RU2556221C1

RU2556221C1 - Method of regenerating waste synthetic motor oils

Info

Publication number: RU2556221C1
Application number: RU2014125915/04A
Authority: RU
Inventors: Валерий Васильевич Остриков; Николай Николаевич Тупотилов; Алексей Юрьевич Корнев; Илья Николаевич Шихалев; Владимир Ильич Вигдорович
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2014-06-26
Publication date: 2015-07-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to method of regenerating waste synthetic motor oils by processing with aminoalcohol in mixture with aliphatic alcohol with further mixing of obtained mixture with heating, removal of sediment, with application as coagulants of 2 vol % of aminoalcohol - amine monoethanol and 2 vol % of isopropyl alcohol counted per initial raw material; mixture is heated to 130-150°C and sediment is removed by centrifugation.

EFFECT: increased quality and extension of assortment of regeneration of waste motor oils due to application of coagulation of their pollutions by alcohols.

2 tbl

Description

Изобретение относится к регенерации смазочных масел, в частности к стадии очистки моторных масел от продуктов «старения», механических загрязнений и может быть использовано на маслоочистительных установках промышленности и сельского хозяйства.The invention relates to the regeneration of lubricating oils, in particular to the stage of cleaning engine oils from the products of “aging”, mechanical impurities and can be used in oil refineries in industry and agriculture.

Известен способ очистки отработанных минеральных масел (ММО) аминоспиртами (триэтаноламинами) с добавлением алифатических спиртов (этанола, пропанола). Обработанное масло подвергают отстаиванию с последующим отделением очищенного масла и его дальнейшей доочисткой (Патент РФ 2004584, МПК C10M 175/02, 1993 года). Указанный процесс трудоемок, не подвергаются очистки отработанные синтетические моторные масла.A known method of purification of spent mineral oils (IMO) with amino alcohols (triethanolamines) with the addition of aliphatic alcohols (ethanol, propanol). The treated oil is subjected to sedimentation, followed by separation of the purified oil and its further purification (RF Patent 2004584, IPC C10M 175/02, 1993). The specified process is laborious, the used synthetic motor oils are not cleaned.

Наиболее близким из известных способов очистки отработанных моторных масел является способ, описанный в патенте РФ №2076898, МПК C10M 175/02, 2004 года. В способе регенерация отработанного смазочного масла осуществляется путем обработки аминоспиртом (триэтаноламином) 0,1-2,0% мас., в расчете на исходное сырье в смеси с изопропиловым спиртом в объемном соотношении 1,0:0,5 с последующим перемешиванием, нагреванием до 50°C, обработкой электромагнитным полем 0,5-1,5 Тл и последующим отстаиванием более 6 часов. Недостатком данного способа является невозможность очистки отработанных синтетических моторных масел, так как предлагаемые параметры обработки (нагрев до 50°C, обработка электромагнитным полем) не приводят к коагуляции загрязнений синтетических моторных масел, и они отстаиванием не отделяются. Кроме того, данным способом не отделяется вода и легкокипящие углеводородные фракции.The closest known method for cleaning used engine oils is the method described in RF patent No. 2076898, IPC C10M 175/02, 2004. In the method, the regeneration of spent lubricating oil is carried out by treating with an amino alcohol (triethanolamine) 0.1-2.0% by weight, based on the feedstock mixed with isopropyl alcohol in a volume ratio of 1.0: 0.5, followed by stirring, heating to 50 ° C, treatment with an electromagnetic field of 0.5-1.5 T and subsequent sedimentation for more than 6 hours. The disadvantage of this method is the inability to clean the used synthetic motor oils, since the proposed processing parameters (heating to 50 ° C, treatment with an electromagnetic field) do not lead to coagulation of the contaminants of synthetic motor oils, and they do not separate by settling. In addition, this method does not separate water and low boiling hydrocarbon fractions.

Целью изобретения является повышение качества и расширение ассортимента регенерации отработанных моторных масел за счет использования коагуляции их загрязнений спиртами.The aim of the invention is to improve the quality and expand the range of regeneration of used motor oils through the use of coagulation of their pollution with alcohols.

Поставленная цель достигается тем, что в отработанное синтетическое моторное масло добавляют смесь коагулянтов: 2 об.% моноэтаноламина и 2 об.% изопропилового спирта в расчете на исходное сырье. При нагреве свыше 100°C из масла удаляется вода и легкие углеводородные фракции (топливо). При дальнейшем нагревании масла с коагулянтом до 130-150°C в масле образуются скоагулированные частицы загрязнений размером более 5 мкм, которые легко отделяют центрифугированием. В масле остается не более 0,01-0,05% загрязнений, оно становится прозрачным, коричневого цвета.This goal is achieved by the fact that a mixture of coagulants is added to the used synthetic engine oil: 2 vol.% Monoethanolamine and 2 vol.% Isopropyl alcohol based on the feedstock. When heated above 100 ° C, water and light hydrocarbon fractions (fuel) are removed from the oil. Upon further heating of the oil with a coagulant to 130-150 ° C, coagulated contaminant particles larger than 5 microns in size are formed in the oil, which are easily separated by centrifugation. No more than 0.01-0.05% of contaminants remain in the oil; it becomes transparent, brown in color.

Механизм коагуляционных процессов в синтетическом ММО может быть следующим. Аминоспирт моноэтаноламин является электролитом (слабым основанием), способным оказывать дестабилизирующее действие на моющее-диспергирующие присадки синтетического моторного масла. Однако его действие, как поверхностно-активного вещества (ПАВ), не столь значительно, диспергирующие свойства присадок ослабляются на 10-20%. В то же время при смеси ионогенного ПАВ моноэтаноламина с неионогенным ПАВ изопропиловым спиртом их совместное коагулирующее действие усиливается так, что активность моющее-диспергирующих присадок в масле ослабляется на 80-90%, частицы загрязнений масла коагулируют почти полностью до размеров более 5 мкм, которые легко отделить центрифугированием до низких значений (0,01-0,05%). Раздельное использование в качестве коагулянтов моноэтаноламина и изопропилового спирта не обеспечивает необходимого коагуляционного эффекта для укрупнения загрязнений масла.The mechanism of coagulation processes in synthetic MMO can be as follows. Amino alcohol monoethanolamine is an electrolyte (weak base), capable of exerting a destabilizing effect on the washing-dispersing additives of synthetic motor oil. However, its effect as a surface-active substance (surfactant) is not so significant, the dispersing properties of additives are weakened by 10-20%. At the same time, with a mixture of ionic surfactant monoethanolamine with nonionic surfactant isopropyl alcohol, their combined coagulating effect is enhanced so that the activity of detergent-dispersant additives in the oil is reduced by 80-90%, particles of oil contaminants coagulate almost completely to sizes greater than 5 microns, which are easily Separate by centrifugation to low values (0.01-0.05%). Separate use of monoethanolamine and isopropyl alcohol as coagulants does not provide the necessary coagulation effect for enlarging oil contaminants.

Для оценки коагулирующего эффекта использовались отработанные синтетические моторные масла как конкретного производителя: AMBRA MASTERGOLD HSP (SAE 15W-40) (№1), так и неорганизованные сборы отработанных синтетических моторных масел из различных регионов: России (№2), Казахстана (№3), Израиля (№4). Было установлено, что коагуляционный эффект добавок зависит от температуры смешивания и остаточного содержания моющее-диспергирующих присадок в масле, оцениваемых по щелочному числу масла. Оптимальной температурой для начала коагуляционных эффектов является интервал в 130-150°C, а оптимальными концентрациями добавок моноэтаноламина и изопропилового спирта - 2-4 об.%, см. таблицу 1.To evaluate the coagulating effect, used synthetic motor oils from a specific manufacturer were used: AMBRA MASTERGOLD HSP (SAE 15W-40) (No. 1), and unorganized collections of used synthetic motor oils from various regions: Russia (No. 2), Kazakhstan (No. 3) , Israel (No. 4). It was found that the coagulation effect of additives depends on the mixing temperature and the residual content of detergent-dispersant additives in the oil, evaluated by the alkaline number of the oil. The optimal temperature for the onset of coagulation effects is an interval of 130-150 ° C, and the optimal concentration of additives of monoethanolamine and isopropyl alcohol is 2-4 vol.%, See table 1.

Результаты очистки данных масел после центрифугирования приведены в таблице 2.The results of cleaning these oils after centrifugation are shown in table 2.

После очистки смазывающие свойства масел, оцениваемые по пятну износа, улучшаются на 10-15%.After cleaning, the lubricating properties of oils, evaluated by the wear spot, are improved by 10-15%.

По основным физико-химическим показателям все очищенные масла можно использовать как альтернативное гидравлическое масло для различных технических средств. Данный способ позволяет очищать и отработанные минеральные моторные масла, также обеспечивая возможность их использования в качестве гидравлических масел. Так отработанное минеральное масло М10ДМ загрязненностью 0,1-0,3%, непрозрачное, цвет 5,5-6,0 ед. ЦНТ после предлагаемой обработки приобретает прозрачный светло-желтый цвет (3,5-4,0 ед. ЦНТ) и полностью очищается от механических примесей (0-0,01%).According to the basic physical and chemical indicators, all refined oils can be used as an alternative hydraulic oil for various technical means. This method allows you to clean and waste mineral motor oils, while also providing the possibility of their use as hydraulic oils. So spent mineral oil M10DM contaminated with 0.1-0.3%, opaque, color 5.5-6.0 units. CNT after the proposed treatment acquires a transparent light yellow color (3.5-4.0 units of CNT) and is completely purified from mechanical impurities (0-0.01%).

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Отработанное моторное масло заливают в нагревательную емкость (реактор). В него вносят 2% объемных моноэтаноламина и 2% объемных изопропилового спирта в расчете на исходное сырье. Далее смесь нагревают до 130-150°C, затем масло пропускают через центрифугу для осаждения скоагулировавшихся частиц загрязнений. Для очистки можно использовать малооборотистые центрифуги (до 8000 об/мин). Время центрифугирования 10 минут. Выход очищенного масла более 90%.Spent engine oil is poured into a heating tank (reactor). 2% by volume of monoethanolamine and 2% by volume of isopropyl alcohol are added to it based on the feedstock. The mixture is then heated to 130-150 ° C, then the oil is passed through a centrifuge to precipitate coagulated particles of contaminants. Low-speed centrifuges (up to 8000 rpm) can be used for cleaning. Centrifugation time 10 minutes. The yield of purified oil is more than 90%.

Использование предложенного способа очистки отработанного моторного масла обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества: реализуется возможность очистки отработанных синтетических моторных масел; из очищаемого масла удаляются испарением легкокипящие углеводородные примеси и вода, исключается длительная стадия отстаивания смеси масла с коагулянтом, снижаются затраты на приобретение аминоспирта: цена моноэтаноламина в два раза меньше триэтаноламина.Using the proposed method for cleaning used engine oil provides the following advantages compared to the known method: the possibility of cleaning used synthetic engine oils is realized; low-boiling hydrocarbon impurities and water are removed from the purified oil by evaporation, a long stage of settling of the mixture of oil with the coagulant is eliminated, the cost of acquiring amino alcohol is reduced: the price of monoethanolamine is half that of triethanolamine.

Claims

The method of regeneration of spent synthetic motor oils by treating amino alcohol mixed with aliphatic alcohol, followed by stirring the resulting mixture with heating, removing the precipitate, characterized in that 2 vol.% Amino alcohol - monoethanol amine and 2 vol.% Isopropyl alcohol in the calculation are used as coagulants on the feedstock, the mixture is heated to 130-150 ° C and the precipitate is removed by centrifugation.