CN104130853A - 一种利用新型组合溶剂抽提再生废油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用新型组合溶剂抽提再生废油的方法，包括以下步骤：（1）沉降、干燥：取废油装入容器内，在恒温箱沉降、干燥后，取上层清油；（2）抽提精制：向步骤1过滤后的上层清油中加入有机溶剂进行抽提精制，所述的有机溶剂是由溶剂a及溶剂b组合而成，其中a是苯、甲苯、二甲苯中的任意一种、两种或三种；b是四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或两种；（3）沉降、蒸馏：将抽提精制后的含油混合物，转入恒温箱中沉降，再取上层清油蒸馏，即得再生油。在本发明中，抽提精制时，所述溶剂对废油具有较好的抽提效果。实验结果显示，本发明提供的废油的再生方法的收率较高，且再生油品质较好。另外，所述再生方法具有操作简单，工艺条件温和，溶剂可循环使用，成本低，经济效益高等特点。

Description

一种利用新型组合溶剂抽提再生废油的方法

技术领域

本发明涉及润滑油技术领域，特别涉及一种废油的再生方法。

背景技术

石油作为重要能源在现代工业、交通业、军事等领域占有举足轻重的地位。我国已成为继美国之后的全球第二大石油消费国，从2002年到2012年我国石油年消耗量从2.48亿吨增长为4.84亿吨，平均年增长率达6.93%，而我国石油年产量2012年仅2.08亿吨，且2012年我国原油进口量约为2.71亿吨，同比增长6.8%，预计2013年中国原油进口量将达到2.85亿吨左右，中国原油进口依存度可能突破60%。

润滑油是石油中提炼出来的具有高附加值的产品，但其产量仅占石油产品总量的2%左右，其主要用于减少运动部件表面间的摩擦，同时对机器设备起冷却、密封、防腐、等作用，广泛应用于包括工程机械行业、普通制造业、冶金行业、汽车零部件业及运输行业等工业行业。而石油是极其复杂的碳氢化合物的混合物，除含有大量轻质组分和固体烃外，还含有胶质、沥青质、硫、氮、氧的化合物等，这些物质的存在对润滑油的颜色、热安定性、氧化安定性、抗腐蚀性都是有害的，必须经过蒸馏、精制除掉这些有害组成才能得到相应的润滑油料，且精制工艺存在投资大、设备复杂、操作条件苛刻等问题。润滑油在使用过程中，由于高温下自身的氧化和添加剂的消耗产生的大量氧化物、胶质、沥青质等，以及机械磨损和环境中带来的金属屑、灰尘等杂质，会使得润滑油降低乃至失去减少摩擦、降低磨损、冷却降温、密封隔离等功效，进而引起机器发生故障，变质达到一定程度之后，就必须被更换，更换下来的油就成为了废润滑油。废油中含氯、硫、磷、芳烃聚合生成的稠环芳烃等有机化合物均有极强的毒性或致癌性，直接排放，浸入土壤，可导致植物死亡、微生物灭绝，流入江河，由于油膜的阻断，水中含氧量得不到补充，会导致水生动植物的死亡，它们残存在土壤或水体中，对人类、生物都将造成致命的危害；废润滑油中存在含氧、氮、硫的有机化合物及化学添加剂，若作为燃料燃烧，会产生大量的CO₂、二恶英、硫磷有机化合物等有害物质，危害人类健康；若将废油用于道路油化防尘，喷洒在道路上的废油，虽能使尘土与油粘在一起，不易飞扬，但会被雨水冲洗到道路两旁的排水沟中，进入江河而污染水面，或污染道路附近的土壤。如此巨大量的可再生资源，如果不被合理利用，既造成资源浪费，又将对环境产生严重的危害。其实废油变质成分仅百分之几，其主体仍为基础油，若经适当工艺处理，除去变质成分及外来污染物，再生成质量符合要求的基础油，经调配添加剂后，即可得到质量优良的成品油。与将其处理成燃料油相比，再生油品具有更高的附加值，且废油再生比用石油炼制润滑油工艺流程简单、成本低。此举对于缓解我国资源急缺的局面，解决油品供不应求的瓶颈问题，提高现有资源利用率，保护生态环境，都是可行而必要的选择。

专利CN102732369A，提出了一种包括沉淀-蒸馏-酸洗-白土-过滤工序的废油再生的工艺，此工艺主要是对劣化程度比较深的污染废油进行再生, 再生后油品质量较好，但产生严重的二次污染， 危害操作人员健康, 腐蚀设备、污染环境。目前是处于逐渐被淘汰的工艺。

专利CN1539936A提出了一种溶剂萃取和加氢精制结合的废润滑油再生方法。该方法首先将废润滑油加入烷烃类溶剂中，在温度30～130℃、压力3～16MPa的条件下进行萃取，将萃取液在温度80～150℃、压力3～16MPa的条件下进行沉降，接着将沉降后的萃取液送入烷烃类溶剂回收塔中进行分离，最后向分离出的润滑油组分中通入氢气，在加氢催化剂的作用下，在温度为280～370℃、压力为3～8MPa的加氢反应器中进行加氢精制。

专利CN101735882A提供了一种废内燃机油再生基础油的方法，将预处理后的废油减压蒸馏以生成基础油馏分，再采用萃取-脱氮组合技术，将上述基础油馏分与醇碱萃取剂混合萃取脱酸、脱胶质后，与脱氮剂混合反应，然后在电精制沉降分离罐中沉降，在电精制沉降分离罐中经电场分离脱氮精制油和含氮尾油，脱氮精制油再进入吸附系统进一步精制得到基础油。

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。

溶剂抽提精制废润滑油，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。

发明内容

本发明的目的在于克服上述废油再生方法的各种缺点，提供一种再生方法简单、操作方便安全、再生设备投入低、适合我国废油再生厂规模小、资金少、技术落后的国情的废油再生处理方法。 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种利用新型组合溶剂抽提再生废油的方法，包括以下步骤: 

（1）沉降、干燥：

将废油装入容器内，置于恒温干燥箱中干燥后，取上层清油，以除去一部分水分及大颗粒杂质；

（2）抽提精制：

向步骤1所得的上层清油中加入有机溶剂（所述的有机溶剂是由溶剂a及溶剂b组合而成，其中a是苯、甲苯、二甲苯中的任意一种、两种或三种；b是四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或两种），在一定温度及转速下，抽提精制适当时间后，停止加热和搅拌，得到含油混合物；

（3）沉降、蒸馏：

将得到的含油混合物转移至分液漏斗，放入恒温箱，沉降一定时间；从恒温沉降后的含油混合物中，移出上层清液，导入蒸馏装置中的蒸馏烧瓶中，控制一定温度，蒸馏出抽提溶剂并将其回收利用，得到再生油，再测试再生油品的各项质量指标。

进一步，所述有机溶剂与所述含油混合物的质量比为4～8:1。

进一步，所述的混合溶剂可根据油品对象的不同，可调节溶剂a与溶剂b的组成比为4:1～1:4，以协调溶剂的选择性及抽提能力，达到最佳的精制效果。

进一步，所述精制的温度40～60℃。

进一步，所述精制的时间为0.5～3h。

进一步，所述蒸馏时的温度为80～140℃。

进一步，所述恒温沉降的温度为40～60℃。

进一步，所述恒温沉降的时间为10～24h。

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，选取了溶剂a及溶剂b（a是苯、甲苯、二甲苯中的任意一种、两种或三种；b是四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或两种）作为抽提精制废油的新型组合溶剂，实验结果显示，本发明提供的废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，无乳化现象；

3.溶剂的沸点较低，易于回收，熔点低，操作方便；

4.溶剂来源广泛，且价格低廉，经济效益高。

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。

一种利用新型组合溶剂抽提再生废油的方法，包括以下步骤:

（1）沉降、干燥：

将废油装入容器内，置于恒温干燥箱中干燥后，取上层清油，以除去一部分水分及大颗粒杂质；

（2）抽提精制：

    向步骤1所得的上层清油中加入有机溶剂（所述的有机溶剂是由溶剂a及溶剂b组合而成，其中a是苯、甲苯、二甲苯中的任意一种、两种或三种；b是四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或两种），在一定温度及转速下，抽提精制适当时间后，停止加热和搅拌，得到含油混合物；

（3）沉降、蒸馏：

    将得到的含油混合物转移至分液漏斗，放入恒温箱，沉降一定时间；从恒温沉降后的含油混合物中，移出上层清液，导入蒸馏装置中的蒸馏烧瓶中，控制一定温度，蒸馏出抽提溶剂并将其回收利用，得到再生油，再测试再生油品的各项质量指标。

在本发明中，所述废油为本领域常见的废油，本发明对其并无特殊限制。本发明沉降所述废油，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；所述恒温沉降、干燥优选在恒温干燥箱中进行，操作简单，除杂效果良好，优选温度为40～60℃，优选时间为10～24h。

所述的有机溶剂是由溶剂a及溶剂b组合而成，其中a是苯、甲苯、二甲苯中的任意一种、两种或三种；b是四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或两种；精制时，本发明同时以溶剂a及溶剂b（a是苯、甲苯、二甲苯中的任意一种、两种或三种；b是四氢呋喃、1,4-二氧六环中的一种或两种）的组合溶剂为抽提溶剂，对沉降、干燥后的上层清油进行抽提精制，所述溶剂对润滑油基础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40～60℃，更优选为45～55℃；所述精制的时间优选为0.5～3h，更优选为1～3h。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，其中包含润滑油、溶剂和固体杂质等。本发明将所述含油混合物进行恒温沉降、蒸馏，得到再生油。

本发明利用恒温沉降，主要除去所述得到含油混合物中的固体杂质。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40～60℃；所述恒温沉降的时间优选10～24h。

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，得到再生油。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80～140℃。

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；按照中国国家标准GB/T 511-1988《石油产品和添加剂机械杂质测定法 (重量法)》测定所得再生油的机械杂质；按照中国国家标准GB/T 17144-1997《石油产品残炭测定法(微量法)》测定所得再生油的残炭；测试结果显示，本发明提供的废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，提高了再生废油的经济效益。

另外，本发明提供的废油的再生方法操作简单，工艺条件温和，溶剂可循环使用，成本低，经济效益高。

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油的再生方法进行详细描述。

以下实施例所用的废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50g废油置于60℃恒温干燥箱中干燥24h，除去一部分水分，分离出大颗粒杂质；

将沉降干燥后得到的上层清油，冷却后倒入1000mL的烧杯中，加入400g苯与四氢呋喃的混合溶液（苯：四氢呋喃=1:4），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55℃，控制转速1000r/min,恒温抽提精制3h后，停止加热和搅拌，得到含油混合物；

将得到的含油混合物转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定60℃，沉降24h；

从恒温沉降后的含油混合物中，移出上层清液，导入蒸馏装置中1000 mL的蒸馏烧瓶中，打开冷却水，加热上清液，控制温度为80℃，蒸馏出苯及四氢呋喃并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到43g再生油，收率达86%；

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油、所得再生油的质量指标。

实施例2：

将50g废油置于60℃恒温干燥箱中干燥24h，除去一部分水分，分离出大颗粒杂质；

将沉降干燥后得到的上层清油，冷却后倒入500mL的烧杯中，加入250g苯、甲苯、二甲苯与四氢呋喃的混合溶液（苯:甲苯:二甲苯:四氢呋喃质量比为1:1:1:1），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45℃，控制转速1000r/min,恒温精制2h后，停止加热和搅拌，得到含油混合物；

将得到的含油混合物转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定40℃，沉降15h；

从恒温沉降后的含油混合物中，移出上层清液，导入蒸馏装置中500mL的蒸馏烧瓶中，打开冷却水，加热上清液，控制温度为150℃，蒸馏出苯、甲苯、二甲苯及四氢呋喃并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到41g再生油，收率达82%；

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油、所得再生油的质量指标。

实施例3：

将50g废油置于60℃恒温干燥箱中干燥24h，除去一部分水分，分离出大颗粒杂质；

将沉降干燥后得到的上层清油，冷却后倒入500mL的烧杯中，加入250g甲苯、四氢呋喃与1,4-二氧六环的混合溶液（甲苯:四氢呋喃:1,4-二氧六环质量比为1:3:1），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45℃，控制转速1000r/min,恒温精制2h后，停止加热和搅拌，得到含油混合物；

将得到的含油混合物转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定40℃，沉降15h；

从恒温沉降后的含油混合物中，移出上层清液，导入蒸馏装置中500mL的蒸馏烧瓶中，打开冷却水，加热上清液，控制温度为110℃，蒸馏出甲苯、四氢呋喃及1,4-二氧六环并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到43g再生油，收率达86%；

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油、所得再生油的质量指标。

实施例4：

将50g废油置于60℃恒温干燥箱中干燥24h，除去一部分水分，分离出大颗粒杂质；

将沉降干燥后得到的上层清油，冷却后倒入500mL的烧杯中，加入200g苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃与1,4-二氧六环的混合溶液（苯:甲苯:二甲苯:四氢呋喃:1,4-二氧六环质量比为1:1:1:3:1），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45℃，控制转速1000r/min,恒温精制1h后，停止加热和搅拌，得到含油混合物；

将得到的含油混合物转移至分液漏斗，放入恒温箱，控制温度为恒定40℃，沉降10h；

从恒温沉降后的含油混合物中，移出上层清液，导入蒸馏装置中500mL的蒸馏烧瓶中，打开冷却水，加热上清液，控制温度为150℃，蒸馏出苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃及1,4-二氧六环并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到44g再生油，收率达88%。

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油、所得再生油的质量指标；

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

表1 油品质量指标

由表1可知，本发明提供的废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)

1.一种利用新型组合溶剂抽提再生废油的方法，包括以下步骤:

（1）沉降、干燥

     将废油装入容器内，置于恒温干燥箱中干燥后，取上层清油，以除去一部分水分及大颗粒杂质；

（2）抽提精制

     向步骤1所得的上层清油中加入有机溶剂（所述的有机溶剂是由溶剂a及溶剂b组合而成，其中a是苯、甲苯、二甲苯中的任意一种、两种或三种；b是四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或两种），在一定温度及转速下，抽提精制适当时间后，停止加热和搅拌，得到含油混合物；

（3）沉降、蒸馏

     将得到的含油混合物转移至分液漏斗，放入恒温箱，沉降一定时间；从恒温沉降后的含油混合物中，移出上层清液，导入蒸馏装置中的蒸馏烧瓶中，控制一定温度，蒸馏出抽提溶剂并将其回收利用，得到再生油，再测试再生油品的各项质量指标。

2.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述有机溶剂与所述含油混合物的质量比为4～8:1。

3.按照权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述的混合溶剂根据油品对象的不同，可调节溶剂a与溶剂b的组成及组成比为4:1～1:4，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所述的再生方法，其特征在于，所述精制的温度为40～60℃。

5.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述精制的时间为0.5～3h。

6.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述蒸馏时的温度为80～140℃。

7.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述恒温沉降的温度为40～60℃。

8.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述恒温沉降的时间为10～24h。