CN103045342B - 一种废润滑油预处理方法 - Google Patents
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- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
一种废润滑油预处理工艺，属于废润滑油再炼制前的预处理，目的是脱除废油中的非理想组分(如轻烃、水分、汽油、金属微粒、炭粒、灰尘、油泥、添加剂、残渣沥青及机械杂质等)，以得到脱杂的预处理油，其特点包括以下几个步骤：1)过滤废油，脱除大机械杂质；2)加入预处理剂0.5-3.0％，恒定在30℃下搅拌反应20-60分钟；本发明所述的预处理剂为有机絮凝剂和脱金属剂的混合物，二者的混合比例为0.5-1.5∶1(m/m)；3)将反应产物置于蒸馏釜进行常压闪蒸，氮气气体保护，逐步加温，依次蒸出轻烃、水、汽油，最终控制釜温≯200℃，脱除轻烃、水分和汽油；4)进行离心脱渣处理，得到预处理油。
Description
技术领域
本发明涉及一种废润滑油预处理的方法，属废润滑油再生领域。
技术背景
润滑油在使用过程中由于高温及空气的氧化作用，会逐渐老化变质，再加上摩擦部件上磨下来的金属粉末、从环境中进入的杂质和水分，不仅污染了油，而且还能促进润滑油的氧化。于是润滑油的颜色逐渐变浑、酸值上升，并产生沉淀物、油泥、漆膜，从而引起机器的各种故障。所以润滑油在用过一定时间，变质到一定程度后，必须更换，换下来的油就是废油。废油中变质的只是其中部分烃类，约占10％～25％，其余大部分烃类组成仍是润滑油的主要成分，只要除去变质物及杂质，然后按照需要加入各种添加剂，就能把废油再生成质量符合要求的基础油、轻质油品及其它石油产品。
各国对于废油的处置，主要有以下三种方式：(1)再生为燃料油或与重油调合，作为燃料使用；(2)裂化为轻质油品或燃料气，作为燃料使用；(3)再生成为润滑油基础油，用来调合润滑油。
废油再生是一项利国利民的事业，无论从节约石油资源角度，还是从环境保护角度，都应当发展废油再生事业。根据有关部门统计，2007年我国润滑油的消费量达到687.6万吨左右。参考西欧废油可回收率46％，我国每年可以回收的废油量预计为316.3万吨。如果将废油通过相对集中的回收，并采用清洁化的技术进行再生，使它再生为符合质量要求的润滑油基础油，不仅避免了废油处理不当造成的环境污染，而且使废油资源得到了合理的利用，将取得经济效益、社会效益和环境效益的统一协调发展。
废油再生润滑油工艺技术的发展大体经历了酸土法→无酸法→加氢法的过程，目前西方发达国家都把蒸馏-加氢工艺作为废油再生最环保、最具操作性的工艺，并在实际生产中得到了很好的应用，如Snamprogetti S.P.A工艺、KTI工艺、VAXON PROCESS工艺、MOHAWK PROCESS工艺及PROP TECHNOLOGY PROCESS工艺等都是典型的蒸馏-加氢工艺。
废润滑油组成中除含有大部分基础油外，还含有水分、轻烃、金属微粒、炭粒、灰尘、油泥、添加剂、残渣沥青及机械杂质等非理想组分，这些非理想组分会严重影响废油再炼制后续加工的各个环节，如蒸馏、加氢精制、加氢裂化等。
由于废油中清净分散剂的存在，非常有效地保持着固体微粒的分散状态，以次微粒的尺寸分散在废油中，用显微镜观察废发动机油时，可以看到悬浮的固体离子，尺寸在0.1～1μm。废油蒸馏时的热处理作用破坏了清净分散剂之后，这些悬浮的固体杂质就沉积在塔板、填料和炉管上，堵塞通道，会影响废油蒸馏设备的长周期操作；废油进行加氢精制和加氢裂化时，废油中烟炱、添加剂及其分解物，以及金属都会沉积在催化剂表面，会使催化剂失活。
因此，废油的预处理几乎是所有废油再生的第一步，也是很关键的一步。目前公开的技术中，大多没有将废油的絮凝反应和脱金属反应结合起来，只是侧重于一个反应，因而不能兼顾添加剂、烟炱、残渣沥青及金属的脱除，影响了预处理的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废润滑油的预处理方法。
本发明过程是通过化学絮凝反应、闪蒸、离心、过滤等手段，脱除水分、轻烃，并尽可能地除去添加剂、烟炱、残渣沥青及金属。本发明过程如下：
1)用金属丝网(150目)过滤废油，脱除大机械杂质；
2)取步骤1)的废润滑油，向其中加入预处理剂0.5-3.0wt％，恒定在30℃下搅拌反应20-60分钟；
3)将反应产物置于蒸馏釜进行闪蒸，逐步加温，依次蒸出轻烃、水、汽油(氮气气体保护，控制釜温≯200℃)；
4)将脱除轻烃、水分、汽油的物料进行离心脱渣处理；
5)离心完毕，倒出上层清液作为预处理油，分析预处理油相关性质。
本发明所述的预处理剂为一种市售有机絮凝剂(A)和一种市售脱金属剂(B)的混合物，二者的混合比例为0.5-1.5∶1(m/m)。
本发明所述的预处理剂中，有机絮凝剂最好为季铵盐类化合物，脱金属剂最好为磷酸盐类化合物。二者的混合比例为0.9-1.1∶1(m/m)。
本发明的反应机理：本发明使用的有机絮凝剂(A)使分散在废油中的杂质粒子凝聚沉降下来，便于通过过滤或离心手段除去；本发明使用的脱金属剂(B)能与废油中的重金属盐反应，使原来溶于油的有机盐，转变为不溶解的无机盐，经离心除去。将二者复配使用，可达到废油的脱渣脱金属的目的。
本发明方法避免了现有技术中废油蒸馏-加氢精制、加氢裂化过程中存在的工艺问题，用本发明对废油进行预处理，可除去绝大部分机械杂质、添加剂、残渣及金属(可由戊烷不溶物、残炭、磷、烟炱、金属等的大幅下降看出)。
附图说明
图1为废油预处理流程图。
具体实施方式
实施例1
1)用金属丝网(150目)过滤废内燃机油I，脱除大机械杂质；
2)取步骤1)的废润滑油I 400g，向其中加入预处理剂8g，恒定在30℃下搅拌反应20分钟；该预处理剂为一种市售有机絮凝剂A和一种市售脱金属剂B的混合物，A与B混合的质量比为0.9∶1(m/m)；
3)将反应后混合物置于三口瓶进行闪蒸，脱除水分和轻烃(氮气气体保护，控制釜温≯200℃)；
4)将脱除轻烃、水分、汽油的物料进行离心脱渣处理；
5)离心完毕，倒出上层清液作为预处理油，分析预处理油相关性质。
同时，只对废内燃机油I进行闪蒸，脱除水分和轻烃(氮气气体保护，控制釜温≯200℃)，分析脱水烃油的性质，与上述预处理油的性质进行对比，分析结果如表1所示。可以看出，通过该发明所述的方法对废内燃机油I进行预处理，可除去绝大部分机械杂质、添加剂、残渣及金属(可由戊烷不溶物、残炭、磷、烟炱、金属等的下降看出)，达到了预处理的目的。
表1脱水烃油和预处理油性质分析(废内燃机油I)
| 项目 | 脱水烃油 | 预处理油 | 方法 |
| 戊烷不溶物/％ | 1.14 | 0.09 | GB/T8926-1988 |
| 残炭(微量)％ | 2.79 | 0.58 | GB/T17144-1997 |
| 碱值mgKOH/g | 3.72 | 1.84 | SH/T0251-1993 |
| 灰分％ | 1.397 | 0.094 | GB/T508-1985(1990) |
| 酸值，mgKOH/g | 2.44 | 1.26 | GB/T4945-2002 |
| 硫含量μg/g | 0.38 | 0.34 | SH/T0303-1992 |
| 磷％(m/m)％ | 0.12 | ＜0.03 | SH/T0161-1992 |
| 烟炱％ | 1.45 | 0.19 | SH/T0760-2005 |
| 等离子测金属元素铝含量/μg/g | 161.3 | 6.45 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铬含量/μg/g | 23.30 | 1.08 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铅含量/μg/g | 16.74 | 0.68 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素钙含量/μg/g | 1658 | 45.34 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铜含量/μg/g | 76.01 | 44.52 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铁含量/μg/g | 1484 | 52.53 | G/SH018.0234-1998 |
实施例2
1)用金属丝网(150目)过滤废内燃机油II，脱除大机械杂质；
2)取步骤1)的废润滑油II 400g，向其中加入预处理剂8g，恒定在30℃下搅拌反应20分钟；该预处理剂为一种市售有机絮凝剂A和一种市售脱金属剂B的混合物，A与B混合的质量比为1.1∶1(m/m)；
3)将反应后混合物置于三口瓶进行闪蒸，脱除水分和轻烃(氮气气体保护，控制釜温≯200℃)；
4)将脱除轻烃、水分、汽油的物料进行离心脱渣处理；
5)离心完毕，倒出上层清液作为预处理油，分析预处理油相关性质。
同时，只对废内燃机油II进行闪蒸，脱除水分和轻烃(氮气气体保护，控制釜温≯200℃)，分析脱水烃油的性质，与上述预处理油的性质进行对比，分析结果如表2所示。可以看出，通过该发明所述的方法对废内燃机油II进行预处理，可除去绝大部分机械杂质、添加剂、残渣及金属(可由残炭、磷、烟炱、金属等的下降看出)，达到了预处理的目的。
表2脱水烃油和预处理油性质分析(废内燃机油II)
| 项目 | 脱水烃油 | 预处理油 | 方法 |
| 残炭(微量)％ | 3.24 | 0.71 | GB/T17144-1997 |
| 碱值mgKOH/g | 4.75 | 2.12 | SH/T0251-1993 |
| 灰分％ | 0.977 | 0.147 | GB/T508-1985(1990) |
| 酸值，mgKOH/g | 3.24 | 2.63 | GB/T4945-2002 |
| 硫含量μg/g | 0.38 | 0.31 | SH/T0303-1992 |
| 磷％(m/m)％ | 0.076 | 0.048 | SH/T0161-1992 |
| 烟炱％ | 1.91 | 0.33 | SH/T0760-2005 |
| 等离子测金属元素铝含量/μg/g | 43.99 | 2.68 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铬含量/μg/g | 7.34 | 0.54 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铅含量/μg/g | 71.99 | 1.38 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素钙含量/μg/g | 2053 | 37.83 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铜含量/μg/g | 61.47 | 19.37 | G/SH018.0234-1998 |
| 等离子测金属元素铁含量/μg/g | 479.0 | 15.36 | G/SH018.0234-1998 |
Claims (3)
1.一种废润滑油预处理工艺，其特征是包括下列步骤：
1）用金属丝网过滤废油，脱除大机械杂质；
2）取步骤1）的废润滑油，向其中加入预处理剂，预处理剂与废润滑油的质量比为0.5-3.0%，恒定在30℃下搅拌反应20-60分钟，该预处理剂为一种市售有机絮凝剂A和一种市售脱金属剂B的混合物，A与B混合的质量比为0.5-1.5：1，有机絮凝剂A为季铵盐类化合物，脱金属剂B为磷酸盐类化合物；
3）将反应产物置于蒸馏釜进行常压闪蒸，氮气气体保护，逐步加温，依次蒸出轻烃、水、汽油，最终控制釜温≯200℃，脱除轻烃、水分和汽油；
4）将脱除轻烃、水分、汽油的物料进行离心脱渣处理；
5）离心完毕，倒出上层清液作为预处理油。
2.根据权利要求1所述的废润滑油预处理工艺，其特征是金属丝网为150目。
3.根据权利要求1或2所述的废润滑油预处理工艺，其特征是有机絮凝剂A和脱金属剂B混合的质量比为0.9-1.1：1。
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