CN115305143B - 一种废矿物油精制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及精制工艺技术领域，特别涉及一种废矿物油精制方法；包括以下步骤：将含有杂质和水分的废矿物油加热到80‑90℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，同时在膜组件的另一侧用真空泵将透过膜组件的废矿物油蒸汽连续抽入采用冰水的废矿物油收集器；连续运行1‑2h以后，取出废矿物油收集器，在常温条件下静置5‑10min，回收废矿物油溶液，得到的废矿物油溶液经汽提和减压蒸馏浓缩，即得回收基础油。本发明提供的废矿物油精制方法，流程简单，通过渗透汽化膜分离技术、汽提和减压蒸馏浓缩同时结合的方法，避免了酸洗工序，不产生二次污染，使得到的回收基础油的品质高，酸度较低不含有其他杂质产品回收率高达80％以上。

Description

一种废矿物油精制方法
技术领域
本发明涉及精制工艺技术领域，特别涉及一种废矿物油精制方法。
背景技术
废矿物油指的是从石油、煤炭、油页岩中提取和精炼，在开采、加工和使用过程中由于外在因素作用导致改变了原有的物理和化学性能，不能继续被使用的矿物油。市场上产生的废矿物油主要由基础油和添加剂调和而成的产品长期使用后产生的。添加剂含量一般是10％左右，其作用主要是为了提高产品在减磨、润滑、密封、防蚀、冷却、清洁、防锈等方面的性能，主要种类有：抗氧化剂、防锈剂、防泡剂、粘度指数改进剂、降凝剂、分散剂等。
废矿物油含有多种有毒性物质。实验表明，如果废矿物油内的有毒物质通过人体和动物的表皮渗透到血液中，并在体内积累，会导致各种细胞丧失正常功能，是公认的致癌和致突变化合物。随意倾倒和非法转移、倒卖废油，影响人体健康不说，还会给生存环境带来二次黑色污染，对水体和土壤造成严重污染，危害动植物的生长和人类生存环境。如果把废矿物油倒入土壤，可导致植物死亡，被污染土壤内微生物灭绝。如果废矿物油进入饮用水源，1吨废矿物油可污染100万吨饮用水。现阶段我国每年产生的废矿物油约1000万吨。废矿物油含有多种有毒性物质，若焚烧不当，会释放大量的有毒烟尘，造成大气环境污染；倒入土壤，可导致植物死亡，使受污染的土壤微生物灭绝，造成土壤毒害化；进入饮用水源，1升废矿物油将带来100万升水的污染。
现有技术中，申请公布号为CN109054921A的中国专利公开了废矿物油精制方法，包括以下步骤：步骤一、向玻璃反应釜中加入有机溶剂，开始搅拌，在搅拌的同时加入原料，然后开启加热，待原料与有机溶剂充分混合后，关闭加热，此时产生反应热液；步骤二、将步骤一所产生的反应热液滤到料桶中，然后在料桶中进行自然降温至有固体析出，然后将料桶放置到30℃以下的环境下析晶6小时，得到固体；能够实现对废矿物油从液态转化为固态粉末状，此时在对固态粉末状的废矿物油进行在处理就比较容易，此时可以通过掩埋或再利用等方式来对固态粉末状的矿物油进行处理，这样处理方式不仅能够有限的避免对环境造成污染，而且还能够结构对废矿物油处理的成本。
上述技术方案存在以下缺陷：该精制方法仅采用自然冷却结晶、离心、干燥等工艺将液态的废矿物油转化为固态粉末状，并未对废矿物油中可利用的基础油成分进行回收，回收率低。
为此，提出一种废矿物油精制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废矿物油精制方法，以解决上述技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种废矿物油精制方法，包括以下步骤：
将含有杂质和水分的废矿物油加热到80-90℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，同时在膜组件的另一侧用真空泵将透过膜组件的废矿物油蒸汽连续抽入采用冰水的废矿物油收集器；连续运行1-2h以后，取出废矿物油收集器，在常温条件下静置5-10min，回收废矿物油溶液，得到的废矿物油溶液经汽提和减压蒸馏浓缩，即得回收基础油。
进一步的，所述将含有杂质和水分的废矿物油以40-80ml/min的速度连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中。
进一步的，所述膜组件的膜材料为聚醚酰胺复合膜。
进一步的，所述废矿物油收集器中维持真空状态，绝压为8000-12000Pa。
进一步的，所述汽提包括以下步骤：将得到的废矿物油溶液预热至80-100℃后，通入加热到90-150℃的氮气进行气提。
进一步的，所述减压蒸馏浓缩包括以下步骤：将经过汽提后的废矿物油再进行升温至85-120℃后，进入精馏塔进行减压精馏，精馏塔的压力为5-10Kpa，精馏塔的塔底温度为110-150℃，精馏塔的塔顶温度100-112℃，控制回流比8：1-1：1。
本发明提供的废矿物油精制方法，先将含有杂质和水分的废矿物油加热到80-90℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，利用膜材料作为渗透汽化膜分离，能够去除不溶杂质和大部分水份；并且，持续运行1-2h以后，在膜材料的另一侧冷凝下来获得高度浓缩的废矿物油溶液；之后，通过汽提和减压蒸馏浓缩的步骤，采用循环渐续式升温的形式，在达到一定温度后先进行汽提操作，脱除废矿物油溶液中的剩余水分、轻组份和酸份，在汽提之后再进行升温后进入精馏塔，进而得到清澈透明、产品质量高以及酸度较低的回收基础油。
本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的废矿物油精制方法，流程简单，通过渗透汽化膜分离技术、汽提和减压蒸馏浓缩同时结合的方法，避免了酸洗工序，不产生二次污染，使得到的回收基础油的品质高，酸度较低不含有其他杂质产品回收率高达80％以上；
(2)本发明采用聚醚酰胺复合膜，可以直接去除不溶杂质和大部分水份，能够大大提高废矿物油回收质量，可使废矿物油溶液达到较好的浓缩效果，尤其适用于杂质和水分较多的含低浓度的废矿物油的回收处理；
(3)本发明采用汽提工序，能够去除废矿物油溶液中的剩余水分、轻组份和酸份，大大降低回收基础油的酸值，从而提高其氧化安定性，延长使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种废矿物油精制方法，包括以下步骤：
S1、渗透汽化膜分离，将含有杂质和水分的废矿物油加热到80℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，同时在膜组件的另一侧用真空泵将透过膜组件的废矿物油蒸汽连续抽入采用冰水的废矿物油收集器，连续运行1h以后，取出废矿物油收集器，在常温条件下静置5min，回收废矿物油溶液。
在本实施例中，将含有杂质和水分的废矿物油以40ml/min的速度连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中。
在本实施例中，膜组件的膜材料为聚醚酰胺复合膜，另外，聚醚酰胺复合膜采购来源为深圳明盛九州实业有限公司生产的聚醚酰胺复合膜。
在本实施例中，废矿物油收集器中维持真空状态，绝压为8000Pa。
S2、汽提，将得到的废矿物油溶液预热至80℃后，通入加热到90℃的氮气进行气提。
S3、减压蒸馏浓缩，将经过汽提后的废矿物油再进行升温至85℃后，进入精馏塔进行减压精馏，精馏塔的压力为5Kpa，精馏塔的塔底温度为110℃，精馏塔的塔顶温度100℃，控制回流比8：1。
实施例2
一种废矿物油精制方法，包括以下步骤：
S1、渗透汽化膜分离，将含有杂质和水分的废矿物油加热到90℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，同时在膜组件的另一侧用真空泵将透过膜组件的废矿物油蒸汽连续抽入采用冰水的废矿物油收集器，连续运行2h以后，取出废矿物油收集器，在常温条件下静置10min，回收废矿物油溶液。
在本实施例中，将含有杂质和水分的废矿物油以80ml/min的速度连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中。
在本实施例中，膜组件的膜材料为聚醚酰胺复合膜。
在本实施例中，废矿物油收集器中维持真空状态，绝压为12000Pa。
S2、汽提，将得到的废矿物油溶液预热至100℃后，通入加热到150℃的氮气进行气提。
S3、减压蒸馏浓缩，将经过汽提后的废矿物油再进行升温至120℃后，进入精馏塔进行减压精馏，精馏塔的压力为10Kpa，精馏塔的塔底温度为150℃，精馏塔的塔顶温度112℃，控制回流比1：1。
实施例3
一种废矿物油精制方法，包括以下步骤：
S1、渗透汽化膜分离，将含有杂质和水分的废矿物油加热到83℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，同时在膜组件的另一侧用真空泵将透过膜组件的废矿物油蒸汽连续抽入采用冰水的废矿物油收集器，连续运行1.3h以后，取出废矿物油收集器，在常温条件下静置7min，回收废矿物油溶液。
在本实施例中，将含有杂质和水分的废矿物油以50ml/min的速度连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中。
在本实施例中，膜组件的膜材料为聚醚酰胺复合膜。
在本实施例中，废矿物油收集器中维持真空状态，绝压为11000Pa。
S2、汽提，将得到的废矿物油溶液预热至90℃后，通入加热到100℃的氮气进行气提。
S3、减压蒸馏浓缩，将经过汽提后的废矿物油再进行升温至90℃后，进入精馏塔进行减压精馏，精馏塔的压力为7Kpa，精馏塔的塔底温度为120℃，精馏塔的塔顶温度105℃，控制回流比6：1。
实施例4
一种废矿物油精制方法，包括以下步骤：
S1、渗透汽化膜分离，将含有杂质和水分的废矿物油加热到86℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，同时在膜组件的另一侧用真空泵将透过膜组件的废矿物油蒸汽连续抽入采用冰水的废矿物油收集器，连续运行1.7h以后，取出废矿物油收集器，在常温条件下静置9min，回收废矿物油溶液。
在本实施例中，将含有杂质和水分的废矿物油以60ml/min的速度连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中。
在本实施例中，膜组件的膜材料为聚醚酰胺复合膜。
在本实施例中，废矿物油收集器中维持真空状态，绝压为10000Pa。
S2、汽提，将得到的废矿物油溶液预热至95℃后，通入加热到130℃的氮气进行气提。
S3、减压蒸馏浓缩，将经过汽提后的废矿物油再进行升温至110℃后，进入精馏塔进行减压精馏，精馏塔的压力为9Kpa，精馏塔的塔底温度为140℃，精馏塔的塔顶温度110℃，控制回流比4：1。
测试1：分别取500mL的废矿物油，按照实施例1-4的方法进行处理，得到回收的回收基础油，进而得到废矿物油的回收率。
表1废矿物油回收率
项目 废矿物油体积(mL) 回收基础油体积(mL) 回收率
实施例1 500 400.85 80.17％
实施例2 500 401.95 80.39％
实施例3 500 406.3 81.26％
实施例4 500 405.65 81.13％
测试2：分别对处理前的废矿物油和按照实施例1-4的方法处理得到的回收基础油进行倾点、色度、密度、运动粘度、闪点(闭口)、粘度指数、氧化安定性、酸值、硫含量和残炭的测试。检测方法见表2。
表2性能检测数据
Figure BDA0003844528140000061
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 (4)

1.一种废矿物油精制方法，其特征在于，包括以下步骤：
将含有杂质和水分的废矿物油加热到80-90℃后连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中，同时在膜组件的另一侧用真空泵将透过膜组件的废矿物油蒸汽连续抽入采用冰水的废矿物油收集器；连续运行1-2h以后，取出废矿物油收集器，在常温条件下静置5-10min，回收废矿物油溶液，得到的废矿物油溶液经汽提和减压蒸馏浓缩，即得回收基础油；
其中，所述将含有杂质和水分的废矿物油以40-80ml/min的速度连续循环通过以膜为接触介质的膜组件中；所述膜组件的膜材料为聚醚酰胺复合膜。
2.根据权利要求1所述的一种废矿物油精制方法，其特征在于，所述废矿物油收集器中维持真空状态，绝压为8000-12000Pa。
3.根据权利要求1所述的一种废矿物油精制方法，其特征在于，所述汽提包括以下步骤：将得到的废矿物油溶液预热至80-100℃后，通入加热到90-150℃的氮气进行气提。
4.根据权利要求1所述的一种废矿物油精制方法，其特征在于，所述减压蒸馏浓缩包括以下步骤：将经过汽提后的废矿物油再进行升温至85-120℃后，进入精馏塔进行减压精馏，精馏塔的压力为5-10Kpa，精馏塔的塔底温度为110-150℃，精馏塔的塔顶温度100-112℃，控制回流比8：1-1：1。
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