和添加剂、有机酸、胶质和沥青状物质。
废机油的造成原因:
1、机油在使用中混入了水分、灰尘、其他杂油和机件磨损产生的金属粉末等杂质,导致颜色变黑,粘度增大。
2、机油逐渐变质,生成了有机酸、胶质和沥青状物质。
扩展资料:
废机油的处置:
废机油的再生,就是用沉降、蒸馏、酸洗、碱洗、过滤等方法除去机油里的杂质,是有毒的物质,属于国家标注的固体危险废物。废机油严禁随意买卖,应该交由有资质的废油处理企业来处理。
根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《危险废物经营许可证管理办法》、《危险废物转移联单管理办法》等规定,废机油、柴油、重油等均属于国家规定的危险废物。
产生危险废物的单位和个人,必须向环境保护行政主管部门申报危险废物的种类、产生量、流向、贮存、处置等有关资料,并按国家有关规定处置危险废物。从事危险废物收集、贮存、处置危险废物经营活动的单位,必须向环境保护行政主管部门申请领取经营许可证。由省级环境保护行政主管部门办理。
参考资料来源:百度百科-废机油
参考资料来源:百度百科-危险废物经营许可证管理办法