CN108998083A - 一种废柴油再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种废柴油再生方法，包括以下步骤：首先将废柴油在沉降罐中沉降脱水，上层油液加碱预处理后抽至超声波絮凝反应器进行絮凝反应，絮凝沉降至少2h后进行一级过滤，减压蒸馏回收絮凝剂，所得澄清油流向白土精制池，进行脱色处理，而后再进入二级过滤，循环吸附直至脱色完全。本发明通过组合工艺对废柴油进行再生，操作性强，运行成本低，效果好。

Description

一种废柴油再生方法

技术领域

本发明涉及一种废柴油再生方法。

背景技术

废柴油是一个双面体，具有污染性和资源性的双重特征：处理不当会造成环境污染，回收和再生利用将节省能源并缓解资源短缺的压力。

从行业上看，我国柴油消费的下游领域主要集中在交通运输，消费量占比64％。但与汽油主要用于乘用车不同，柴油由于能量密度高，主要用于大型车辆(包括客车、货车)、铁路机车、船舰等。其次，柴油还用于工业、农业领域，其消费均占比9％。在工业中，制造业和采掘业为柴油消费的主力军，随着我国现代化建设的迅猛发展，柴油的消费和使用范围也不断扩大，废柴油的来源和数量也不断增加。2016年我国对柴油的消耗约1.65亿吨，而在2017年上半年柴油消费量同比暴涨91.8％，这一方面归因于中国经济增长，另一方面归因于国内成品油零售价格下调，刺激了消费，但这也造成废柴油收集与处理的难度增加。这些废柴油中含有一定量的杂质，如醛、酮、沥青等胶态物质、炭黑以及盐、水有机酸和金属屑等污染杂质，致使其颜色过深达不到国家要求的标准，只能作为废弃污染物处理。

国内现有技术对废油的处理一般采用比较传统的处理工艺，主要包括溶剂萃取法和酸碱处理法(硫酸-白土精制处理)。

溶剂萃取法主要特点是将沉降后的柴油用絮凝剂将其中的碳粒、胶质和沥青质等凝结，通过离心方法除去，其中可溶性碳黑和部分胶质、沥青质可做印刷油墨。虽然该工艺在处理废柴油的过程中不再使用硫酸酸化，但由于所添加的絮凝剂只是除去了柴油中的碳粒、油泥，其中大部分非理想组分并未得到精制，使再生油的质量欠佳。

酸碱处理法主要采用硫酸和各种有害杂质发生化学反应，反应产物溶于酸渣中而被除掉，再经过白土精制改善所得再生油的颜色、安定性、抗乳化性等性能，从而得到合格的油液。但该方法在精制过程中会产生很多二氧化硫酸性气体和处理成本较高的酸渣、酸水等有害物质，现在已经呈现逐渐被淘汰的趋势。

而废柴油组合膜处理技术在我国几乎还是个“空白”，国内外多数学者、工程师的研究和应用还是常规的溶剂萃取和硫酸-白土精制处理上。即使有膜处理技术出现，也存在膜污染严重，膜易污染堵塞，膜系统不能稳定运行，膜污染后产油量过低等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种处理效果好且环保的废柴油再生方法。

为了达成上述目的，本发明的技术方案是：

一种废柴油再生方法，该再生方法依次包括以下步骤：首先将废柴油在沉降罐中沉降脱水，油水分离后得到上层油液，上层油液经预处理后抽取至超声波絮凝反应器进行絮凝反应，絮凝完成后沉降2h，絮凝沉降分离后得到位于上层的混有絮凝剂及油液的剂油混合物，再由中间油储罐将剂油混合物抽取至一级膜过滤系统，得到一滤处理油，过滤完成后对一滤处理油进行减压蒸馏回收絮凝剂，同时得到澄清油，所得澄清油流向固定床白土精制池，进行脱色处理，而后再进入二级膜过滤系统，过滤后输出至再生油罐；一级膜过滤系统和二级膜过滤系统分别使用震动无机膜过滤器进行过滤。

进一步地，上层油液预处理时，添加碱溶液至油液pH值大于或等于6.5，碱溶液所用的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

进一步地，絮凝反应中，使用有机絮凝剂，有机絮凝剂为异丙醇，剂油体积比为3:1～5:1，反应温度40℃～60℃，反应时间30分钟。

进一步地，一级膜过滤系统中，震动无机膜过滤器使用无机陶瓷膜，其孔径为50nm～100nm。

进一步地，减压蒸馏时，温度控制为80℃～100℃，回收絮凝剂，去除澄清油中残余水分，同时分离轻质烃。

进一步地，白土精制时，在澄清油中加入活性白土，在80℃搅拌0.5h，活性白土的投加量为废柴油质量的10％～15％，吸附时需隔绝空气。

进一步地，二级膜过滤系统中，震动无机膜过滤器使用无机陶瓷膜，其孔径为20nm～50nm。

进一步地，所述无机陶瓷膜的材质为氧化锆、氧化铝或者氧化钛。

采用上述技术方案后，本发明一种废柴油再生方法，具有以下有益效果：本发明通过组合工艺对废柴油进行再生，操作性强，运行成本低，效果好。与传统技术相比，不会产生二氧化硫酸性气体，不会产生处理成本较高的酸渣和酸水。因此，本发明的废柴油再生方法中，无酸环保且节约能源。

附图说明

图1为本发明的技术流程图；

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

本发明一种废柴油再生方法，如图1所示，依次包括以下步骤：

(1)沉降脱水：首先将废柴油在沉降罐中沉降脱水，油水分离后得到上层油液；

(2)预处理：将步骤(1)的得到的上层油液进行预处理，添加碱溶液至油液pH值大于或等于6.5，得到处理油，碱溶液所用的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾，碱溶液质量浓度为20％～30％。碱溶液可中和上层油液中的有机酸，以加速处理油中杂质的分离；

(3)超声波絮凝：将步骤(2)的处理油抽取至超声波絮凝反应器进行絮凝反应，絮凝完成后沉降2h，絮凝沉降分离后得到位于上层的混有絮凝剂及油液的剂油混合物；

絮凝反应中，使用有机絮凝剂，有机絮凝剂为异丙醇，剂油体积比为3:1～5:1，反应温度40℃～60℃，反应时间30分钟，搅拌速度200转/分钟。在超声波絮凝反应器中，用低频超声波溶解加入的有机絮凝剂，处理油在有机絮凝剂和超声波作用下破乳，有机絮凝剂中和处理油中有害物表面电荷，处理油中胶体(废油中的杂质)和悬浮物颗粒通过有机絮凝剂活性部位的吸附作用形成胶粒－絮凝剂－胶粒结构的絮体，从处理油中沉淀下来，由于絮凝和凝聚作用，絮体逐渐张大，这些絮体在沉降过程中会黏附处理油中较小的颗粒物和其他絮体，把处理油中的积炭、颗粒、胶泥等缠绕包裹起来促使或加速它们沉降。絮凝时间不可过长，持续的超声波可能会打破絮体使之分散在处理油中，对后续分离造成影响，同时絮凝时间也不可过短，需要足够的时间进行絮凝反应，絮凝时间控制在30min至60min为佳。本发明中，絮凝后需要至少2小时的沉降时间，否则易造成沉降不完全，而沉降不完全的杂质会堵塞后续膜过滤系统中的选择性透过膜，导致膜通量下降甚至膜堵塞；

(4)一级过滤：由中间油储罐将步骤(3)得到的剂油混合物抽取至一级膜过滤系统，过滤完成后得到一滤处理油，对一滤处理油进行减压蒸馏回收有机絮凝剂，进一步得到澄清油；

一级膜过滤系统中，使用震动无机膜过滤器进行过滤，震动无机膜过滤器使用无机陶瓷膜，无机陶瓷膜为选择性透过膜，可加速剂油混合物中油液和有机絮凝剂的分离，节约时间，其孔径为50nm～100nm。一级过滤时，上层剂油混合物在高频超声波下进行过滤，不仅膜通量稳定，还可预防、控制膜堵塞。此外，在低频和中频超声波的交替作用下对膜进行清洗，不需添加药品试剂也能保证膜的工作性能，还能免去额外的清洗时间，降低了膜组件更换的频率，节约了成本；

减压蒸馏时，温度控制为80℃～100℃，可达到回收有机絮凝剂和去除油液中残余水分的目的，同时有轻质烃被分离；

该步骤中，在一级过滤完成后还得到被膜截留的浓缩废油，浓缩废油可重复步骤(1)-步骤(3)进行回收再生操作；

(5)白土吸附：步骤(4)所得澄清油流向固定床白土精制池，进行脱色处理，得到脱色处理油；

白土精制时，在减压蒸馏产物(即澄清油)中加入活性白土，在80℃搅拌0.5h，活性白土的投加量为澄清油质量的10％～15％，吸附脱色时需隔绝空气，以防止油液脱色完后又被氧化；本发明中，活性白土为化学领域内常见的吸附剂，市售购得；

(6)二级过滤：步骤(5)中得到的脱色处理油进入二级膜过滤系统，得到二滤处理油，当二滤处理油的色度达标后即得到再生油，再生油输出至再生油罐；

二级膜过滤系统使用震动无机膜过滤器进行过滤，震动无机膜过滤器使用无机陶瓷膜，其孔径为20nm～50nm，深度去除脱色处理油中的杂质和残余的活性白土，观察二滤处理油的色度，如若色度不达标，即再次进行步骤(5)白土吸附操作，形成白土吸附-二级过滤的循环吸附，如此循环吸附3～5次，经取样检测合格后进入再生油罐。如循环吸附5次以上取样指标不符合，则要求立即更换活性白土，重新进行循环吸附直至色度达标。同时注意观察膜通量，及时对膜组件进行清洗或更换。

需要说明的是，本发明中无机陶瓷膜的材质为氧化锆、氧化铝或者氧化钛。

本发明中，再生油为燃料油，色号小于1.40色度，闪点于大50℃，经检验认定合格。本发明通过组合工艺对废柴油进行再生，操作性强，运行成本低，效果好。与传统技术相比，不会产生二氧化硫酸性气体，不会产生处理成本较高的酸渣和酸水。因此，本发明的废柴油再生方法中，无酸环保且节约能源。

上述实施例和附图并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.一种废柴油再生方法，其特征在于，该再生方法依次包括以下步骤：首先将废柴油在沉降罐中沉降脱水，油水分离后得到上层油液，上层油液经预处理后抽取至超声波絮凝反应器进行絮凝反应，絮凝完成后沉降2h，絮凝沉降分离后得到位于上层的混有絮凝剂及油液的剂油混合物，再由中间油储罐将剂油混合物抽取至一级膜过滤系统，得到一滤处理油，过滤完成后对一滤处理油进行减压蒸馏回收絮凝剂，同时得到澄清油，所得澄清油流向固定床白土精制池，进行脱色处理，而后再进入二级膜过滤系统，过滤后输出至再生油罐；一级膜过滤系统和二级膜过滤系统分别使用震动无机膜过滤器进行过滤。

2.根据权利要求1所述的一种废柴油再生方法，其特征在于：上层油液预处理时，添加碱溶液至油液pH值大于或等于6.5，碱溶液所用的碱为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

3.根据权利要求1所述的一种废柴油再生方法，其特征在于：絮凝反应中，使用有机絮凝剂，有机絮凝剂为异丙醇，剂油体积比为3:1～5:1，反应温度40℃～60℃，反应时间30分钟。

4.根据权利要求1所述的一种废柴油再生方法，其特征在于：一级膜过滤系统中，震动无机膜过滤器使用无机陶瓷膜，其孔径为50nm～100nm。

5.根据权利要求1所述的一种废柴油再生方法，其特征在于：减压蒸馏时，温度控制为80℃～100℃，回收絮凝剂，去除澄清油中残余水分，同时分离轻质烃。

6.根据权利要求1所述的一种废柴油再生方法，其特征在于：白土精制时，在澄清油中加入活性白土，在80℃搅拌0.5h，活性白土的投加量为废柴油质量的10％～15％，吸附时需隔绝空气。

7.根据权利要求1所述的一种废柴油再生方法，其特征在于：二级膜过滤系统中，震动无机膜过滤器使用无机陶瓷膜，其孔径为20nm～50nm。

8.根据权利要求4或7所述的一种废柴油再生方法，其特征在于：所述无机陶瓷膜的材质为氧化锆、氧化铝或者氧化钛。