通常严重污染与高度氧化之油料,应送至专门的加工厂(再精製工厂)去再生,这类油料中占最大部分的是车用机油,工业用油往往就在使用部门的装置中加以处理。
废油再生包括物理处理过程与化学处理过程,可以把油中悬浮与溶解的外来物、老化产物、易于老化的产物以及油中残留的添加剂几乎全部除去。
废油再生过去在国外一直是由较多数量的小型或中等规模的公司去承办的;它们的装置处理能力从年5,000吨到年20,000吨(每日130—500桶)不等,通常厂址就在废油收集中心附近。近年有把废油再生装置处理能力提高到年40,000—150,000吨的趋势。
从一种含有10%左右的固体杂质,含有水分并被燃料稀释2-4%的废润滑油当中,所得到的再生润滑油的平均回收率大约为70—85%。回收率的大小取决于所採用的处理方法,而且原料的组成经常在变化,结果所得的再生油在化学结构方面也会发生变化,随之将会带来一些问题。
以下介绍几种较为人熟知的再生方法:
一般再生法
废油的多段加工处理方法与石油馏分的初步精製有很大差别。在大多数情况下,废油中都含有添加剂,这必须从废油中除去,因为它们在所採用的蒸馏温度时可能要分解。因此,精製程序要在釜式连续蒸馏程序以前进行。老式装置採取直接加热法,而且不进行温度控制,这样可能会产生裂化反应,因此需要对馏分油与重质残渣油再进行一次进一步的加工。废油再生处理共有六道处理程序(见图表67)。所得的再生润滑油不需进一步加工即可用作成品油的基础油。
蒸馏中得到的重质石脑油、粗柴油以及淤渣可用作工厂用燃料或水蒸汽发生器燃料。酸渣可用石灰中和,再与废油溷在一起送往专用装置内焚烧。
Meinken程序法
为了提高产品质量与节能并把劳动力消耗降到最低限度以及减少酸渣的生成量,德国Meinken工厂发展出Meinken程序,在常规废油加工几道处理程序的基础上,又有进一步的发展。它採用了一种取得专利的强力搅拌溷合器,可以降低H2SO4的消耗量,因而也降低了酸渣生成量,为使最终产物不再需要进一步加工,减压蒸馏塔中的润滑油应该用热载体间接加热,这样可避免发生过热与裂化反应。在精製油中加入约2%白土,这样,蒸馏釜就同时具有热接触精製作用。白土与蒸馏残渣油一起连续地从蒸馏釜抽出来,再通过过滤机加以分离(见图表68)。
此处理过程共有五道处理程序(不包括副产品处理),已部分自动化,在热能消耗量与人力方面皆已经过改善,可以单班操作,开车只需一个小时,停车只需半小时,操作人员只需3-4人。
以此法得到的再生润滑油品质相当令人满意,原料中的添加剂已差不多全部从再生油中除去。这种装
在欧洲、非洲、中东及美国已建立超过四十多套。
IFP程序法
法国石油研究院(IFP)发展了一种处理方法:油料在精製以前,先用液态丙烷抽提以除去废油中的主要杂质。其结果是H2SO4与白土的消耗量显着下降,酸渣减少,再生油的回收率提高约10%;从常压蒸馏来不含水废润滑油与液态丙烷在75-95℃条件下,在抽提塔内进行接触。油泥与不溶性淤渣沉淀出来并从塔底抽出,从油-丙烷溷合物中把清淨的丙烷分出去,同时把油送去精製。对于残渣油,需要溷进一些燃料油以使不含丙烷的残渣油仍处于可泵送的状态,然后即可送进脱丙烷塔。在脱除丙烷以后,此残渣油与燃料油的溷合油即可用作工厂自用燃料(流程见图表69)。在欧洲有些工厂採用此法在运作中。
图表67.废润滑油常规再生方法
處理程序 | 目的 | 處理方法 |
1 | 粗略去除水分與外來固體雜質 | 沉 澱 |
2 | 去除低沸點餾分與殘留水分 | 常壓蒸餾(約250℃) |
3 | 去除氧化產物與添加劑 | H2SO4處理後用石灰中和 |
4 | 去除油泥與淤渣 | 澄清與過濾 |
5 | 分成一、二個低粘度或中等粘度的餾分油及殘渣潤滑油 | 減壓蒸餾(80~100mbr) |
6 | 餾分油的脫色與穩定 | 白土精製 |
圖表68.Meinken法廢油再生流程圖
A 脱水装置:1-脱水塔;2-换热器;3-冷却器;4-冷凝器
B 精製装置:5-反应塔(FISCALIN系统);6-沉淀槽;7-酸渣排放槽
C 白土溷合工序:8-溷合器;9-白土料斗;10-配料螺旋运输机
D 热接触蒸馏工序:11-高温油加热炉;12-快速蒸发塔;13-排出液冷却器;14-锭子油塔;15-排出液冷却器;16-冷凝器;17-分离槽
E 过滤工序:18-压滤机或预覆过滤机;19-输送带
F.燃料装置:20-溷合槽;21-燃烧炉;22-补燃通风道;23-烟囱
IFP丙烷抽提流程圖
Snamprogetti流程圖
Snamprogetti程序法
义大利Snamprogetti S.P.A.公司后来把IFP方法又进一步改善:在减压蒸馏前后,皆设置丙烷抽提处理程序,还增加了加氢精製处理程序,把IFP过程改成四道处理程序,其中省去硫酸精製。此法与採用硫酸精製的方法相比,效率要高得多,而且还可消除难以处理的酸渣。首先,水分和燃料油组分在常压蒸馏中已被去除,接着就是第一次丙烷抽提以去除油泥、氧化产物以及一部分添加剂。脱去丙烷的油再经过减压蒸馏分成三个馏分:粗柴油、锭子油与轻质润滑油。
加热以后,残渣油再一次进行丙烷抽提以去除残留的添加剂。全部润滑油馏分再送去加氢精製(流程见图表70)。本程序主要推荐用于车用机油,因为丙烷抽提(即使在进行加热后)不能把车用机油以外的其它类型润滑油中的添加剂全部除去。此种设备目前也有工厂採用的。
KTI程序法
海牙国际动力工程公司(Kinetics Technology International, KTI)与海湾科学与工程公司(Gulf Science and Technology)合作,推出一种KTI处理法,此种程序可用来处理大部分类型的废油。这种方法没有酸精製程序,因此,废油中含有的添加剂或外来杂质必须
是可能通过蒸馏除掉的(残留于残馀物中)或者是可能通过加氢处理变成合适产物的,总之绝不允许这些添加剂损害加氢催化剂的活性。因此,像含有卤化烃的切削油就不能加工。据称本法的回收率约在80-85%之间。废油中的油泥与水分可以用沉淀加以去除。常压蒸馏可除去残留水分与汽油组分;在分离阶段,又可把粗柴油馏分去除。接着在减压塔中,润滑油被蒸出来并分级冷凝成好几个馏分;剩下的是添加剂、油泥以及部分氧化产物作为塔底油从塔底流出。馏分油通过加氢与汽提之后,可用作成品油的原料油(流程见图表71)。
BERC程序法
美国能源部Bartlesville能源研究中心(Bartlesville Energy Research Center, BERC)发展了一种BERC程序,他们在处理上採取了一种引人注目的做法:採用一种新溷合溶剂(50%异丁醇,25%异丙醇,25%甲乙酮)来使杂质沉淀。油中的水分与轻质烃先通过蒸馏除去,然后以体积三倍于油的上述溷合溶剂溷进油料中,使之稀释再行离心分离。最后再通过蒸馏把溶剂蒸出去,而油则送去减压分馏与加氢精製或白土精製。有的添加剂虽通过凝聚或蒸馏仍去除不掉,对于含有这种添加剂的废油,本法的应用似乎受到限制。
Recyclon程序法
这是一种新方法,採用一种以细粉状态分散于油
中的金属钠(而不是採用H2SO4)来处理,以去除油中氧化产物与添加剂。这样做的结果可能引起这些氧化产物的聚合,或是把它们转化成钠盐。这种钠盐的沸点比较高,用蒸馏方法即能把油分离出去。共分两道程序进行,第二道程序在设计上採用薄膜分子蒸馏塔,以分离反应产物。
废油首先要通过蒸馏去除水分与低沸点烃类,然后进入反应塔,同时进入的还有以细粉状态分散在油中的金属钠(最多1%重,粒度为5-15um),反应时间为几分钟。加入少量水以后,在常压下把粗柴油馏分与锭子油馏分从溷合物中蒸出去,残馀物中含有润滑油与反应产物,随后残馀物在1 m bar压力与温和的温度条件下,在薄膜分子蒸馏塔中进行蒸馏,预分馏薄膜分子蒸馏塔中装备有串联起来的转动叶片,为了提高效率,预分馏以后的残馀物则送到最后一级蒸馏塔再行蒸馏(见图表72)。此馏分油应该是不经过任何进一步加工就可以用作为基础油,据称效率比有酸精製的常规方法要高很多。
71?KTI法流程圖
圖表72.Recyclon法流程圖
圖表73.IFP超細過濾機橫剖面圖
圖表74.帶有溶劑回收裝置的超細過濾法流程圖
圖表75.單級分子蒸餾
圖表76.二級分子蒸餾
联系客服