CN103865625A - 一种溶剂抽提再生废发动机油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种溶剂抽提再生废发动机油的方法，包括以下步骤：将废发动机油进行沉降、干燥，得到含油混合物A；将所述含油混合物A用有机溶剂进行抽提，得到含油混合物B，所述的有机溶剂是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯中的一种或几种；将所述含油混合物B进行恒温沉降、取上清液蒸馏，得到含油混合物C；将所述含油混合物C进行恒温沉降，分离，得到再生油。在本发明中，抽提精制时，所述溶剂对发动机油具有较好的抽提效果。实验结果显示，本发明提供的废发动机油的再生方法的收率较高，且再生油品质较好。另外，所述再生方法操作简单，工艺条件温和、周期短，成本低，溶剂可循环使用，绿色环保。

Description

一种溶剂抽提再生废发动机油的方法

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，特别涉及一种废发动机油的再生方法。

背景技术

润滑油作为一种液体润滑剂，用于各种机械上，主要起减小摩擦、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用，因此润滑油广泛应用于运输、制造、橡胶、化工等行业。随着经济的增长，润滑油的需求量与消耗量也日益增长。发动机润滑油在润滑油中所占的比例较大，更为特殊的是汽车润滑油更换频率高。但当汽车发动机工作时，润滑油在使用过程中，会发生复杂的氧化反应，其高分子的碳链在机械与高温作用条件下容易断裂，润滑油分子结构就发生了变化，粘度降低，不再能形成机件的保护膜，导致润滑油失效；并且使用环境中的废水、金属和其他杂质的污染会导致润滑油的粘度上升，出现乳化，影响润滑油使用效果；因此润滑油在使用一段时间后必须进行更换，更换下来的油就成了废润滑油。由于废润滑油中含有大量的、很有价值的润滑油基础油，如果直接将废润滑油作为废弃物处理或作为燃料应用，不仅造成极大的资源浪费，而且加剧环境污染。因此，通过合适的技术工艺将废润滑油再生，转化成为可重新利用的润滑油是一项利国利民的事业，从保护生态环境、节约石油资源和降低我国对石油进口的依赖程度等方面来讲，都具有重要的现实意义。

国内有少部分废润滑油通过再生回收利用，但大多采用传统落后的硫酸-白土方法处理，该工艺包括酸洗、碱洗和白土精制等步骤，硫酸、白土用量大，产生大量酸渣和固体废料，造成二次污染严重，且精制油收率低，我国已禁止采用该技术再生废润滑油。

膜分离技术是近年来发展起来的新一代工业分离技术，具有设备占用体积小、操作简单、能耗低等优点，但因油品黏度大，使得油品通过膜的渗透通量极小，且薄膜孔易被污染或堵塞，影响分离效果，此技术尚未得到很好地应用。专利CN200710057541.8公布了一种废润滑油再生方法及设备，该方法主要采用有机中空纤维来净化废润滑油，该方法对环境影响小，但是油通量低，有机膜在长时间运行下，其机械强度、化学稳定性等会随着膜材料的老化而逐渐下降。

目前，较为先进的再生工艺还有加氢再生工艺，该工艺是在一定温度、压力、氢压和催化剂存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去，并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和，以改善油品的质量，但存在设备昂贵、操作费用大等不足。专利CN200710098992.6公开了一种废润滑油加氢再生方法，该方法主要是将原料废润滑油实施脱水、过滤和吸附处理，脱除其中的水分、机械杂质、胶质、沥青质和大部分重金属杂质；经过吸附处理后的废润滑油在装有保护剂的反应器中进行预加氢精制进一步脱除杂质；经预加氢精制的废润滑油进入加氢主反应器，在加氢催化剂的作用下实现加氢精制，使原料油中的非理想组分加氢饱和，产物进行分馏切割。专利CN201210265279.7是将蒸馏与加氢精制相结合,生产高品质基础油, 该工艺得到的再生油品质量优良, 但是需要雄厚的资金、复杂的技术来建立加氢装置，同时需要健全的回收体系收集大量废油进行大规模生产。专利CN01106012.3公开了一种回收废润滑油的联合工艺方法。采用悬浮床加氢工艺过程，利用废油中原有的金属屑及化合物作为催化剂对废油直接进行加氢处理，然后经简单过滤、蒸馏、固定床加氢精制、轻组分产品分离，即可得产品再生基础油和副产品轻质油。

专利CN200710054227.4提出了一种以蒸馏与白土或溶剂精制相结合的废润滑油再生方法。其方法是将废润滑油自然沉降，脱除其含有的水和机械杂质，接着进行常温减压蒸馏，然后进行短程蒸馏，最后将润滑油进行白土或溶剂精制即得再生后润滑油。

以上废油再生处理技术无论从经济效益还是环境友好的角度都不能很好的适应我国废油再生厂规模小、资金少、技术落后的国情。

溶剂抽提再生废润滑油，是利用某些有机溶剂对废油中的基础油组分与添加剂、氧化产物、油泥等杂质溶解度不同的特性，在一定条件下，将基础油与杂质分开，获得再生油。能消除传统硫酸工艺带来的腐蚀设备、污染环境等问题，且工艺简单、操作简便灵活、能耗低、效率高、再生油质量能接近润滑油基础油质量标准等特点。溶剂抽提关键是选择合适的溶剂。作为抽提溶剂必须具备的条件是：选择性高、抽提能力大，易回收，熔点低，热及化学安定性好，毒性和腐蚀性小，使用安全，不易爆炸和着火，来源广泛，价格低廉，适应原料油品和塔器的面广。由于对溶剂要求的条件相当苛刻，很难找出一种溶剂能满足作为溶剂具备的全部条件，故往往抓住其主要性能而兼顾其他方面的要求，而当前国内外工业上采用较多的溶剂是糠醛、苯酚。

糠醛抽提精制原料油的面较广，它与原料油的重度差和界面张力皆足够大，分散和分层性能好，且与原料油的沸点差较大，容易闪蒸。且其毒性、腐蚀性小，易生物降解。但其缺点是热和氧化安定性差，在抽提和回收过程中易树脂化和分解。糠醛选择性高，但抽提能力弱，为得到质量合格的精制油，需提高抽提温度和增大溶剂比，这使得过程的能耗增大、装置的生产能力降低。

苯酚的抽提能力大，但选择性低，为提高其选择性，在苯酚中添加少量水，但易造成乳化，使分层更缓慢和挟带清油，回收时能耗大。且苯酚的熔点高，常温下为晶体，操作不便。其毒性较大，生物降解比糠醛困难，且具有腐蚀性。

以上溶剂还存在着许多缺点，特别是抽提能力和选择性之间的矛盾难以协调。因此，对新溶剂的开发研究仍在不遗余力地进行着。因此，立足于我国具体情况，研究开发出新溶剂，达到提高油品质量，降低成本，及提高原料利用率的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述废油再生方法的缺点，提供一种再生方法简单、操作方便安全、再生设备投入低、适合于小规模处理的废发动机油溶剂抽提再生处理方法。 

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种溶剂抽提再生废发动机油的方法，包括以下步骤:

①将废发动机油进行沉降、干燥，得到含油混合物A；

②将所述含油混合物A用有机溶剂进行抽提，得到含油混合物B，所述的有机溶剂是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯中的一种或几种；

③将所述含油混合物B进行恒温沉降、取上清液蒸馏，得到含油混合物C；

④将所述含油混合物C进行恒温沉降，分离，得到再生油。

进一步，所述溶剂与所述含油混合物A的质量比为2～8：1。

进一步，所述精制的温度30～80 ℃。

进一步，所述精制的时间为5～65 min。

进一步，所述蒸馏的温度为45～120 ℃。

进一步，所述恒温沉降的温度为30～70 ℃。

进一步，所述恒温沉降的时间为2～7 h。

本发明的有益效果在于：

本发明按照溶剂的各项条件要求，进行了大量的溶剂筛选工作，选取了选择性高，萃取能力大的溶剂乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯，作为抽提精制废发动机油的新溶剂，实验结果显示，本发明提供的废发动机油的再生方法的收率较高，且再生油品质较好。另外，其具有以下优点：

①根据来源不同的油品，所述的混合溶剂可根据油品对象的不同，调节混合溶剂的组成及组成比，以协调溶剂的选择性及抽提能力，达到最佳的精制效果；

②溶剂在抽提过程中，两相分层时间短，无乳化现象，粘度低，界面张力小，重度差大，使分散和聚结性能皆好，传质速度快，故能适应的塔器的面广；

③溶剂的沸点较低，易于回收，熔点低，操作方便；

④溶剂毒性及腐蚀性小，来源广泛，价格低廉。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但应理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

一种溶剂抽提再生废发动机油的方法，包括以下步骤：

①将废发动机油进行沉降、干燥，得到含油混合物A；

②将所述含油混合物A用有机溶剂进行抽提，得到含油混合物B，所述有机溶剂是指是乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丙酯的一种或几种组成；

③将所述含油混合物B进行恒温沉降、取上清液蒸馏，得到含油混合物C；

④将所述含油混合物C进行恒温沉降，分离，得到再生油。

本发明首先将废发动机油进行沉降、干燥，得到含油混合物A。

在本发明中，所述废发动机油为本领域常见的废发动机油，本发明对其并无特殊限制。本发明沉降所述废发动机油，主要是利用油与机械杂质的密度差进行分离，除去其中的大颗粒机械杂质；所述沉降优选为自然沉降，所述自然沉降的时间优选为19～24 h，操作简单，除杂效果良好；所述干燥优选在恒温干燥箱中进行，优选温度为70～80 ℃，优选时间为40～60 min。

所述溶剂是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丙酯的一种或几种；

精制时，本发明同时以乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丙酯的一种或几种为抽提溶剂，对所述含油混合物A进行抽提，所述溶剂对发动机油具有较好的抽提效果，能使本发明得到的再生油的收率较高，品质较好。

在本发明中，所述精制的温度优选为30～80 ℃，更优选为45～75 ℃，最优选为40～70 ℃；所述精制的时间优选为5～65 min，更优选为10～60 min，最优选为20～60 min。本发明在较温和的条件下进行精制，无需高温高压等苛刻的工艺条件，并且避免了酸渣和废水污染，绿色环保，生产周期短、效率高。

精制结束后，得到含油混合物B，其中包含发动机油、溶剂和固体杂质等。本发明将所述含油混合物B进行恒温沉降、蒸馏，得到含油混合物C。

本发明利用恒温沉降，主要除去所述得到含油混合物B中的固体杂质。本发明对所述恒温沉降没有特殊限制，所述恒温沉降的温度为30～70 ℃，更优选为35～65 ℃，最优选为40～60 ℃；所述恒温沉降的时间优选2～7 h，更优选为3～6 h, 最优选为4～5 h。

恒温沉降后，本发明取上清液进行蒸馏，所述蒸馏是为了分离回收所述溶剂，得到包含大量发动机油的含油混合物C。所述蒸馏回收所述溶剂的收率一般在85%以上；所述蒸馏的温度优选为45～120 ℃，更优选为50～115 ℃，最优选为55～110 ℃。

蒸出所述溶剂后，得到含油混合物C，其中绝大部分为润滑油基础油。冷却得到的含油混合物C，然后本发明将其进行恒温沉降，得到再生油。

本发明再次利用恒温沉降，除去所述含油混合物C中的少量杂质如黑色固体油泥。本发明对所述恒温沉降没有特殊限制，所述恒温沉降的温度为30～70 ℃，更优选为35～65 ℃，最优选为40～60 ℃；所述恒温沉降的时间优选2～7 h，更优选为3～6 h, 最优选为4～5 h。

得到再生油后，对其进行质量指标测试。按照中国国家标准GB/T6540-1986《石油产品颜色测定法》测定所得再生油的色度；按照中国国家标准GB/T8929-2006《原油水含量的测定蒸馏法》测定所得再生油中水的含量；按照中国国家标准GB/T 2540-1981《石油产品密度测定法(比重瓶法)》测定所得再生油的密度；按照中国国家标准GB/T 265-1988《石油运动粘度测定方法》测定所得再生油的粘度；按照中国国家标准GB/T3535-2006《石油产品倾点测定法》测定所得再生油的倾点；按照中国国家标准GB/T 3536-2008《石油产品闪点和燃点的测定》测定所得再生油的闪点；按照中国国家标准GB/T 264-1983《石油产品酸值测定法》测定所得再生油的酸值；

测试结果显示，本发明提供的废发动机油的再生方法得到的再生油品品质得到很大程度的改善。本发明提供的废发动机油的再生方法的收率在80%以上，很大程度节约了生产成本，提高了再生废发动机油的经济效益。

另外，本发明提供的废发动机油的再生方法操作简单，工艺条件温和，成本低廉，生产周期短，绿色环保。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的废发动机油的再生方法进行详细描述。

以下实施例所用的废发动机油由重庆某汽车修理厂提供，所用的抽提溶剂，购自国药集团化学试剂有限公司。

实施例1

将2 kg废发动机油进行自然沉降，24 h后，置于70 ℃恒温干燥箱中干燥1 h，除去一部分水分，分离出大颗粒杂质，得到含油混合物A；

将得到的含油混合物A冷却后取100 g置于1000 mL的烧杯中，加入500 g乙酸乙酯，再置于恒温磁力加热搅拌器上，打开加热开关和搅拌开关，升温至40 ℃，恒温抽提精制50 min后，停止加热和搅拌，得到含油混合物B；

将得到的含油混合物B转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定60 ℃，沉降4 h；从恒温沉降后的含油混合物B中，移出上层清液，导入蒸馏装置中1 L的蒸馏烧瓶中，打开冷却水，加热上清液，控制温度为105 ℃，蒸馏出乙酸乙酯并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到含油混合物C；

将得到的含油混合物C转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定60 ℃，沉降4 h，关闭恒温箱，得到1.66 kg再生油，收率达83 %。

将沉降后得到的再生油导入烧杯中，按照上文所述的方法对其进行质量指标测试，测试结果参见表1，表1为本发明实施例中所用废发动机油、所得再生油的质量指标。

实施例2

将2 kg废发动机油进行自然沉降，24 h后，置于70 ℃恒温干燥箱中干燥1 h，除去一部分水分，分离出大颗粒杂质，得到含油混合物A；

将得到的含油混合物A冷却后取100 g置于1000 mL的烧杯中，加入500 g乙酸甲酯及乙酸乙酯的混合溶液（乙酸甲酯及乙酸乙酯质量比为1:2），再置于恒温磁力加热搅拌器上，插入温度计，打开加热开关和搅拌开关，升温至40 ℃，恒温精制50 min后，得到含油混合物B，停止加热和搅拌；

将得到的含油混合物B转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定40 ℃，沉降4 h；从恒温沉降后的含油混合物B中，移出上层清液，导入蒸馏装置中1L的蒸馏烧瓶中，打开冷却水，加热上清液，控制温度为105 ℃，蒸馏出异丙醇、丁酮及四氢呋喃并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到含油混合物C；

将得到的含油混合物C转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定40 ℃，沉降4 h，关闭恒温箱，得到1.62 kg再生油，收率达81 %。

将沉降后得到的再生油导入烧杯中，按照上文所述的方法对其进行质量指标测试，测试结果参见表1，表1为本发明实施例中所用废发动机油、所得再生油的质量指标。

表1 油品的质量指标

由上述实施例可知，本发明提供的废发动机油的再生方法的收率在80%以上，大大节约了生产成本，提高了再生废发动机油的经济效益。

由表1可知，本发明提供的废发动机油的再生方法得到的再生油品质较好。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种溶剂抽提再生废发动机油的方法，包括以下步骤:

①将废发动机油进行沉降、干燥，得到含油混合物A；

②将所述含油混合物A用有机溶剂进行抽提，得到含油混合物B，所述的有机溶剂是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯中的一种或几种；

③将所述含油混合物B进行恒温沉降、取上清液蒸馏，得到含油混合物C；

④将所述含油混合物C进行恒温沉降，分离，得到再生油。

2.根据权利要求1所述再生方法，其特征在于，所述溶剂与所述含油混合物A

的质量比为2～8:1。

3.按照权利要求1，其特征在于所说的混合溶剂可根据油品对象的不同，调节混合溶剂的组成及组成比，以协调溶剂的选择性及抽提能力，达到最佳的精制效果。

4.根据权利要求1所述再生方法，其特征在于，所述精制的温度为30～80℃。

5.根据权利要求1所述再生方法，其特征在于，所述精制的时间为5～65min。

6.根据权利要求1所述再生方法，其特征在于，所述蒸馏的温度为45～120℃。

7.根据权利要求1所述再生方法，其特征在于，所述恒温沉降的温度为30～70℃。

8.根据权利要求1所述再生方法，其特征在于，所述恒温沉降的时间为2～7 h。