RU2599782C1 - Recycling method for spent lubricants - Google Patents
Recycling method for spent lubricants Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599782C1 RU2599782C1 RU2015127335/04A RU2015127335A RU2599782C1 RU 2599782 C1 RU2599782 C1 RU 2599782C1 RU 2015127335/04 A RU2015127335/04 A RU 2015127335/04A RU 2015127335 A RU2015127335 A RU 2015127335A RU 2599782 C1 RU2599782 C1 RU 2599782C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- solvent
- processing
- lubricants
- extraction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
- C10M175/02—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning mineral-oil based
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вторичного использования нефтепродуктов, в частности к методу сольвентного разделения отработанных смазочных материалов различных групп низкомолекулярными растворителями с применением метода термического окисления, и может быть использовано на нефтеперерабатывающих заводах топливного профиля, в схему которого входят установки каталитического крекинга, замедленного коксования, переработки нефтяных остатков.The invention relates to the field of secondary use of petroleum products, in particular to the method of solvent separation of used lubricants of various groups by low molecular weight solvents using the thermal oxidation method, and can be used in fuel refineries, the scheme of which includes units for catalytic cracking, delayed coking, petroleum refining residues.
Из уровня техники известны методы регенерации отработанных смазочных материалов - кислотная очистка, вакуумная перегонка, дистилляция при повышенной температуре, деметаллизация, гидрогенизация, селективная очистка, термическая деасфальтизация, мембранная фильтрация, выпаривание, термический крекинг, молекулярная перегонка (Смазочные материалы. Производство, применение, свойства. Справочник, пер. в англ. 2-го изд. / Под ред. В.М. Школьникова. СПб.: ЦОП «Профессия», 2012. - 944 с, Klamann D. Lubricants and Related Products, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim. 1984). При регенерации отработанных смазочных материалов часто не удается их полностью очистить, применяя какой-либо один из перечисленных методов (Л. Станьковски и др. Качество масел вторичной переработки. Технологии нефти и газа. 2014. №1. С. 16-18, Л. Станьковски и др. Оптимизация схемы переработки отработанных смазочных материалов с учетом современных условий в РФ. Мир нефтепродуктов. 2011. №10. С. 36-42). Поэтому для восстановления качества смазочных материалов используют различные комбинации нескольких методов очистки или загрязненные отработанные смазочные материалы на нефтеперерабатывающих заводах смешивают с нефтью и тяжелыми нефтяными фракциями, или в смеси со своими ловушечными продуктами используют как добавку к топочным мазутам. The prior art methods for the regeneration of waste lubricants - acid cleaning, vacuum distillation, distillation at elevated temperatures, demetallization, hydrogenation, selective cleaning, thermal deasphalting, membrane filtration, evaporation, thermal cracking, molecular distillation (Lubricants. Production, application, properties Handbook, translated into English by the 2nd ed. / Edited by V.M. Shkolnikov, St. Petersburg: Prof. Center, 2012. - 944 pp., Klamann D. Lubricants and Related Products, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim. 1984). During the regeneration of used lubricants, it is often not possible to completely clean them using any of the listed methods (L. Stankowski et al. Quality of recycled oils. Oil and gas technologies. 2014. No. 1. P. 16-18, L. Stankowski et al. Optimization of the scheme for processing waste lubricants taking into account current conditions in the Russian Federation. World of Petroleum Products. 2011. No. 10. P. 36-42). Therefore, to restore the quality of lubricants, various combinations of several cleaning methods are used or contaminated waste lubricants at oil refineries are mixed with oil and heavy oil fractions, or used as an additive to heating oils in a mixture with their trap products.
Перечисленные способы помимо достоинств не лишены ряда недостатков:The above methods, in addition to the advantages, are not without a number of disadvantages:
- Использование смеси отработанных смазочных материалов как компонентов котельно-печного топлива запрещено Техническим регламентом Таможенного союза (TP ТС 030/2012) «О требованиях к смазочным материалам, маслам и специальным жидкостям», утвержденным Постановлением Правительства РФ №59 от 20.07.2012.- The use of a mixture of used lubricants as components of boiler and heating oil is prohibited by the Technical Regulation of the Customs Union (TP TS 030/2012) “On requirements for lubricants, oils and special fluids”, approved by Decree of the Government of the Russian Federation No. 59 of 20.07.2012.
- Существенная экологическая опасность при сжигании и утилизации отходов от регенерации отработанных смазочных материалов. Отработанные смазочные материалы нерастворимы, химически устойчивы, содержат токсичные химические соединения, тяжелые металлы и представляют собой сложные многокомпонентные смеси, включающие моторные, трансмиссионные, индустриальные и другие масла, содержащие в своем составе различные присадки или пакеты присадок (Исследование старения масел в двигателях / Под ред. А.Б. Виппера и С.Э. Крейна. М: ЦНИИТЭнефтехим. 1968. - 83 с.).- Significant environmental hazard in the incineration and disposal of waste from the regeneration of used lubricants. Spent lubricants are insoluble, chemically stable, contain toxic chemical compounds, heavy metals and are complex multicomponent mixtures, including motor, transmission, industrial and other oils containing various additives or additive packages (Research on aging of oils in engines / Ed. A.B. Wipper and S.E. Krein. M: TSNIITneftekhim. 1968. - 83 p.).
- Устаревшие подходы и технологии, при которых очищенные смазочные материалы имеют невысокое качество и не обеспечивают современные потребительские, экологические свойства нефтепродуктов.- Outdated approaches and technologies in which refined lubricants are of poor quality and do not provide modern consumer, environmental properties of petroleum products.
- Разнообразие способов регенерации отработанных смазочных материалов в большинстве случаев не ориентировано на регенерацию смазочных материалов различных групп и не предусматривает возможности утилизации отходов производства.- A variety of methods for the regeneration of waste lubricants in most cases is not focused on the regeneration of lubricants of various groups and does not provide for the possibility of recycling production waste.
- Высокие производственные затраты и, как следствие, высокая стоимость очищенного базового масла по сравнению со свежим, а также недостаточное удаление канцерогенных полициклических ароматических углеводородов. Эксплуатационные осложнения при вовлечении очищенных базовых масел в состав моторных и других смазочных материалов (Смазочные материалы. Производство, применение, свойства. Справочник, пер. в англ. 2-го изд. / Под ред. В.М. Школьникова. СПб.: ЦОП «Профессия», 2012. - 944 с., Waste Oil Re-Refining, Hydrocarbon Processing, 1980, 143 p.).- High production costs and, as a result, the high cost of refined base oil compared to fresh, as well as insufficient removal of carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons. Operational complications when refined base oils are involved in motor and other lubricants (Lubricants. Production, use, properties. Handbook, trans. In English 2nd edition / Edited by V.M. Shkolnikov. St. Petersburg: TsOP "Profession", 2012. - 944 p., Waste Oil Re-Refining, Hydrocarbon Processing, 1980, 143 p.).
Из патента №2123026 (RU, МПК6 C10G 9/00, C10G 11/00, опубл. 10.12.1998) известен способ переработки тяжелых нефтяных фракций (вакуумный газойль нефти) с содержанием серы 1,34 мас. %, плотностью 0,89 г/см3, вязкостью 28,4 сСт, имеющий следующий состав (мас. %): предельные углеводороды 50,9; арены 48,1; гудрон, включающий смешение исходного сырья с добавкой, полученной путем обработки нефтепродуктов озонсодержащим газом, нагревание и последующее разделение продуктов на фракции.From patent No. 2123026 (RU, IPC 6 C10G 9/00,
Нефтепродукты для получения добавки содержат не менее 0,65% серосодержащих соединений в пересчете на серу и не менее 3,5% полиареновых соединений. Смешение добавки с исходным сырьем производят из расчета содержания 0,5-13 г поглощенного добавкой озона на 1 кг получаемой смеси. Обработку нефтепродуктов озонсодержащим газом ведут преимущественно при 20-60°С до насыщения взятого количества нефтепродуктов озоном. Для получения добавки можно использовать нефтепродукты, являющиеся исходным сырьем для переработки.Petroleum products to obtain additives contain not less than 0.65% sulfur-containing compounds in terms of sulfur and not less than 3.5% polyarene compounds. Mixing the additive with the feedstock is based on the content of 0.5-13 g of ozone absorbed by the additive per 1 kg of the resulting mixture. Oil products are treated with ozone-containing gas mainly at 20-60 ° C until the amount of oil products is saturated with ozone. To obtain additives, you can use petroleum products, which are the feedstock for processing.
Данное изобретение позволяет экономично перерабатывать тяжелое нефтяное сырье, выход (67,9-69,9%) светлых фракций при каталитическом крекинге, коксообразование (выход 0,23%), дает возможность вести термический крекинг при более низких температуре и давлении.This invention allows economical processing of heavy petroleum feedstocks, yield (67.9-69.9%) of light fractions during catalytic cracking, coke formation (yield 0.23%), makes it possible to conduct thermal cracking at lower temperature and pressure.
Недостатками известного способа является необходимость использования термической переработки окисленного сырья и применение катализатора.The disadvantages of this method is the need to use thermal processing of oxidized raw materials and the use of a catalyst.
Общие признаки: нагревание нефтяного сырья и его окисление.Common symptoms: heating of oil and its oxidation.
В патенте №2184761 (RU, МПК7 C10G 27/14, C10G 9/00, опубл. 10.07.2002) описан способ переработки тяжелых нефтяных остатков путем обработки исходного сырья озонсодержащим газом до поглощения озона в количестве 0,05-0,5 мас. % с последующим термическим крекингом при температуре 400-430°С, давлении 0,5-3,0 МПа и объемной скорости в реакторе термического крекинга 1-2 ч-1.Patent No. 2184761 (RU, IPC 7 C10G 27/14, C10G 9/00, published July 10, 2002) describes a method for processing heavy oil residues by treating feedstock with ozone-containing gas to absorb ozone in an amount of 0.05-0.5 wt. . % followed by thermal cracking at a temperature of 400-430 ° C, a pressure of 0.5-3.0 MPa and a space velocity in the thermal cracking reactor of 1-2 h -1 .
Способ позволяет получать целевые продукты, подвергая переработке прямогонный мазут, при этом выход светлых нефтепродуктов составляет 70% при коксообразовании 0,2%. При переработке нефтяного гудрона выход светлых продуктов составляет 65% при коксообразовании 0,25%.The method allows to obtain target products by processing straight-run fuel oil, while the yield of light oil products is 70% with coke formation of 0.2%. In the processing of oil tar, the yield of light products is 65% with coke formation of 0.25%.
Недостатки заключаются в небольшом выходе целевых продуктов и в необходимости использования термического крекинга, за счет чего получают технический результат.The disadvantages are the small yield of the target products and the need to use thermal cracking, due to which they obtain a technical result.
Общим признаком является обработка окислителем.A common feature is oxidizing treatment.
Из (GB 1023528, 23.03.1966) известен способ переработки тяжелых нефтяных остатков путем их предварительного окисления при 20-200°С в присутствии кислорода до содержания кислот 0,01-2 вес. % или содержания асфальтенов 0,01-4 вес. % в течение 2-200 ч. Затем нефтепродукт нагревают до 370-540°С при давлении 7-20 ати.From (GB 1023528, 03/23/1966) a method is known for processing heavy oil residues by pre-oxidizing them at 20-200 ° C in the presence of oxygen to an acid content of 0.01-2 weight. % or asphaltene content of 0.01-4 weight. % for 2-200 hours. Then the oil is heated to 370-540 ° C at a pressure of 7-20 atm.
Недостатком известного способа является повторная высокотемпературная обработка перерабатываемого сырья и значительная продолжительность окисления.The disadvantage of this method is the repeated high-temperature processing of processed raw materials and a significant duration of oxidation.
Общими признаками является нагревание нефтяных остатков, обработка окислителем.Common signs are heating oil residues, treatment with an oxidizing agent.
Известен (заявка РСТ WO 93/19139) способ переработки тяжелого сырья, согласно которому часть исходного тяжелого нефтяного сырья и/или сырья, отличного по составу от исходного, подвергают модификации путем обработки воздухом при температуре 200-300°С и массовом соотношении воздух : сырье, равном соответственно 0,2:(0,6-1). После отделения и удаления газовой фазы жидкий продукт подвергают вакуумной перегонке с выделением дистиллята, выкипающего до температуры 540°С. Затем дистиллят смешивают с исходным нефтяным сырьем до достижения концентрации добавки 2,0-25 мас. %.Known (PCT application WO 93/19139) is a method for processing heavy feedstocks, according to which a portion of a heavy crude oil feedstock and / or a feedstock that is different in composition from the feedstock is modified by treating it with air at a temperature of 200-300 ° C and a weight ratio of air: feedstock equal to 0.2, respectively: (0.6-1). After separation and removal of the gas phase, the liquid product is subjected to vacuum distillation with the release of distillate, boiling to a temperature of 540 ° C. Then the distillate is mixed with the feedstock to achieve an additive concentration of 2.0-25 wt. %
Способ позволяет увеличить выход светлых нефтепродуктов, не уменьшая продолжительность эксплуатации катализатора.The method allows to increase the yield of light petroleum products without reducing the duration of operation of the catalyst.
Его недостатком является необходимость проведения двухстадийного процесса получения активирующей добавки с использованием более высокой температуры на первой стадии и вакуумной дистилляции оксиданта - на второй.Its disadvantage is the need for a two-stage process for producing an activating additive using a higher temperature in the first stage and vacuum distillation of the oxidant in the second.
Общими признаками является нагревание нефтяных остатков и обработка окислителем - воздухом.Common signs are the heating of oil residues and treatment with an oxidizing agent - air.
Из патента №2237700 (RU, МПК7 C10G 9/00, C10G 55/04, опубл. 10.10.2004) известен способ переработки тяжелых нефтяных остатков, который включает предварительную обработку всего исходного сырья или его части (предпочтительно 10-80 мас. %) атмосферным воздухом при температуре 50-250°С, давлении 0,5-1 МПа при объемной скорости подачи воздуха 0,1-10 ч-1. Последующий термокрекинг полученного продукта ведут предпочтительно при температуре 300-450°С, давлении 0,1-5 МПа и объемной скорости 0,5-2 ч-1. В качестве исходного тяжелого нефтяного сырья можно использовать любые нефтяные остатки различного происхождения, отработанные масла, нефтешламы и т.д.From the patent No. 2237700 (RU, IPC 7 C10G 9/00, C10G 55/04, publ. 10.10.2004) a method for processing heavy oil residues is known, which includes the preliminary processing of all of the feedstock or part thereof (preferably 10-80 wt.% ) atmospheric air at a temperature of 50-250 ° C, a pressure of 0.5-1 MPa at a volumetric air flow rate of 0.1-10 h -1 . Subsequent thermocracking of the obtained product is preferably carried out at a temperature of 300-450 ° C, a pressure of 0.1-5 MPa and a space velocity of 0.5-2 h -1 . As the source of heavy crude oil, you can use any oil residues of various origins, waste oils, oil sludge, etc.
Способ позволяет получать значительные количества (75 мас. %) светлых нефтепродуктов (бензиновых и дизельных фракций) при коксообразовании 0,15%.The method allows to obtain significant quantities (75 wt.%) Of light petroleum products (gasoline and diesel fractions) with coke formation of 0.15%.
Недостатки заключаются в том, что для достижения технического результата необходимо применение термокрекинга.The disadvantages are that in order to achieve a technical result, it is necessary to use thermal cracking.
Общими признаками является нагревание нефтяных остатков и обработка окислителем - атмосферным воздухом.Common signs are the heating of oil residues and treatment with an oxidizing agent - atmospheric air.
В патенте №2288946 (RU, С10М 175/02, опубл. 10.12.2006) описан способ переработки отработанных масел экстракцией растворителями. Очистке подвергают отработанные нефтяные масла для повторного использования их в качестве базовых смазочных масел. Сущность: после экстракции и удаления алифатического растворителя проводят следующие стадии: а) непрерывное однократное испарение при атмосферном или близком к атмосферному давлении с целью отделения легких углеводородных фракций в присутствии небольших количеств основного соединения или восстанавливающего агента, или смеси того и другого, b) непрерывную перегонку на фракционирующей колонне донной жидкости, получаемой на стадии (а), при умеренных вакууме и температурах в присутствии основного соединения или восстанавливающего агента, или смеси того и другого с применением рециркуляции донного продукта колонны в сырье, отделение в виде боковых экстрактных потоков вакуумного газойля или веретенного масла и базовых масел, а также котельного топлива или асфальтового компонента со дна колонны.Patent No. 2288946 (RU, С10М 175/02, publ. 10.12.2006) describes a method for processing waste oils by solvent extraction. Used petroleum oils are refined for reuse as base lubricants. SUBSTANCE: after extraction and removal of an aliphatic solvent, the following stages are carried out: a) continuous single evaporation at atmospheric or near atmospheric pressure in order to separate light hydrocarbon fractions in the presence of small amounts of a basic compound or a reducing agent, or a mixture of both, b) continuous distillation on a fractionating column of bottom liquid obtained in stage (a), at moderate vacuum and temperatures in the presence of a basic compound or reducing agent Or a mixture of both with recirculation of bottom product in the column feed, separating the extract as side streams of vacuum gas oil or spindle oil and the base oil and fuel oil or asphaltic component at the bottom of the column.
Технический результат - улучшение цвета (1,5-3,0 по методу ASTM D 500) и снижение кислотности (0,1 мг КОН/г).The technical result is an improvement in color (1.5-3.0 according to ASTM D 500) and a decrease in acidity (0.1 mg KOH / g).
Недостатки: для достижения технического результата необходимо использование дополнительных реагентов, вакуума и многостадийного осуществления способа.Disadvantages: to achieve a technical result, it is necessary to use additional reagents, a vacuum and a multi-stage implementation of the method.
Общими признаками является нагревание, экстракция растворителями, применение рециркуляции продукта в сырье.Common features are heating, solvent extraction, and the use of product recycling in raw materials.
Из патента 969169 (SU, С10М 11/00, опубл. 23.10.1982) известен способ переработки отработанных масел, включающий следующие стадии: нагревание масла для удаления легких углеводородных фракций и воды, экстракции масла насыщенными углеводородными растворителями, например пропаном, вакуумная разгонка с фракционированием и гидроочистка. Причем тяжелую фракцию подвергают термической обработке и повторно экстрагируют растворителем. Рабочие условия первичной экстракции варьируют в следующих пределах: температура экстракции от 30°С до критической температуры пропана, давление от 25 до 50 кг/см2, отношение растворителя к маслу - в пределах от 5 до 20 объемов пропана. Остаточный продукт, полученный в этапе второй экстракции пропаном, рециркулируют в колонну первой экстракции. При осуществлении второго этапа экстракции допустимы различные температуры процесса и различные отношения растворителя к маслу.From patent 969169 (SU,
Технический результат заключается в улучшении качества масел и в повышении экономичности процесса.The technical result is to improve the quality of oils and to increase the efficiency of the process.
Аналог имеет следующие недостатки. При использовании для экстракции нормальных парафиновых углеводородов (однократная экстракция) очищенное масло содержит довольно значительное количество нежелательных примесей. Необходимость стадии гидроочистки усложняет и удорожает технологический процесс. Выбросы углеводородных газов в атмосферу приводят к экологическим проблемам.The analogue has the following disadvantages. When used for the extraction of normal paraffin hydrocarbons (single extraction), the purified oil contains a rather significant amount of undesirable impurities. The need for a hydrotreatment stage complicates and increases the cost of the process. Emissions of hydrocarbon gases to the atmosphere lead to environmental problems.
Общими признаками являются: нагревание масел, отгонка воды и легких углеводородных фракций из регенерируемого масла, экстракция последнего ненасыщенным углеводородным растворителем, с рециркуляцией частично очищенного масла.Common features are: heating of oils, distillation of water and light hydrocarbon fractions from the regenerated oil, extraction of the latter with an unsaturated hydrocarbon solvent, with recirculation of partially refined oil.
Из патента №2211240 (RU, МПК7 С10М 175/00, опубл. 27.08.2003) известен способ переработки отработанных смазочных материалов - моторных масел, который включает следующие стадии: из отработанного моторного масла удаляют механические примеси, нагревают масло до температуры 100-120°С, отгоняют воду и легкие углеводородные фракции в вакуумной колонне, удаляют газойлевые фракции в насадочном эвапаторе при температуре 200-250°С и остаточном давлении от 10 до 50 мм рт. ст. Предварительно очищенное масло направляют на стадию экстракции селективным растворителем, которым может быть пропан. Процесс экстракции (деасфальтизации) при использовании пропана ведут в противоточной массообменной колонке при температуре 50-93°С, давлении 45 ати и объемном отношении растворителя и масла (5-15):1.From patent No. 21211240 (RU, IPC 7 C10M 175/00, published on 08.27.2003), a method for processing used lubricants — engine oils — is known, which includes the following steps: mechanical impurities are removed from used engine oil, the oil is heated to a temperature of 100-120 ° C, water and light hydrocarbon fractions are distilled off in a vacuum column, gas oil fractions are removed in a packed evapator at a temperature of 200-250 ° C and a residual pressure of 10 to 50 mm Hg. Art. The pre-purified oil is sent to the extraction stage with a selective solvent, which may be propane. The extraction (deasphalting) process using propane is carried out in a countercurrent mass transfer column at a temperature of 50-93 ° C, a pressure of 45 atm and a volumetric ratio of solvent to oil (5-15): 1.
Показано, что перед экстракцией удаляют газойлевые фракции, а часть смолисто-асфальтеновых соединений, полученных на стадии экстракции, рециркулируют в экстракционный аппарат для создания внутреннего орошения.It was shown that gas oil fractions are removed before extraction, and part of the resinous-asphaltene compounds obtained in the extraction stage is recycled to the extraction apparatus to create internal irrigation.
Технический результат: полученный деасфальтизат после отпарки растворителя имеет показатели на уровне товарных моторных масел: температура вспышки более 220°С, температура застывания ниже минус 32°С, индекс вязкости более 115, вязкость при 100°С 7-9 сСт, цвет 5-6 ед. ЦНТ. Значения показателей: щелочное число, содержание активных элементов Са, Ζn, Ρ ниже требований на моторные масла, что связано с удалением части присадок и их фрагментов при экстракции. Для доведения качества деасфальтизата до уровня требований на моторные масла требуется значительно меньше присадок, чем при использовании регенерированных базовых масел.Technical result: the obtained deasphalting agent after stripping of the solvent has indicators at the level of commercial motor oils: flash point more than 220 ° C, pour point below minus 32 ° C, viscosity index more than 115, viscosity at 100 ° C 7-9 cSt, color 5-6 units CNT. Values: alkaline number, content of active elements Ca, Ζn, Ρ below the requirements for motor oils, which is associated with the removal of some additives and their fragments during extraction. To bring the quality of deasphalting fluid to the level of requirements for motor oils, significantly fewer additives are required than when using regenerated base oils.
Недостатками известного способа является: многостадийность и высокая материалоемкость технологического процесса, использование вакуума, большое количество технологического оборудования, более высокий расход растворителя, значительные затраты материальных средств.The disadvantages of this method are: multi-stage and high material consumption of the technological process, the use of vacuum, a large number of technological equipment, higher solvent consumption, significant material costs.
Задача предлагаемого изобретения заключается в расширении ассортимента способов переработки отработанных смазочных материалов различных групп, с получением нефтепродуктов, имеющих практическую значимость, при одновременном решении экологических проблем (безотходная технология), возникающих в процессе утилизации отработанных продуктов.The objective of the invention is to expand the range of methods for processing waste lubricants of various groups, with the receipt of petroleum products of practical importance, while solving environmental problems (waste-free technology) that arise in the process of disposal of waste products.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается:The technical result of the invention is:
- в обеспечении достаточного уровня (соответствующего нормативам технических условий для базовой основы) очистки отработанных смазочных материалов от металлосодержащих производных, содержащихся в присадках, обессмоливания и деасфальтизации, при одновременном получении компонентов нефтяных битумов;- in ensuring a sufficient level (corresponding to the specifications of the technical basis for the basic basis) for the purification of waste lubricants from metal-containing derivatives contained in additives, resins and deasphalting, while obtaining components of oil bitumen;
- в расширении ресурсной базы процессов вторичной переработки нефти - получение компонентов сырья установок каталитического крекинга и замедленного коксования;- in expanding the resource base of processes of secondary oil refining - obtaining components of raw materials from catalytic cracking and delayed coking units;
- в сокращении вредных выбросов и сбросов в окружающую среду (предотвращение загрязнения окружающей среды);- to reduce harmful emissions and discharges into the environment (prevention of environmental pollution);
- в удешевлении и упрощении процесса регенерации отработанных смазочных материалов.- to reduce the cost and simplify the process of regeneration of waste lubricants.
Технический результат от реализации предлагаемого способа переработки отработанных смазочных материалов различных групп, включающего отгон воды и легких углеводородных фракций из исходного сырья, обработку сырья атмосферным воздухом и экстракцию селективным растворителем (ненасыщенным - низкомолекулярным углеводородным растворителем), достигают за счет того, что предварительно осуществляют обработку исходного сырья атмосферным воздухом с одновременным отгоном воды и легких углеводородных фракций при температуре 100-300°С и атмосферном давлении в течение 2-8 часов при объемной скорости подачи воздуха 0,4-0,8 ч-1 с рециркуляцией 1,5-3 масс. % термоокисленного продукта в сырье (в подвергаемый переработке отработанный смазочный материал), а затем ведут экстракцию масляных фракций селективным низкомолекулярным растворителем - пропаном чистотой не менее 93 масс. % при температуре 90-95°С, давлении 65-75 кг/см2 и массовом отношении растворителя и масла (4-5):1 соответственно.The technical result from the implementation of the proposed method for processing waste lubricants of various groups, including distillation of water and light hydrocarbon fractions from the feedstock, processing of the feed with atmospheric air and extraction with a selective solvent (unsaturated - low molecular weight hydrocarbon solvent), is achieved due to the fact that the feedstock is preliminarily processed raw materials with atmospheric air with simultaneous distillation of water and light hydrocarbon fractions at a temperature of 100-300 ° C and atmosphere rated pressure for 2-8 hours at a volumetric air flow velocity of 0.4-0.8 hr -1 recirculating 1.5-3 wt. % of the thermally oxidized product in the raw material (in the spent lubricant being processed), and then the oil fractions are extracted with a selective low molecular weight solvent - propane with a purity of at least 93 wt. % at a temperature of 90-95 ° C, a pressure of 65-75 kg / cm 2 and a mass ratio of solvent and oil (4-5): 1, respectively.
Предварительная обработка сырья окислителем обеспечивает перевод металлосодержащих соединений присадок и продуктов износа, содержащихся в отработанном смазочном материале (масле), в состав высокомолекулярных продуктов окисления. А рециркуляция части термоокисленного отработанного смазочного материала (масла) в исходное сырье позволяет обеспечить автокаталитический механизм окисления углеводородов.Pretreatment of raw materials with an oxidizing agent ensures the conversion of metal-containing compounds of additives and wear products contained in the used lubricant (oil) into high molecular weight oxidation products. And the recycling of part of the thermally oxidized spent lubricant (oil) into the feedstock allows for the autocatalytic mechanism of hydrocarbon oxidation.
Побочный продукт - вода и легкие углеводородные фракции утилизируют в схему переработки ловушечного продукта или в схему замедленного коксования.By-product - water and light hydrocarbon fractions are disposed of in a trap product processing scheme or in a delayed coking scheme.
Низкомолекулярный алифатический растворитель регенерируют из переработанного (деасфальтизированного) отработанного смазочного материала.A low molecular weight aliphatic solvent is regenerated from recycled (deasphalted) spent lubricant.
Сопоставительный анализ аналогов и заявляемого способа показывает, что их общими признаками является отгон воды и легких углеводородных фракций из исходного сырья, обработка атмосферным воздухом и экстракция селективным растворителем (ненасыщенным - низкомолекулярным углеводородным растворителем).A comparative analysis of analogues and the proposed method shows that their common features are the distillation of water and light hydrocarbon fractions from the feedstock, treatment with atmospheric air and extraction with a selective solvent (unsaturated - low molecular weight hydrocarbon solvent).
Отличительной особенностью заявляемого способа является то, что предварительно осуществляют обработку исходного сырья атмосферным воздухом с одновременным отгоном воды и легких углеводородных фракций при температуре 100-300°С и атмосферном давлении в течение 2-8 часов при объемной скорости подачи воздуха 0,4-0,8 ч-1 с рециркуляцией 1,5-3 масс. % термоокисленного продукта в сырье (в подвергаемый переработке отработанный смазочный материал), а затем ведут экстракцию масляных фракций селективным низкомолекулярным растворителем - пропаном чистотой не менее 93 масс. % при температуре 90-95°С, давлении 65-75 кг/см2 и массовом отношении растворителя и масла (4-5):1 соответственно.A distinctive feature of the proposed method is that they pre-process the feedstock with atmospheric air while distilling off water and light hydrocarbon fractions at a temperature of 100-300 ° C and atmospheric pressure for 2-8 hours at a volumetric air flow rate of 0.4-0, 8 h -1 with recirculation of 1.5-3 mass. % of the thermally oxidized product in the raw material (in the spent lubricant being processed), and then the oil fractions are extracted with a selective low molecular weight solvent - propane with a purity of at least 93 wt. % at a temperature of 90-95 ° C, a pressure of 65-75 kg / cm 2 and a mass ratio of solvent and oil (4-5): 1, respectively.
Оценка эффективности заявляемого способа проведена в лабораторных условиях с использованием опытной установки, которая включает: воздухонагреватель (1), окислительную колонну (2), печь нагрева (3), датчик температуры (4), распределительное устройство (5), автоматический регулятор температуры (6), холодильник (7), сепаратор (8) для сбора испарившихся легких углеводородных фракций, аппарат для проведения сольвентного фракционирования (10), термостат жидкостной (13) и линию подачи воздуха: ротаметр (9), манометр (11), вентиль (12).Evaluation of the effectiveness of the proposed method was carried out in laboratory conditions using a pilot plant, which includes: an air heater (1), an oxidizing column (2), a heating furnace (3), a temperature sensor (4), a switchgear (5), an automatic temperature controller (6 ), a refrigerator (7), a separator (8) for collecting evaporated light hydrocarbon fractions, an apparatus for carrying out solvent fractionation (10), a liquid thermostat (13) and an air supply line: rotameter (9), pressure gauge (11), valve (12) )
Опытную установку демонстрирует фиг. 1.The pilot plant is shown in FIG. one.
Способ поясняют следующие примеры.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1. Переработке подвергают отработанное универсальное минеральное моторное масло 15W-40 CF-4/SJ, прошедшее эксплуатацию в дизельном двигателе, соответствующее экологическим нормам «Евро-2» и характеризующееся следующими показателями качества:Example 1. Processing is applied to the spent universal mineral motor oil 15W-40 CF-4 / SJ, which has been used in a diesel engine, meets the environmental standards of Euro-2 and is characterized by the following quality indicators:
- плотность при 20°С по методу EN ISO 12185 - 89Д - 3 кг/м3,- density at 20 ° C according to the method of EN ISO 12185 - 89D - 3 kg / m 3 ,
- вязкость кинематическая при 50°С по методу ГОСТ 33 - 65,6 мм2/с,- kinematic viscosity at 50 ° C according to the method of GOST 33 - 65.6 mm 2 / s,
- температура вспышки в открытом тигле по методу ГОСТ 4333 - 217°С,- flash point in an open crucible according to the method of GOST 4333 - 217 ° C,
- температура застывания по методу ГОСТ 20287 - минус 32°С,- pour point according to the method of GOST 20287 - minus 32 ° C,
- фракционный состав по методу ASTM D 1160 - температура начала кипения 376°С, выход до 500°С - 82%.- fractional composition according to ASTM D 1160 - the boiling point of 376 ° C, yield up to 500 ° C - 82%.
Способ осуществляют следующим образом. Отработанное моторное масло - сырье (поток I Фиг. 1) подают в окислительную колонну (2) и ведут его обработку атмосферным воздухом с объемной скоростью подачи воздуха 0,6 час-1 при подъеме температуры до 250°С и атмосферном давлении в течение 4 часов с рециркуляцией (поток III Фиг. 1) 2 масс. % термоокисленного продукта в сырье (в подвергаемое переработке отработанное моторное масло) перед окислительной колонной (2). При этом в процессе нагрева до температуры 150°С в результате продувки воздухом одновременно отгоняют воду и легкие углеводородные фракции. А затем полученный модифицированный продукт (термически окисленное отработанное моторное масло) направляют (поток II) в аппарат (10) для сольвентного разделения. В аппарате (10) модифицированный продукт подвергают очистке методом экстракции селективным низкомолекулярным растворителем - пропаном чистотой не менее 93 масс. % прямоточным способом путем однократной обработки растворителем. Рабочие условия: температура 95°С, давление 70 кгс/см2, массовое соотношение растворитель : масло соответственно - 4,5:1.The method is as follows. Spent engine oil - raw materials (stream I of Fig. 1) is fed into the oxidation column (2) and is treated with atmospheric air with a volumetric air flow rate of 0.6 h -1 when the temperature rises to 250 ° C and atmospheric pressure for 4 hours with recirculation (stream III Fig. 1) 2 mass. % thermooxidized product in raw materials (in the processed engine oil being processed) before the oxidation column (2). Moreover, during heating to a temperature of 150 ° C, as a result of air purging, water and light hydrocarbon fractions are simultaneously distilled off. And then the obtained modified product (thermally oxidized waste engine oil) is sent (stream II) to the apparatus (10) for solvent separation. In the apparatus (10), the modified product is subjected to purification by extraction with a selective low molecular weight solvent - propane with a purity of at least 93 wt. % direct-flow method by a single treatment with a solvent. Operating conditions: temperature 95 ° C, pressure 70 kgf / cm 2 , mass ratio of solvent: oil, respectively - 4.5: 1.
Переработанное отработанное моторное масло выгружают, охлаждают и подвергают лабораторному тестированию после регенерации растворителя.The recycled used motor oil is discharged, cooled and laboratory tested after solvent regeneration.
Результаты лабораторного тестирования, в части определения химического (компонентного) и элементного состава образцов отработанного масла, подвергнутого переработке и прошедшего переработку, представлены в таблице 1 (графа 5).The results of laboratory testing, in terms of determining the chemical (component) and elemental composition of the samples of used oil, processed and processed, are presented in table 1 (column 5).
Из последней видно, что получена высокая степень очистки образца отработанного масла, прошедшего испытания, от нежелательных примесей заявляемым способом, которая составляет: металлосодержащие производные: железо - 85%, цинк - 98%, кальций - более 99%, фосфор - 98%; смолисто-асфальтеновые соединения: полярные углеводороды I группы (смолы) - 23%, II группы (асфальтены) - 68%. Следовательно, реализация патентуемого способа позволяет эффективно удалить из перерабатываемого отработанного моторного масла нежелательные примеси - металлосодержащие производные, смолисто-асфальтеновые соединения. Количество полярных углеводородов I группы (смолы) в результате переработки увеличивается, что связано со значительным увеличением содержания смолистых углеводородов в переработанном продукте.From the latter it is seen that a high degree of purification of the used oil sample that has passed the test was obtained from unwanted impurities by the claimed method, which is: metal-containing derivatives: iron - 85%, zinc - 98%, calcium - more than 99%, phosphorus - 98%; resinous-asphaltene compounds: polar hydrocarbons of group I (resins) - 23%, group II (asphaltenes) - 68%. Therefore, the implementation of the patented method allows you to effectively remove unwanted impurities from the processed waste engine oil - metal-containing derivatives, resin-asphaltene compounds. The amount of polar hydrocarbons of group I (resin) as a result of processing increases, which is associated with a significant increase in the content of resinous hydrocarbons in the processed product.
Для сравнения и в качестве контроля осуществляют следующие примеры.For comparison and as a control, the following examples are carried out.
Пример 2. По примеру 1 с тем отличием, что переработку отработанного масла проводят только методом термического окисления, без использования рециркуляции при тех же условиях.Example 2. According to example 1 with the difference that the processing of waste oil is carried out only by thermal oxidation, without the use of recycling under the same conditions.
Результаты испытаний представлены в таблице 1 (графа 4), из которой видно, что элементный состав образца отработанного масла, подвергнутого переработке только методом термического окисления, не изменился. Рафинат по-прежнему плохого качества, а его квалифицированное использование сопряжено с дополнительной очисткой другими методами.The test results are presented in table 1 (column 4), which shows that the elemental composition of the sample of waste oil, processed only by thermal oxidation, has not changed. The raffinate is still of poor quality, and its qualified use involves additional purification by other methods.
Пример 3. По примеру 1 с тем отличием, что переработку отработанного масла проводят только методом экстракции, при этом перед обработкой растворителем экстрагируемое моторное масло предварительно нагревают до температуры 150°С с целью отгона воды и легких углеводородных фракций.Example 3. According to example 1, with the difference that the processing of the used oil is carried out only by the extraction method, while before processing with the solvent, the extracted motor oil is preheated to a temperature of 150 ° C in order to distill off water and light hydrocarbon fractions.
Результаты исследований, представленные в таблице 1 (графа 3), показывают, что химический (компонентный) и элементный состав образца отработанного масла, подвергнутого переработке только методом экстракции селективным низкомолекулярным растворителем, улучшился. Степень очистки от нежелательных примесей составила: металлосодержащие производные: железо - 80%, цинк - 90%, кальций - 95%, фосфор - 67%; смолисто-асфальтеновые соединения: полярные углеводороды I группы (смолы) - 28%, II группы (асфальтены) - 62%. Однако физико-химические характеристики данного продукта не соответствуют показателям, предусмотренным нормативной и технической документацией на продукты, в которые предполагается вовлекать переработанные масла, а именно в качестве компонентов сырья установок каталитического крекинга и замедленного коксования.The research results presented in table 1 (column 3) show that the chemical (component) and elemental composition of the sample of waste oil, processed only by extraction with a selective low molecular weight solvent, has improved. The degree of purification from undesirable impurities was: metal-containing derivatives: iron - 80%, zinc - 90%, calcium - 95%, phosphorus - 67%; resinous-asphaltene compounds: polar hydrocarbons of group I (resins) - 28%, group II (asphaltenes) - 62%. However, the physicochemical characteristics of this product do not correspond to the indicators stipulated by the regulatory and technical documentation for the products into which the processed oils are supposed to be involved, namely, as components of the raw materials of catalytic cracking and delayed coking units.
Из сопоставительного анализа результатов таблицы 1 следует, что степень очистки образца отработанного масла, прошедшего испытания, от нежелательных примесей заявляемым способом значительно лучше по сравнению с очисткой известными методами. Установлено, что использование метода термического окисления отработанного масла в сочетании с сольвентным разделением целесообразно для обеспечения необходимой эффективности очистки отработанных масел от нежелательных примесей, а переработка отработанного масла только термическим окислением или только методом экстракции не обеспечивают современные потребительские, экологические свойства полученных нефтепродуктов без дополнительных стадий очистки.From a comparative analysis of the results of table 1 it follows that the degree of purification of a sample of used oil, which has passed the test, from undesirable impurities by the claimed method is significantly better compared to cleaning by known methods. It has been established that the use of the method of thermal oxidation of used oil in combination with solvent separation is expedient to ensure the necessary efficiency of purification of used oils from undesirable impurities, and the processing of used oil only by thermal oxidation or only by extraction does not provide modern consumer, environmental properties of the obtained oil products without additional purification steps .
Пример 4. По примеру 1 с тем отличием, что в качестве отработанного масла (сырье) используют смесь несортированных отработанных масел (отработанный смазочный материал) с сервисного центра автомобилей УАЗ, слитых из транспортных средств с различными типами двигателей и бывших в эксплуатации в различных транспортных средствах, при различных условиях работы.Example 4. According to example 1 with the difference that as a used oil (raw material) a mixture of unsorted used oils (used lubricant) is used from a service center of UAZ vehicles merged from vehicles with various types of engines and used in various vehicles under various working conditions.
Образец смешанного отработанного смазочного материала характеризуется следующими показателями качества:A sample of mixed waste lubricant is characterized by the following quality indicators:
- плотность при 20°С по методу EN ISO 12185 - 870,5 кг/м3,- density at 20 ° C according to the method of EN ISO 12185 - 870.5 kg / m 3 ,
- вязкость кинематическая при 50°С по методу ГОСТ 33 - 42,8 мм2/с,- kinematic viscosity at 50 ° C according to the method of GOST 33 - 42.8 mm 2 / s,
- температура вспышки в открытом тигле по методу ГОСТ 4333 - 210°С,- flash point in an open crucible according to the method of GOST 4333 - 210 ° C,
- температура застывания по методу ГОСТ 20287 - минус 39°С,- pour point according to the method of GOST 20287 - minus 39 ° C,
- фракционный состав по методу ASTM D 1160 - температура начала кипения 320°С, выход до 500°С - 80%.- fractional composition according to the method of ASTM D 1160 - boiling point 320 ° C, yield up to 500 ° C - 80%.
В результате переработки получают следующие продукты: отгон (вода и легкие углеводородные фракции) в количестве 2,0 масс. % от загруженного сырья, рафинат (базовая основа) - 80 масс. %, пек - 18 масс. %.As a result of processing, the following products are obtained: stripping (water and light hydrocarbon fractions) in an amount of 2.0 mass. % of the loaded raw materials, raffinate (base base) - 80 mass. %, pitch - 18 mass. %
Результаты лабораторного тестирования, в части определения химического (компонентного) и элементного состава образцов отработанного смазочного материала, подвергнутого переработке и прошедшего переработку, представлены в таблице 2 (графа 5). Показана высокая степень очистки образца отработанного смазочного материала, прошедшего испытания, от нежелательных примесей патентуемым способом и составляет: по металлсодержащим производным: железо - 85%, цинк - 99%, кальций - 97%, фосфор - 99%; смолисто-асфальтеновые соединения - полярные углеводороды I группы (смолы) - 21%, II группы (асфальтены) - 67%.The results of laboratory testing, in terms of determining the chemical (component) and elemental composition of the samples of spent lubricant subjected to processing and processing, are presented in table 2 (column 5). A high degree of purification of a sample of spent lubricant that has passed the test from undesirable impurities by the patented method is shown and amounts to: for metal-containing derivatives: iron - 85%, zinc - 99%, calcium - 97%, phosphorus - 99%; resinous-asphaltene compounds - polar hydrocarbons of group I (resins) - 21%, group II (asphaltenes) - 67%.
Для сравнения и в качестве контроля осуществляют следующие примеры.For comparison and as a control, the following examples are carried out.
Пример 5. По примеру 4 с тем отличием, что переработку отработанного смазочного материала проводят только методом термического окисления, без использования рециркуляции при тех же условиях.Example 5. According to example 4 with the difference that the processing of waste lubricant is carried out only by thermal oxidation, without using recirculation under the same conditions.
Результаты лабораторного тестирования образцов, представленные в таблице 2 (графа 4), показывают, что показатели качества смешанного образца отработанного смазочного материала, подвергнутого переработке только методом термического окисления, не улучшились (остались без изменения). Качество рафината остается на уровне исходного сырья. Квалифицированное использование переработанного продукта сопряжено с необходимостью применения дополнительных стадий очистки, т.к. переработка отработанного смазочного материала только термическим окислением не обеспечивает современные потребительские, экологические свойства полученных нефтепродуктов.The results of laboratory testing of the samples, presented in table 2 (column 4), show that the quality indicators of a mixed sample of spent lubricant, processed only by thermal oxidation, did not improve (remained unchanged). The quality of the raffinate remains at the level of the feedstock. The qualified use of the processed product is associated with the need for additional purification steps, as the processing of used lubricant only by thermal oxidation does not provide modern consumer, environmental properties of the resulting petroleum products.
Пример 6. По примеру 4 с тем отличием, что переработку отработанного смазочного материала проводят только методом экстракции при тех же условиях, при этом перед обработкой растворителем экстрагируемое сырье предварительно нагревают до температуры 150°С с целью отгона воды и легких углеводородных фракций.Example 6. According to example 4 with the difference that the processing of the used lubricant is carried out only by the extraction method under the same conditions, while before processing with the solvent, the extracted raw materials are preheated to a temperature of 150 ° C in order to distill off water and light hydrocarbon fractions.
В результате переработки методом экстракции получают следующие продукты: отгон (вода и легкие углеводородные фракции) в количестве 2,0 масс. % от загруженного сырья, рафинат (базовая основа) - 87 масс. %, пек - 11 масс. %.As a result of processing by extraction, the following products are obtained: stripping (water and light hydrocarbon fractions) in an amount of 2.0 mass. % of the loaded raw materials, raffinate (base base) - 87 mass. %, pitch - 11 mass. %
Представленные в таблице 2 (графа 3) результаты лабораторного тестирования показывают довольно высокую степень очистки (кроме фосфора) от нежелательных примесей, которая составила: металлосодержащих производных: железо - 83%, цинк - 84%, кальций - 86%, фосфор - 42%, что значительно хуже, чем при очистке масел патентуемым способом.The laboratory test results presented in table 2 (column 3) show a rather high degree of purification (except phosphorus) from undesirable impurities, which amounted to: metal-containing derivatives: iron - 83%, zinc - 84%, calcium - 86%, phosphorus - 42%, which is significantly worse than when cleaning the oils with a patented method.
Степень очистки по смолисто-асфальтеновым соединениям - полярные углеводороды I группы (смолы) и II группы (асфальтены) не выявлена по причине перераспределения групп углеводородов в процессе сольвентного разделения.The degree of purification for resin-asphaltene compounds — polar hydrocarbons of group I (resins) and group II (asphaltenes) was not identified due to the redistribution of hydrocarbon groups in the process of solvent separation.
Сопоставительный анализ полученных результатов показал, что предложенное сочетание метода термического окисления отработанных смазочных материалов с методом сольвентного разделения с использованием экстракции пропаном обеспечивает достаточную эффективность очистки от нежелательных примесей - металлосодержащих производных, смолисто-асфальтеновых соединений не только одного конкретного масла, но и смеси отработанных смазочных материалов независимо от марки, свойств и состава отработанного смазочного материала.A comparative analysis of the results showed that the proposed combination of the method of thermal oxidation of spent lubricants with the solvent separation method using propane extraction provides sufficient cleaning efficiency from undesirable impurities - metal-containing derivatives, tar-asphaltene compounds, not only one specific oil, but also a mixture of used lubricants regardless of the brand, properties and composition of the used lubricant.
Пример 7. По примеру 4 с тем отличием, что сырье обрабатывают атмосферным воздухом с объемной скоростью подачи воздуха 0,4 час-1 при подъеме температуры до 200°С и атмосферном давлении в течение 8 часов с рециркуляцией 3 масс. % термоокисленного продукта в сырье. Рабочие условия экстракции: температура 90°С, давление 75 кгс/см2, массовое соотношение растворитель : масло соответственно 5:1.Example 7. According to example 4 with the difference that the raw materials are treated with atmospheric air with a volumetric air flow rate of 0.4 hour -1 when the temperature rises to 200 ° C and atmospheric pressure for 8 hours with 3 mass recirculation. % thermally oxidized product in raw materials. Operating conditions for extraction: temperature 90 ° C, pressure 75 kgf / cm 2 , the mass ratio of solvent: oil, respectively, 5: 1.
В результате переработки получают следующие продукты: отгон (вода и легкие углеводородные фракции) в количестве 2,0 масс. % от загруженного сырья, рафинат (базовая основа) - 88 масс. %, пек - 10 масс. %.As a result of processing, the following products are obtained: stripping (water and light hydrocarbon fractions) in an amount of 2.0 mass. % of the loaded raw materials, raffinate (base base) - 88 mass. %, pitch - 10 mass. %
Результаты испытаний представлены в таблице 3, из которой видно, что качественные характеристики образца отработанного смазочного материала, подвергнутого переработке, при изменении условий эксперимента практически не изменились.The test results are presented in table 3, from which it can be seen that the qualitative characteristics of the sample of spent lubricant subjected to processing practically did not change when the experimental conditions changed.
Пример 8. По примеру 4 с тем отличием, что сырье обрабатывают атмосферным воздухом с объемной скоростью подачи воздуха 0,8 час-1 при подъеме температуры до 300°С и атмосферном давлении в течение 2 часов с рециркуляцией 1,5 масс. % термоокисленного продукта в сырье. Рабочие условия экстракции: температура 95°С, давление 65 кгс/см, массовое соотношение растворитель : масло соответственно 4:1.Example 8. According to example 4 with the difference that the raw materials are treated with atmospheric air with a volumetric air flow rate of 0.8 hour -1 when the temperature rises to 300 ° C and atmospheric pressure for 2 hours with recirculation of 1.5 mass. % thermally oxidized product in raw materials. Operating conditions for extraction: temperature 95 ° C, pressure 65 kgf / cm, mass ratio of solvent: oil, respectively 4: 1.
В результате переработки получают следующие продукты: отгон (вода и легкие углеводородные фракции) в количестве 2,0 масс. % от загруженного сырья, рафинат (базовая основа) - 86 масс. %, пек - 12 масс. %.As a result of processing, the following products are obtained: stripping (water and light hydrocarbon fractions) in an amount of 2.0 mass. % of the loaded raw materials, raffinate (base base) - 86 mass. %, pitch - 12 mass. %
Результаты испытаний представлены в таблице 3, из которой видно, что качественные характеристики образца отработанного смазочного материала, подвергнутого переработке, при изменении условий эксперимента практически не изменились.The test results are presented in table 3, from which it can be seen that the qualitative characteristics of the sample of spent lubricant subjected to processing practically did not change when the experimental conditions changed.
Показано, что изменение условий переработки в пределах заявленного диапазона позволяет получить хорошее качество переработанного отработанного смазочного материала.It is shown that changing the processing conditions within the claimed range allows to obtain good quality of the processed waste lubricant.
Для оценки соответствия показателей качества отработанного масла и отработанного смазочного материала (смесь), прошедших очистку от нежелательных примесей предлагаемым способом, требованиям нормативной, технической и методической документации процессов вторичной переработки нефти - установок каталитического крекинга и замедленного коксования выполнен комплекс лабораторных испытаний. To assess the compliance of the quality indicators of used oil and used lubricant (mixture) that have been cleaned from unwanted impurities with the proposed method, the laboratory tests have been carried out using standard, technical and methodological documentation for oil refining processes — catalytic cracking and delayed coking units.
Для постановки экспериментов использовали:For the experiments used:
- Образец отработанного масла, прошедший очистку от нежелательных примесей методом термического окисления в сочетании с сольвентным разделением, аналогично примеру 1.- A sample of used oil that has been purified from unwanted impurities by thermal oxidation in combination with solvent separation, similar to example 1.
- Образец смешанного отработанного смазочного материала, прошедший очистку от нежелательных примесей методами термического окисления в сочетании с сольвентным разделением, аналогично примеру 4.- A sample of a mixed waste lubricant that has been purified from unwanted impurities by thermal oxidation in combination with solvent separation, similar to example 4.
- Образец смешанного отработанного смазочного материала, прошедший очистку от нежелательных примесей методами термического окисления в сочетании с сольвентным разделением, аналогично примеру 7.- A sample of a mixed waste lubricant that has been purified from unwanted impurities by thermal oxidation in combination with solvent separation, similar to example 7.
- Образец смешанного отработанного смазочного материала, прошедший очистку от нежелательных примесей методами термического окисления в сочетании с сольвентным разделением, аналогично примеру 8.- A sample of a mixed waste lubricant that has been purified from unwanted impurities by thermal oxidation in combination with solvent separation, similar to example 8.
- Образец сырья установки каталитического крекинга, полученный при переработке нефти Западно- и Восточно-Сибирских месторождений.- A sample of the raw materials of the catalytic cracking unit obtained during the processing of oil from the West and East Siberian fields.
- Образец сырья установки замедленного коксования, полученный при переработке нефти Западно- и Восточно-Сибирских месторождений.- A sample of the raw materials of the delayed coking unit obtained during the processing of oil from the West and East Siberian fields.
Результаты лабораторных испытаний по показателям качества нормативной, технической и методической документации (А.И. Елшин Производство нефтяных моторных топлив с улучшенными экологическими свойствами. Ангарск: Изд-во АГТА, 2005. - 123 с., Паркаш, С.Справочник по переработке нефти. - пер. с англ. М.И. Фалькович. - М.: Профессия, 2012. - 776 с., Коррозионная стойкость оборудования химических производств. Нефтеперерабатывающая промышленность: Справ, изд. / Под ред. Ю.И. Арчакова, A.M. Сухотина.- Л.: Изд-во «Химия», 1990. - 400 с), имеющим важное практическое значение, представлены в таблице 3.The results of laboratory tests on the quality indicators of normative, technical and methodological documentation (A.I. Elshin Production of petroleum motor fuels with improved environmental properties. Angarsk: AGTA Publishing House, 2005. - 123 pp., Parkash, S. Oil refinery reference book. - Translated from English by M.I. Falkovich. - M .: Profession, 2012. - 776 p., Corrosion Resistance of Chemical Equipment. Oil Refining Industry: Ref., ed. / Under the editorship of Yu.I. Archakov, AM Sukhotina .- L .: Publishing house "Chemistry", 1990. - 400 p), having important practical value, redstavleny in Table 3.
По результатам испытаний (таблица 3) по критическим показателям качества сырья установок каталитического крекинга, замедленного коксования, для образцов отработанного масла и отработанного смазочного материала, подвергнутых испытаниям, получены положительные результаты, соответствующие требованиям нормативной и технической документации. Отмеченное обстоятельство не оказывает отрицательного влияния на продукты, получаемые в процессах каталитического крекинга и замедленного коксования в случае их вовлечения в качестве компонентов сырья установок каталитического крекинга, замедленного коксования. Переработанный отработанный смазочный материал имеет показатели на уровне сырья установки каталитического крекинга, полученный при переработке нефти Западно- и Восточно-Сибирских месторождений, и сырья установки замедленного коксования, полученный при переработке нефти Западно- и Восточно-Сибирских месторождений.According to the test results (table 3) on critical quality indicators of the raw materials of catalytic cracking units, delayed coking, for samples of used oil and used lubricant tested, positive results were obtained that meet the requirements of regulatory and technical documentation. This circumstance does not adversely affect the products obtained in the processes of catalytic cracking and delayed coking if they are involved as components of the raw materials of catalytic cracking and delayed coking plants. The processed waste lubricant has indicators at the level of the feedstock of the catalytic cracking unit obtained during the processing of oil from the West and East Siberian fields, and the feedstock from the delayed coking unit obtained from the processing of oil from the West and East Siberian fields.
Кроме того, исследования показали, что в результате переработки отработанных смазочных материалов образуется остаток - пек. Последнее обусловлено применением метода сольвентного разделения для очистки отработанных смазочных материалов. Визуальной оценкой определено, что пек представляет собой плотный твердый или смолоподобный продукт.In addition, studies have shown that as a result of the processing of used lubricants, a residue is formed - pitch. The latter is due to the use of the solvent separation method for the purification of waste lubricants. A visual assessment determines that pitch is a dense, solid or resinous product.
Для определения физико-химических характеристик пека и его идентификации выполнены следующие испытания, при этом использовали:To determine the physico-chemical characteristics of the pitch and its identification, the following tests were carried out, while using:
- Образец пека, полученный в результате очистки образца отработанного масла от нежелательных примесей методами термического окисления в сочетании с сольвентным разделением, аналогично примеру 1.- Sample pitch obtained by cleaning a sample of waste oil from unwanted impurities by thermal oxidation in combination with solvent separation, similar to example 1.
- Образец пека, полученный в результате очистки образца отработанного смазочного материала (смеси отработанных масел) от нежелательных примесей методами термического окисления в сочетании с сольвентным разделением, аналогично примеру 4.- A sample of the pitch obtained by cleaning a sample of used lubricant (a mixture of used oils) from unwanted impurities by thermal oxidation in combination with solvent separation, similar to example 4.
- Стандартный образец битума нефтяного строительного марки БН 90/10 по ГОСТ 6617-76 изм.1-5.- A standard sample of bitumen of the BN 90/10 oil construction grade according to GOST 6617-76 amendment 1-5.
- Стандартный образец битума нефтяного дорожного марки БНД 90/130 по ГОСТ 22245-90.- A standard sample of bitumen of the BND 90/130 oil road grade in accordance with GOST 22245-90.
Результаты экспериментов представлены в таблице 4.The experimental results are presented in table 4.
Согласно (Герасимова Н.Н. и др. Распределение и состав гетероорганических соединений в нефтях из Верхнеюрских отложений Западной Сибири / Нефтехимия. - 2005. - Т. 45 - №4 - С. 243-251, Магарил, Р.З. Теоретические основы химических процессов переработки нефти. - М.: Изд-во КДУ, 2008. 280 с.) битум - высококонцентрированные растворы асфальтенов в тяжелых маслах и смолах. Из представленных в таблице 4 данных видно, что пек также как и битум идентифицируется как смесь углеводородов, содержащая в достаточном количестве металлосодержащие производные и смолисто-асфальтеновые соединения. Установлено, что пек - продукт, идентичный битуму.According to (Gerasimova N.N. et al. Distribution and composition of heteroorganic compounds in oils from the Upper Jurassic deposits of Western Siberia / Petrochemicals. - 2005. - T. 45 - No. 4 - P. 243-251, Magaril, RZ Theoretical foundations chemical processes of oil refining. - M .: Publishing house of KDU, 2008. 280 p.) bitumen - highly concentrated solutions of asphaltenes in heavy oils and resins. From the data presented in table 4, it can be seen that pitch as well as bitumen is identified as a mixture of hydrocarbons containing a sufficient amount of metal-containing derivatives and tar-asphaltene compounds. It has been established that pitch is a product identical to bitumen.
Кроме того, выполнена оценка влияния пека на соответствие показателей качества битума нефтяного требованиям нормативной и технической документации.In addition, an assessment was made of the influence of pitch on the compliance of petroleum bitumen quality indicators with the requirements of regulatory and technical documentation.
Результаты лабораторного тестирования на соответствие показателей качества пека, имеющих важное практическое значение и входящих в обязательный перечень нормативных требований по качеству битума нефтяного ГОСТ 6617-76 изм.1-5, ГОСТ 22245-90, представлены в таблице 5.The results of laboratory testing for compliance with pitch quality indicators that are of practical importance and are included in the mandatory list of regulatory requirements for the quality of petroleum bitumen GOST 6617-76 amendment 1-5, GOST 22245-90, are presented in table 5.
Из данных таблицы 5 видно, что качество пека соответствует требованиям, предъявляемым к качеству битума нефтяного строительного марки БН 90/10. Отмеченное свидетельствует, что пек обеспечивает необходимые свойства битума, дает возможность использования пека в качестве компонента в производстве нефтяных строительных и дорожных битумов по ГОСТ 6617-76 изм.1-5, ГОСТ 22245-90 и другой нормативной документации.From the data of table 5 it is seen that the quality of the pitch meets the requirements for the quality of bitumen oil construction grade BN 90/10. The noted indicates that pitch provides the necessary properties of bitumen, makes it possible to use pitch as a component in the production of oil construction and road bitumen according to GOST 6617-76 amendment 1-5, GOST 22245-90 and other regulatory documentation.
Таким образом, реализация предлагаемого способа переработки отработанных смазочных материалов различных групп дает возможность утилизировать переработанное заявляемым способом загрязненное различными примесями остаточное сырье непосредственно в компоненты товарных продуктов, при обеспечении качества последних. Способ позволяет расширить сырьевую базу при сравнительно небольших затратах на переработку отработанных смазочных материалов, а за счет небольшого количества стадий технологического процесса снизить энерго- и эксплуатационные затраты. Предлагаемый способ позволяет уменьшить количество растворителя, исключить образование отходов производства и тем самым предотвратить вредное воздействие на окружающую среду.Thus, the implementation of the proposed method for processing waste lubricants of various groups makes it possible to utilize residual raw materials contaminated with the inventive method and contaminated with various impurities directly into the components of marketable products, while ensuring the quality of the latter. The method allows to expand the raw material base at a relatively low cost for the processing of waste lubricants, and due to the small number of stages of the process to reduce energy and operating costs. The proposed method allows to reduce the amount of solvent, to eliminate the formation of waste products and thereby prevent harmful effects on the environment.
Заявляемый технический результат от реализации предлагаемого способа переработки отработанных смазочных материалов различных групп получен не аддитивным вкладом каждого компонента, а за счет суммарного синергетического эффекта.The claimed technical result from the implementation of the proposed method for processing waste lubricants of various groups is obtained not by the additive contribution of each component, but due to the total synergistic effect.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015127335/04A RU2599782C1 (en) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | Recycling method for spent lubricants |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015127335/04A RU2599782C1 (en) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | Recycling method for spent lubricants |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2599782C1 true RU2599782C1 (en) | 2016-10-20 |
Family
ID=57138394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015127335/04A RU2599782C1 (en) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | Recycling method for spent lubricants |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2599782C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1625892A1 (en) * | 1988-03-23 | 1991-02-07 | Научно-Исследовательский Институт Физической И Органической Химии Ростовского Государственного Университета Им.М.А.Суслова | Method of processing of sodium or sodium-calcium plastic lubricant waste |
| US5478463A (en) * | 1989-09-07 | 1995-12-26 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method of reducing sludge and varnish precursors in lubricating oils |
| RU2109037C1 (en) * | 1996-01-23 | 1998-04-20 | Ангарский электролизный химический комбинат | Method of regenerating worked out mineral oils |
| RU2211240C2 (en) * | 2001-04-09 | 2003-08-27 | Жеребцов Владимир Леонидович | Spent motor oil regeneration method |
| RU2335531C1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-10-10 | Павел Иванович Троян | Device and method of processing of spent detergents and lubricants generated in washing of wheelset boxes and railway rolling stock units |
-
2015
- 2015-07-07 RU RU2015127335/04A patent/RU2599782C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1625892A1 (en) * | 1988-03-23 | 1991-02-07 | Научно-Исследовательский Институт Физической И Органической Химии Ростовского Государственного Университета Им.М.А.Суслова | Method of processing of sodium or sodium-calcium plastic lubricant waste |
| US5478463A (en) * | 1989-09-07 | 1995-12-26 | Exxon Chemical Patents Inc. | Method of reducing sludge and varnish precursors in lubricating oils |
| RU2109037C1 (en) * | 1996-01-23 | 1998-04-20 | Ангарский электролизный химический комбинат | Method of regenerating worked out mineral oils |
| RU2211240C2 (en) * | 2001-04-09 | 2003-08-27 | Жеребцов Владимир Леонидович | Spent motor oil regeneration method |
| RU2335531C1 (en) * | 2007-02-26 | 2008-10-10 | Павел Иванович Троян | Device and method of processing of spent detergents and lubricants generated in washing of wheelset boxes and railway rolling stock units |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA3073130C (en) | Low sulfur fuel oil bunker composition and process for producing the same | |
| Audibert | Waste engine oils: rerefining and energy recovery | |
| Kupareva et al. | Technology for rerefining used lube oils applied in Europe: a review | |
| US9458391B2 (en) | Solvent extraction process to stabilize, desulphurize and dry wide range diesels, stabilized wide range diesels obtained and their uses | |
| JP6654622B2 (en) | Integrated manufacturing process for asphalt, raw petroleum coke, and liquid and gas coking unit products | |
| US20100038288A1 (en) | Refining coal-derived liquid from coal gasification, coking, and other coal processing operations | |
| Durrani | Re-refining recovery methods of used lubricating oil | |
| DK181062B1 (en) | Method for co-processing | |
| DK180185B1 (en) | Preparation of a fuel blend | |
| RU2599782C1 (en) | Recycling method for spent lubricants | |
| Bedda et al. | DESULFURIZATION OF LIGHT CYCLE OIL BY EXTRACTION WITH POLAR ORGANIC SOLVENTS. | |
| US4490245A (en) | Process for reclaiming used lubricating oil | |
| RU2632260C1 (en) | Combined electric desalination plant (elou-avtk/bs) of oil processing plant | |
| CA2694821A1 (en) | Solvent extraction process to stabilize, desulfurize and dry cracked wide range diesels, stabilized wide range diesels and their uses | |
| CA2694850A1 (en) | Solvent extraction process to stabilize, desulfurize and dry cracked wide range diesels, stabilized wide range diesels thereby obtained and their uses | |
| US11345866B2 (en) | Process for production of MARPOL compliant bunker fuel from petroleum residues | |
| US11788018B2 (en) | Processes for converting petroleum based waste oils into light and medium distillate | |
| Tsaneva et al. | Is it possible to upgrade the waste tyre pyrolysis oil to finished marketable fuels? | |
| CA2694853A1 (en) | Solvent extraction process to stabilize, desulphurize and dry wide range diesels | |
| RU2815U1 (en) | OIL REGENERATION INSTALLATION | |
| CN109963924B (en) | One-step cryogenic process for crude oil refining | |
| US20190185766A1 (en) | Method for refining fuel oil | |
| Madanhire et al. | Recycling of Used Oil | |
| RU2112010C1 (en) | Method of petroleum raw deasphaltizing | |
| WO2016195609A1 (en) | Method of preparing charge from heavy extract for fluid catalytic cracking and hydrocracking units |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180708 |