CN104403777A - 一种利用n,n-二甲基甲酰胺(dmf)与正己醇组合抽提再生废油的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用N,N-二甲基甲酰胺（DMF）与正己醇组合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抽提溶剂DMF、正己醇及溶剂助剂二乙醇胺组合而成；（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，所述抽提溶剂对废油具有较好的抽提效果，且溶剂助剂能促使废油中的非理想组分沉降，提高精制效率。实验结果显示，本发明提供的废油再生方法的收率高，且再生油品质好。此外，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，经济效益好等特点。

Description

一种利用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)与正己醇组合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

润滑油是由石油中提炼出来的具有高附加值的产品，但产率极低，生产1t润滑油至少需要5t原油。润滑油在使用过程中会因物理、化学或人为等因素导致其性质发生劣变，产生如水、氧化物、炭黑、有机酸和机械杂质等污染物而无法继续使用，成为废润滑油。目前我国废油处理方式多为用作燃料直接燃烧或者直接丢弃，中国每年消耗润滑油七百多万吨，回收利用的废油不足一百万吨。废油其实并不废，变质成分仅为其中的百分之几，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后，即可成为再生油，且废油再生的能耗仅为从原油中提炼润滑油的15%，因此，无论从技术、环境保护、资源利用以及经济的角度来看，废油再生都是可行而必要的选择。

目前，使用较多的是传统的硫酸-白土工艺、蒸馏-加氢精制，或是分子蒸馏、膜过滤等新技术。

如专利CN101029247A公开了一种用废润滑油生产柴油的方法，其包括如下步骤：首先以废油重量0.5~2%的丝光沸石为催化剂，将废油加热蒸馏，温度控制在125~380℃完成初馏；然后加入蒸馏液重量1~1.5%的工业硫酸搅拌2~3h，静置3~5h；取上清液，再加入上清液重量1~1.5%的工业硫酸进行搅拌2-3h，静置3~5h；再加入上清液重量1~1.5%的氢氧化钠，氢氧化钠的浓度为25~30%，搅拌2~3h后，再静置3~5h，得到的上清液即为柴油。上述专利能直接得到柴油燃料，具有工艺简单、易于推广等优点。但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，易对环境造成污染；并且，需对蒸馏液多次取上清液并处理，最终得到的上清液才是柴油产品，将影响柴油的收率；此外，需大量时间搅拌和静置液体，工艺周期长、生产效率低。

专利CN 103589499 A公开了一种废润滑油经分子蒸馏处理后的再生工艺，其包括以下步骤：（1）预处理：先将废油行沉降后，取上层含油混合物过滤得到预处理油；（2）絮凝：将预处理油加热至120℃～170℃，在加热过程中，温度每升高20℃，加入五分之一的有机絮凝剂，直至有机絮凝剂加完；（3）精馏与分子蒸馏：将经絮凝后的油品依次进行脱气、干燥后，进行精馏，再进行多级分子蒸馏；（4）膜过滤：将经分子蒸馏后的润滑油进行膜过滤得到基础油。此发明具有再生油质量好、收率高、无“二次污染”等特点。但有如下不足：（1）因油品粘度大，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；（2）分子蒸馏设备结构复杂，相应的配套设备较多，投资大；且受设备结构和加热面积的限制，设备体积比常规蒸馏设备体积大，在大规模生产应用中较困难。

专利CN103266008A提供了一种废油再生方法，主要包括以下步骤：将废油沉降，取上层含油混合物，加热絮凝；将絮凝后的混合物经常压蒸馏、闪蒸、减压蒸馏后，再进行精馏；最后将精馏后的润滑油用白土处理，过滤，即得基础油。此方法中减压蒸馏采用高真空低温度薄膜技术，蒸馏出基础油馏分而不发生任何裂化，再经白土补充精制，再生油质量好，收率高。但是此专利的不足在于，加入大量的白土，将产生二次污染。

综上所述，目前，废油再生技术及工艺普遍存在着对环境污染程度大、投资成本较高、油品质量与收率低等不足。因此，必须以我国现阶段废油再生厂商大多存在资金少、规模小、技术落后的实际情况为依据，以提高再生油的油品质量及收率、低碳、节能、环保、低成本为目的，在已取得的研究成果基础上对废油再生技术及工艺加以优化和发展。

溶剂抽提精制废油，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DMF与正己醇组合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抽提溶剂DMF、正己醇及溶剂助剂二乙醇胺组合而成），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：

       将步骤（2）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DMF、正己醇组合溶剂与所述废油的质量比为4～8:1。

进一步，所述溶剂助剂二乙醇胺为废油质量的5%～10%。

进一步，所述的组合溶剂根据油品对象的不同，可调节溶剂DMF与溶剂正己醇的组成及组成比为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。

进一步，所述精制的温度为40～60℃。

进一步，所述精制的时间为0.5～2h。

进一步，所述恒温沉降的温度为50～70℃。

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，选取了抽提溶剂DMF、正己醇及溶剂助剂二乙醇胺，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，所述的组合溶剂可根据油品对象的不同，调节组合溶剂的组成比，以协调溶剂的选择性及抽提能力，达到最佳的精制效果；

2.根据油品种类与来源、抽提溶剂配比与用量的不同，可调节溶剂助剂的用量，以最低的成本，达到最佳的精制效果；

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DMF与正己醇组合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抽提溶剂DMF、正己醇及溶剂助剂二乙醇胺组合而成），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：

       将步骤（2）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50～70℃，优选时间为10～24h。

所述的有机溶剂是由抽提溶剂DMF、正己醇及溶剂助剂二乙醇胺组合而成。

精制时，本发明同时以溶剂DMF、正己醇的组合溶剂为抽提溶剂，二乙醇胺为溶剂助剂，对沉降、干燥后的上层清油进行抽提精制，所述抽提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，且溶剂助剂能促使废油中的非理想组分沉降，提高精制效率。

在本发明中，所述精制的温度优选为40～60℃；所述精制的时间优选为0.5～2h。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，并且避免了酸渣与废水的污染，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、分离、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50～70℃；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83%以上；所述蒸馏的温度优选为150℃。

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；按照试验方法SH/T 0689-2000《轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法(紫外荧光法)》测定所得再生油中硫的含量；按照中国国家标准GB/T 9170-1988《润滑油及燃料油中总氮含量测定法(改进的克氏法)》测定所得再生油的氮含量，按照试验方法SH/T 0228-1992《润滑油中钡、钙、锌含量测定法（原子吸收光谱法）》测定所得再生油中Zn，Ga，Fe，Mg的含量。

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50℃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400gDMF与正己醇的混合溶液（DMF:正己醇=1:4），同时加入2.5g二乙醇胺，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,恒温抽提精制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50℃，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150℃，蒸馏出DMF及正己醇并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到42.5g再生油，收率达85%；

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70℃恒温干燥箱中干燥10h，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200gDMF与正己醇的混合溶液（DMF:正己醇=4:1），同时加入5g二乙醇胺，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60℃，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70℃，沉降11h；

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DMF及正己醇并将其回收利用，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55℃恒温干燥箱中干燥20h，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250gDMF与正己醇的混合溶液（DMF:正己醇=1:1），同时加入4g二乙醇胺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50℃，控制转速1000r/min，恒温精制1.5h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55℃，沉降20h；

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DMF及正己醇并将其回收利用，停止加热，关闭冷却水，得到41.5g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N,N-二甲基甲酰胺（DMF）与正己醇组合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抽提溶剂DMF、正己醇及溶剂助剂二乙醇胺组合而成），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：

    将步骤（2）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，所述抽提溶剂DMF、正己醇组合溶液与所述废油的质量比为4～8:1。

3.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述溶剂助剂二乙醇胺为废油质量的5%～10%。

4.按照权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述的组合溶剂根据油品对象的不同，可调节溶剂DMF与溶剂正己醇的组成及组成比为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。

5.根据权利要求1所述的再生方法，其特征在于，所述精制的温度为40～60℃。

6.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0.5～2h。

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50～70℃。

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。