CN106566649A - 一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法及其系统 - Google Patents

一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法及其系统，属于环境保护技术领域。本发明方法首先将废机油经过初滤除去其中大的固体杂质，经加热器加热后送至超滤膜进行过滤。超滤膜过滤出的过滤液，经脱水塔后可作为燃料油产品，也可送入蒸馏系统进一步提纯为基础油产品。超滤膜的浓缩液送入蒸馏系统提纯出的油分可以作为燃料油或者基础油产品。本发明方法及其系统设备简单能耗较低，没有额外固体废弃物，不会对环境造成污染，具有良好的市场前景。

Description

一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法及其系统
技术领域
本发明涉及一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法及其系统，属于环境保护技术领域。
背景技术
机油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械的液体润滑剂，主要起到润滑、冷却、防锈、清洁、密封等作用，汽车机油是其中用量最大的机油。机油在使用一段时间后，由于氧化、污染等引起油品质量的下降，影响油品的使用性能，所以要定期更化。废机油中杂质的组成如下，一是机油在使用中混入了水分、灰尘、和机件磨损产生的金属粉末等杂质；二是指机油逐渐变质，生成了有机酸、胶质和沥青状物质。
目前的废机油回收技术中，具有代表性的技术有酸白土精制型、蒸馏一溶剂精制、白土精制型、蒸馏一溶剂精制、加氢精制型和蒸馏加氢精制型等。上述几种传统的废机油回收方式，要么产生大量的固体废弃物，对环境污染较大，要么采用传统蒸馏方式能耗很高。目前中国废机油市场混乱，绝大多数是小规模回收企业，通过拙劣简单的回收方法生产出低端劣质油品，或者直接作为燃料油。随着国内环保压力越来越大，作为危废品的废机油不能随意丢弃或者随意处理，需要用比较环保的绿色回收技术来回收废机油。
发明内容
本发明的目的是提出一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法及其系统，利用一种新型膜过滤技术及蒸馏技术，将废油中的杂质去除，以使废油得到再生利用，而且没有额外固体废弃物，对环境污染小，设备简单能耗较低。
本发明提出的利用废机油再生燃料油和基础油的方法，包括以下各步骤：
(1)对废机油采用50-300目的滤网进行初步过滤，去除废机油中的大颗粒固体杂质；
(2)将上述步骤(1)得到的废机油加热至50-150℃，通过超滤系统进行过滤，得到过滤液和浓缩液，超滤膜的网眼尺寸为0.001-5微米，超滤膜的入口压力为0.2-2MPa,入口流速为0.5-20米/秒；
(3)将上述步骤(2)的过滤液加热至80-180℃，采用真空蒸馏的方法，蒸馏压力为133-6650Pa，用真空泵将过滤液中汽化的水分和轻质油抽出，得到燃料油；
(4)对上述步骤(3)得到的燃料油进行真空蒸馏，蒸馏温度为160-400℃，蒸馏压力为133-2660Pa，用真空泵将燃料油中汽化的油抽出，抽出的气化油冷却为基础油，剩余不能汽化的物质为渣油；
(5)采用真空蒸馏方法，对上述步骤(2)得到的浓缩液进行蒸馏，蒸馏温度为160-400℃，蒸馏压力为133-2660Pa，用真空泵将浓缩液中汽化的油抽出，抽出的气化油冷却为基础油，剩余不能汽化的物质为渣油。
本发明提出的利用废机油再生燃料油和基础油的系统，包括污油罐、初滤罐、超滤系统、脱水塔、蒸馏塔、渣油罐、中间罐和成品油罐；所述的污油罐的出口与初滤罐的进口相连，初滤罐的出口通过加热器与所述的超滤系统的进口相连；超滤系统有过滤液出口与浓缩液出口，超滤系统的过滤液出口与所述的脱水塔的进口相连，超滤系统的浓缩液出口与所述的蒸馏塔的进料口相连，一个反冲罐并联在超滤膜上；所述的脱水塔有两个燃料油出口，脱水塔的一个燃料油出口与蒸馏塔的进口相连，脱水塔的另一个燃料油出口与成品油罐的进口相连；蒸馏塔有一个燃料油出口和一个基础油出口，蒸馏塔的燃料油出口通过中间罐与成品油罐相连，蒸馏塔的基础油出口通过中间罐与成品油罐相连，蒸馏塔的渣油出口与渣油罐相连。
本发明提出的利用废机油再生燃料油和基础油的方法及其系统，其优点是，本发明方法的工艺简单，能耗低，因此达到降低了设备运行成本。本发明的工艺过程为纯物理分离过程，因此没有添加额外的固体或者液体物质，因而没有额外的废弃物，不会造成二次污染，有利于环境保护。利用本发明方法提炼出的产品，可以用做燃料油或者润滑油基础油，因此本发明的方法及其系统，具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明提出的利用废机油再生燃料油和基础油的系统的结构框图。
图1中，1是污油罐，2是初滤罐，3是加热器，4是超滤系统，5是脱水塔，6是蒸馏塔，7是反冲罐，8是渣油罐，9是中间罐，10是成品油罐。
具体实施方式
本发明提出的一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法，包括以下各步骤：
(1)对废机油采用50-300目的滤网进行初步过滤，去除废机油中的大颗粒固体杂质；
(2)将上述步骤(1)得到的废机油加热至50-150℃，通过超滤系统进行过滤，得到过滤液和浓缩液，超滤膜的网眼尺寸为0.001-5微米，超滤膜的入口压力为0.2-2MPa,入口流速为0.5-20米/秒；
(3)将上述步骤(2)的过滤液加热至80-180℃，采用真空蒸馏的方法，蒸馏压力为133-6650Pa，用真空泵将过滤液中汽化的水分抽出，得到燃料油；
(4)对上述步骤(3)得到的燃料油进行真空蒸馏，蒸馏温度为160-400℃，蒸馏压力为133-2660Pa，用真空泵将燃料油中汽化的油抽出，抽出的气化油冷却为基础油，剩余不能汽化的物质为渣油；
(5)采用真空蒸馏方法，对上述步骤(2)得到的浓缩液进行蒸馏，蒸馏温度为160-400℃，蒸馏压力为133-2660Pa，用真空泵将浓缩液中汽化的油抽出，抽出的气化油冷却为基础油，剩余不能汽化的物质为渣油。
本发明的利用废机油再生燃料油和基础油的方法，可以得到两种产品，第一种为将本方法步骤(3)中得到的燃料油与步骤(5)中得到的基础油合并作为燃料油最终产品，第二种为将步骤(4)中得到的基础油和步骤(5)中得到的基础油合并作为基础油的最终产品。
燃料油是用做燃料的石油产品，是原油加工过程中在汽油、煤油、采油分离之后的较重剩余物，再经过常压减压或者二次热加工等工艺得到的产品，可用于电厂发电、船舶锅炉燃料、加热炉燃料、冶金炉和其它工业炉燃料。
基础油是指润滑油基础油，是通过原油提炼，或者对原油提炼产品进行再次加工合成而得到的产品。润滑油由约80％的基础油和约20％的添加剂调和而成。
本发明方法中涉及的超滤技术，是一种公知公用的加压膜分离技术，在一定的压力和流速下，废机油中的机油穿过特制的薄膜，而使废机油中的杂质不能透过，留在膜的一边，从而将废机油分离成过滤液和浓缩液。根据最终产品质量要求，可以合理分配超滤膜过滤液和浓缩液的比例。超滤膜浓缩液经蒸馏处理得到的产品质量优于超滤膜过滤液，通过改变超滤膜浓缩液比例可以改变最终产品的质量。
本发明提出的利用废机油再生燃料油和基础油的系统，其结构框图如图1所示，包括污油罐1、初滤罐2、超滤系统4、脱水塔5、蒸馏塔6、渣油罐8、中间罐9和成品油罐10。污油罐1的出口与初滤罐2的进口相连，初滤罐2的出口通过加热器3与超滤系统4的进口相连。超滤系统4有过滤液出口与浓缩液出口，超滤系统4的过滤液出口与脱水塔5的进口相连，超滤系统4的浓缩液出口与蒸馏塔6的进料口相连，一个反冲罐7并联在超滤系统上。脱水塔5有两个燃料油出口，脱水塔5的一个燃料油出口与蒸馏塔6的进口相连，脱水塔5的另一个燃料油出口与成品油罐10的进口相连。蒸馏塔6有两个出口，基础油出口和渣油出口，蒸馏塔6的基础油出口通过中间罐与成品油罐相连，蒸馏塔的渣油出口与渣油罐相连。
本发明的系统中，各个设备和罐之间依次由管道连接。污油罐中废机油由油泵送至初滤罐，之后进入加热器中，从加热器出来的废油进入超滤膜进行过滤，超滤膜通过管道连接反冲洗罐。超滤膜的过滤液由油泵经管道送至脱水塔，脱水塔内有加热器，脱水塔产品由油泵送至成品塔中储存，或者由蒸馏系统进一步处理。超滤膜的浓缩液由油泵经管道送至蒸馏塔，蒸馏塔内有加热器，脱水塔产品由油泵送至成品塔中。
本发明系统中的超滤系统，是采用特制的合金超滤膜，根据合金超滤膜的特点，选取合适的泵及自动控制装置组成的超滤系统。超滤膜的入口压力为0.2-2MPa(MPa＝1,000,000Pa),入口流速为0.5-20米/秒。
下面结合实施例及附图对本发明做进一步说明，本发明的内容包含但不限于下述实施方式。
实施例1：燃料油生产过程
参考附图1，本燃料油生产系统包括用于盛装废机油的污油罐、除去废机油中大的固体杂质的初滤罐、用于加热废机油的加热器、将废机油分为可用过滤液和浓缩液的超滤膜过滤、用于保护超滤稳定性的反冲罐、用于除去超滤过滤液中水分和轻质有机物的脱水塔、用于提炼出超滤浓缩液中有用油分和对脱水塔产品进一步处理的蒸馏塔、以及渣油罐、中间罐和成品油罐等。
储存于污油罐1中的废机油由油泵将废机油打入初滤罐2中，用于除去废机油中大的固体杂质以免其影响到后续的分离过程。
将步骤1中的经过初滤的废油送入加热器3中，将废油加热至60℃，以提高超滤膜过滤的效果。
将步骤2中的加热后的废油送至超滤系统4中过滤。通过超滤系统过滤，可以除去绝大部分固体杂质、胶质、沥青状物质、灰尘，以及部分的水分。超滤膜过滤液约占废机油进料的70％，超滤膜浓缩液约占废机油进料的30％。本实施例使用的合金超滤膜，由美国Pall公司生产的，膜孔径为0.005微米。
与超滤膜连接的反冲罐7用于储存部分过滤液，通过与反冲罐相连接的泵可以用此部分过滤液反冲超滤膜，以保持稳定的膜过滤量。
将步骤3中超滤膜的过滤液用泵送至脱水塔5中。脱水塔的加热器将过滤液加热至100℃，加热后的过滤液通过脱水塔脱水，脱水塔的产品可以作为燃料油产品储存于成品油罐10中。
将步骤3中超滤膜的浓缩液用泵送至蒸馏塔6中。蒸馏塔的加热器将浓缩液加热至280℃，加热后的浓缩液通过蒸馏塔蒸出浓缩液中的有用油分，以增加整个系统的回收率。蒸馏塔产品送回成品油罐10中作为燃料油产品。蒸馏渣油储存于渣油罐中排出系统，约占废机油进料的8％。
实施例2：基础油生产过程
参考图1，基础油生产系统包括用于盛装废机油的污油罐、除去废机油中大的固体杂质的初滤罐、用于加热废机油的加热器、将废机油分为可用过滤液和浓缩液的超滤膜过滤、用于保护超滤稳定性的反冲罐、用于除去超滤过滤液中水分和轻质有机物的脱水塔、用于提炼出超滤浓缩液中有用油分和对脱水塔产品进一步处理的蒸馏塔、以及渣油罐、中间罐和成品油罐等。
储存于污油罐1中的废机油由油泵将废机油打入初滤罐2中，用于除去废机油中大的固体杂质以免大的固体杂质影响到后续的分离过程。
将步骤1中的经过初滤的废油送入加热器3中，将废油加热至60℃，以增加超滤膜过滤的效果。
将步骤2中的加热后的废油送至超滤系统4中过滤。通过超滤膜过滤，可以除去绝大部分固体杂质、胶质、沥青状物质、灰尘，以及部分的水分。超滤膜过滤液约占废机油进料的80％，超滤膜浓缩液约占废机油进料的20％。本实施例使用的合金超滤膜，由美国Pall公司生产的，膜孔径为0.005微米。
与超滤膜连接的反冲罐7用于储存部分过滤液，通过反冲罐相连接的泵可以用此部分过滤液反冲超滤膜，以保持膜的过滤量稳定。
将步骤3中超滤膜的过滤液用泵送至脱水塔5中。脱水塔的加热器将过滤液加热至100℃，加热后的过滤液通过脱水塔脱水。
将步骤5中脱水塔的产品用泵送至蒸馏塔6中。蒸馏塔的加热器将其加热至250℃，加热后通过蒸馏塔除去其中高沸点的物质，送至渣油罐中，约占废机油进料的7％；蒸出油分作为基础油产品送至成品油罐中，约占废机油进料的73％。
将步骤3中超滤膜的浓缩液用泵送至蒸馏塔6中。蒸馏塔的加热器将浓缩液加热至270℃，加热后通过蒸馏塔除去其中高沸点的物质，送至渣油罐中，约占废机油进料的4％。蒸出油分作为基础油产品送至成品油罐中，约占废机油进料的16％。

Claims (2)

1.一种利用废机油再生燃料油和基础油的方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：
(1)对废机油采用50-300目的滤网进行初步过滤，去除废机油中的大颗粒固体杂质；
(2)将上述步骤(1)得到的废机油加热至50-150℃，通过超滤系统进行过滤，得到过滤液和浓缩液，超滤膜的网眼尺寸为0.001-5微米，超滤膜的入口压力为0.2-2MPa,入口流速为0.5-20米/秒；
(3)将上述步骤(2)的过滤液加热至80-180℃，采用真空蒸馏的方法，蒸馏压力为133-6650Pa，用真空泵将过滤液中汽化的水分抽出，得到燃料油；
(4)对上述步骤(3)得到的燃料油进行真空蒸馏，蒸馏温度为160-400℃，蒸馏压力为133-2660Pa，用真空泵将燃料油中汽化的油抽出，抽出的气化油冷却为基础油，剩余不能汽化的物质为渣油；
(5)采用真空蒸馏方法，对上述步骤(2)得到的浓缩液进行蒸馏，蒸馏温度为160-400℃，蒸馏压力为133-2660Pa，用真空泵将浓缩液中汽化的油抽出，抽出的气化油冷却为基础油，剩余不能汽化的物质为渣油。
2.一种利用废机油再生燃料油和基础油的系统，其特征在于该系统包括污油罐、初滤罐、超滤系统、脱水塔、蒸馏塔、渣油罐、中间罐和成品油罐；所述的污油罐的出口与初滤罐的进口相连，初滤罐的出口通过加热器与所述的超滤系统的进口相连；超滤系统有过滤液出口与浓缩液出口，超滤系统的过滤液出口与所述的脱水塔的进口相连，超滤系统的浓缩液出口与所述的蒸馏塔的进料口相连，一个反冲罐并联在超滤膜上；所述的脱水塔有两个燃料油出口，脱水塔的一个燃料油出口与蒸馏塔的进口相连，脱水塔的另一个燃料油出口与成品油罐的进口相连；蒸馏塔有一个燃料油出口和一个基础油出口，蒸馏塔的燃料油出口通过中间罐与成品油罐相连，蒸馏塔的基础油出口通过中间罐与成品油罐相连，蒸馏塔的渣油出口与渣油罐相连。
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