RU2476589C1

RU2476589C1 - Method of cleaning engine oil from ageing products and impurities

Info

Publication number: RU2476589C1
Application number: RU2011138661/04A
Authority: RU
Inventors: Валерий Васильевич Остриков; Игорь Вячеславович Бусин; Виктор Сергеевич Вязинкин
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-02-27

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: 50% aqueous solution of carbamide in amount of 0.1-0.3% with respect to volume of the oil to be cleaned is mixed with 1-2% of the oil to be cleaned. The obtained mixture is added to the operating engine oil which is preheated to 80-90°C and then stirred for 5-10 minutes, followed by separation of the oil by centrifuging.

EFFECT: high quality of cleaning, longer service life of the oil.

1 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к очистке нефтяных масел, в частности к очистке работающих моторных масел от продуктов старения и загрязнений, и может быть использовано на предприятиях сельскохозяйственного, автотранспортного, строительного производства и других отраслей хозяйственной деятельности, использующих автотракторную технику и двигатели внутреннего сгорания.The invention relates to the purification of petroleum oils, in particular to the purification of working motor oils from aging products and contaminants, and can be used in enterprises of agricultural, automotive, construction and other industries using automotive machinery and internal combustion engines.

Известен способ регенерации отработанных нефтяных масел (см. патент РФ №2078127, кл. С10М 175/02, 1997 г.) путем обработки их при нагревании разделяющим агентом, в качестве которого используют водный раствор карбамида.A known method of regeneration of used petroleum oils (see RF patent No. 2078127, class C10M 175/02, 1997) by treating them with a separating agent when heated, using an aqueous urea solution.

Недостатки данного способа заключаются в следующем. Указанный способ применяется для обработки отработанных масел, слитых из картеров двигателей и смазочных систем машин, вследствие применения концентрированного раствора карбамида возможно высокое остаточное содержание несработавшихся включений, что в конечном результате вызовет повторный процесс коагуляции загрязнений в работающем двигателе после очистки масла и забивание масляных каналов.The disadvantages of this method are as follows. The specified method is used for processing used oils discharged from engine crankcases and lubricating systems of machines, due to the use of a concentrated urea solution, a high residual content of unworked inclusions is possible, which ultimately will cause a repeated process of coagulation of contaminants in the working engine after oil cleaning and clogging of oil channels.

Наиболее близким из известных способов к заявленному по достигаемому эффекту является способ очистки моторного масла (см. патент РФ №2221841, МКП ⁷ С10М 175/02, 2002 г.), заключающийся в том, что масло нагревают до 100-105°С и смешивают его с 50% водным раствором тиокарбамида, взятым в количестве 0,5-1% в расчете на массу очищаемого масла.The closest known method to the declared effect achieved is a method for cleaning motor oil (see RF patent No. 2221841, MCP ⁷ C10M 175/02, 2002), which consists in the fact that the oil is heated to 100-105 ° C and mixed it with a 50% aqueous solution of thiocarbamide taken in an amount of 0.5-1% based on the weight of the oil being purified.

К недостаткам данного способа следует отнести следующее. После завершения процесса очистки в масле остаются продукты перекристаллизации тиокарбамида, которые в дальнейшем провоцируют образование отложений в масляных каналах двигателя. Внесение водного раствора тиокарбамида в массу очищаемого масла также вызывает первоначально выпадение его на дно картера, что не исключает неравномерности перемешивания и возможности осаждения неперемешанного водного раствора в порогах и карманах поддона картера двигателя.The disadvantages of this method include the following. After completion of the purification process, thiocarbamide recrystallization products remain in the oil, which subsequently provoke the formation of deposits in the engine oil channels. The introduction of an aqueous solution of thiocarbamide into the mass of oil to be cleaned also initially causes it to fall to the bottom of the crankcase, which does not exclude uneven mixing and the possibility of deposition of an unstirred aqueous solution in the thresholds and pockets of the engine oil pan.

Задачей изобретения является повышение качества очистки работающего моторного масла без слива из картера двигателя за счет более равномерного распределения водного раствора карбамида в объеме очищаемого масла при предварительном смешивании, а также исключение возможности засорения масляных каналов остаточным соединением водного раствора карбамида, упрощение технологического процесса очистки масла.The objective of the invention is to improve the quality of cleaning working engine oil without draining from the crankcase due to a more uniform distribution of an aqueous urea solution in the volume of oil to be cleaned during preliminary mixing, as well as eliminating the possibility of clogging of oil channels by a residual compound of an aqueous urea solution, simplifying the oil purification process.

Поставленная задача достигается тем, что 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла смешивают с 1-2% очищаемого масла, а затем добавляют полученную смесь в работающее моторное масло, предварительно нагретое до температуры 80-90° и перемешивают в течение 5-10 минут, с последующим отделением масла центрифугированием в течение 20-30 минут.The problem is achieved in that 0.1-0.3% of a 50% aqueous urea solution, calculated on the volume of the oil being purified, is mixed with 1-2% of the oil being purified, and then the resulting mixture is added to the working engine oil, which is previously heated to a temperature 80-90 ° and stirred for 5-10 minutes, followed by separation of the oil by centrifugation for 20-30 minutes.

Водный раствор карбамида в виде мелкодиспергированных глобул равномерно распределяется по всему объему очищаемого продукта. Водный раствор карбамида является электролитом, способствует нейтрализации отталкивающего действия моюще-диспергирующих присадок. В результате перемешивания происходит коагуляция диспергированных в работающем масле загрязнений. Скоагулировавшиеся загрязнения располагаются на поверхности глобул водного раствора карбамида. Продукты загрязнения, старения, укрупненные в процессе коагуляции, с карбамидом легко удаляются при центрифугировании, для удаления воды производится отбор паровоздушной смеси из корпуса центрифуги в процессе очистки.An aqueous urea solution in the form of finely dispersed globules is evenly distributed throughout the entire volume of the product being cleaned. An aqueous urea solution is an electrolyte that helps to neutralize the repulsive action of detergent-dispersant additives. As a result of mixing, coagulation of contaminants dispersed in the working oil occurs. Coagulated contaminants are located on the surface of the globules of an aqueous urea solution. Products of pollution, aging, enlarged during the coagulation process, with urea are easily removed by centrifugation, to remove water, the vapor-air mixture is taken from the centrifuge body during the cleaning process.

Водный раствор карбамида не проявляет взаимодействия с поверхностями деталей двигателя, так как этот раствор является очень слабым основанием, константа ионизации К=1,1·10^-12.The aqueous urea solution does not interact with the surfaces of engine parts, since this solution is a very weak base, the ionization constant is K = 1.1 · 10 ^-12 .

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежом, на котором представлена схема устройства для его реализации.The essence of the proposed method is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a device for its implementation.

Для осуществления способа устройство размещают рядом с двигателем 1 обслуживаемой машины со стороны расположения горловины 2 для залива масла в картер 3 двигателя 1. К двигателю 1 присоединяют штуцер 4. Для этого из поддона картера 3 выкручивают пробку для слива масла, а на ее место закручивают приемный штуцер 4, после этого устройство подключают к электросети, производят запуск двигателя обслуживаемой машины и прогревают его до тех пор, пока температура масла в системе смазки не достигнет 80-90°С, после чего двигатель глушат, затем кратковременно включают насос 5 и производят отбор 1-2% масла из рукава патрубка 6 в емкость для смешивания, отобранный объем масла смешивают с 0,1-0,3% 50%-ного водного раствора карбамида в расчете на объем очищаемого масла, снимают с заливной горловины 2 крышку и заливают смесь в горловину 2 и вставляют рукав патрубка 6 для слива масла из центрифуги 7 в горловину 2. Устанавливают трехходовой кран 8 в положение "Перемешивание", включают насос 5 и перемешивают масло в поддоне картера 3 в течение 5-10 минут. После перемешивания трехходовой кран 8 переводят в положение "Очистка". При этом положении крана 8 масло будет поступать в центрифугу 7, в которой будет происходить удаление продуктов старения и загрязнений из масла за счет действия поля центробежных сил и удаление паровоздушной смеси из корпуса центрифуги за счет специального отсасывающего устройства 9. Из центрифуги 7 очищенное масло через патрубок 6 будет сливаться в картер 3 двигателя 1. Очистку масла центрифугированием производят в течение 20-30 минут при рабочем давлении 0,8-0,9 МПа (8-9 кгс/см²). При этом давлении ротор центрифуги вращается с частотой 116-133 с^-1 (7000-8000 об/мин). Рабочее давление масла, поступающего в центрифугу, контролируют с помощью манометра 10. После окончания очистки масла выключают насос 5 и отсоединяют установку от двигателя 1.To implement the method, the device is placed next to the engine 1 of the serviced machine from the side of the neck 2 for filling the oil in the crankcase 3 of the engine 1. A fitting 4 is connected to the engine 1. For this, the oil drain plug is unscrewed from the oil pan 3 and the receiving pipe is screwed in its place nipple 4, after that the device is connected to the mains, the engine of the serviced machine is started and it is warmed up until the oil temperature in the lubrication system reaches 80-90 ° C, after which the engine is turned off, then briefly but they turn on pump 5 and select 1-2% of the oil from the sleeve of the nozzle 6 into the mixing tank, the selected volume of oil is mixed with 0.1-0.3% of a 50% aqueous urea solution based on the volume of oil being cleaned, removed from filler neck 2 cover and pour the mixture into the neck 2 and insert the sleeve of the nozzle 6 to drain the oil from the centrifuge 7 into the neck 2. Set the three-way valve 8 to the "Mixing" position, turn on the pump 5 and mix the oil in the oil pan 3 for 5-10 minutes. After mixing, the three-way valve 8 is placed in the "Cleaning" position. With this position of the valve 8, the oil will flow into the centrifuge 7, in which the aging products and contaminants will be removed from the oil due to the action of the centrifugal force field and the vapor-air mixture will be removed from the centrifuge’s body using a special suction device 9. From the centrifuge 7, the purified oil will be passed through the nozzle 6 will merge into the crankcase 3 of engine 1. Purification of oil by centrifugation is carried out for 20-30 minutes at a working pressure of 0.8-0.9 MPa (8-9 kgf / cm ² ). At this pressure, the centrifuge rotor rotates at a frequency of 116-133 s ^-1 (7000-8000 rpm). The working pressure of the oil entering the centrifuge is monitored using a manometer 10. After the oil has been cleaned up, turn off the pump 5 and disconnect the unit from the engine 1.

Согласно изобретению очистку работающего моторного масла без слива из картера двигателя от продуктов старения и загрязнений проводят введением в предварительно нагретое работающее масло до температуры 80-90°С смеси 0,1-0,3 процентов 50% (по объему) водного раствора карбамида в расчете от объема очищаемого масла, перемешиванием смеси в течение 5-10 минут с последующим отделением масла центрифугированием в течение 20-30 минут.According to the invention, the working engine oil is cleaned without draining from the engine crankcase from aging products and contaminants by introducing a mixture of 0.1-0.3 percent 50% (by volume) aqueous urea in the calculation into a pre-heated working oil to a temperature of 80-90 ° C. from the volume of oil being cleaned by stirring the mixture for 5-10 minutes, followed by separation of the oil by centrifugation for 20-30 minutes.

Результаты опытов по очистке моторного масла по прототипу и предлагаемому способу представлены в таблице.The results of experiments on cleaning engine oil according to the prototype and the proposed method are presented in the table.

ТаблицаTable Результаты сравнительных исследований способов очистки работающих моторных масел после наработки 100 часов.The results of comparative studies of methods for cleaning working engine oils after an operating time of 100 hours. ПоказателиIndicators Работающее (исходное)Working (source) ОчищенноеPurified По прототипуAccording to the prototype По предлагаемому способуAccording to the proposed method Вязкость кинематическая, мм²/сKinematic viscosity, mm ² / s 10,810.8 10,110.1 10,110.1 Щеточное число, мг КОН/гBrush number, mg KOH / g 4,24.2 4,14.1 4,14.1 Кислотное число, мг КОН/гAcid number, mg KOH / g 2,02.0 0,80.8 0,60.6 Содержание загрязнений, %The pollution content,% 0,80.8 0,150.15 0,060.06 Содержание воды, %Water content,% 0,150.15 0,030,03 Oтс.From

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что за счет уменьшения концентрации вносимого карбамида, более эффективного его перемешивания вносимого с порцией масла уменьшается содержание загрязнений в начальный период использования масла (после очистки) и исключается явление повторной коагуляции в момент начала работы двигателя, когда масло вновь начинает загрязняться продуктами сгорания топлива, масла, и возможно образование отложений в масляных каналах системы смазки, что в целом снижает вероятность нежелательной работы карбамида в микродолях (практически на наноуровне), присутствующих в очищенном масле после очистки в растворенном состоянии.Analyzing the data in the table, we can conclude that by reducing the concentration of urea introduced, mixing it more efficiently with a portion of the oil, the content of contaminants in the initial period of oil use (after cleaning) is reduced and the phenomenon of re-coagulation at the moment the engine starts to work when the oil is again begins to become contaminated by the products of combustion of fuel, oil, and deposits may form in the oil channels of the lubrication system, which generally reduces the likelihood of unwanted operation ide in mikrodolyah (nearly nanoscale) present in the cleaned oil, after purification in a dissolved state.

Так же установлено, что предварительное смешивание водного раствора карбамида с маслом перед внесением в картер позволяет исключить выпадение водного раствора в осадок, как это имеет место в известном способе, что в целом значительно повышает качество очистки, продляет срок службы масла.It was also found that pre-mixing an aqueous solution of urea with oil before entering into the crankcase eliminates the precipitation of an aqueous solution in the sediment, as is the case in the known method, which generally improves the quality of cleaning, prolongs the life of the oil.

Claims

A method of purifying engine oil from aging products and contaminants by mixing a preheated oil with a separating agent, followed by separating the purified oil by centrifugation, characterized in that 0.1-0.3% of a 50% aqueous urea solution is used as a separating agent based on the volume of the purified oil mixed with 1-2% of the purified oil, followed by the addition and mixing of the mixture in a total volume at a temperature of 80-90 ° C for 5-10 minutes.