废润滑油再生工艺的研究模板.doc

废润滑油再生工艺研究高秀军1,2 郭丽梅1# 蒋明康1（1.天津科技大学材料科学和化学工程学院，天津 300222；2.大庆油田化工精细化工厂，黑龙江 大庆 163411）摘要 采取硫酸精制碱中和活性白土吸附过滤工艺步骤处理废齿轮润滑油。酸洗温度40 ，98浓硫酸用量为废油量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 Mpas，80 为19.2 MPas，凝点为33 。同时用废碱处理酸渣，采取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 adsorptionfiltration 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 MPas for 40 and 19.2 MPas 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多年来，伴随石油资源日益降低和对石油污染问题重视和保护环境呼声日益强烈，世界各国对废润滑油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、机械工业等部门全部不停进行润滑油净化再生工艺研究，找出了部分适合中国国国情废油净化再生方法。但总来说，中国在这个领域还比较落后，远远不能适应飞速发展经济要求，所以研究润滑油劣化原因、主动探索新型高效、低污染废油净化再生工艺方法，对于缓解中国石油资源担心情况、降低废弃油液对环境污染有着关键意义4-6。废润滑油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；变质严重润滑油，则需要经过化学精制去除变质后生成酸类、酚类及胶质、沥青质等，然后补充一定数量添加剂，也可成为再次使用润滑油。假如净化再生工艺条件适当，完全能够能把用过废润滑油再生成为质量靠近或达成新油标准且性能良好润滑油7。世界各国对废润滑油处理、再生前后研究开发了众多处理工艺。现在应用再生工艺关键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。上述不管哪种工艺全部产生大量废酸渣和废水，要达成清洁再生目标，就要降低酸渣产生，或对酸渣进行综合利用。本文采取硫酸精制碱中和活性白土吸附过滤再生工艺，联合有机中间体制备中剩下大量催化剂废碱处理废酸渣，加浮选剂法处理废水，从而达成清洁再生废润滑油目标；原料起源于油田抽油机废油，起源广，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，达成中性油水平，实用性强；投资少，经济效益显著。1 实 验1.1 关键仪器药品烧杯，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 试验方法1.2.1 工艺步骤工艺步骤见图1。图1 工艺步骤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。反复操作3次，统计总酸渣排放量。2.碱中和：将酸洗过润滑油加热，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反复进行，直至得到油满意为止。2 结果和讨论2.1 硫酸浓度对酸渣排放量影响硫酸处理关键目标在于去除废润滑油中氧化物、缩合物和聚合物。在使用过程中产生不饱和化合物和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，废润滑油除杂质、沥青效果越好，但过多排酸渣会减低再生率。试验考察了硫酸浓度对酸洗效果影响，结果见表1。表1 硫酸浓度对酸渣排放量影响序号硫酸浓度/精制温度/酸渣排放量/1983522.62703515.83984030.24704021.8由表1能够看出，精制温度相同时，硫酸浓度越高，酸渣排放量越大，精制效果越好。2.2 硫酸精制温度对酸渣排放量影响通常认为酸洗适宜在低温下进行，试验采取98浓硫酸，加入量为废油量6（质量分数），考察温度对酸洗效果影响，结果见表2。表2 硫酸精制温度对酸渣排放量影响序号精制温度酸渣排放量12016.422515.833021.843522.654030.265011.1由表2能够看出，伴随温度上升，酸渣排放量呈逐步增加趋势，但不是越高越好。温度低时，在短时间内，废油中酸渣沉降不够根本，酸渣排放量少，温度过高时，废油中一些成份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 不一样碱中和对油品酸值影响试验选择氧化钙粉末、氢氧化钠和石灰乳，以酸值为考察指标，结果见表3。表3 不一样碱中和对油品酸值影响序号碱酸值1氧化钙粉末1.2143氢氧化钠固体1.388410氢氧化钠水溶液1.0665石灰乳1.205新油1.189加入碱中和后酸值基础符合新油标准，使用氧化钙粉末，因为固体中和反应时间长，短时间内中和得到油透明度稍差，可能有部分乳化原因，不易抽滤。采取石灰乳替换氧化钙粉末效果得到部分改善，酸值靠近新油，能够达成再生油标准，不过过滤情况没有得到显著改善，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，试验中发觉，因为使用氢氧化钠固体，两相反应时间长，缩短时间效果较差。综合以上原因，采取10氢氧化钠水溶液进行碱中和最为适宜。从表3能够看出，采取10氢氧化钠水溶液进行碱中和油酸值优于新油。2.4 白土吸附温度对油品粘度影响白土加入温度为80 时，白土吸附温度对油品黏度影响见表4。表4 白土吸附温度对油品粘度影响序号吸附温度40 时粘度MPas80 时粘度MPas110012015819.5212013014619.2313014012419.6414016012119.0新油13119.3由表4能够看出，吸附温度对油品粘度有一定影响。关键影响油低温黏度，低温黏度过高，会影响油凝点，成为不合格油。依据和新油粘度比较，白土吸附温度为130140 时，粘度和新油最为靠近。2.5 白土用量对油品颜色影响白土用量对油品质量有一定影响，试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影响序号白土用量/搅拌时间/min油品颜色凝点/1430棕红152630棕红183830棕红2841030棕黄2951530浅黄38新油浅黄25油品颜色是衡量杂质高低一个间接指标，颜色浅质量好，作者将新油颜色定为浅黄色。“”表示颜色稍深，“”表示颜色稍浅。加白土时间和搅拌时间不变情况下，白土用量越大，油品颜色越浅。使用过多白土，即使油品颜色好，但对于再生油而言，指标达成要求即可满足需要，外观不是必需指标，所以在满足质量前提下，选择白土用量为810（质量分数）。2.6 白土加入方法对油品颜色影响白土脱色加入方法对油品颜色有一定影响，试验加入白土时间为30 min，搅拌时间为30 min，加入温度7580 ，吸附温度130140 。结果见表7。表6 白土加入方法对油品颜色影响白土用量加入方法产品颜色151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，油品颜色更浅部分。2.7 酸渣中和处理再生工艺酸洗中产生大量废酸渣，其关键成份是胶质和沥青质，中和后除去盐份，能够作为沥青使用。在进行废润滑油再生研究同时，另外研究也在进行，制备环氧中间体。因为采取固体氢氧化钠为催化剂，试验中产生了大量废碱。试验尝试用废碱中和酸渣，水洗后沥青各项指标基础达成了通常使用标准。假如有机中间体制备产生废碱行业同时进行废油再生生产，能够做到以废治废目标。本研究只是对此进行了一点尝试。2.8 废水治理再生工艺中各工序产生废水关键含有油和无机盐，试验采取阳离子絮凝剂进行浮选，处理后水中油采取分光光度法分析，含油量小于5 mg/L，达成了排放标准。但对无机盐怎样处理有待深入研究。3 结论（1）试验采取优化设计再生工艺，得到再生润滑油能够满足通常使用环境，酸值达成对照油标准，凝点优于对照油品。再生油理化指标符合国家标准。（2）最好条件为：98浓硫酸浓度，用量为废油量6（质量分数）；10氢氧化钠水溶液为最好中和剂；白土吸附温度为130140 ，吸附时间为3040 min为宜；白土分两次加入，用量为油品810（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，达成中性油水平。（5）对以废治废工艺进行了初步尝试，效果理想。（6）采取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，达成了排放标准。（7）投资少，经济效益显著。参考文件1 任天辉，王大璞废润滑油再生加工技术J中国资源综合利用，（3）：141-1452 唐光阳，施跃坚，刘满红废润滑油回收工艺初探J云南师范大学学报，（4）：23-253 杨嘉谟废润滑油再生J适用技术之窗，1998（6）：7-84 司妍杰浅谈废润滑油再生J润滑油，（3）：63-645 张圣领，刘宏文，赵旭光废润滑油絮凝吸附再生工艺研究J化学世界，（10）：527-5296 谭蔚，刘丽艳，朱企新废润滑油再生中过滤分离工艺技术研究J流体机械，31（7）：5-77 杨树杉石油和石油化工技术实用手册石油化工篇M北京：中国石化出版社，19988 卡尔石油和化学工程师实用手册M北京：化学工业出版社，19959 商业部燃料局润滑油回收和再生M贵阳：贵州人民出版社，198010 谷庆宝，王禹，高丰，等废润滑油再生利用现实状况和面临问题J中国资源综合利用，（7）：11-1611 刘提议废润滑油再生工艺技术和研究J贵州化工，29（2）：8-1012 张鹏辉车用润滑油再生研究J节能，（1）：24-26责任编辑：黄 苇 （收到修改稿日期：-02-05）版权全部 环境污染和防治杂志社