SU969169A3 - Способ регенерации отработанных масел - Google Patents

Description

() СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ МАСЕЛ

I

Изобретение относитс  к спосоВу регенерации отработанных масел и, в частности, касаетс  способа регенерации отработанных моторных масел.

Известны способы.регенерации отра- j ботанных масел путем обработки их |серной кислотой и отбеливающими глинами

Така  обработка приводит к необходимости удалени  отработанных ю глин и отработанного кислотного шлама что св зано с загр знением окгружаюи1ей среды.

Известен способ, когда.масло регенерируют путем экстракции нормаль- И ными парафиновыми углеводородами с последующей каталитической гидрогенизацией образующегос  в результате экстракции продукта СЯ.

При этом , ввиду невозможности, пол-зо кого удалени  путем экстракции металлических и органических примесей и продуктов окислени  этого масла дл  получени  продуктов, отвечающих техническим услови м, необхо)цимо осу 26

ществление, по крайней мере, одного цикла обработки отбеливающими глинами«

Однако в этом случае сокращаетс  срок службы катализаторов гидроочистки .

Известен способ регенерации ртг работанных масел, включающий следующие стадии; нагревание масла дл  удалени  легких фракций и воды смешение осушенного масла с насыщенным углеводородным растворителем, например пропаном, при объемном соотношении масло:растворитель 1:1-15 рл  экстракции, вакуумную разгонку выделенного масла и гидроочистку масл ных фракций {;3j.

Однако известный способ не позвог л ет получить т желую масл ную фракцию достаточно высокого качества, что усложн ет и удорожает последующую обработку этих фракций.

Цель изобретени  --улучшение качества масел и повышение экономичности процесса. 96 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе регенерации отработанных масел путем нагревани  масел, отгонки воды и легких фракций от регенерируемого масла, экстракции последнего насыщенным углеводородным растворителем, вакуумной разгонки выделенного масла с получением низков зких и т желой фракций и гидроочистки фракций, т желую фракцию Предварительно подвергают термической обработке при температуре BOO-J JSO C в адиабатических усло ви х в течение 1-130 мин и повторной экстракции насыщенным углеводородным растворителем .при объемном соотношении растворител  и фракции 5-20:1 -с отделением чистого масла и остатка,который смешивают с регенерируемым маслом после отгонки воды и легких фракций. Причем первую экстракцию регенери руемого масла провод т при объемном соотношении насыщенного углеводородного растворител  и масла 310:1 . Согласно предлагаемому способу отработанное масло после предварительного нагрева в печи при температ ре 180-23(0 подают в колонну отгонки легких фракций колонну предваритель ной отгонки) с тем,чтобы отогнать от указанного масла воду и легкие уг леводороды. Продукт, получаемый после отгонки воды и легких углеводородов, подвергают экстракции растворителем с целью удалени  основной фракции примесей, содержащихс  в этом масле. Наиболее подход щим дл  осуществлени  данного этапа растворител ми  вл ютс  низкомолекул рные нормальные парафиновые углеводороды, в частности пропан, хот  данный этап экстракции может ос ществл тьс  и с использованией любо го другого растворител , такого как спирты, кетоны, простые эфиры, имеющие соответс твующйи молекул рный вес, которые могут оказывать нераствор ющее действие на примеси масла одновременно раствор ющее действие на само масло, В случае использовани  пропана экстракци  может осущест вл тьс  в экстракционной колонне при движении растворител  противотоком к маслу и при температуре от до критической температуры пропана, дав лениа 25°50 кг/см. Ввиду отсутстви  необходимости в том, чтобы на данно 4 этапе достигалась максимальна  степень очистки масла, отношение растворител  к маслу обычно очень снижено , так что на один объем масла приходитс  примерно от 8 до 10 объемов пропана. Масло, подвергнутое экстракции в экстракционной колонне, после последующего нагревани  подают на этап фракционированной перегонки в вакууме , откуда извлекают основные компоненты смазочного материала в соответствии с их в зкост ми. Основные компоненты смазочного масла, имеющие низкую в зкость, полученные в результате такой перегонки , направл ют непосредственно в сек цию конечной гидроочистки, в то врем  как остаточный продукт перегонки, состо щий из высоков зких основных компонентов масла, содержащий основную фракцию примесей, подвергают термообработке при температуре. составл ющей обычно от 300 до 50 С, и затем ои снова рециркулирует в экстракционную колонну. Данна  термическа  обработка высоков зких основных компонентов смазочного масла может осуществл тьс  также при поддержании продукта, выход щего из колонны -вакуумной фракционной перегонки, в адиабати ческих услови х в течение различных периодов времени от 1. до 120 мин в соответствии с температурой. Данную операцию осуществл ют путем установки непосредственно в нижней части колонны приемного резервуара (резерваура-хранилища ), объем которого зависит от времени хранени  в нем продукта. Целью такой термической обработки  вл етс  модицикаци  структуры примесей , все еще присутствующих в масле, таким образом, чтобы ускорить их извлечение из масла в последующем этапе экстракции растворителем. После такой термической обработки т желые основные компоненты смазочного масла снова рециркулируют в колонну экстракции растворителем. В данном случае, также как и в случае первой экстракции, предпочтительным растворителем  вл етс  пропан , хот  могут использоватьс  и другие типы растворителей. Экстракционна  колонна в данном случае может быть именно той же колонной, что использовалась в этапе первой экстракции,и если это так, то данна ) установка будет работать как система периодического действи , однако может быть использована и совершенно отдельна  экстракционна  колон на. Рабочие услови  в данном этапе эк стракции отличны от рабочих условий , создаваемых s этапе первой экст ракции, которую осуществл ют с использованием всего количества масла , направл емогЬ на экстракцию после отгонки легких фракций, поскольку в данном -этапе пониженное количество примесей в масле, в частности примесей, обладающих капилл рно-акти ными свойствами, приводит к тому, чт процесс  вл етс  значительно более селективным и значительно более чувк различным рабочим уело ствительным ВИЯМ. Рабочие услови  могут варьиро ватьс  в следующих пределах: температура экстракции от до критиче ской температуры пропана; давление от 25 до 50 кг/см ; и отнонение растворител  к маслу .может быть таким, что на один объем масла будет приходитьс  от 5 до 20 объемов пропана При осуществлении второго этапа до пускаютс  различные температуры процесса и различные отношени  растворител  к маслу, поскольку ц львторой экстракции заключаетс  не только в том, чтобы снизить содержание металлических примесей, но и в том, чтобы улучшить цвет и таким образом снизить вредные факторы, оказывающие вли ние на рабочие услови  в секции гидро очистки . Остаточный продукт, полученный в этапе второй экстракции пропаном, рециркулируют в колонну первой экстрак ции с целью извлечени  из него содержащегос  таи смазочного масла. Основные компоненты смазочного наела, полученные на предыдущих этапах, подвергают конечной гидроочистке в присутствии катализаторов на основе сульфидов металлов 6 и 8 группы периодической системы Менделеева, нанесенных на окись алюмини . Температура гидроочистки 250А20 С , давление 20-150 кг/см, объемна  скорость потока 0,1-5 об/об ч, водород рециркулирует со скоростью 15-850 л/ . Преимущество предлагаемого способа по сравнению с прин тыми в насто щее врем  известными способами состоит в снижении количества тепла,которое должно потребл тьс  установкой . Термическа  обработка, осуществл ема  по предлагаемому способу, кроме того, что она проводитс  лишь с т желыми основными компонентами смазочного масла, может обеспечивать под. держание тех же основных компонентов при температуре нижней части колонны вакуумной перегонки, в св зи с чем не требуетс  дополнительна  подама тепла. Дополнительным преимуществом, достигаемым предлагаемым способом термической обработки,  вл етс  упрощение конструкции нагревающей печи, поскольку отработанное масло должно быть нагрето fl««sb до температуры примерно 200 С, котора  необходима дл  удалени  воды и легких углеводородов, поскольку при такой температуре образование кислых газов значительно снижено по сравнению с образованием таких газов в случае термической обработки при 300- 5ПС. Способ получени  высоков зких основных компонентов смазочного масла, который в значительной степени усове миенствован по сравнению с обычн ми способами регенерации, имеет кроме того очень большие преимущества при осуществлении конечного этапа гидроочистки , заключающиес  в том, что снижаетс  расход водорода и одновременно повыщаетс  выход масла, а также увеличиваетс  срок службы катализатора . На чертеже представлена схема установки дл  осуществлени  предлагаемого способа, на котором пунктирные линии относ тс  лишь к системе обработки наиболее т желой фракции отра ботанного масла, в частности к процессам обработки, которым подвергаетс  эта фракци  после термической об- ; работки. Это различие между лини ми потока масла на чертеже обусловлено тем фактом, что практически при осуществлении предлагаемого способа используетс  одна -колонна экстракции растворителем, а при этом необходимо выделить экстракцию растворителем всего масла и экстракцию растворителем aifl6onee т желых основных компонентов смазочного масла. Отработанное масло из резервуарахранилища подают в печь 1 и затем направл ют его в колонну отгонки легких фракций 2. Вода и легкие угле водороды отвод тс  через верх колон ны, в то врем  как остальное масло отвод т с нижней части колонны 2 в колонну 3 экстракции растворителем. По линии в колонну экстракции 3 подают растворитель, масло и основна  фракци  растворител  удал ютс  из верхней части этой колонны по линии 5, в то врем  как примеси и остальна  часть растворител  удал ютс  из нижней части колонны 3 по трубе 6. Оба потока, удал емые из колонны 3, независимо друг от друга . направл ют в устройства 7 и 8 дл  регенерации растворител , затем это |регенерированный расрворитель по лини м 9 и 10 направл ют в компрессор 11i и далее он рециркулирует через линию потока 4. Частично очищенное масло направл ют по линии 12 к печи 13 и затем по линии 14 к колонне вакуумной перегонки 15. Из верхней части колонны 15 по трубе 16 удал ют легкие углеводороды , которые еще могут оставатьс  в масле, и как основные погоны выдел ют низков зкие основные компоненты с;мазочного масла (на представленном чертеже количество погонов из колонны снижено до двух, но это не- вл ет с  ограниченным пределом числа пого нов),по лини м 17 и 18 основные низков зкие компоненты смазочного масла независимо друг от друга подают в реактор гидроочистки 19, из которого вывод т очищенные фракции. Из.нижней части колонны 15 по тру бе 20 отвод т наиболее т желые основ ные компоненты смазочного масла, в которых сконцентрированы примеси мае ла, и эти т желые компоненты масла направл ют в систему термической обработки 21. По прошествии .определенного периода в ремени термической обработки, которое  вл етс  функцией температуры, т желые основные ком поненты смазочного масла подают по л нии 22 в колонну экстракции растворителем 3. Кдк  сно из данного описани , в случае процесса, осуществл емого пер одически, колонна экстракции 3 должн использоватьс  как дл  экстракции вс го масла после .ютгонки из него легких фракций, так и дл  экстракции наиболее т желых основых компонентов смазачного масла после из термическо обработки, и в таком случае должны быть предусмотрены резерруары-хранилища продукта, обеспечивающие осуществление таких процессов (эти резервуары-хранилища на чертеже не показаны с тем, чтобы не вносить лишнее усложнение в представленную схему установки ). Если желательно проведение непрерывного процесса, то достаточно включить в данную систему вторую колонну экстракции, равноценную первой колонне . В данном случае, также как. и в первой экстракции растворителем, через верхнюю часть колонныэкстракции 3 по трубе 23 отвод т т желые основные компоненты смазочного масла, в то врем  как через нижнюю часть колонТ(ы 3 по трубе 24 отвод т примеси и оставшуюс  часть растворител . Эти потоки направл ют в устройства регенерации растворител  7 и 8. Т желые основ .ные компонентц смазочного масла отвод т из нижней части устройства 7 и подают по линии 25 в реактор гидроочистки , в то врем  как остаточный продукт отвод т из нижней части устройства 8 и направл ют (по линии 26) снова в колонну экстракции растворителем 3 как исходный продукт обработки, когда-эта колонна 3 используетс  дл  экстракции всего масла, в результате чего осуществл ют регенерацию остаточных компонентов масла, все еще смешанных с примес ми. .Пример 1. Отработанное моторное масло подвергают предваритель ной отгонке легких фракций с целью освобождени  его от воды и легких углеводородов, остаток от этой отгонки легких фракций подвергают термической обработке при темрера;туре в течение 3 мин , а затем этот продукт направл етс  на экстракцию пропаном в колонне экстракции RAC. Услови  разделени , используемые в этом этапе обработки , следующие: отношение растворител  к маслу 10:1; температура верхней части колонны 90 С: температура нижней, температура . давление части колонны 38 кг/см. Экстрагированное масло после отделени  пропана подвергают фракционированной вакуумной перегонке дл  извлечени  из него нескольких основных компонентов смазочного материала в соответствии с их в зкост ми. Получают три основные компонента смазочного материала: ни кой, средней и высокой в зкости; и одновременно получают некоторое количество газойл  вакуумной перегонки . Низков зкие и среднев зкие основные компоненты смазочного масла отдельно и независимо друг от друга подвергают обработке водородом с использованием катализатора1 на основе сульфидов никел  и молибдена , нанесенных на окись алюмини , В данном этапе обработки испол зуют следующие рабочие услови : температура давление lO кг/см объемна  скорость потока продукта , 1 об/об ч; скорость рециркул ции водорода 168 норм, л/л. Т желые компоненты смазочного ма ла подвергают обработке водородом с использованием того же катализато ра, но в следующих рабочих услови х TeMnepatypa давление Q кг/ей объемна  скорость потока продукта |0,5 об/обч; скорость рециркул ции (водорода 168 норм. л/л. Результаты, получаемые на всех этапах обработки, представлены в табл. 1. П р и м е р 2. Отработанное мотор ное масло подвергают ф(эакционирован ной перегонке и освобождают от воды и легких углеводородов, остаточный продукт направл ют на экстракцию про паном в колонну экстракции ДС. Рабочие услови , используемые на данном этапе обработки, следующие: отношение растворител  к маслу 7:1:, темпе ратура верхней части колонны 90 С; температура нижней части колонны 70 давление 38 кг/см. Экстрагированное масло после реге нерации пропана подвергают фракционированной .вакуумной перегонке дл  извлечени  из него нескольких осйовных компонентов смазочного материала IB соответствии с их относительными в зкост ми, при этом получают три основные компонента смазочного материала: низкой, средней и высокой в з кости. Высоков зкий основной компонент . подвергают термической обработке пр температуре в течение 15 мин и затем направл ют в колонну экстракци пропаном. В этом случае используют рабочие услови : отношение растворител  к маслу 15:1; температура верхней части колонны 85 П; температура нижней части колонны давление 38 кг/см . Экстрагированное масло после регенерации пропана подвергают фракционированной вакуумной перегонке дл  извлечени  из него нескольких основ- . ных компонентов смазочного материала в соответствии с их относительными в зкост ми, при этом получают три основные компонента смазочного материала: низкой, средней и высокой в з кости. Высоков зкий основной компонент подвергают термической обработке при . температуре в течение 15 мин и затем направл ют в колонну экстракции пропаном. В этом случае используют следующие рабочие услови : отношение растворител  к маслу 15:1; температура верхней части колонны 85 С; температура нижней части колонны 73°С; давление 38 кг/см . Легкие и средние основные компоненты смазочного масла, получаемые на этапе вакуумной перегонки, независимо друг от друга подвергают обработке водородом с использованием катализатора на основе сульфидов никел  и молибдена, нанесенных на окись алюмини  (в качестве носител ). В этом этапе обработки используют следующие рабочие услови : температура давление 0 кг/см ; объемна  скорость потока продукта 1 об/об-ч; скорость рециркул ции водорода 168 норм.л/л. Т желые (высоков зкие) основные компоненты сказочного масла, выход щие из колонны экстракции растворителем , после удалени  из них пропана подвергают обработке водородом с использованием того же катализатора , что указан выше, но в следующих рабочих услови х: температура давление 40 кг/см ; объемна  скорость потока продукта 0,5 об/об ч; скорость рециркул ции водорода 168 норм.л/л. Выходы и свойства продуктов, получаемых в отдельных этапах обработки , приведены в табл. 2. Сопоставление этих двух технологических операций, описанных выше, показывает, что т желые основные компоненты сма зо ч но го ма ела, полученные по предлагаемому способу, имеют меньшее содержание примесей и бладают лучшими характеристиками

11969169.2

цвета, в св зи с чем в последующейработке (при этом металлические при1технологической операции гидроочист-меси осаждаютс  на поверхности каки требуютс  более м гкие рабочиетализатора), то возможность обработки

услови ,.продуктов, имеющих меньшеесоде ржаПоскольку срок службы катализато-рактеристиками цвета, позвол ет см г

ра Bi этапе конечной гидроочистки за-чить рабочие услови  и в результате

висит от наличи  металлических при-31того увеличить срок службы каталимесей в материале, подвергаемом об-затора. ,

Claims (3)

1. 5ние примесей и обладающих лучшими ха19 Формула изобретени  1. Способ регенерации отработанных масел путем нагревани  масел, отгонки воды и легких фракций от регенерируемого масла, экстракции пос леднеГо насы1Ченным углеводородным ра створителем, вакуумной разгонки выделенного Масла с получением низков зких и т желой фракции и гидроочистки фракций, от л и ч а ю щ и й с   тем, что, с целью улучшени  ка чества масел и повышени  экойомичности процес:са, т желую фракцию предварительно подвергают термической об|работке при ЗОб-АзО С в адиаба1тических услови х в течение 1120 мин и повторной экстракции на .сыщенным углеводородным растворителем при объемном соотношении раствр9 20 рител  и фракции 5-20:1 с отделением чистого масла и остатка, который смешивают с регенерируемым маслом после отгонки ВОДЫ;и легких фракций. 2, Способ по п. 1, о т л и ч а юЩ и и с   тем что экстракцию«регенерируемого масла провод т при объемном соотношении насыщенного углеводородного растворител  и масла 310:1 . Источники информации,, прин тые во внимание при экспертизе КП атент США If 029569, кл, 208-180, опублик. 1977.
2. 2.За вка Франции № 2301592, кл С 10 М 11/00, опублик. 1976.
3. 3.Патент США № 3919076, кл. 208-180, опублик. 1975 (прототип ).

   (

   г

   м

   to

   «5

   ./ А

   Г

   -sTv

   м

   1.

   -:

   I

   Й1

   fvi