CN107400555A - 一种利用废弃机油生产切削油和脱模剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废弃机油生产切削油和脱模剂的方法,将废弃机油通过表面活性剂正辛酸热水溶液多次萃取,油性溶液蒸馏并收集轻质油,按照设计方案补足其他组分生产切削油,水性溶液细筛网去除萃取液中粉尘或金属碎屑沉淀物,测定萃取液中萃取物和正辛酸含量,按照方案补足其他组分生产脱模剂。本发明生产高效、低成本且节能环保,具有较好的市场应用前景。

Description

一种利用废弃机油生产切削油和脱模剂的方法
技术领域
[0001] 本发明属于废弃机油的资源化再利用及脱模剂和切削油的合成技术领域,具体涉 及一种利用废弃机油生产切削油和脱模剂的方法。
背景技术
[0002] 机油一般是由矿物油复配而成,机油是在使用过程中由于受到机械部件高速运 转摩擦产生的高温和极压作用而发生的一系列的物理和化学变化,氧化产生酸性的有机氧 化物,碳化产生细微积碳;同时,金属部件的摩擦产生的超吸金属粉末和机器运转进气过程 中的粉尘、沙粒、纤维物质也会进入,最终机油外观变成黑红色或黑色不透明状态,粘度变 大,并在长期使用中逐渐被氧化,使酸值升高,润滑性能下降,必须进行重新更换。但是机油 里面含有足够多并且成分很全面的,适用于金属切削的化学物质,因此我们可以资源回收 利用,来制备切削油和脱模剂。
[0003] 废机油就是指从各类工程机械、车辆、船舶上更换下来的废润滑油。我国每年有数 千万吨的废弃机油产生,数量十分巨大,而回收率却很低,如若用作简单焚烧供能或丢弃, 既浪费宝贵资源又污染环境。废机油属于危废,大量研究表明,废油中含有大量对人体有害 的物质,它不管是燃烧、焚烧,还是土埋、排入下水道或注入江、河、湖、海,都会对空气、土壤 和水资源产生污染,危害环境和人们的健康。因此,为了满足资源合理利用,我国开发出众 多的废弃机油回用或处理后实现其它用途的工艺。
[0004] 我国研宄最多且比较传统的为废弃机油再生工艺,再生原理是根据油水难溶和水 的沸点比机油低的原理,可通过加热和静置分离除去水分。利用浓硫酸的氧化性除去有机 物,利用活性白土吸附色素,通过过滤除去机械杂质,这样便可达到再生的目的。我国的再 生工艺主要为硫酸-白土精制再生工艺:废润滑油可以转化成不同等级的基础油,比如废弃 机油经沉淀-蒸馏-酸洗-碱中和-水洗-活性白土吸附-过滤等一系列工序,最终可以根据废 弃机油的品质和组分回收到一定量的品质接近原型号机油和燃料油的一类油,但是此种方 式因执行过程中消耗掉大量的水、酸、碱、白土以及供热能源和动力能源等,同时还会排放 出相当数量的工业三废,造成环境污染、资源回收率低且经济成本高;另外废弃机油也有被 用来焚烧或通路油化防尘,此类利用方式经济价值更低,而且废弃机油在使用过程中会添 加有ZDDP、烷基苯胺等含硫、磷的添加剂,焚烧供能或喷洒路面也会产生一定的环境污染。
[0005] 因此,开发出高效能、低成本且节能环保的废弃机油利用方式和工艺有着较为广 泛的应用前景。
发明内容
[0006] 本发明通过对废弃机油的特性以及主要成分特性进行一系列的分析而提出了一 种利用废弃机油生产切削油和脱模剂的方法。
[0007] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案,一种利用废弃机油生产切削油和 脱模剂的方法,其特征在于具体步骤为: (1) 将正辛酸溶解于热水中配制质量浓度为10%_2〇%的正辛酸溶液,升温至洲^并充分 搅拌,在搅拌状态下加入3-5倍正辛酸质量的废弃机油并升温至8〇°C搅拌30min,然后保温 静置5-6h,分液,重复上述步骤对上层清液进行第二次萃取和第三次萃取,每次萃取完成后 均用热水洗涤,然后将所有的萃取液和洗涤液合并后滤去残渣得到脱模剂前驱液,通过控 制洗涤过程中热水的使用量控制脱模剂前驱液中的水分含量为40%-60%,第三次萃取分离 后的上层油性溶液作为切削油前驱液收集待用; (2) 将步骤⑴得到的脱模剂前驱液、乳化剂和润湿分散剂加入到反应釜中,其中各原 料的重量百分配比为:乳化剂5%_10%、润湿分散剂1%-3%,余量为脱模剂前驱液,乳化剂为吐 温20、吐温40或吐温80中的一种或多种,润湿分散剂为壬基酚环氧乙烯醚或长链脂肪醇聚 氧乙烯醚,加热至60-90°C充分搅拌均匀出料即得到成品脱模剂; (3) 将步骤(1)得到的切削油前驱液加入到反应釜中,加热至100-120°C蒸馏脱水得到 清澈透明的轻质矿物油,再降温至70-80°C添加石油磺酸钙类防锈剂、二烷基二硫代磷酸锌 型抗腐蚀剂、烷基苯胺类抗氧剂、聚甲基丙烯酸酯低聚物、杀菌剂和国标基础油,其中各原 料的重量百分配比为石油磺酸钙类防锈剂1%_3%、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐蚀剂1%-3%、 烷基苯胺类抗氧剂5%_1〇%、聚甲基丙烯酸酯低聚物1%_2%、杀菌剂0 • 3%-0 • 5%、国标基础油 10%-30%,余量为轻质矿物油,杀菌剂为有机硫杀菌剂、有机磷杀菌剂或有机氯杀菌剂,国标 基础油为ZN-l5〇或ZN-200,再充分搅拌2h使所有原料充分混合均匀出料即得到成品切削 油。
[0008]本发明与现有技术相比具有以下有益效果: 1、 本发明采用热萃取方式处理废弃机油,并将水性组分和油性组分均完全利用做成相 应的产品,此种工艺对废弃机油的利用率较高,另外本发明工艺实施过程中几乎无工业三 废排放,对人员健康和周围环境无害,是一种环境友好型的生产工艺; 2、 本发明的原料和产品之间有着较大利润空间,工艺设计科学合理,对设备投资要求 不高,工艺实施过程相对安全,对操作人员技术水平要求不高,能够快速实现盈利,具备一 定的产业实施价值; 3、 本发明采用的热萃取工艺对废弃机油组分进行分离,水相中萃取到的的废机油被氧 化后产生的酸性组分在脱模剂可以自乳化和并起到脱模效果,成本低廉,而且效果优于价 植物油、低价矿物油和成分复杂的废机油,润滑油中的积碳,属于过热氧化形成的表面以羧 基为主的石墨形态物质,因其亲水性在水相中有着优良的分散效果和润滑效果; 4、 本发明经热萃取工艺后得到的油性组分属于经高温和极压环境下未能氧化的组分, 其抗极压、抗高温和润滑性能更好,残存一定量的添加剂组分,与一般用来制作切削油的矿 物油相比,不仅价格便宜而且可减少添加剂用量,节省生产成本;与直接使用成分复杂的废 机油制作切削液相比,产品品质更加优良。
附图说明
[GG09]图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
[0010]以下通过实施例对本发明的上述内容做出进一步的详细说明,但不应该将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明上述内容实现的技术均属于 本发明的范围。
[0011] 实施例1 (1) 将正辛酸溶解于热水中配制质量浓度为10%的正辛酸溶液,升温至80。(:并充分搅 拌,在搅拌状态下加入3倍正辛酸质量的废弃机油并升温至S(TC搅拌30min,然后保温静置 5h,分液,重复上述步骤对上层清液进行第二次萃取和第三次萃取,每次萃取完成后均用热 水洗涤,然后将所有的萃取液和洗涤液合并后滤去残渣得到脱模剂前驱液,通过控制洗涤 过程中热水的使用量控制脱模剂前驱液中的水分含量为40%,第三次萃取分离后的上层油 性溶液作为切削油前驱液收集待用; (2) 将步骤⑴得到的脱模剂前驱液、乳化剂和润湿分散剂加入到反应爸中,其中各原 料的重量百分配比为:乳化剂5%、润湿分散剂3%,余量为脱模剂前驱液,乳化剂为吐温2〇,润 湿分散剂为壬基酚环氧乙烯醚,加热至6〇 °C充分搅拌均匀出料即得到成品脱模剂; (3) 将步骤(1)得到的切削油前驱液加入到反应釜中,加热至1〇〇。(:蒸馏脱水得到清澈 透明的轻质矿物油,再降温至70°C添加石油磺酸钙类防锈剂、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐 蚀剂、焼基苯胺类抗氧剂、聚甲基丙炼酸酯低聚物、杀菌剂和国标基础油,其中各原料的重 量百分配比为石油磺酸钙类防锈剂1%、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐蚀剂3%、烷基苯胺类抗 氧剂5%、聚甲基丙烯酸酯低聚物2%、杀菌剂0 • 3%、国标基础油30%,余量为轻质矿物油,杀菌 剂为有机硫杀菌剂,国标基础油为ZN-150,再充分搅拌2h使所有原料充分混合均勾出料即 得到成品切削油。
[00 12] 实施例2 (1) 将正辛酸溶解于热水中配制质量浓度为15%的正辛酸溶液,升温至80 °C并充分搅 拌,在搅拌状态下加入4倍正辛酸质量的废弃机油并升温至80°C撹拌30min,然后保温静置 6h,分液,重复上述步骤对上层清液进行第二次萃取和第三次萃取,每次萃取完成后均用热 水洗涤,然后将所有的萃取液和洗涤液合并后滤去残渣得到脱模剂前驱液,通过控制洗漆 过程中热水的使用量控制脱模剂前驱液中的水分含量为50%,第三次萃取分离后的上层油 性溶液作为切削油前驱液收集待用; = (2) 将步骤(1)得到的脱模剂前驱液、乳化剂和润湿分散剂加入到反应釜中,其中各原 料的重量百分配比为:乳化剂8%、润湿分散剂2%,余量为脱模剂前驱液,乳化剂为吐温4〇,^ 湿分散剂为壬基酚环氧乙烯醚,加热至80 °C充分搅拌均匀出料即得到成品脱模剂; (3) 将步骤(1)得到的切削油前驱液加入到反应釜中,加热至11 〇 蒸馏脱水得到清澈 透明的轻质矿物油,再降温至8(TC添加石油磺酸钙类防锈剂、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐 蚀剂、烷基苯胺类抗氧剂、聚甲基丙烯酸酯低聚物、杀菌剂和国标基础油,其中各原料的重 量百分配比为石油磺酸钙类防锈剂2%、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐蚀剂2%、烷基苯胺类抗 氧剂8%、聚甲基丙嫌酸酯低聚物2%、杀菌剂0 • 4%、国标基础油20%,余量为轻质矿物油,杀菌 剂为有机磷杀菌剂,国标基础油为ZN_2〇0,再充分搅拌此使所有原料充分混合均勾出料即 得到成品切削油。
[0013] 实施例3 (1)将正辛酸溶解于热水中配制质量浓度为2〇%的正辛酸溶液,升温至8〇»(::并充分揽 拌,在搅拌状态下加入5倍正辛酸质量的废弃机油并升温至SCTC搅拌30min,然后保温静^ 6h,分液,重复上述步骤对上层清液进行第二次萃取和第三次萃取,每次萃取完成后均用热 水洗涤,然后将所有的萃取液和洗涤液合并后滤去残渣得到脱模剂前驱液,通过控制洗涤 过程中热水的使用量控制脱模剂前驱液中的水分含量为60%,第三次萃取分离后的上层油 性溶液作为切削油前驱液收集待用; ⑵将步骤(1)得到的脱模剂前驱液、乳化剂和润湿分散剂加入到反应釜中,其中各原 料的重量百分配比为:乳化剂10%、润湿分散剂1%,余量为脱模剂前驱液,乳化剂为吐温80, 润湿分散剂为长链脂肪醇聚氧乙烯醚,加热至9〇 °c充分搅拌均匀出料即得到成品脱模剂; (3)将步骤⑴得到的切削油前驱液加入到反应釜中,加热至120 °C蒸馏脱水得到清澈 透明的轻质矿物油,再降温至8〇°C添加石油磺酸钙类防锈剂、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐 蚀剂、烷基苯胺类抗氧剂、聚甲基丙烯酸酯低聚物、杀菌剂和国标基础油,其中各原料的重 量百分配比为石油磺酸钙类防锈剂3%、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐蚀剂1%、烷基苯胺类抗 氧剂10%、聚甲基丙烯酸酯低聚物1%、杀菌剂0.5%、国标基础油1〇%,余量为轻质矿物油,杀菌 剂为有机氯杀菌剂,国标基础油为ZN-200,再充分搅拌2h使所有原料充分混合均匀出料即 得到成品切削油。
[0014]以上的实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点,本行业的技术人员应 该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的 原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落 入本发明保护的范围内。

Claims (1)

1. 一种利用废弃机油生产切削油和脱模剂的方法,其特征在于具体步骤为: (1) 将正辛酸溶解于热水中配制质量浓度为10%-20%的正辛酸溶液,升温至80。(3并充分 搅拌,在搅拌状态下加入3-5倍正辛酸质量的废弃机油并升温至8(rC搅拌30min,然后保温 静置5_6h,分液,重复上述步骤对上层清液进行第二次萃取和第三次萃取,每次萃取完成后 均用热水洗涤,然后将所有的萃取液和洗涤液合并后滤去残渣得到脱模剂前驱液,通过控 制洗涤过程中热水的使用量控制脱模剂前驱液中的水分含量为40%-60%,第三次萃取分离 后的上层油性溶液作为切削油前驱液收集待用; (2) 将步骤(1)得到的脱模剂前驱液、乳化剂和润湿分散剂加入到反应爸中,其中各原 料的重量百分配比为:乳化剂5%-10%、润湿分散剂1%-3%,余量为脱模剂前驱液,乳化剂为吐 温2〇、吐温40或吐温80中的一种或多种,润湿分散剂为壬基酚环氧乙烯醚或长链脂肪醇聚 氧乙烯醚,加热至60-90°C充分搅拌均匀出料即得到成品脱模剂; (3) 将步骤(1)得到的切削油前驱液加入到反应釜中,加热至1 〇〇-120 °C蒸馏脱水得至IJ 清澈透明的轻质矿物油,再降温至7〇_80°C添加石油磺酸钙类防锈剂、二烷基二硫代磷酸锌 型抗腐蚀剂、烷基苯胺类抗氧剂、聚甲基丙烯酸酯低聚物、杀菌剂和国标基础油,其中各原 料的重量百分配比为石油磺酸钙类防锈剂1%-3%、二烷基二硫代磷酸锌型抗腐蚀剂1%-3%、 烷基苯胺类抗氧剂5%-10%、聚甲基丙烯酸酯低聚物1%_2%、杀菌剂0 • 3%-0 • 5%、国标基础油 10%-3〇%,余量为轻质矿物油,杀菌剂为有机硫杀菌剂、有机磷杀菌剂或有机氯杀菌剂,国标 基础油为ZN-l5〇或ZN-200,再充分搅拌2h使所有原料充分混合均匀出料即得到成品切削 油。
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