CN101831348B - 从废润滑油中分离回收成品油的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

从废润滑油中分离回收成品油的方法及其装置，涉及化工生产方法和设备。所采用的技术是将废润滑油进行脱水、脱汽和脱机械杂质前处理后用刮膜蒸发加超重力旋转场进行多次间隙式精馏或多级连续式精馏的方法；其装置是由原料罐、物料泵以及由刮膜蒸发器、超重力旋转床、冷凝器、冷却器、成品罐、出料泵、重组分接受罐、物料泵、回流调节阀均为1～4个组成间隙式精馏装置或多级连续式精馏装置。本发明的方法具有精馏速度快，产品质量好，回收率高；符合绿色环保要求；与短程蒸馏技术相比设备体积小，精馏效率高，可以对物料进行更加细化的处理，同样处理规模的设备对场地要求相对较低，投资少，真空度要求相对较低。

Description

从废润滑油中分离回收成品油的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种化工生产方法和设备，具体是采用刮膜蒸发结合超重力场精馏从废润滑油中分离回收成品油的方法及其装置。

背景技术

润滑油在各种机械、设备使用过程中，由于受氧化、热分解作用或化学物质和机械杂质的污染，这些被更换下来的油统称为废润滑油，主要有废内燃机油、废齿轮油、废液压油、废专用油(包括废变压器油、废压缩机油、废汽轮机油、废热处理油等)。废润滑油由于收集方面的原因，废润滑油大多数为含有多种技术指标的润滑油基础油的混合物，由于使用过后的废润滑油除含有氧化、裂解、缩合产物外，还混有燃料油、化学物质和大量的机械杂质，如尘埃、金属屑、烟粒等，所以不能重复使用，有的企业就不作任何的处理而作废弃物倒掉，严重的污染环境；有的仅将废润滑油经过滤、脱水、简单的处理后制成假冒的伪劣润滑油销售，废润滑油中应有90％以上的油是可以回收成基础油的，而目前回收废润滑油的方法投入高，工艺复杂，回收成本高，CN10131966A所公开的用多级分子蒸馏技术回收废润滑油的缺点是设备高，同样处理规模的设备对场地要求高，投资高，分离精度又不太高。

发明内容

本发明是为了克服现有再生废润滑油的严重不足，提供一种从废润滑油中分离回收成品油的方法，以间隙多次或连续多级的方法将废润滑油中分离出符合国家标准的各种基础油。本发明还提供了一种实施从废润滑油中分离回收成品油的装置。

本发明是采取如下技术方案予以实现的：一种从废润滑油中分离回收成品油的方法，从废润滑油中分离回收成品油的方法，是将废润滑油进行脱水、脱汽和脱机械杂质进行前处理后再进行蒸馏的方法，其蒸馏的方法是采用刮膜蒸发加超重力旋转场进行多次间隙式精馏或多级连续式精馏的方法，具体操作是经前处理的废润滑油输入原料罐10，将废润滑油从原料罐10中经物料泵9泵入刮膜蒸发器1中进行加热，从刮膜蒸发器1蒸发的蒸汽进入超重力旋转床2进行精馏，分馏出的气体经冷凝器3冷凝成的冷凝液经回流调节阀11，作为回流液回到超重力旋转床(也即是精馏器)2，另一部分的冷凝液即为成品油经冷却器4进入成品罐5，成品经出料泵6出料，第一次或第一级经超重力旋转床2分离后的剩余液作为第二次或第二级分离回收的原料分别进入原料罐10或进入刮膜蒸发器1，升高刮膜蒸发器的温度，重复上述的操作，后一次精馏时的刮膜蒸发器加热温度高于前一次的加热温度，精馏出沸点更高的组分，而精馏的剩余物则作为后一次或后一级精馏的原料，如此重复n次或n级，1≤n≤4，精馏后的重组分从重组分接受罐7经物料泵8输出或由重组分接受罐7直接排出，刮膜蒸发器1的加热温度控制在140～390℃，系统的真空度控制在绝压0.1Pa～100Pa。

采用几次或几级(n为多少)进行精馏，则视需回收的废润滑油原料及回收成品的要求而定，每一次或每一级刮膜蒸发器的加热温度，可根据各次系统的真空度的不同和馏分的要求及原料的性状而设定。

当回收废混合润滑油时可优选采用4次间隙式精馏或4级连续式精馏的方法，

第一次或第一级刮膜蒸发器的加热温度控制在140～180℃，系统真空度为绝压10～25Pa，出料量约为4％～8％，成品油可符合柴油技术指标；

第二次或第二级刮膜蒸发器的加热温度控制在200～240℃，系统真空度为绝压1～5Pa，出料量约为18％～26％，成品油的粘度、闪点可符合MV1100基础油技术指标；

第三次或第三级刮膜蒸发器的加热温度控制在280～320℃，系统真空度为绝压0.5～2Pa，出料量约为30％～46％，成品油的粘度、闪点可符合MV1250基础油技术指标；

第四次或第四级刮膜蒸发器的加热温度控制在350～390℃，系统真空度为绝压0.1～1Pa，出料量约为16％～21％，成品油的粘度、闪点符合MV1350基础油技术指标。

当废润滑油原料为废内燃机油时，可采用3次间隙式精馏或3级连续式精馏的方法，

第一次或第一级刮膜蒸发器的加热温度控制在180～190℃，系统真空度为绝压60～100Pa，出料量约为2％～10％，成品油可符合柴油技术指标；

第二次或第二级刮膜蒸发器的加热温度控制在210～250℃，系统真空度绝压为10～25Pa，出料量约为35％～50％，成品油的粘度、闪点可符合MV1100基础油技术指标；

第三次或第三级刮膜蒸发器的加热温度控制在280～350℃，系统真空度为绝压0.1～5Pa，出料量约为20％～30％，成品油的粘度、闪点可符合MV1350基础油技术指标。

当废润滑油原料为废齿轮油时，可采用2次间隙式精馏或2级连续式精馏的方法，

第一次或第一级刮膜蒸发器的加热温度控制在200～220℃，系统真空度为绝压5～20Pa，出料量约为30％～50％，成品油的粘度、闪点可符合MV1100基础油技术指标；

第二次或第二级刮膜蒸发器的加热温度控制在250～280℃，系统真空度为绝压0.1～5Pa，出料量约为20％～40％，成品油的粘度、闪点可符合MV1350基础油技术指标。

当废润滑油原料为废液压油时，可采用一次间隙式精馏或一级连续式精馏的方法，刮膜蒸发器1的加热温度控制在160～220℃，系统真空为绝压0.1～20Pa，出料量约为70％～90％，成品油的粘度、闪点可符合MV1250基础油技术指标。

当废润滑油原料为废变压器油时，可采用一次间隙式精馏或一级连续式精馏的方法，刮膜蒸发器1的加热温度控制在140～220℃，系统真空度为绝压0.1～30Pa，出料量约为85％～97％，成品油的粘度、闪点符合MV1100基础油技术指标。

各种指标的高纯度基础油，便于润滑油成品的调配。其它杂质，包括添加剂、沥青质、胶质等，均以残渣的形式从重组分接受罐(7)直接排出。

为能实施上述刮膜蒸发加超重力旋转场进行多次间隙式精馏或多级连续式精馏从废润滑油中分离回收成品油的方法，本发明所提供的装置是由原料罐10、物料泵9以及由刮膜蒸发器1、超重力旋转床2、冷凝器3、冷却器4、成品罐5、出料泵6、重组分接受罐7、物料泵8、回流调节阀11均为1～4个，组成间隙式精馏装置或多级连续式精馏装置，各设备之间通过管道连接，

原料罐10的出料管经物料泵9与刮膜蒸发器1的进料口管连接；

超重力旋转床2的外壳切线方向设有进气管2-1与刮膜蒸发器1的出气口管1-1连接，超重力旋转场床的顶部中央设有的出气管2-2与冷凝器的进气管3-1相连；

冷凝器的冷凝液出口一支管连接回流调节阀11，超重力旋转床2的进液管2-3与回流调节阀11的回流支管连接，冷凝器的冷凝液出口另一支管与冷却器4进口管连接，冷却器4的出口管与成品罐5进口管连接，成品罐5出口管与出料泵6连接；

超重力旋转床底部的排液管2-4与重组分接受罐7相连，刮膜蒸发器1的重组分出料管也与重组分接受罐7相连，重组分接受罐7的出料管与物料泵8连接。

当刮膜蒸发器1、超重力旋转床2、冷凝器3、冷却器4、物料泵8、成品罐5、出料泵6、重组分接受罐7、物料泵8、回流调节阀11均为1个时所组成的装置只适合多次间隙式精馏，而多级连续式精馏装置的刮膜蒸发器1、超重力旋转床2、冷凝器3、冷却器4、物料泵8、成品罐5、出料泵6、重组分接受罐7、物料泵8、回流调节阀11均由2～4个组成，装置中前一级的重组分接受罐7用管路经物料泵8与后一级的刮膜蒸发器的进料口管相连。

刮膜蒸发器1可采用市售的通用设备，超重力旋转床2可以用市售填料式的或碟片式或折流式的旋转床，优选超重力填料旋转床，在转子上装有填料，填料随转子一起转动。其转子上装有填料，是气液传质的场所，其中液体在旋转离心力的作用下从填料的内部四周径向通过填料层到达外部，气体在压差的作用下，由填料的外部四周径向通过填料层到达中央出口。

采用本发明的装置从废润滑油中分离回收成品油的方法其特点是废润滑油原料通过物料泵的输送在刮膜蒸发器中呈薄膜状被循环加热，轻组分通过刮膜蒸发器排气口进入超重力填料旋转场装置，重组分分别从刮膜蒸发器和超重力填料旋转场装置的底部回到原料罐；精馏出来的轻组分经冷凝器冷凝后部分作回流液，部分经冷却器冷却进入成品罐，由出料泵输出。

每次都以上次精馏的剩余液作为原料再一次进行超重力填料旋转场精馏，不断往复，直至所需要的所有粘度和闪点组分的再生基础油完全精馏出，所以成品油的质量好，回收率高。

本发明是利用了在高真空条件，利用刮膜蒸发器液体物料被强制呈薄膜加热，原料不易黏附，受热时间短，加热效率高，超重力旋转场又使液体在大的离心力作用下，强制呈薄膜与气体逆流高速接触，保证了气液之间的充分传质传热。由于物料受热时间短，加热效率高，所以本发明具有如下优点：

1、精馏速度快，产品质量好，回收率高，产品的收率可达80％左右；

2、在废润滑油再生过程中，不易产生常压蒸馏所出现的裂解、聚合、碳化、设备堵塞等问题，也不会出现“硫酸白土法”那样产生酸渣、废酸、废水等二次污染物，符合绿色环保要求；

3、设备较常规精馏塔整体高度低得多，设备体积小，精馏效率高等

4、与短程蒸馏技术相比，可以对物料进行更加细化的处理，并且同样处理规模的设备对场地要求相对较低，投资少，真空度要求相对较低，分离精度更高，所分离的组分成分单一，纯度高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2、是本发明的连续蒸馏的工艺流程图

图2所示的为二级连续蒸馏的工艺流程图，在物料泵8后同样继续连接刮膜蒸发器等设备则可组成三级、四级的连续蒸馏装置。

图中标号：1、刮膜蒸发器  2、超重力旋转床  3、冷凝器  4、冷却器  5、成品罐  6、出料泵  7、重组分接受罐  8、9均为物料泵10、原料罐  11、回流调节阀  1-1刮膜蒸发器的排气管  2-1超重力旋转床的进气管  2-2超重力旋转床的进气管  2-3进超重力旋转床的冷凝液管  2-4超重力旋转床的排液管  3-1冷凝器的进气管

图中箭头方向为物料流动方向。

下面结合附图和实施实例对刮膜蒸发与超重力高真空精馏对废润滑油再生工艺进一步说明。但不仅限于如下实施例的工艺条件和废润滑油的品种。

具体实施方式

实施例1采用多次间隙式从废混合润滑油的分离回收成品油

生产装置流程如图1所示：

废润滑油输入原料罐10，经物料泵9将废润滑油泵入刮膜蒸发器1中进行加热，轻组分蒸汽从1-1刮膜蒸发器的排气管出来，沿超重力旋转床2的外壳切线方向进入旋转床的进气管2-2，经过填料层的传质从超重力旋转床2的超重力进入冷凝器的进气管3-1，气体经冷凝器3冷凝成液体，冷凝液经回流调节阀11控制一部分作为回流液经超重力填料床2的中心回流管回到精馏器，另一部分经冷却器4进入成品罐5中，由出料泵6作为成品排出；重组分从刮膜蒸发器1和超重力填料旋转床2的底部回到重组分接受罐7中，每次设定一个工艺条件，精馏出一个目标组分。每次精馏的剩余物作为下次精馏的原料，直至将所有的基础油组分完全分离出来，重组分接受罐7中剩下的为残渣直接排出或用物料泵8将残渣排出。

具体操作：1、经过脱水、脱汽油和脱机械杂质预处理的废润滑油120Kg，存放在原料罐10中；

2.通过物料泵9不断将原料泵入刮膜蒸发器1通过夹层的热媒加热，第一次刮膜蒸发器的加热温度设定为165±10℃，系统的真空度为绝压15Pa，超重力填料旋转场床2将柴油组分精馏出来，进入成品罐5中，出料量为5.4公斤，成品符合柴油技术指标，等柴油完全精馏干净后，出料泵6将柴油排出；

3.第一次精馏剩余的重组分作为第二次操作的原料，升高刮膜蒸发器2的温度到225±10℃，真空度为绝压2.5Pa，重复操作，超重力填料旋转场床2精馏出基础油的组分，出料量为28.3公斤，粘度、闪点符合MV1100基础油技术指标，而重组分接受罐7中精馏的剩余物则作为第三次的原料。

4.第三次将刮膜蒸发器的温度升高到300±10℃，系统真空度为绝压0.8Pa，出料量51.6公斤，粘度、闪点符合MV1250基础油技术指标，而重组分接受罐7中精馏的剩余物则作为第四次的原料。

5.第四次将刮膜蒸发器的温度升高到380±10℃，系统真空度为绝压0.1Pa，出料量22.7公斤，粘度、闪点符合MV1350基础油技术指标，而物料重组分接受罐7中精馏的剩余物则作为残渣，通过循环物料泵8排出。残渣量约为11.8公斤。

实施例2采用两级连续式蒸馏从废齿轮油分离回收成品油

如图2所示：

1、经过脱水和脱机械杂质预处理的废齿轮油100Kg，存放在原料罐T1中；

2.通过物料泵9不断将原料泵入第一级刮膜蒸发器1，通过夹层的热媒加热，刮膜蒸发器1的加热温度设定为210±10℃，系统的真空度为绝压5Pa，超重力填料旋转场床2将基础油组分精馏出来，进入成品罐5中，由物料泵6排出，出料量为43.7公斤，粘度、闪点符合MV1100基础油技术指标；

3.经第一级精馏剩余的重组分进入重组分接受罐7作为第二级精馏的原料，通过物料泵8不断被泵入第二级刮膜蒸发器1，刮膜蒸发器1的加热温度到260±10℃，真空度为绝压0.1Pa，超重力填料旋转床2精馏出基础油的组分，进入成品罐5中，由物料泵6排出，出料量为24.9公斤，粘度、闪点符合MV1350基础油技术指标，而重组分接受罐7中精馏的剩余物则作为废渣排出。

实施例3采用叁级连续式蒸馏从内燃机油分离回收成品油

如图2所示，但在物料泵后再连接一套刮膜蒸发器和超重力填料旋转场床等组成的叁级连续式精馏装置。

1、经过脱水和脱机械杂质预处理的内燃机油100Kg，存放在原料罐10中；

2.通过物料泵9不断将原料泵入第一级刮膜蒸发器1，通过夹层的热媒加热，刮膜蒸发器1的加热温度设定为185±5℃，系统的真空度为绝压80Pa，超重力填料旋转场床2将基础油组分精馏出来，进入成品罐5中，由物料泵6排出，出料量为5.7公斤，成品油可符合柴油技术指标；

3.经第一级精馏剩余的重组分进入重组分接受罐7作为第二级精馏的原料，通过物料泵8不断被泵入第二级刮膜蒸发器1，刮膜蒸发器1的加热温度到220±10℃，真空度为绝压20Pa，超重力填料旋转床2精馏出基础油的组分，进入成品罐5中，由物料泵6排出，出料量为46公斤，成品油的粘度、闪点可符合MV1100基础油技术指标；

4.经第二级精馏剩余的重组分进入重组分接受罐7作为第三级精馏的原料，通过物料泵8不断被泵入第二级刮膜蒸发器1，刮膜蒸发器1的加热温度到300±10℃，真空度为绝压1Pa，超重力填料旋转床2精馏出基础油的组分，进入成品罐5中，由物料泵6排出，出料量为25.4公斤，成品油的粘度、闪点可符合MV1350基础油技术指标；而重组分接受罐7中的废液排出。

实施例4采用单级一次从废液压油分离回收成品油

1、经过脱水和脱机械杂质预处理的废液压油100Kg，存放在原料罐10中；

2.通过物料泵9不断将原料泵入刮膜蒸发器1通过夹层的热媒加热，刮膜蒸发器的加热温度设定为200±10℃，系统的真空度为绝压0.1Pa，超重力填料旋转场床2将基础油组分精馏出来，进入成品罐5中，由物料泵6排出，出料量为87.4公斤，粘度、闪点符合MV1250基础油技术指标，残渣进入重组分接受罐7排出。

实施例5采用单级一次从废变压器油分离回收成品油

1、经过脱水和脱机械杂质预处理的废变压器油60Kg，存放在原料罐10中；

2.通过物料泵9不断将原料泵入刮膜蒸发器1通过夹层的热媒加热，刮膜蒸发器的加热温度设定为180±10℃，系统的真空度为绝压0.5Pa，超重力填料旋转场床2将基础油组分精馏出来，进入成品罐5中，由物料泵6排出，出料量为56.8公斤，粘度、闪点符合MV1100基础油技术指标，残渣进入重组分接受罐7排出。

下面是再生润滑油的各项技术性能指标

标准润滑油的各项技术性能指标

Claims (9)

1.一种从废润滑油中分离回收成品油的方法，是将废润滑油进行脱水、脱汽和脱机械杂质前处理后，再进行蒸馏的方法，其特征在于：其蒸馏的方法是采用刮膜蒸发加超重力旋转场进行多次间隙式精馏或多级连续式精馏的方法，具体操作是经前处理的废润滑油输入原料罐(10)，将废润滑油从原料罐(10)中经物料泵(9)泵入刮膜蒸发器(1)中进行加热，从刮膜蒸发器(1)蒸发的蒸汽进入超重力旋转床(2)进行精馏，分馏出的气体经冷凝器(3)冷凝成的冷凝液经回流调节阀(11)，部分冷凝液作为回流液回到超重力旋转床(2)，另一部分的冷凝液即为成品油经冷却器(4)进入成品罐(5)，成品经出料泵(6)出料，第一次或第一级经超重力旋转床(2)分离后的剩余液作为第二次或第二级分离回收的原料分别进入原料罐(10)或进入刮膜蒸发器，升高刮膜蒸发器的温度，重复上述的操作，后一次精馏时的刮膜蒸发器加热温度高于前一次的加热温度，精馏出沸点更高的组分，而精馏的剩余物则作为后一次或后一级精馏的原料，如此重复n次或n级，1≤n≤4，精馏后的重组分从重组分接受罐(7)经物料泵(8)输出或由重组分接受罐(7)直接排出，刮膜蒸发器(1)的加热温度控制在140～390℃，系统的真空度控制在绝压0.1Pa～100Pa。

2.根据权利要求1所说的从废润滑油中分离回收成品油的方法，其特征在于：回收废混合润滑油时采用4次间隙式精馏或4级连续式精馏的方法，第一次或第一级刮膜蒸发器的加热温度控制在140～180℃，系统真空度为绝压10～25Pa；

第二次或第二级刮膜蒸发器的加热温度控制在200～240℃，系统真空度为绝压1～5Pa；

第三次或第三级刮膜蒸发器的加热温度控制在280～320℃，系统真空度为绝压0.5～2Pa；

第四次或第四级刮膜蒸发器的加热温度控制在350～390℃，系统真空度为绝压0.1～1Pa。

3.根据权利要求1所说的从废润滑油中分离回收成品油的方法，其特征在于：所说的废润滑油为废内燃机油时，采用3次间隙式精馏或3级连续式精馏的方法，

第一次或第一级刮膜蒸发器的加热温度控制在180～190℃，系统真空度为绝压60～100Pa；

第二次或第二级刮膜蒸发器的加热温度控制在210～250℃，系统真空度绝压为10～25Pa；

第三次或第三级刮膜蒸发器的加热温度控制在280～350℃，系统真空度为绝压0.1～5Pa。

4.根据权利要求1所说的从废润滑油中分离回收成品油的方法，其特征在于：所说的废润滑油为废齿轮油时，采用2次间隙式精馏或2级连续式精馏的方法，

第一次或第一级刮膜蒸发器的加热温度控制在200～220℃，系统真空度为绝压5～20Pa；

第二次或第二级刮膜蒸发器的加热温度控制在250～280℃，系统真空度为绝压0.1～5Pa。

5.根据权利要求1所说的从废润滑油中分离回收成品油的方法，其特征在于：所说的废润滑油为废液压油时，采用一次间隙式精馏或一级连续式精馏的方法，刮膜蒸发器(1)的加热温度控制在160～220℃，系统真空为绝压0.1～20Pa。

6.根据权利要求1所说的从废润滑油中分离回收成品油的方法，其特征在于：所说的废润滑油为废变压器油时，采用一次间隙式精馏或一级连续式精馏的方法，刮膜蒸发器(1)的加热温度控制在140～220℃，系统真空度为绝压0.1～30Pa。

7.一种如权利要求1所说的从废润滑油中分离回收成品油的装置，其特征在于：由原料罐(10)、物料泵(9)以及由刮膜蒸发器(1)、超重力旋转床(2)、冷凝器(3)、冷却器(4)、成品罐(5)、出料泵(6)、重组分接受罐(7)、物料泵(8)、回流调节阀(11)均为1～4个组成间隙式精馏装置或多级连续式精馏装置，各设备之间通过管道连接，

原料罐(10)的出料管经物料泵(9)与刮膜蒸发器(1)的进料口管连接；

超重力旋转床(2)的外壳切线方向设有进气管(2-1)与刮膜蒸发器(1)的出气口管(1-1)连接，超重力旋转床的顶部中央设有的出气管(2-2)与冷凝器的进气管(3-1)相连；

冷凝器的冷凝液出口一支管连接回流调节阀(11)，超重力旋转床(2)的进液管(2-3)与回流调节阀(11)的回流支管连接，冷凝器的冷凝液出口的另一支管与冷却器(4)进口管连接，冷却器(4)的出口管与成品罐(5)进口管连接，成品罐(5)出口管与出料泵(6)连接；

超重力旋转床底部的排液管(2-4)与重组分接受罐(7)相连，刮膜蒸发器(1)的重组分出料管也与重组分接受罐(7)相连，重组分接受罐(7)的出料管与物料泵(8)连接。

8.根据权利要求7所说的从废润滑油中分离回收成品油的装置，其特征在于：所说的多级连续式精馏装置，刮膜蒸发器(1)、超重力旋转床(2)、冷凝器(3)、冷却器(4)、成品罐(5)、出料泵(6)、重组分接受罐(7)、物料泵(8)、回流比调节阀(11)均由2～4个组成，装置中前一级的重组分接受罐(7)用管路经物料泵(8)与后一级的刮膜蒸发器的进料口管相连。

9.根据权利要求7所说的从废油中分离回收成品油的装置，其特征在于所说的超重力旋转床(2)是超重力填料旋转床，在转子上装有填料。

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