CN110508268B - 一种脱色砂的活化再生方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:2‑7混合搅拌，得混合物；将所得混合物于30‑55℃条件下超声处理5‑15min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其干燥脱剂，得干燥脱色砂；向干燥脱色砂中加1‑1.5倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入氧化剂和催化剂，于65‑75℃条件下搅拌反应15‑45min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得。该再生方法可有效解决现有的方法存在的洗脱过程水量消耗大，洗脱后脱色砂循环利用次数少的问题。

Description

一种脱色砂的活化再生方法
技术领域
本发明涉及脱色砂技术领域，具体涉及一种脱色砂的活化再生方法。
背景技术
在废润滑油精制过程中，为了除去油中不稳定化合物，常见的处理方法有加氢精制、溶剂抽提、吸附脱色。其中，加氢精制所得产品性质最为稳定，产品质量较好，但存在技术门槛过高，设备投入高，运行风险大等问题，目前加氢工艺在国外加氢工艺技术较为成熟，应用最多；溶剂抽提，常见的有糠醛抽提，苯酚精制、NMP抽提，效果较好的为NMP精制，但溶剂抽提成本较大，运行过程关键点位腐蚀现象严重，回收溶剂酸值逐渐升高，会影响精制油品质量；吸附精制最常见的吸附剂有活性白土、硅胶，活性白土因比表面积大，吸附效果好而最为常用，但废白土存在回收困难，固废处置成本高的难题，因此，目前一般通过焚烧或填埋的方法对其进行处理，造成了极大的资源浪费和环境危害。
脱色砂具有性能高、热稳定性好、化学性质稳定、机械强度高等特点，且具有丰富的孔结构和较大的比表面积，完全可以取代活性白土用于废润滑油馏分油的补充精制，脱色砂具有脱色效率高，磨损率小，再生后脱色效果良好的优点，重复使用次数可达20次，油品收率高，而且失效后的脱色砂可以用于制作水玻璃、白炭黑、硅胶产品等，使固体废弃物得到再生利用，化害为利，变废为宝。
目前废硅胶脱色砂的再生方法一般是在高温条件下使用去离子水对脱色砂进行清洗，然后将洗脱下的油体清除，重复清洗多次，将清洗后的脱色砂干燥，制得。但是该种再生方法不能完全将脱色砂中附着的油体洗脱下来，导致再生后的脱色砂的脱色效果较差，最多只能够循环脱色8次；而且，采用去离子水在高温条件下洗脱时会耗费大量的水，同时水体中还会残留有害物质，水体排放后，会对环境造成一定的污染。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种脱色砂的活化再生方法，该再生方法可有效解决现有的方法存在的洗脱过程水量消耗大，洗脱后脱色砂循环利用次数少的问题。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:2-7的比例混合搅拌，得混合物；
(2)将步骤(1)所得混合物于30-55℃条件下超声处理5-15min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其干燥脱剂，得干燥脱色砂；
(3)向步骤(2)所得干燥脱色砂中加1-1.5倍干燥脱色砂重量的水，再依次向其中加入氧化剂和催化剂，然后于65-75℃条件下搅拌反应15-45min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得；其中氧化剂的加入量与干燥脱色砂的质量相等，催化剂的加入量占氧化剂质量的0.1-0.3％。
进一步地，步骤(1)中废脱色砂与有机溶剂的体积比为1:3。
进一步地，步骤(1)中所述有机溶剂为石油醚、乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、环己烷、正己烷和正庚烷中的至少两种。
进一步地，步骤(1)中所述有机溶剂为石油醚、乙酸甲酯和正庚烷按体积比为1:6-9:9-15的比例混合制成。
进一步地，步骤(2)中的超声频率为75-85KHz，超声功率为65-75W。
进一步地，步骤(3)中所述氧化剂为双氧水，其体积浓度为10％-30％。
进一步地，步骤(3)中所述催化剂为Fe2+、Cu2+或Mn2+。
进一步地，步骤(3)中的催化剂为Fe2+。
进一步地，步骤(3)中将加入了水、催化剂和氧化剂的干燥脱色砂于70℃、UV照射条件下搅拌反应35min，其中UV照射功率为4-7W。
进一步地，废脱色砂为对润滑油脱色后的物质。
采取上述方案所产生的有益效果为：
按照本发明的方法对废脱色砂进行活化再生，克服了现有水洗再生过程中存在的水量消耗大，再生除油效果差的问题，减少了再生过程对环境造成污染的风险，在保证脱色精制基础油质量的前提下，再生后的脱色砂循环使用次数高达20次。
本发明中采用有机溶剂石油醚、乙酸甲酯和正庚烷作为萃取剂，其中，石油醚对表层油有很好的溶解置换能力，而乙酸甲酯和正庚烷对脱色砂孔道内吸附的极性物质有很好的穿透溶解能力，三者共同作用使得废脱色砂中吸附的油脂溶解于有机溶剂中，可提高废脱色砂中油脂的排出率，然后向处理后的脱色砂中加入氧化剂和催化剂，氧化剂能够将脱色砂中吸附的不易被有机溶剂洗涤掉的物质氧化，而催化剂使过多的氧化剂分解，在保持氧化剂较高的利用效率的同时，减少亚铁离子的用量，进而减少三价铁对脱色砂的附着染色以及对回收脱色砂脱色效果的不利影响，通过氧化剂和催化剂深度净化脱色砂内部的孔道，使得脱色砂内部不易脱附的有机物被降解消耗，进而使得脱色砂恢复吸附脱色的性能。
具体实施方式
实施例1
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:2的比例混合搅拌，得混合物；其中有机溶剂由石油醚、乙醇和丙酮混合制成，石油醚、乙醇和丙酮的体积比为1:5:9；
(2)将所得混合物于30℃条件下超声处理5min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为65W，超声频率为75KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入催化剂和体积浓度为10％的双氧水，于65℃、UV照射条件下搅拌反应15min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得，其中，催化剂为Cu2+催化剂；双氧水的加入量与干燥脱色砂质量相等，Cu2+的加入量占双氧水质量的0.1％；UV照射功率为4W。
实施例2
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:7的比例混合搅拌，得混合物；其中，所述有机溶剂由石油醚、乙酸甲酯和环己烷混合制成，石油醚、乙酸甲酯和环己烷的体积比为1:8:12；
(2)将所得混合物于55℃条件下超声处理15min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为75W，超声频率为85KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1.5倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入催化剂和体积浓度为30％的双氧水，于75℃，UV照射条件下搅拌反应45min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得，其中，催化剂为Cu2+；双氧水的加入量与干燥脱色砂质量相等，Cu2+的加入量占双氧水质量的0.3％；UV照射功率为7W。
实施例3
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:3的比例混合搅拌，得混合物；其中，其中有机溶剂由石油醚、乙酸甲酯和正庚烷，石油醚、乙酸甲酯和正庚烷的体积比为1:6:9；
(2)将所得混合物于40℃条件下超声处理9min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为70W，超声频率为80KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1.2倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入催化剂和体积浓度为15％的双氧水，于70℃，UV照射条件下搅拌反应35min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得，其中，催化剂为Fe2+；双氧水的加入量与干燥脱色砂质量相等，Fe2+的加入量占双氧水质量的0.2％；UV照射功率为5W。
实施例4
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:5的比例混合搅拌，得混合物；其中，有机溶剂由石油醚、乙酸甲酯和正庚烷，石油醚、乙酸甲酯和正庚烷的体积比为1:9:15；
(2)将所得混合物于48℃条件下超声处理12min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为68W，超声频率为78KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入催化剂和体积浓度为20％的双氧水，于72℃，UV照射条件下搅拌反应25min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得，其中，催化剂由Fe2+和Mn2+按照摩尔比为3:1混合制成；双氧水的加入量与干燥脱色砂质量相等，催化剂的加入量占双氧水质量的0.3％；UV照射功率为6W。
对比例1
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:3的比例混合搅拌，得混合物；其中，其中有机溶剂为石油醚；
(2)将所得混合物于40℃条件下超声处理9min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为70W，超声频率为80KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1.2倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入催化剂和体积浓度为15％的双氧水，于70℃条件下搅拌反应35min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得，其中，催化剂为Fe2+；双氧水的加入量与干燥脱色砂质量相等，Fe2+的加入量占双氧水质量的0.4％。
对比例2
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:3的比例混合搅拌，得混合物；其中，其中有机溶剂由石油醚、乙酸甲酯和正庚烷，石油醚、乙酸甲酯和正庚烷的体积比为1:6:9；
(2)将所得混合物于40℃条件下超声处理9min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为70W，超声频率为80KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1.2倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入体积浓度为15％的双氧水，于70℃，UV照射条件下搅拌反应35min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得；UV照射功率为4W。
对比例3
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:3的比例混合搅拌，得混合物；其中，其中有机溶剂由石油醚、乙酸甲酯和正庚烷，石油醚、乙酸甲酯和正庚烷的体积比为1:6:9；
(2)将所得混合物于40℃条件下超声处理9min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为70W，超声频率为80KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1.2倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入催化剂，于70℃条件下搅拌反应35min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得，其中，催化剂为Fe2+；Fe2+的加入量占干燥脱色砂质量的0.2％。
对比例4
一种脱色砂的活化再生方法，包括以下步骤：
(1)取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:3的比例混合搅拌，得混合物；其中，其中有机溶剂由石油醚、乙酸甲酯和正庚烷，石油醚、乙酸甲酯和正庚烷的体积比为1:6:9；
(2)将所得混合物于25℃条件下超声处理9min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其采用薄膜蒸发干燥，得干燥脱色砂；其中，超声功率为70W，超声频率为80KHz；
(3)向干燥脱色砂中加1.2倍干燥脱色砂重量的水将其分散，再依次向其中加入催化剂和体积浓度为15％的双氧水，于60℃条件下搅拌反应35min，过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得，其中，催化剂为Fe2+；双氧水的加入量与干燥脱色砂质量相等，Fe2+的加入量占双氧水质量的0.1％。
试验例
一、取色度为5.0的废润滑油，将其平均分成8份，分别用实施例1-4和对比例1-4中制得的脱色砂对8份润滑油进行脱色处理，记录脱色后的润滑油的色度及脱色率，具体结果见表1。
表1：第一次脱色处理结果
脱色前色度 脱色后色度 脱色率(％)
实施例1 5.0 1.0 96
实施例2 5.0 1.0 97
实施例3 5.0 1.0 98
实施例4 5.0 1.0 97
对比例1 5.0 2.0 86
对比例2 5.0 2.0 89
对比例3 5.0 1.5 88
对比例4 5.0 1.5 89
通过上表得知，按照本发明实施例1-3中的方法制得的脱色砂对于非润滑油具有很好的脱色效果，尤其是实施例3中的脱色砂，其脱色效果最好。
二、取色度为5.0的废润滑油，将其平均分成8份，分别用实施例1-4和对比例1-4中制得的脱色砂对8份润滑油进行脱色处理，然后过滤，得到脱色砂，将得到的脱色砂按照前述操作进行循环脱色处理8次，记录第8次脱色后的润滑油的色度及脱色率，具体结果见表2。
表2：8次脱色处理后的结果
脱色前色度 脱色后色度 脱色率(％)
实施例1 5.0 2.2 87
实施例2 5.0 1.9 89
实施例3 5.0 1.5 97
实施例4 5.0 1.5 94
对比例1 5.0 3.0 68
对比例2 5.0 2.5 79
对比例3 5.0 2.5 78
对比例4 5.0 2.3 80
通过上表得知，按照本发明实施例1-4的方法再生的脱色砂在循环脱色8次后仍然具有很好的脱色效果，尤其是按照实施例3中的方法制得的脱色砂，脱色效果最好。
三、取色度为5.0的废润滑油，将其平均分成8份，分别用实施例1-4和对比例1-4中制得的脱色砂对8份润滑油进行脱色处理，然后过滤，得到脱色砂，将得到的脱色砂按照前述操作进行循环脱色处理20次，记录第20次脱色后的润滑油的色度及脱色率，具体结果见表3。
表3：20次脱色处理后的结果
Figure BDA0002212950120000091
Figure BDA0002212950120000101
通过上表得知，按照本发明实施例1-4的方法再生的脱色砂在循环脱色20次后仍然具有很好的脱色效果，尤其是按照实施例3中的方法制得的脱色砂，脱色效果最好。

Claims (5)

1.一种脱色砂的活化再生方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取废脱色砂和有机溶剂，将废脱色砂和有机溶剂按照体积比为1:2-7的比例混合搅拌，得混合物，所述有机溶剂为石油醚、乙酸甲酯和正庚烷按体积比为1:6-9:9-15的比例混合制成；
（2）将步骤（1）所得混合物于30-55℃条件下超声处理5-15min，过滤，得脱色砂滤饼，然后将其干燥脱剂，得干燥脱色砂；
（3）向步骤（2）所得干燥脱色砂中加1-1.5倍干燥脱色砂重量的水，再依次向其中加入氧化剂和催化剂，所述氧化剂为双氧水，其体积浓度为10%-30%，所述催化剂为Fe2+、Cu2+或Mn2+，然后于70℃、UV照射条件下搅拌反应35min，UV照射功率为4-7W,过滤，得固体脱色砂，将固体脱色砂干燥，制得；其中氧化剂的加入量与干燥脱色砂的质量相等，催化剂的加入量占氧化剂质量的0.1-0.3%。
2.如权利要求1所述的脱色砂的活化再生方法，其特征在于，步骤（1）中废脱色砂与有机溶剂的体积比为1:3。
3.如权利要求1所述的脱色砂的活化再生方法，其特征在于，步骤（2）中的超声频率为75-85KHz，超声功率为65-75W。
4.如权利要求1所述的脱色砂的活化再生方法，其特征在于，步骤（3）中的催化剂为Fe2 +。
5.如权利要求1所述的脱色砂的活化再生方法，其特征在于，所述废脱色砂为对润滑油脱色后的物质。
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