CN103484157B - 废润滑油生产柴油的方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了废润滑油生产柴油的方法，将废润滑油和催化剂加热至180-410℃反应，将此温度下产生的馏分冷凝得到的油相为粗柴油，粗柴油精制后为柴油产品，使用的催化剂由1-10wt%氧化铁，1-10wt%氧化镁，20-40wt%γ-Al₂O₃和/或η-Al₂O₃，3-20wt%氧化钙和20-40wt%二氧化硅组成。本发明还提出了用于该方法的生产装置，包括反应釜、预热罐、燃烧器、冷凝器、油气分离器、气水分离器、温度传感器、气相催化器、原料罐和燃料油罐等，燃料在燃烧器的燃烧室内点火，烟道内的热量可加热预热罐内物料，燃烧室可进一步加热反应釜并保持在180-410℃，反应釜内蒸发物经气相催化剂催化后送入或直接送入冷凝器内冷凝，冷凝物经油气分离器、气水分离器处理后精制得到柴油，其柴油收率可达到85%以上。

Description

废润滑油生产柴油的方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种由废润滑油生产柴油的方法，以及使用该方法的装置，属于废油处理技术领域。

背景技术

多数类型的机械都要使用润滑油，这是由于润滑油可以减少机械间或部件间的摩擦力，以保护机械或部件的表面、减少磨损，延长机械的使用寿命。润滑油是石油提炼基础油加添加剂并精制得到的，其产量约占石油产品总量的2%左右。由于不同类型机械的使用环境差异较大，因此润滑油在各种复杂环境中容易因发生物理或化学变化而变质成为废润滑油。

对于废润滑油的处理，目前国内外大多将废润滑油再生后使用，其过程为:废润滑油经沉降、过滤、吸附除去大部分杂质后，再经脱水降低其含水量，然后将处理过的废润滑油加氢精制以去除废油中的氧化物、含硫化合物、卤素化合物、氮化物以及重金属化合物等物质，最后经调合后得到可使用的再生润滑油。但是上述再生工艺无法彻底除去废润滑油的杂质，再生润滑油仍含有一些杂质，这些杂质的存在降低了再生润滑油的质量；再有，废润滑油再生工艺复杂，能耗很高，容易对环境造成污染；此外，最终得到的油品需要额外加入其他物质调合后才能作为再生润滑油使用，这使得废润滑油再生工艺更为复杂，且成本较高，不利于推广使用。

由于废润滑油再生工艺具有上述技术问题，且本领域技术人员对于上述问题一直找不到更好的解决方法，因此现在的研究已经转变方向，更多地关注将废润滑油轻质化为燃料直接使用的途径，如中国专利文献CN101029247A公开了一种用废润滑油生产柴油的方法，其先将废润滑油装入蒸馏釜内加热蒸馏，同时在蒸馏釜内加入废润滑油重量0.5-2%的丝光沸石作为催化剂，蒸馏温度控制在125-380℃完成初馏，得到的蒸馏液再放入搅拌机内，并加入蒸馏液重量1-1.5%的工业硫酸搅拌2-3小时，然后静置3-5小时；取上清液加入搅拌机内，再加入上清液重量1-1.5%的工业硫酸进行搅拌2-3小时候静置3-5小时，之后再取上清液加入搅拌机内，加入上清液重量1-1.5%的氢氧化钠，氢氧化钠的浓度为25-30%，搅拌2-3小时后，再静置3-5小时，得到的上清液即为柴油。

上述废润滑油制柴油工艺能够直接得到柴油燃料，工艺简单、易于推广。但是，上述工艺在对蒸馏液进行多次加酸、加碱过程中会产生大量酸碱废液，这些废液处理不当容易对环境造成污染；而且，上述工艺需大量时间搅拌和静置液体，工艺周期长、生产效率低；此外，上述工艺需对蒸馏液进行多次取上清液并处理的过程，最终得到的上清液才是柴油产品，因而上述工艺的柴油收率较低，且取上清液操作的随意性很大，很容易影响柴油产品的质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中在对蒸馏液进行处理时会产生大量废液，废液容易污染环境，而且，现有技术的工艺周期长、效率低；进而提出一种环保、高效的废润滑油生产柴油的方法。

本发明所要解决的又一技术问题是现有技术中对蒸馏液进行多次取上清液并处理后，最终得到的上清液才是柴油产品，柴油收率较低；进而提出一种高收率的废润滑油生产柴油的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种废润滑油生产柴油的方法，包括如下步骤，

（1）向预热后的废润滑油内加入催化剂，加热并保持在180-410℃，得到在上述温度下蒸出的馏分；

（2）将所述馏分冷凝得到的油相物精制即可；

所述催化剂由以下重量百分比的组分组成：氧化铁1-10%，氧化镁1-10%，γ-Al₂O₃和/或η-Al₂O₃20-40%，氧化钙3-20%，二氧化硅20-40%。

所述预热后的废润滑油温度为100-260℃；步骤（1）中，开始加热的升温速率为0.3-3℃/min。

所述加热的温度为340-370℃。

所述催化剂重量为所述废润滑重量的0.05-5%。

先将所述馏分一段冷凝得到重质油相物和气相物，再将所述气相物二段冷凝得到轻质油相物；将所述重质油相物精制得到重质柴油，将所述轻质油相物精制得到轻质柴油。

在此基础上，本发明提出一种废润滑油生产柴油的装置，包括

反应釜，设置有釜进油口，上部或顶部设置有蒸汽出口；

预热罐，设置有罐进油口和第一出油口，所述第一出油口与所述釜进油口相连通；

加热设备，包括相互连接的控制部件和释热部件，至少部分所述释热部件设置于所述反应釜和预热罐内，或者所述释热部件内部分别与所述反应釜和预热罐的内部相连通；

冷凝器，设置有进口和出口，所述冷凝器的进口与所述反应釜的蒸汽出口相连通；

油气分离器，设置有进口、出气口和出油口，所述油气分离器的进口与所述冷凝器的出口相连通；

气水分离器，包括进口和出水口，所述气水分离器的进口与所述油气分离器的出气口相连通；

用于测定所述反应釜内温度的测温器，所述测温器的感温部位设置于所述反应釜内。

还包括设置在所述反应釜和冷凝器之间的气相催化器，所述气相催化器包括反应室和设于所述反应室内的催化床层，所述反应室分别与所述反应釜的蒸汽出口和所述冷凝器的进口相连通，所述反应室上开设有可开启或密闭的门体，所述催化床层可通过开设该门体的位置进出所述反应室。

所述预热罐设置于所述反应釜的一侧，所述预热罐的侧壁与所述反应釜的侧壁相连接；所述加热设备中，所述控制部件为燃烧器，所述释热部件包括位于所述反应釜内的燃烧室、引导罩和位于所述预热罐内的烟道；所述燃烧室、引导罩和烟道上均设置有进口和出口，所述引导罩内设一腔室；所述燃烧器和燃烧室的进口相连通，所述燃烧室的出口通过所述引导罩的进口与其内部腔室相连通，所述烟道的进口通过所述引导罩的出口与其内部腔室相连通；

所述装置还包括烟囱，所述烟囱的进口穿过预热罐壁与所述烟道的出口相连通，所述烟囱内还设置有烟雾净化器和可启闭的挡烟板。

所述测温器为温度传感器，所述燃烧器内设置有用于调节燃料供应量的调节器，所述温度传感器和调节器相连接，所述调节器可根据温度传感器的输出值控制燃料器内的燃料供应量。

还包括设置有出口的原料罐，所述预热罐的下部或底部设置有第二出油口，所述预热罐的罐进油口通过阀体择一与所述预热罐的第二出油口或所述原料罐的出口相连通；所述预热罐的罐进油口可用作所述预热罐的第一出油口。

所述反应釜上设置有液位传感器和安全阀，所述反应釜内设置有搅拌桨，所述反应釜、预热罐和气相催化器的外壁上均设置有保温层。

连接所述预热罐的罐进油口与预热罐的第二出油口的管线上设置有第一电磁阀，连接所述预热罐的罐进油口与原料罐的出口的管线上设置有第二电磁阀，所述液位传感器与第一电磁阀和第二电磁阀相连接，所述第一电磁阀和第二电磁阀可根据所述液位传感器的输出值控制启闭。

还包括燃料油罐，设有进口和出口，所述燃料油罐的进口通过阀体择一与所述预热罐的第二出油口或所述原料罐的出口相连通，所述燃料油罐的出口与所述燃烧器内部相连通。

还包括调压器和阻火器，均设有进口和出口，所述气水分离器上设置有出气口，所述气水分离器的出气口与阻火器的进口相连通，所述阻火器的出口与调压器的进口相连通，所述调压器的出口与所述燃烧器内部相连通；

所述冷凝器包括设置有进口和出口的一段冷凝器和二段冷凝器，所述油气分离器包括设置有进口、出油口和出气口的一段油气分离器和二段油气分离器，所述一段冷凝器的进口与所述反应釜的蒸汽出口相连通，所述一段冷凝器的出口与所述一段油气分离器的进口相连通，所述一段油气分离器的出气口与所述二段冷凝器的进口相连通，所述二段冷凝器的出口与所述二段油气分离器的进口相连通；所述气水分离器的进口与所述二段油气分离器的出气口相连通。

本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果：

（1）本发明所述废润滑油生产柴油的方法，包括将废润滑油预热，然后向预热后的所述废润滑油中加入催化剂并加热至180-410℃，得到在上述温度下蒸出的馏分；将所述馏分冷凝得到得到粗柴油，再将所述粗柴油精制即可；所述催化剂由以下重量百分比的组分组成：氧化铁1-10%，氧化镁1-10%，γ-Al₂O₃和/或η-Al₂O₃20-40%，氧化钙3-20%，二氧化硅20-40%。

裂化催化剂含有B酸中心和L酸中心，其中L酸中心位于催化剂基质中，主要作用是促进大分子烃类裂化为中等大小的烃类分子，但是浓度过高的L酸中心容易引起脱氢、缩合反应，造成碳化；B酸中心主要分布在催化剂晶体内，可以形成正碳离子，继而使接触正碳离子的烃类裂化成小分子烃类。通常裂化催化剂中的B酸中心浓度高于L酸中心且两者浓度难于调节，因此废润滑油生产柴油通常都是使废润滑油在催化剂作用下高温裂化形成不同分子大小的多种烃类，再通过分馏、萃取等分离过程将烃类中的柴油组分提取出来，不仅生产工艺复杂、耗能高、污染大，而且柴油收率很低，大量废润滑油无法有效地转化为柴油，而是转化为了利用率低的小分子烃类。本申请申请人经研究发现只要将1-10wt%的氧化铁、1-10wt%的氧化镁、20-40wt%的γ-Al₂O₃和/或η-Al₂O₃、3-20wt%的氧化钙和20-40wt%的二氧化硅组分组成的催化剂在180-410℃下加热后，催化剂内部分B酸中心会脱羟基，这部分B酸中心转化为L酸中心，从而使L酸中心的浓度大大提高，同时这种调整也使得催化剂上B酸中心和L酸中心的分布更为均匀；废润滑油在该种催化剂的作用下，其中的重质烃类被裂化为C₁₁-C₂₂大小的烃类，同时只生成很少量的小分子烃类，C₁₁-C₂₂烃类是柴油的组分，沸点在180-390℃范围内，因此裂化成的烃类很容易在180-410℃的裂化温度被蒸馏出来，将上述温度下蒸馏出来的馏分冷凝出油相物后，油相物即为包含高含量柴油组分的粗油，再将这种粗油进行简单的精制即得到可直接使用的高品质柴油产品。该种方法得到的柴油组分可达到85%以上的高收率，而且工艺简单、节约能源，避免了现有工艺会产生大量废液污染环境、工艺周期长、效率低、柴油收率低的问题。

（2）本发明所述废润滑油生产柴油的方法，所述加热的温度为340-370℃。在该温度段内使用催化剂进行废润滑油的催化裂化可以进一步提高柴油组分的收率，从而使得更多的废润滑油能够被有效地转变为柴油产品供使用。

（3）本发明所述废润滑油生产柴油的方法，所述加热为缓慢升温过程，升温速率为0.3-3℃/min。废润滑油是热的不良导体，以这一速率缓慢升温可以减少靠近加热热源的废润滑油因剧烈升温而发生的焦化和缩合问题。

（4）本发明所述废润滑油生产柴油的装置，包括反应釜，设置有釜进油口，上部或顶部设置有蒸汽出口；预热罐，设置有罐进油口和第一出油口，所述第一出油口与反应釜的釜进油口相连通；加热设备，包括相互连接的控制部件和释热部件，至少部分所述释热部件设置于所述反应釜和预热罐内，或者所述释热部件内部分别与所述反应釜和预热罐的内部相连通；冷凝器，设置有进口和出口，所述冷凝器的进口与所述反应釜的蒸汽出口相连通；油气分离器，设置有进口、出气口和出油口，所述油气分离器的进口与所述冷凝器的出口相连通；气水分离器，包括进口和出水口，所述气水分离器的进口与所述油气分离器的出气口相连通；用于测定所述反应釜内温度的测温器，所述测温器的感温部位设置于所述反应釜内。

采用上述装置，首先将废润滑油送入预热罐中进行预热，预热后的废润滑油送入反应釜内继续加热并加入催化剂，通过观察测温器显示的温度控制加热设备通过释热部件将反应釜内的废润滑油缓慢加热至180-410℃，反应釜内蒸出的蒸汽通过管线进入冷凝器内进行冷凝，冷凝物依次进入油气分离器中分离后，得到油相物即为粗柴油，将粗柴油精制后即为柴油产品。按照上述方式使用本发明的生产装置，可以使柴油收率达到85%以上，废润滑油得到了有效地利用。而且，本发明生产装置简单、工艺流程短，用废润滑油生产柴油的效率很高，适于广泛推广应用。

（5）本发明所述废润滑油生产柴油的装置，由于蒸汽中含有的油相物并不完全是柴油组分，里面还含有一定量的重质烃类，使蒸汽进入气相催化器进行进一步的催化裂化，可以使蒸汽中的重质烃催化裂化生成柴油，从而进一步提高了分离后粗油中的柴油组分含量。

（6）本发明所述废润滑油生产柴油的装置，所述加热设备包括位于所述反应釜内的燃烧室、引导罩和位于所述预热罐内的烟道；所述燃烧室、引导罩和烟道上均设置有进口和出口，所述引导罩内设一腔室；所述燃烧器和燃烧室的进口相连通，所述燃烧室的出口通过所述引导罩的进口与其内部腔室相连通，所述烟道的进口通过所述引导罩的出口与其内部腔室相连通；所述装置还包括烟囱，所述烟囱的进口穿过预热罐壁与所述烟道的出口相连通，所述烟囱内还设置有烟雾净化器和可启闭的挡烟板。

燃烧器内的油料通过喷嘴喷入燃烧室中并在其内点火燃烧，该部分热量用于加热反应釜内的废润滑油和催化剂，燃烧室内产生的烟气经引导罩进入烟道，这部分热量用于加热预热罐内的废润滑油，以充分利用燃烧产生的余热，最后降温后的烟气由烟囱排出。烟囱内的挡烟板用于控制烟道内的烟量，当烟囱出口的温度低于预热罐时，说明烟道内的烟气温度较预热罐低，为了避免预热罐内的热量被烟气反吸收，开启挡烟板排出烟道内的烟气，并且由于燃烧室内的高温烟气会源源不断地补充过来，因此不会造成烟道温度降低，当烟囱出口的温度不低于预热罐时，关闭挡烟板禁止出烟，将烟气用于加热预热罐内油体。烟雾净化器可减少含硫气体、含尘气体的排放量。

（7）本发明所述废润滑油生产柴油的装置，还包括设置有出口的原料罐，所述预热罐的下部或底部设置有第二出油口，所述预热罐的罐进油口通过阀体择一与所述预热罐的第二出油口或所述原料罐的出口相连通；所述预热罐的罐进油口可用作所述预热罐的第一出油口。所述反应釜上设置有液位传感器和安全阀，所述反应釜内设置有搅拌桨。

通过泵体将预热罐出油口引出的废润滑油送回罐进油口处，构成预热罐内油料的循环，使油料温度均匀，减少了因局部温度过高而发生碳化的问题，也减少了因局部过热碳化而损失的催化剂量，从而减少了油料在燃烧室壁上焦结导致的传热受阻问题。

由于反应釜内的物料源源不断被蒸发出去，因此需要通过液位传感器来观察釜内的液位，当液位较低时，通过预热罐向反应釜内补充废润滑油，同时通过原料罐向预热罐内内补充废润滑油。安全阀可以适时释放气体泄压，避免发生爆炸，提供了安全保障。搅拌桨既可以使气化沸腾的传质向液体表面扩散又可以使搅拌形成的漩涡加大对容器内表面的冲刷，可以使反应釜内催化剂与原料的混合均匀，减少了反应釜内缩合和焦化的问题，使反应釜内温度分布均匀，反应效率提高。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被理解，本发明结合附图和具体实施方式对本发明的内容进行进一步的说明；

图1为本发明所述废润滑油生产柴油装置的结构示意图；

图2为本发明所述气相催化器的结构示意图；

图3为本发明所述带有气相催化器的废润滑油生产柴油装置的结构示意图；

图4为本发明所述带有气相催化器、烟囱、液位传感器、安全阀、原料罐、燃料油罐、调压器和阻火器的废润滑油生产柴油装置的结构示意图；

其中附图标记为：1-反应釜，2-釜进油口，3-蒸汽出口，4-预热罐，5-罐进油口，6-第一出油口，7-加热设备，8-冷凝器，9-油气分离器，10-气水分离器，11-温度传感器，12-气相催化器，13-反应室，14-门体，15-燃烧器，16-燃烧室，17-引导罩，18-烟道，19-烟囱，20-烟雾净化器，21-挡烟板，22-原料罐，23-第二出油口，24-液位传感器，25-安全阀，26-搅拌桨，27-第一电磁阀，28-第二电磁阀，29-燃料油罐，30-调压器，31-阻火器，32-脱水器，33-储气罐，34-过滤网，35-排污阀。

具体实施方式

实施例1

向预热至100℃的5t废润滑油中加入2.5kg催化剂后混合，以0.7℃/min的速率缓慢升温并保持在180℃，将180℃下蒸出的馏分经常温水冷凝、油气分离、气水分离后得到的油相为粗柴油，所述粗柴油经脱色、添加稳定剂和抗蜡剂即得到柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的柴油收率为85%。

所述催化剂由氧化铁1%，氧化镁1%，γ-Al₂O₃10%，η-Al₂O₃30%，氧化钙18%和二氧化硅40%组成。

实施例2

向预热至120℃的5t废润滑油中加入5kg催化剂后混合，以1℃/min的速率缓慢升温并保持在340℃，将340℃下蒸出的馏分经常温水冷凝、油气分离、气水分离后得到的油相为粗柴油，所述粗柴油经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的柴油收率为87.5%。

所述催化剂由氧化铁10%，氧化镁1%，γ-Al₂O₃40%，氧化钙29%和二氧化硅20%组成。

实施例3

向预热至200℃的5t废润滑油中加入5kg催化剂后混合，以0.8℃/min的速率缓慢升温并保持在365℃，将365℃下蒸出的馏分经常温水冷凝、油气分离、气水分离后得到的油相为粗柴油，所述粗柴油经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的柴油收率为89%。

所述催化剂由氧化铁1%，氧化镁10%，γ-Al₂O₃20%，η-Al₂O₃20%，氧化钙29%和二氧化硅20%组成。

实施例4

向预热至260℃的1kg废润滑油中加入2g催化剂后混合，以3℃/min的速率缓慢升温并保持在357℃，将357℃下蒸出的馏分经常温水冷凝、油气分离、气水分离后得到的油相为粗柴油，所述粗柴油经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的柴油收率为86%。

所述催化剂由氧化铁5%，氧化镁8%，η-Al₂O₃20%，氧化钙27%和二氧化硅40%组成。

实施例5

向预热至180℃的1t废润滑油中加入11kg催化剂后混合，以2℃/min的速率缓慢升温并保持在360℃，将360℃下蒸出的馏分经常温水冷凝、油气分离、气水分离后得到的油相为粗柴油，所述粗柴油经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的柴油收率为87%。

所述催化剂由氧化铁10%，氧化镁10%，η-Al₂O₃35%，氧化钙20%和二氧化硅25%组成。

实施例6

向预热至150℃的1t废润滑油中加入50kg催化剂后混合，以2.5℃/min的速率缓慢升温并保持在370℃，将370℃下蒸出的馏分经常温水冷凝、气液分离、油水分离后得到的油相为粗柴油，所述粗柴油经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的柴油收率为92%。

所述催化剂由氧化铁10%，氧化镁7%，η-Al₂O₃40%，氧化钙3%和二氧化硅40%组成。

实施例7

向预热至220℃的8t废润滑油中加入8kg催化剂后混合，以0.3℃/min的速率缓慢升温并保持在410℃，将410℃下蒸出的馏分经340℃热蒸汽一段冷凝、一段油气分离后得到重质油相物和气相物，将气相物经常温水二段冷凝、二段油气分离后得到轻质油相物，将重质油相物经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到重质柴油产品，将轻质油相物经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到轻质柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的总柴油收率为87%。

所述催化剂由氧化铁5%，氧化镁5%，η-Al₂O₃35%，氧化钙15%和二氧化硅40%组成。

实施例8

向预热至240℃的6t废润滑油中加入60kg催化剂后混合，以0.5℃/min的速率缓慢升温并保持在380℃，将380℃下蒸出的馏分经340℃热蒸汽一段冷凝、一段气液分离后得到重质冷凝物和气相物，将气相物经常温水二段冷凝、二段气液分离后得到轻质冷凝物，将重质冷凝物油水分离后得到的油相为重质粗柴油，经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到重质柴油产品，将轻质冷凝物油水分离后得到的油相为轻质粗柴油，经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂即得到轻质柴油产品，上述废润滑油生产柴油工艺的总柴油收率为85%。

所述催化剂由氧化铁5%，氧化镁7%，γ-Al₂O₃20%，η-Al₂O₃19%，氧化钙14%和二氧化硅35%组成。

上述实施例中催化剂的制备方法为:将氧化铁、氧化镁、二氧化钛、氧化钙和γ-Al₂O₃和/或η-Al₂O₃混合均匀形成预混物，向预混物中加入相当于预混物重量5-10%的水，继续混合并成型为颗粒，将颗粒置于70-130℃下干燥2-8h即可。以上实施例催化剂的制备方法不仅限于上述方法，任何能够制备出以上实施例中特定组分催化剂的方法均适用于本发明。

对比例1

将1t废润滑油装入蒸馏釜中并加入废润滑油重量0.8%的丝光沸石作为催化剂，加热温度控制在150℃，得到蒸馏液500kg，加入搅拌机内并加入工业硫酸5kg，得到上清液460kg，再将上清液加入搅拌机内，同时将4.6kg氢氧化钠配制成30%浓度的水溶液加入搅拌机中，搅拌2小时后再静置3小时，得到上清液即为柴油，柴油收率为38%。

对比例2

将1t废润滑油装入蒸馏釜中并加入废润滑油重量1.5%的丝光沸石作为催化剂，加热温度控制在360℃，得到蒸馏液600kg，加入搅拌机内并加入工业硫酸9kg，得到上清液540kg，再将上清液加入搅拌机内，同时将8kg氢氧化钠配制成30%浓度的水溶液加入搅拌机中，搅拌3小时后再静置5小时，得到上清液即为柴油，柴油收率为41%。

实施例1-8工艺方法所使用的由废润滑油生产柴油方法的生产装置，其结构如图1所示，包括反应釜1，设置有釜进油口2，上部或顶部设置有蒸汽出口3，所述釜进油口2的位置可以根据需要设置，在本实施例中，所述釜进油口2和蒸汽出口3均设置在反应釜1的顶部。预热罐4，设置有罐进油口5和第一出油口6，所述第一出油口6通过带有泵体的管线与所述釜进油口2相连通，以源源不断向反应釜1中补充油料，在本实施例中，所述罐进油口5和第一出油口6设置在预热罐4的顶部，所述预热罐4设置于所述反应釜1的一侧，所述预热罐4的侧壁与所述反应釜1的侧壁相连接。加热设备7，包括相互连接的控制部件和释热部件，至少部分所述释热部件设置于所述反应釜1和预热罐4内，或者所述释热部件内部分别与所述反应釜1和预热罐4的内部相连通，其中，所述控制部件和释热部件的具体类型可根据实际需要进行选择，现有技术中任何可控制释热部件释放热量大小的设备均可作为控制部件使用，任何可释放出热量加热反应釜1内物料的设备均可作为释热部件使用，在本实施例中，所述加热设备7中，所述控制部件为燃烧器15，所述燃烧器15可选择现有技术中的任意类型，本实施例优选双燃料两段火渐进式燃烧器15，所述释热部件包括位于所述反应釜1内的燃烧室16、引导罩17和位于所述预热罐4内的烟道18；所述燃烧室16为一根大内径的管道，所述烟道18为多根内径相对燃烧室16较小的管道，所述燃烧室16的内径根据所述燃烧器15说明书提供的性能参数得到，所述燃烧室16和烟道18的每一管道的两端均分别设置有进口和出口，所述引导罩17内设一腔室，所述引导罩17一侧的侧壁上开设有一个大内径进口、相对另一侧的侧壁上开设有多个小内径出口，所述燃烧器15和燃烧室16的进口相连通，所述燃烧室16的出口通过所述引导罩17的大内径进口与其内部腔室相连通，所述烟道18每一管道的进口通过所述引导罩17的出口与其内部腔室相连通。冷凝器8，设置有进口和出口，所述冷凝器8的进口与所述反应釜1的蒸汽出口3相连通，所述冷凝器8可根据需要选择现有技术中的任何类型，在本实施例中，所述冷凝器8为内部设置有冷凝水流道和物料流道的结构，通过冷凝水间接冷却物料流道中来自反应釜1的蒸发物，所述进口和出口设置在所述冷凝器8的两侧。油气分离器9，设置有进口、出气口和出油口，所述油气分离器9的进口与所述冷凝器8的出口相连通，所述油气分离器9可根据需要选择现有技术中的任何类型，在本实施例中，所述油气分离器9为内腔很大的罐体，所述进口设置在油气分离器9的中部，所述出气口设置在油气分离器9的顶部，所述出油口设置在油气分离器9的底部。气水分离器10，包括进口和出水口，所述气水分离器10的进口与所述油气分离器9的出气口相连通，所述气水分离器10可根据需要选择现有技术中的任何类型，在本实施例中，所述气水分离器10为底部具有出水阀门的筒体，所述进口设置在气水分离器10的上部。用于测定所述反应釜1内温度的测温器，所述测温器的感温部位设置于所述反应釜1内，测温器的类型可根据需要选择，在本实施例中，所述测温器为温度传感器11，所述燃烧器15内设置有用于调节燃料供应量的调节器，所述调节器内存储有温度阈值，所述温度传感器11和调节器相连接，所述调节器可根据温度传感器11的输出值控制燃料器内的燃料供应量。当温度传感器11输出的温度值超过调节器内的温度阈值时，调节器控制燃烧器15减少燃料供应，当温度传感器11输出的温度值不超过调节器内的温度阈值时，调节器控制燃烧器15继续供给燃料，由此可精确控制反应釜1内的温度。

使用上述装置按照实施例1-8所述方法生产柴油时，首先将废润滑油送入预热罐4中进行预热，预热后的废润滑油送入反应釜1内继续加热并加入催化剂，通过观察测温器显示的温度并控制燃烧器15通过燃烧室16传递热量将反应釜1内的废润滑油以一定的速率缓慢加热并保持在所需温度，反应釜1内蒸出的蒸汽通过管线进入冷凝器8内进行冷凝，冷凝物依次进入油气分离器9和气水分离器10中分离后，得到油相物即为粗柴油，粗柴油经脱色、添加稳定剂、十六烷值提高剂和抗蜡剂精制后即为柴油产品。

在上述基础上，为了进一步提高最终的柴油收率，如图2、3所示，所述生产装置还包括设置在所述反应釜1和冷凝器8之间的气相催化器12，所述气相催化器12包括反应室13和设于所述反应室13内的催化床层，所述反应室13分别与所述反应釜1的蒸汽出口3和所述冷凝器8的进口相连通，所述反应室13上开设有可开启或密闭的门体14，所述催化床层可通过开设该门体14的位置进出所述反应室13，由反应釜1蒸发出的物质经内置有催化剂床层的气相催化器12进一步催化裂化后可提高柴油收率，通过可开启或密封的门体14可及时更换气相催化器12反应室13内的气相催化剂。在本实施例中，由所述反应室13开设所述门体14处向外延伸设置有密封框，所述密封框的外侧面上设置有密封垫；所述门体14的内表面向内凹进呈四棱台形；所述门体14关闭时，所述门体14内表面凹进部分的内侧壁通过所述密封垫压紧所述密封框的外侧面，所述密封垫优选为石棉盘根、石墨垫或金属缠绕垫片。还包括贴近门体14铰接处设置的第一紧固组件，所述第一紧固组件包括所述门体14上的通孔、反应室13侧壁上与该通孔相对的第一凹槽和带有螺母的第一螺栓。密闭时，将带螺母的第一螺栓穿过通孔后，其前端伸入第一凹槽中固定，而后将螺母拧紧即可紧固住门体14铰接的一边，使其密封；打开门体14时，只需将螺母拧松后抽出第一螺栓至门体14可打开的程度即可。其中，可以在第一凹槽中设置内螺纹，使第一螺栓前端拧紧在第一凹槽中，或者使用销钉穿过第一螺栓前端和第一凹槽来进行固定；还包括第二紧固组件，设置于所述门体14上与门体14铰接处相对的一边，所述第二紧固组件包括所述门体14上的开口通孔、反应室13侧壁上与该开口通孔相对的第二凹槽和带有螺母的第二螺栓。密闭时，带螺母的第二螺栓穿过开口通孔，其前端伸入第二凹槽中固定，螺母拧紧从而紧固住门体14上与门体14铰接处相对的一边，使其密封；打开门体14时，只需将螺母拧松后抽出第二螺栓至门体14可打开的程度即可，也可使第二螺栓通过开口通孔的开口转动至门体14可打开程度或者直接将第二螺栓通过开口拆卸下来；其中，可以在第二凹槽中设置内螺纹，使第二螺栓前端拧紧在第二凹槽中，或者使用销钉穿过第二螺栓前端和第二凹槽来进行固定。

在此基础上，如图4所示，还包括烟囱19，所述烟囱19的进口穿过预热罐4壁与所述烟道18的出口相连通，所述烟囱19内还设置有烟雾净化器20和可启闭的挡烟板21，挡烟板21用于控制烟道18内的烟量，当烟囱19出口的温度低于预热罐4时，说明烟道18内的烟气温度较预热罐4低，为了避免预热罐4内的热量被烟气反吸收，开启挡烟板21排出烟道18内的烟气，并且由于燃烧室16内的高温烟气会源源不断地补充过来，因此不会造成烟道18温度降低，当烟囱19出口的温度不低于预热罐4时，关闭挡烟板21禁止出烟，将烟气用于加热预热罐4内油体。所述反应釜1上设置有液位传感器24和安全阀25，所述液位传感器24和安全阀25均选择现有技术中的常规设备，在本实施例中所述液位传感器24设置于所述反应釜1侧壁的上部，所述安全阀25设置于所述反应釜1的顶部；所述反应釜1内设置有搅拌桨26，在本实施例中，所述反应釜1、预热罐4和气相催化器12的外壁上均设置有保温层，所述反应釜1背面的下部设置有出渣口（附图中未标出），用于进行反应釜1内的催化剂循环或排出釜底的结焦物进行燃烧。还包括设置有出口的原料罐22，所述预热罐4的下部或底部设置有第二出油口23，所述预热罐4的罐进油口5通过阀体择一与所述预热罐4的第二出油口23或所述原料罐22的出口相连通，在本实施例中，所述第二出油口23为设置于所述预热罐4底部的多路出油口，该多路出油口与罐进油口5的连接管路上设置有泵体，为罐内油料的循环提供动力，油料循环有利于釜内和罐内油温均匀分布和釜内催化剂的循环使用，所述阀体的类型可根据需要选择；在本实施例中，连接所述预热罐4的罐进油口5与预热罐4的第二出油口23的管线上设置有第一电磁阀27，连接所述预热罐4的罐进油口5与原料罐22的出口的管线上设置有第二电磁阀28和脱水器32，所述液位传感器24与第一电磁阀27和第二电磁阀28相连接（附图中未标出），所述第一电磁阀27和第二电磁阀28可根据所述液位传感器24的输出值控制启闭，预热罐4不断向反应釜1内补充油料，当液位传感器24显示反应釜1内油量充足时，开启第一电磁阀27，同时关闭第二电磁阀28，使预热罐4内的油料不断循环、均衡温度，避免罐内结焦，当液位传感器24显示反应釜1内油量不足时，开启第二电磁阀28，同时关闭第一电磁阀27，原料罐22及时向预热罐4内补充脱水后的废润滑油，而后预热罐4将预热后的油料及时补充进反应釜1中，避免反应釜1烧干。还包括燃料油罐29，设有进口和出口，所述燃料油罐29的进口通过阀体择一与所述预热罐4的第二出油口23或所述原料罐22的出口相连通，预热罐4和原料罐22均可以为燃料油罐29补充油料，在所述燃料油罐29内，位于所述进口和出口之间设置有过滤网34，用于筛出油料中的杂质颗粒，所述燃料油罐29的底部还设置有排出杂质的排污阀35；所述燃料油罐29的出口与所述燃烧器15内部相连通。还包括调压器30和阻火器31，均设有进口和出口，所述气水分离器10上设置有出气口，所述气水分离器10的出气口通过储气罐33与阻火器31的进口相连通，所述阻火器31的出口与调压器30的进口相连通，所述调压器30的出口与所述燃烧器15内部相连通，双燃料两段火渐进式燃烧器15所使用的燃料可以在燃料油罐29中的油料和气水分离器10分出的气体燃料之间进行切换。当气水分离器10分出的油气压力达到可燃烧压力时，燃烧器15自动切换为烧气状态，当油气压力不足时，燃料油罐29向燃烧器15供油，此时燃烧器15自动切换为烧油状态；

所述冷凝器5包括设置有进口和出口的一段冷凝器和二段冷凝器，所述油气分离器6包括设置有进口、出液口和出气口的一段油气分离器和二段油气分离器，所述一段冷凝器的进口与所述反应釜1的蒸汽出口3相连通，所述一段冷凝器的出口与所述一段油气分离器的进口相连通，所述一段油气分离器的出气口与所述二段冷凝器的进口相连通，所述二段冷凝器的出口与所述二段油气分离器的进口相连通；所述气水分离器7的进口与所述二段油气分离器的出液口相连通。高温蒸出的馏分经一段冷凝、一段油气分离后得到重质粗柴油，一段油气分离出的气相经二段冷凝、二段油气分离后得到轻质粗柴油，两种粗柴油精制后得到柴油产品。上述一段冷凝器、二段冷凝器、一段油气分离器、二段油气分离器和气水分离器分别为现有技术中冷凝器、油气分离器和气水分离器的常用结构，在此不再介绍，且附图中也未标出。

虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims (15)

1.一种废润滑油生产柴油的方法，包括如下步骤，

(1)向预热后的废润滑油内加入催化剂，加热并保持在180-410℃，得到在上述温度下蒸出的馏分；

(2)将所述馏分冷凝得到的油相物精制即可；

所述催化剂由以下重量百分比的组分组成：氧化铁1-10％，氧化镁1-10％，γ-Al₂O₃和/或η-Al₂O₃20-40％，氧化钙3-20％，二氧化硅20-40％。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热后的废润滑油温度为100-260℃；步骤(1)中，开始加热的升温速率为0.3-3℃/min。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加热的温度为340-370℃。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化剂重量为所述废润滑重量的0.05-5％。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述催化剂重量为所述废润滑重量的0.05-5％。

6.根据权利要求1、2或5任一项所述的方法，其特征在于，先将所述馏分一段冷凝得到重质油相物和气相物，再将所述气相物二段冷凝得到轻质油相物；将所述重质油相物精制得到重质柴油，将所述轻质油相物精制得到轻质柴油。

7.用于权利要求1-6任一项所述方法的装置，包括反应釜(1)，设置有釜进油口(2)，上部或顶部设置有蒸汽出口(3)；预热罐(4)，设置有罐进油口(5)和第一出油口(6)，所述第一出油口(6)与所述釜进油口(2)相连通；

加热设备(7)，包括相互连接的控制部件和释热部件，至少部分所述释热部件设置于所述反应釜(1)和预热罐(4)内，或者所述释热部件内部分别与所述反应釜(1)和预热罐(4)的内部相连通；

冷凝器(8)，设置有进口和出口，所述冷凝器(8)的进口与所述反应釜(1)的蒸汽出口(3)相连通；

油气分离器(9)，设置有进口、出气口和出油口，所述油气分离器(9)的进口与所述冷凝器(8)的出口相连通；

气水分离器(10)，包括进口和出水口，所述气水分离器(10)的进口与所述油气分离器(9)的出气口相连通；

用于测定所述反应釜(1)内温度的测温器，所述测温器的感温部位设置于所述反应釜(1)内；

所述釜进油口(2)和蒸汽出口(3)均设置在所述反应釜(1)的顶部。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述反应釜(1)和冷凝器(8)之间的气相催化器(12)，所述气相催化器(12)包括反应室(13)和设于所述反应室(13)内的催化床层，所述反应室(13)分别与所述反应釜(1)的蒸汽出口(3)和所述冷凝器(8)的进口相连通，所述反应室(13)上开设有可开启或密闭的门体(14)，所述催化床层可通过开设该门体(14)的位置进出所述反应室(13)。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述预热罐(4)设置于所述反应釜(1)的一侧，所述预热罐(4)的侧壁与所述反应釜(1)的侧壁相连接；所述加热设备(7)中，所述控制部件为燃烧器(15)，所述释热部件包括位于所述反应釜(1)内的燃烧室(16)、引导罩(17)和位于所述预热罐(4)内的烟道(18)；所述燃烧室(16)、引导罩(17)和烟道(18)上均设置有进口和出口，所述引导罩(17)内设一腔室；所述燃烧器(15)和燃烧室(16)的进口相连通，所述燃烧室(16)的出口通过所述引导罩(17)的进口与其内部腔室相连通，所述烟道(18)的进口通过所述引导罩(17)的出口与其内部腔室相连通；

所述装置还包括烟囱(19)，所述烟囱(19)的进口穿过预热罐(4)壁与所述烟道(18)的出口相连通，所述烟囱(19)内还设置有烟雾净化器(20)和可启闭的挡烟板(21)。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述测温器为温度传感器(11)，所述燃烧器(15)内设置有用于调节燃料供应量的调节器，所述温度传感器(11)和调节器相连接，所述调节器可根据温度传感器(11)的输出值控制燃料器内的燃料供应量。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括设置有出口的原料罐(22)，所述预热罐(4)的下部或底部设置有第二出油口(23)，所述预热罐(4)的罐进油口(5)通过阀体择一与所述预热罐(4)的第二出油口(23)或所述原料罐(22)的出口相连通；所述预热罐(4)的罐进油口(5)可用作所述预热罐(4)的第一出油口(6)。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述反应釜(1)上设置有液位传感器(24)和安全阀(25)，所述反应釜(1)内设置有搅拌桨(26)，所述反应釜(1)、预热罐(4)和气相催化器(12)的外壁上均设置有保温层。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，连接所述预热罐(4)的罐进油口(5)与预热罐(4)的第二出油口(23)的管线上设置有第一电磁阀(27)，连接所述预热罐(4)的罐进油口(5)与原料罐(22)的出口的管线上设置有第二电磁阀(28)，所述液位传感器(24)与第一电磁阀(27)和第二电磁阀(28)相连接，所述第一电磁阀(27)和第二电磁阀(28)可根据所述液位传感器(24)的输出值控制启闭。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括燃料油罐(29)，设有进口和出口，所述燃料油罐(29)的进口通过阀体择一与所述预热罐(4)的第二出油口(23)或所述原料罐(22)的出口相连通，所述燃料油罐(29)的出口与所述燃烧器(15)内部相连通；还包括调压器(30)和阻火器(31)，均设有进口和出口，所述气水分离器(10)上设置有出气口，所述气水分离器(10)的出气口与阻火器(31)的进口相连通，所述阻火器(31)的出口与调压器(30)的进口相连通，所述调压器(30)的出口与所述燃烧器(15)内部相连通。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述冷凝器(8)包括设置有进口和出口的一段冷凝器和二段冷凝器，所述油气分离器(9)包括设置有进口、出油口和出气口的一段油气分离器和二段油气分离器，所述一段冷凝器的进口与所述反应釜(1)的蒸汽出口(3)相连通，所述一段冷凝器的出口与所述一段油气分离器的进口相连通，所述一段油气分离器的出气口与所述二段冷凝器的进口相连通，所述二段冷凝器的出口与所述二段油气分离器的进口相连通；所述气水分离器(10)的进口与所述二段油气分离器的出气口相连通。