Зміст
1. Технології регенерації відпрацьованих масел
2. Спосіб регенерації відпрацьованих нафтових масел і їх сумішей. Практика впровадження
3. Спосіб регенерації відпрацьованих моторних масел
1. Технології регенерації відпрацьованих масел
У процесі експлуатації масел в них накопичуються продукти окислення, забруднення та інші домішки, які різко знижують якість масел. Масла, що містять забруднюючі домішки, нездатні задовольняти пропонованим до них вимогам і повинні бути замінені свіжими маслами. Відпрацьовані масла збирають і піддають регенерації з метою збереження цінної сировини, що є економічно вигідним. За рік на території колишнього Радянського Союзу збирається близько 1,7 млн. тонн масел, переробляється до 0,25 млн. тонн, тобто 15%.
Переробити відпрацьовані моторні масла спільно з нафтою на НПЗ не можна, тому що присадки, що містяться в оліях, порушують роботу нафтопереробного устаткування.
Залежно від процесу регенерації отримують 2-3 фракції базових масел, з яких компаундированием і введенням присадок можуть бути приготовлені товарні олії (моторні, трансмісійні, гідравлічні, МОР, пластичні мастила). Середній вихід регенерованого масла з відпрацьованого, що містить близько 2-4% твердих забруднюючих домішок і воду, до 10% палива, складає 70-85% залежно від застосовуваного способу регенерації.
Для відновлення відпрацьованих масел застосовуються різноманітні технологічні операції, засновані на фізичних, фізико-хімічних і хімічних процесах і полягають в обробці олії з метою видалення з нього продуктів старіння і забруднення. В якості технологічних процесів звичайно дотримується наступна послідовність методів: механічний, для видалення з олії вільної води та твердих забруднень; теплофізичний (випарювання, вакуумна перегонка); фізико-хімічний (коагуляція, адсорбція). Якщо їх недостатньо, використовуються хімічні способи регенерації масел, пов'язані із застосуванням більш складного обладнання та великими витратами.
1. Фізичні методи
Фізичні методи дозволяють видаляти з масел тверді частинки забруднень, мікрокраплі води і частково - смолисті і коксообразние речовини, а за допомогою випарювання - легкокипящие домішки. Масла обробляються в силовому полі з використанням гравітаційних, відцентрових і рідше електричних, магнітних і вібраційних сил, а також фільтрування, водна промивка, випарювання та вакуумна дистиляція. До фізичних методів очищення відпрацьованих масел відносяться також різні масо-та теплообмінні процеси, які застосовуються для видалення з олії продуктів окислення вуглеводнів, води та легкокипящих фракцій.
2. Відстоювання
Відстоювання є найбільш простим методом, він заснований на процесі природного осадження механічних частинок і води під дією гравітаційних сил.
У залежності від ступеня забруднення палива чи мастила і часу, відведеного на очищення, відстоювання застосовується або як самостійно, або як попередній метод, що передує фільтрації або відцентрової очищенню. Основним недоліком цього методу є велика тривалість процесу осідання частинок до повного очищення, видалення лише найбільш великих часток розміром 50-100 мкм.
3. Фільтрація
Фільтрація - процес видалення частинок механічних домішок і смолистих сполук шляхом пропускання масла через сітчасті або пористі перегородки фільтрів. Як фільтраційних матеріалів використовують металеві та пластмасові сітки, повсть, тканини, папір, композиційні матеріали і кераміку. У багатьох організаціях експлуатують СДМ реалізований наступний метод підвищення якості очищення моторних масел - збільшується кількість фільтрів грубого очищення і вводиться в технологічний процес другий ступінь - тонке очищення масла.
4. Відцентрова очищення
Відцентрова очищення здійснюється за допомогою центрифуг і є найбільш ефективним і високопродуктивним методом видалення механічних домішок та води. Цей метод заснований на поділі різних фракцій неоднорідних сумішей під дією відцентрової сили. Застосування центрифуг забезпечує очищення масел від механічних домішок до 0,005% за масою, що відповідає 13 класу чистоти за ГОСТ 17216-71 і зневоднення до 0,6% за масою.
5. Фізико-хімічні методи
Фізико-хімічні методи знайшли широке застосування, до них відносяться коагуляція, адсорбція і селективне розчинення містяться в маслі забруднень, різновидом адсорбційної очищення є іонно-обмінного очищення.
6. Коагуляція
Коагуляція тобто укрупнення частинок забруднень, які знаходяться в олії в колоїдному або дрібнодисперсному стані, здійснюється за допомогою спеціальних речовин - коагулятов, до яких відносяться електроліти неорганічного й органічного походження, поверхнево-активні речовини (ПАР), що не володіють електролітичними властивостями, колоїдні розчини ПАР і гідрофільні високомолекулярні з'єднання.
Процес коагуляції залежить від кількості введеного коагулянту, тривалості його контакту з маслом, температури, ефективності перемішування і т.д. Тривалість коагуляції забруднень у відпрацьованому маслі становить, як правило 20-30 хв., Після чого можна проводити очищення масла від укрупнилися забруднень за допомогою відстоювання, відцентрової очистки або фільтрування.
7. Адсорбційна очистка
Адсорбційна очистка відпрацьованих масел полягає у використанні здатності речовин, службовців адсорбентами, утримувати забруднюючі масло продукти на зовнішній поверхні гранул і на внутрішній поверхні пронизують гранули капілярів. В якості адсорбентів застосовують речовини природного походження (відбілюючі глини, боксити, природні цеоліти) і отримані штучним шляхом (силікагель, оксид алюмінію, алюмосилікатні з'єднання, синтетичні цеоліти).
Адсорбційна очищення може здійснюватися контактним методом - масло перемішується з подрібненим адсорбентом, перколяційних методом - очищає масло пропускається через адсорбент, методом протитоку - масло і адсорбент рухаються назустріч один одному. До недоліків контактного очищення слід віднести необхідність утилізації великої кількості адсорбенту, яка забруднює навколишнє середовище. При перколяційні очищенню як адсорбенту найчастіше застосовується силікагель, що робить цей медом дорогим. Найбільш перспективним методом є адсорбентная очищення масла в рухомому шарі адсорбенту, при якому процес протікає безупинно, без зупинки для періодичної заміни, регенерації або отфільтрованія адсорбенту, однак застосування цього методу пов'язане з використанням досить складного обладнання, що стримує його широке поширення.
8. Іонно-обмінного очищення
Іонно-обмінна очищення полягає в здатності іонітів (іонно-обмінних смол) затримувати забруднення, диссоциирующие в розчиненому стані на іони. Іоніти є тверді гігроскопічні гелі, одержувані шляхом полімеризації і поліконденсації органічних речовин і не розчиняються у воді і вуглеводнях. Процес очищення можна здійснити контактним методом при перемішуванні відпрацьованого масла з зернами іоніти розміром 0,3-2,0 мм або преколяціонним методом при пропущенні масла через заповнену іонітом колону. У результаті іонообміну рухливі іони в просторовій решітці іоніти замінюються іонами забруднень. Відновлення властивостей іонітів здійснюється шляхом їх промивання розчинником, сушіння і активації 5%-ним розчином їдкого натру. Іонно-обмінна очищення дозволяє видаляти з масла кислотні забруднення, але не забезпечує затримки смолистих речовин.
9. Селективна очищення
Селективна очищення відпрацьованих масел заснована на виборчій розчиненні окремих речовин, що забруднюють масло: кисневих, сірчистих і азотних сполук, а також при необхідності поліциклічних вуглеводнів з короткими бічними ланцюгами, погіршують в'язкісно-температурні властивості масел.
В якості селективних розчинників застосовуються фурфурол, фенол та його суміш з крезол, нітробензол, різні спирти, ацетон, метил етиловий кетон та інші рідини. Селективна очищення може проводитися в апаратах типу «змішувач - відстійник» у поєднанні з випарниками для відгону розчинника (ступінчаста екстракція) або у двох колонах екстракційної для видалення з олії забруднень і ректифікаційної для відгону розчинника (безперервна екстракція). Другий спосіб економічніше і отримав більш широке застосування.
Різновидом селективного очищення є обробка відпрацьованого масла пропаном, при якій вуглеводні олії розчиняються в пропані, а асфальтосмолисті речовини, що знаходяться в олії в колоїдному стані, випадають в осад.
10. Хімічні методи
Хімічні методи очищення засновані на взаємодії речовин, що забруднюють відпрацьовані мастила, і вводяться в ці масла реагентів. При цьому в результаті хімічних реакцій утворюються сполуки, легко видаляються з масла. До хімічних методів очищення ставляться кислотна і лужна очищення, окислення киснем, гідрогенізація, а також осушення та очищення від забруднень за допомогою окислів, карбідів і гідридів металів. Найбільш часто використовуються:
11. Сернокислотная очищення
За кількістю установок і обсягом перероблюваної сировини на першому місці у світі знаходяться процеси із застосуванням сірчаної кислоти. У результаті сернокислотной очищення утворюється велика кількість кислого гудрону - важко утилізованого та екологічно небезпечного відходу. Крім того, сіркокислі очищення не забезпечує видалення з відпрацьованих масел поліциклічних аренів і високотоксичних сполук хлору.
12. Гідроочищення
Гідрогенізаційного процеси все ширше застосовуються при переробці відпрацьованих масел. Це пов'язано як з широкими можливостями одержання високоякісних масел, збільшення їх виходу, так і з великою екологічною чистотою цього процесу в порівнянні з сернокислотной та адсорбційної очищеннями.
Недоліки процесу гідроочищення - потреба у великих кількостях водню, а поріг економічно доцільною продуктивності (за закордонним даними) становить 30-50 тис. т / рік. Установка з використанням гідроочищення олив, як правило, блокується з відповідним нафтопереробним виробництвом, що мають надлишок водню і можливість його рециркуляції.
13. Процеси із застосуванням натрію і його сполук
Для очищення відпрацьованих масел від поліциклічних сполук (смоли), високотоксичних сполук хлору, продуктів окислення і присадок застосовуються процеси з використанням металевого натрію. При цьому утворюються полімери і солі натрію з високою температурою кипіння, що дозволяє відігнати масло. Вихід очищеного масла перевищує 80%. Процес не вимагає тиску і каталізаторів, не пов'язаний з виділенням хлоро-і сірководню. Кілька таких установок працюють у Франції та Німеччині. Серед промислових процесів з використанням суспензії металевого натрію в нафтовому олії найбільш широко відомий процес Recyclon (Швейцарія). Процес Lubrex з використанням гідроксиду і бікарбонату натрію (Швейцарія) дозволяє переробляти будь-які відпрацьовані мастила з виходом цільового продукту до 95%.
Для регенерації відпрацьованих масел застосовуються різноманітні апарати та установки, дія яких заснована, як правило, на використанні поєднання методів (фізичних, фізико - хімічних і хімічних), що дає можливість регенерувати відпрацьовані масла різних марок і з різним ступенем зниження показників якості.
Необхідно відзначити, що при регенерації масел можливо отримувати базові масла, за якістю ідентичні свіжим, причому вихід олії в залежності від якості сировини становить 80-90%, таким чином, базові масла можна регенерувати ще принаймні два рази., Але це можливо реалізувати за умови застосування сучасних технологічних процесів.
Однією з проблем, різко знижує економічну ефективність утилізації відпрацьованих моторних масел, є великі витрати, пов'язані з їх збиранням, зберіганням і транспортуванням до місця переробки.
Організація міні-комплексів з регенерації олій для задоволення потреб невеликих територій (краю, області чи міста з населенням 1-1,5 млн. чоловік) дозволить знизити транспортні витрати, а одержання високоякісних кінцевих продуктів - моторних масел і консистентних мастил, наближає такі міні- комплекси з економічної ефективності до виробництв цих продуктів з нафти.
2. Спосіб регенерації відпрацьованих нафтових масел і їх сумішей. Практика впровадження
Пропонована технологія і установка відновлення властивостей відпрацьованих нафтових масел розроблена для підприємств, що використовують моторні, індустріальні, трансформаторні, турбінні й інші олії, а також гідравлічні рідини, і зацікавлених у їхньому повторному застосуванні. При цьому збір відпрацьованих масел повинен вироблятися на місцях їх утворення, тобто у споживача товарних масел або на пунктах збору відпрацьованих нафтопродуктів, де можна встановити стаціонарну модульну установку.
Продуктивність установки залежить від кількості зібраного вихідної сировини (від 100 т / рік). Установка комплектується блок-модулями по окремим технологічним процесам. Найбільш трудомістка технологія, що включає всі стадії процесу, застосовується для відпрацьованих моторних масел. Відомо, що при експлуатації товарних масел в бензинових і дизельних двигунах накопичення агрегативно-стійких продуктів окислення, асфальто-смолистих сполук, солей, частинок металів, сажі і продуктів зносу двигуна ускладнює регенерацію. Присадки, що додаються в товарні масла для поліпшення експлуатаційних властивостей, ускладнюють відстій і фільтрацію через присутність миючих компонентів. Зміст синтетичних масел не повинна перевищувати 10% від кількості вихідної сировини. У той же час технологія регенерації індустріальних масел (особливо без присадок) є більш простою.
1. Основні характеристики установки
При відсутності пари для технологічних потреб установка може бути укомплектована парогенератором (продуктивність парогенератора 250 кг / год, максимальна температура пари 143 про З).
Вихід готового продукту (70-90%) залежить від ступеня забрудненості регенерованих масел, а вибір технології та кількості блок-модулів - від якості і кількості вихідної сировини - відпрацьованого нафтопродукту.
Готовий продукт:
♦ масло відповідної марки з пакетом присадок (моторні масла зібрані за марками);
♦ базова основа моторних масел (суміш моторних масел - група ММО);
♦ масло відповідної марки (індустріальні масла загального призначення, енергетичні, гідравлічні рідини зібрані за марками);
♦ базова основа індустріальних масел (суміш індустріальних і енергетичних масел - група МІО);
♦ основа для палива (суміш відпрацьованих нафтопродуктів - група СНТ).
Вступники з НПЗ некондиційні товарні олії можуть бути піддані очищенню фізико-хімічними методами на цій же установці.
Три варіанти технологічного процесу з певним набором блок-модулів дозволяють отримати зазначені продукти з відповідної сировини.
Варіант I (головний). Сировина - відпрацьовані моторні масла, суміші масел.
Стадії процесу: коагуляція (обробка реагентом); відстоювання тонкодисперсної частини забруднень; центрифугування; дегазація; адсорбція; фільтрування; змішання з присадками.
Варіант П. Сировина - відпрацьовані нафтові масла без присадок.
Стадії процесу: всі стадії процесу, крім коагуляції і змішання з присадками.
Варіант III (очищення від води та механічних домішок). Сировина - товарні нафтопродукти, що не відповідають вимогам стандартів.
Стадії процесу: відстій (центрифугування), фільтрування, випаровування у дегазатор (при необхідності).
Визначальними стадіями технологічного ланцюжка і комплектуючими установку блоками є:
♦ ♦ блок коагуляції. Завдяки застосуванню багатофункціонального коагулянту, введення якого в перерахунку на суху речовину складає до 0,4% від обсягу відпрацьованого масла, дозволяє за певних умов вивести в осад окислені продукти, тонкодисперсні продукти забруднень, які фізичними методами не осідають. Коригуються такі показники як кислотне число, наявність ВКЛ, зольність, колір (прозорість).
♦ ♦ блок дегазації. Особлива конструкція і умови термообробки дозволяють не перегрівати сировину на цій стадії процесу.
♦ ♦ блок фільтрації передбачає видалення частинок забруднень 1-5 мкм завдяки конструкції та фільтраційних матеріалів, розробленого для оборонної техніки.
♦ ♦ блок адсорбції служить в основному для освітлення готового продукту. Пропонована технологія запатентована.
Утилізація відходів від регенерації (до 10%) можлива за двома напрямками: спалювання на спеціалізованій установці або встановлення окремого блоку біологічного окислення вуглеводнів.
3. Спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих моторних масел
Відомі способи регенерації (очищення) відпрацьованих масел шляхом обробки їх сильними мінеральними кислотами, зокрема сірчаної кислотою з наступною обробкою отбеливающими глинами. При цьому значна частина масел, до 50%, втрачається, переходячи в кислий гудрон. Така обробка масла приводить до проблем утилізації відпрацьованих глин і кислотного шламу, що пов'язано з забрудненням навколишнього середовища.
Відомий спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих моторних мастил включає ряд послідовних стадій: видалення механічних домішок, видалення води і легких вуглеводнів, обробку насиченими вуглеводневими розчинниками, з подальшою вакуумної дистиляцією і каталітичним гідруванням.
Відомий спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих масел, сутність якого полягає у нагріванні, отгонке води і легких вуглеводневих фракцій, обробці поліметілсілоксановимі розчинниками з подальшою вакуумної разгонкой в тонкоплівкових випарнику. Недоліком процесу є висока вартість розчинника і складність його видалення з суміші з маслом. Якість масла після стадії екстракції не дозволяє використовувати його для виробництва моторних масел і вимагає проведення додаткової стадії вакуумної дистиляції.
Відомий спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих масел, який прийнятий за прототип, що включає наступні стадії: нагрівання масла для видалення легких фракцій і води, екстракція масла насиченими вуглеводневими розчинниками, наприклад пропаном, вакуумна разгонка з фракціонуванням і гідроочищення, причому важку фракцію піддають термічній обробці і повторно екстрагують розчинником. При використанні даної технології газойлеві фракції віддаляються на стадії фракціонування після екстракції, що погіршує якість олії після стадії екстракції, а також потрібні додаткові стадії обробки - термообробка, додаткова екстракція, що істотно ускладнює і здорожує технологічний процес.
Поставлена мета: підвищення економічних і екологічних параметрів процесу за рахунок поліпшення якості деасфальтізата.
Поставлена задача досягається тим, що пропонований спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих моторних масел включає: видалення механічних домішок, отгонку води і легких вуглеводневих фракцій, видалення газойльових фракцій, екстракцію масляних фракцій осадительному розчинниками, з подальшою вакуумної дистиляцією (фракціонуванням) і гідроочищення. Причому видалення газойльових фракцій проводиться до стадії екстракції, а частина смолисто-асфальтенових з'єднань після екстракції рециркулює в екстракційний апарат для створення внутрішнього зрошення.
Відсутність газойльових фракцій на стадії екстракції підвищує селективність розчинника, наприклад, пропану, відповідно підвищується якість деасфальтізата (менше смол, краще колір, вище температура спалаху). Рециркуляція смолисто-асфальтенових сполук у екстракційний апарат і створення внутрішнього зрошення дозволяє знизити вміст сконденсованих ароматичних вуглеводнів з негативним індексом в'язкості в деасфальтізате, внаслідок їх розчинення в осідають смолах, в той же час зі смол висхідним потоком пропану екстрагуються цінні вуглеводневі компоненти.
Масло після екстракції, наприклад, пропаном є проміжним продуктом, властивості якого частково відповідають параметрам товарних моторних масел, що пов'язано з тим, що частина присадок наявних у відпрацьованому маслі залишається в деасфальтізате. Зокрема повністю зберігаються депресорні та в'язкісні присадки, про що свідчить низька температура застигання (до мінус 35 ° С) і високий індекс в'язкості (до 115), частково миючі, диспергуючі і антиокислювальні присадки (до 30%).
Для відновлення якості регенерованого масла після стадії екстракції і доведення його параметрів до рівня товарних моторних масел потрібно значно менше дорогих присадок, ніж при виготовленні товарних масел з базових масел не містять присадок взагалі, і представляється можливим не проводити дві наступні стадії - дистиляції та доочищення, що істотно знижує витрати на виробництво регенерованих товарних моторних олив.
Відповідно до пропонованого способу з відпрацьованого масла видаляють механічні домішки фільтрацією або центрифугуванням і після нагріву до температури 100-120 ° С проводять зневоднення і видалення легких вуглеводневих фракцій у вакуумній колоні. Наступну стадію - видалення газойльових, фракцій проводять в насадок евапораторе при температурі 200-250 ° C і залишковому тиску від 10 до 50 мм.рт. ст. Попередньо очищене масло направляють на стадію екстракції селективним розчинником, в якості якого можуть бути використані: низькомолекулярні парафіни (етан, пропан, бутан або їх суміші), нижчі спирти, прості ефіри, силоксан. Відсутність газойльових фракцій на стадії екстракції підвищує селективність розчинника, наприклад, пропану, відповідно підвищується якість деасфальтізата (менше смол, краще колір).
Процес екстракції (деасфальтизації) при користуванні пропана ведеться в противоточной масообмінний колоні при температурі 50-93 ° C і тиску до 45 атм. і об'ємному відношенні розчинника і олії 5-15/1. При використанні силоксанових розчинників екстракція проводиться в динамічних змішувачах при температурі від 0 до 30 ° C і тиску від 0 до 0,5 атм. і об'ємному співвідношенні витрати розчинника і олії від 2 до 5. Екстракція селективним розчинником проводиться з рециркуляцією до 50% смолисто-асфальтенових сполук у верхню частину масообмінного апарату.
У результаті запропонованих удосконалень збільшується вихід деасфальтізата з одночасним поліпшенням його якості. Отриманий деасфальтізат, після відпарки розчинника має показники на рівні товарних моторних олив: температура спалаху більше 220 ° C, температура застигання нижче мінус 32 ° C, індекс в'язкості більше 115, в'язкість 7-9 ССТ. (100 ° C), колір 5-6 од. ЦНТ. Значення показників: лужне число, вміст активних елементів Са, Zn, Р нижче вимог на моторні масла, що пов'язано з видаленням частини присадок і їх фрагментів при екстракції. Для доведення якості деасфальтізата до рівня вимог на моторні масла потрібно значно менше присадок, ніж при використанні регенерованих базових масел.
Представляється можливим не проводити подальші стадії регенерації (очищення) олії: дистиляцію і доочищення, оскільки поліпшення ряду параметрів (колір, кислотне число) масла, супроводжується підвищенням температури застигання (до мінус 10 ° С), зниженням індексу в'язкості (до 85), в'язкості ( до 4-5 ССТ.), знижується вихід регенерованого масла. Зміна вищеназваних параметрів пов'язано не тільки з повним видаленням присадок, а й зі зміною складу олії при дії високих температур при дистиляції. Введення присадок в базові масла поліпшує ці параметри, але досягти значень характерних для регенерованого (очищеного) олії після стадії екстракції не вдається.
При необхідності отримання чистих базових масел, удосконалення процесу екстракції дозволяє поліпшити якість дистилятних масляних фракцій, збільшує їх вихід (менше смолистих сполук), параметри процесу гідроочищення можуть бути пом'якшені, а базове масло після гідроочищення виходить більш якісним.
Для поліпшення кольору і повного видалення присадок масло направляють на вакуумну дистиляцію, яку можна проводити в плівкових, роторно-плівкових, циклонних випарниках, або в ректифікаційної колоні при температурі 300-350 ° C і тиску 1-10 мм.рт. ст.
Доочищення олії після стадії дистиляції проводиться способом каталітичного гідрування на каталізаторах на основі металів 6 і 8 групи періодичної системи Менделєєва, їх оксидів, або сульфідів, нанесених на окис алюмінію. Основні параметри процесу гідроочищення: температура -150-400 ° С, тиск -40-200 атм., Контактна навантаження -0,2-4 годину-1. Гідроочищення може проводитися в будь-якому фазовому стані водню і масла.
Спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих масел ілюструється такими прикладами.
Приклад 1.
Відпрацьоване масло, попередньо нагріте до температури 100 ° C, піддають попередньої отгонке води і легких фракцій при температурі 100 ° С і тиску 25 мм.рт. ст., потім продукт направляють на екстракцію сумішшю пропан-бутан (70% пропану, 30% Н-бутану) при температурі 90 ° С, тиску 32 кгс/см2, співвідношенні розчинник / масло 8:1. Екстраговані масло піддають вакуумної дистиляції в тонкоплівкових випарнику при температурі 320 ° C і тиску 5 мм.рт. ст. Далі масло піддають гідроочистки на алюмонікелевом каталізаторі при 320 ° C і тиску 30 атм. Отримувана базове масло з-за високої температури застигання, низького індексу в'язкості вимагає введення значної кількості присадок - до 15%.
Приклад 2.
Відпрацьоване масло, попередньо нагріте до температури 100 ° C, піддають попередньої отгонке води і легких фракцій при температурі 100 ° C і тиску 25 мм.рт. ст., потім продукт направляють на екстракцію сумішшю пропан-бутан (70% пропану, 30% Н-бутану) при температурі 92 ° C, тиску 35 кгс/см2, співвідношенні розчинник / масло 8:1. Отримане екстраговані масло при досить високій в'язкості і індексі в'язкості, низької температури застигання має низьку температуру спалаху і незадовільну кольоровість.
Приклад 3.
Відпрацьоване масло, попередньо нагріте до температури 100 ° С, піддають попередньої отгонке води і легких вуглеводневих бензинових фракцій при температурі 100 ° С і тиску 25 мм.рт. ст., потім проводять видалення газойльових фракцій в насадок евапараторе при температурі 250 ° C і тиску 10 мм.рт. ст. Екстракцію чистих масляних фракцій проводять сумішшю пропан-бутан (70% пропану, 30% Н-бутану) при температурі 92 ° С, тиску 35 кгс/см2, співвідношенні розчинник / масло 8:1 з рециркуляцією до 50% смолисто-асфальтенових сполук у верхню частина колони. Отримане регенероване олія має більш високу в'язкість, індексом в'язкості, більш низькою температурою застигання, кращим кольором, високою температурою спалаху в порівнянні з екстрагованих маслом отриманим традиційним способом екстракції і може бути використано для отримання моторного масла типу М5з10Г1 при додаванні обмеженої кількості присадок (до 5% ).
З цього видно, що олія, що отримується після стадії екстракції при видаленні газойлів до стадії екстракції і створення внутрішнього зрошення в екстракційному апараті має кращі властивості у порівнянні з маслом одержуваним по повному циклу регенерації, що дозволяє зменшити кількість стадій технологічного процесу і використовувати деасфальтізат як компонент моторних масел, або в якості моторного масла після додавання обмеженої кількості присадок.
Список літератури
1. Шашкін П.І. Регенерація відпрацьованих нафтових масел
2. http://www.oilteco.ru
3. http://sudoinfo.narod.ru
1. Технології регенерації відпрацьованих масел
2. Спосіб регенерації відпрацьованих нафтових масел і їх сумішей. Практика впровадження
3. Спосіб регенерації відпрацьованих моторних масел
1. Технології регенерації відпрацьованих масел
У процесі експлуатації масел в них накопичуються продукти окислення, забруднення та інші домішки, які різко знижують якість масел. Масла, що містять забруднюючі домішки, нездатні задовольняти пропонованим до них вимогам і повинні бути замінені свіжими маслами. Відпрацьовані масла збирають і піддають регенерації з метою збереження цінної сировини, що є економічно вигідним. За рік на території колишнього Радянського Союзу збирається близько 1,7 млн. тонн масел, переробляється до 0,25 млн. тонн, тобто 15%.
Переробити відпрацьовані моторні масла спільно з нафтою на НПЗ не можна, тому що присадки, що містяться в оліях, порушують роботу нафтопереробного устаткування.
Залежно від процесу регенерації отримують 2-3 фракції базових масел, з яких компаундированием і введенням присадок можуть бути приготовлені товарні олії (моторні, трансмісійні, гідравлічні, МОР, пластичні мастила). Середній вихід регенерованого масла з відпрацьованого, що містить близько 2-4% твердих забруднюючих домішок і воду, до 10% палива, складає 70-85% залежно від застосовуваного способу регенерації.
Для відновлення відпрацьованих масел застосовуються різноманітні технологічні операції, засновані на фізичних, фізико-хімічних і хімічних процесах і полягають в обробці олії з метою видалення з нього продуктів старіння і забруднення. В якості технологічних процесів звичайно дотримується наступна послідовність методів: механічний, для видалення з олії вільної води та твердих забруднень; теплофізичний (випарювання, вакуумна перегонка); фізико-хімічний (коагуляція, адсорбція). Якщо їх недостатньо, використовуються хімічні способи регенерації масел, пов'язані із застосуванням більш складного обладнання та великими витратами.
1. Фізичні методи
Фізичні методи дозволяють видаляти з масел тверді частинки забруднень, мікрокраплі води і частково - смолисті і коксообразние речовини, а за допомогою випарювання - легкокипящие домішки. Масла обробляються в силовому полі з використанням гравітаційних, відцентрових і рідше електричних, магнітних і вібраційних сил, а також фільтрування, водна промивка, випарювання та вакуумна дистиляція. До фізичних методів очищення відпрацьованих масел відносяться також різні масо-та теплообмінні процеси, які застосовуються для видалення з олії продуктів окислення вуглеводнів, води та легкокипящих фракцій.
2. Відстоювання
Відстоювання є найбільш простим методом, він заснований на процесі природного осадження механічних частинок і води під дією гравітаційних сил.
У залежності від ступеня забруднення палива чи мастила і часу, відведеного на очищення, відстоювання застосовується або як самостійно, або як попередній метод, що передує фільтрації або відцентрової очищенню. Основним недоліком цього методу є велика тривалість процесу осідання частинок до повного очищення, видалення лише найбільш великих часток розміром 50-100 мкм.
3. Фільтрація
Фільтрація - процес видалення частинок механічних домішок і смолистих сполук шляхом пропускання масла через сітчасті або пористі перегородки фільтрів. Як фільтраційних матеріалів використовують металеві та пластмасові сітки, повсть, тканини, папір, композиційні матеріали і кераміку. У багатьох організаціях експлуатують СДМ реалізований наступний метод підвищення якості очищення моторних масел - збільшується кількість фільтрів грубого очищення і вводиться в технологічний процес другий ступінь - тонке очищення масла.
4. Відцентрова очищення
Відцентрова очищення здійснюється за допомогою центрифуг і є найбільш ефективним і високопродуктивним методом видалення механічних домішок та води. Цей метод заснований на поділі різних фракцій неоднорідних сумішей під дією відцентрової сили. Застосування центрифуг забезпечує очищення масел від механічних домішок до 0,005% за масою, що відповідає 13 класу чистоти за ГОСТ 17216-71 і зневоднення до 0,6% за масою.
5. Фізико-хімічні методи
Фізико-хімічні методи знайшли широке застосування, до них відносяться коагуляція, адсорбція і селективне розчинення містяться в маслі забруднень, різновидом адсорбційної очищення є іонно-обмінного очищення.
6. Коагуляція
Коагуляція тобто укрупнення частинок забруднень, які знаходяться в олії в колоїдному або дрібнодисперсному стані, здійснюється за допомогою спеціальних речовин - коагулятов, до яких відносяться електроліти неорганічного й органічного походження, поверхнево-активні речовини (ПАР), що не володіють електролітичними властивостями, колоїдні розчини ПАР і гідрофільні високомолекулярні з'єднання.
Процес коагуляції залежить від кількості введеного коагулянту, тривалості його контакту з маслом, температури, ефективності перемішування і т.д. Тривалість коагуляції забруднень у відпрацьованому маслі становить, як правило 20-30 хв., Після чого можна проводити очищення масла від укрупнилися забруднень за допомогою відстоювання, відцентрової очистки або фільтрування.
7. Адсорбційна очистка
Адсорбційна очистка відпрацьованих масел полягає у використанні здатності речовин, службовців адсорбентами, утримувати забруднюючі масло продукти на зовнішній поверхні гранул і на внутрішній поверхні пронизують гранули капілярів. В якості адсорбентів застосовують речовини природного походження (відбілюючі глини, боксити, природні цеоліти) і отримані штучним шляхом (силікагель, оксид алюмінію, алюмосилікатні з'єднання, синтетичні цеоліти).
Адсорбційна очищення може здійснюватися контактним методом - масло перемішується з подрібненим адсорбентом, перколяційних методом - очищає масло пропускається через адсорбент, методом протитоку - масло і адсорбент рухаються назустріч один одному. До недоліків контактного очищення слід віднести необхідність утилізації великої кількості адсорбенту, яка забруднює навколишнє середовище. При перколяційні очищенню як адсорбенту найчастіше застосовується силікагель, що робить цей медом дорогим. Найбільш перспективним методом є адсорбентная очищення масла в рухомому шарі адсорбенту, при якому процес протікає безупинно, без зупинки для періодичної заміни, регенерації або отфільтрованія адсорбенту, однак застосування цього методу пов'язане з використанням досить складного обладнання, що стримує його широке поширення.
8. Іонно-обмінного очищення
Іонно-обмінна очищення полягає в здатності іонітів (іонно-обмінних смол) затримувати забруднення, диссоциирующие в розчиненому стані на іони. Іоніти є тверді гігроскопічні гелі, одержувані шляхом полімеризації і поліконденсації органічних речовин і не розчиняються у воді і вуглеводнях. Процес очищення можна здійснити контактним методом при перемішуванні відпрацьованого масла з зернами іоніти розміром 0,3-2,0 мм або преколяціонним методом при пропущенні масла через заповнену іонітом колону. У результаті іонообміну рухливі іони в просторовій решітці іоніти замінюються іонами забруднень. Відновлення властивостей іонітів здійснюється шляхом їх промивання розчинником, сушіння і активації 5%-ним розчином їдкого натру. Іонно-обмінна очищення дозволяє видаляти з масла кислотні забруднення, але не забезпечує затримки смолистих речовин.
9. Селективна очищення
Селективна очищення відпрацьованих масел заснована на виборчій розчиненні окремих речовин, що забруднюють масло: кисневих, сірчистих і азотних сполук, а також при необхідності поліциклічних вуглеводнів з короткими бічними ланцюгами, погіршують в'язкісно-температурні властивості масел.
В якості селективних розчинників застосовуються фурфурол, фенол та його суміш з крезол, нітробензол, різні спирти, ацетон, метил етиловий кетон та інші рідини. Селективна очищення може проводитися в апаратах типу «змішувач - відстійник» у поєднанні з випарниками для відгону розчинника (ступінчаста екстракція) або у двох колонах екстракційної для видалення з олії забруднень і ректифікаційної для відгону розчинника (безперервна екстракція). Другий спосіб економічніше і отримав більш широке застосування.
Різновидом селективного очищення є обробка відпрацьованого масла пропаном, при якій вуглеводні олії розчиняються в пропані, а асфальтосмолисті речовини, що знаходяться в олії в колоїдному стані, випадають в осад.
10. Хімічні методи
Хімічні методи очищення засновані на взаємодії речовин, що забруднюють відпрацьовані мастила, і вводяться в ці масла реагентів. При цьому в результаті хімічних реакцій утворюються сполуки, легко видаляються з масла. До хімічних методів очищення ставляться кислотна і лужна очищення, окислення киснем, гідрогенізація, а також осушення та очищення від забруднень за допомогою окислів, карбідів і гідридів металів. Найбільш часто використовуються:
11. Сернокислотная очищення
За кількістю установок і обсягом перероблюваної сировини на першому місці у світі знаходяться процеси із застосуванням сірчаної кислоти. У результаті сернокислотной очищення утворюється велика кількість кислого гудрону - важко утилізованого та екологічно небезпечного відходу. Крім того, сіркокислі очищення не забезпечує видалення з відпрацьованих масел поліциклічних аренів і високотоксичних сполук хлору.
12. Гідроочищення
Гідрогенізаційного процеси все ширше застосовуються при переробці відпрацьованих масел. Це пов'язано як з широкими можливостями одержання високоякісних масел, збільшення їх виходу, так і з великою екологічною чистотою цього процесу в порівнянні з сернокислотной та адсорбційної очищеннями.
Недоліки процесу гідроочищення - потреба у великих кількостях водню, а поріг економічно доцільною продуктивності (за закордонним даними) становить 30-50 тис. т / рік. Установка з використанням гідроочищення олив, як правило, блокується з відповідним нафтопереробним виробництвом, що мають надлишок водню і можливість його рециркуляції.
13. Процеси із застосуванням натрію і його сполук
Для очищення відпрацьованих масел від поліциклічних сполук (смоли), високотоксичних сполук хлору, продуктів окислення і присадок застосовуються процеси з використанням металевого натрію. При цьому утворюються полімери і солі натрію з високою температурою кипіння, що дозволяє відігнати масло. Вихід очищеного масла перевищує 80%. Процес не вимагає тиску і каталізаторів, не пов'язаний з виділенням хлоро-і сірководню. Кілька таких установок працюють у Франції та Німеччині. Серед промислових процесів з використанням суспензії металевого натрію в нафтовому олії найбільш широко відомий процес Recyclon (Швейцарія). Процес Lubrex з використанням гідроксиду і бікарбонату натрію (Швейцарія) дозволяє переробляти будь-які відпрацьовані мастила з виходом цільового продукту до 95%.
Для регенерації відпрацьованих масел застосовуються різноманітні апарати та установки, дія яких заснована, як правило, на використанні поєднання методів (фізичних, фізико - хімічних і хімічних), що дає можливість регенерувати відпрацьовані масла різних марок і з різним ступенем зниження показників якості.
Необхідно відзначити, що при регенерації масел можливо отримувати базові масла, за якістю ідентичні свіжим, причому вихід олії в залежності від якості сировини становить 80-90%, таким чином, базові масла можна регенерувати ще принаймні два рази., Але це можливо реалізувати за умови застосування сучасних технологічних процесів.
Однією з проблем, різко знижує економічну ефективність утилізації відпрацьованих моторних масел, є великі витрати, пов'язані з їх збиранням, зберіганням і транспортуванням до місця переробки.
Організація міні-комплексів з регенерації олій для задоволення потреб невеликих територій (краю, області чи міста з населенням 1-1,5 млн. чоловік) дозволить знизити транспортні витрати, а одержання високоякісних кінцевих продуктів - моторних масел і консистентних мастил, наближає такі міні- комплекси з економічної ефективності до виробництв цих продуктів з нафти.
2. Спосіб регенерації відпрацьованих нафтових масел і їх сумішей. Практика впровадження
Пропонована технологія і установка відновлення властивостей відпрацьованих нафтових масел розроблена для підприємств, що використовують моторні, індустріальні, трансформаторні, турбінні й інші олії, а також гідравлічні рідини, і зацікавлених у їхньому повторному застосуванні. При цьому збір відпрацьованих масел повинен вироблятися на місцях їх утворення, тобто у споживача товарних масел або на пунктах збору відпрацьованих нафтопродуктів, де можна встановити стаціонарну модульну установку.
Продуктивність установки залежить від кількості зібраного вихідної сировини (від 100 т / рік). Установка комплектується блок-модулями по окремим технологічним процесам. Найбільш трудомістка технологія, що включає всі стадії процесу, застосовується для відпрацьованих моторних масел. Відомо, що при експлуатації товарних масел в бензинових і дизельних двигунах накопичення агрегативно-стійких продуктів окислення, асфальто-смолистих сполук, солей, частинок металів, сажі і продуктів зносу двигуна ускладнює регенерацію. Присадки, що додаються в товарні масла для поліпшення експлуатаційних властивостей, ускладнюють відстій і фільтрацію через присутність миючих компонентів. Зміст синтетичних масел не повинна перевищувати 10% від кількості вихідної сировини. У той же час технологія регенерації індустріальних масел (особливо без присадок) є більш простою.
1. Основні характеристики установки
| Характеристика | Значення |
| Продуктивність, т / рік (за сировиною) * | 100-1000 |
| Режим роботи | Періодичний |
| Вихід чистого масла,%, не менше | 70-90 (залежить від типу і забрудненості сировини) |
| Робочий тиск, Кг / см (кПа), не більше | 3,0 |
| Напруга живлення, В | 220/380 + 10% |
| Частота струму, Гц | 50 |
| Встановлена потужність, кВт | |
| з парогенератором | 200 |
| без парогенератора | 50 |
| Габаритні розміри установки **, м | 8,0 х2, 4х4, 5 |
| блоку резервуарного з блоком коагуляції на каркасі | 4,0 х2, 4х4, 5 |
| блоку відгону ЛЗР і води на окремому каркасі | 1,5 х0, 8х4, 5 |
| блоку адсорбції з блоком фільтрації на одному каркасі | 3,5 х1, 7х2, 1 |
| шафи електричного | 1,2 х0, 008х2, 0 |
| Маса блоків, кг | 61001 |
| Кількість обслуговуючого персоналу, чол. | 2 |
Вихід готового продукту (70-90%) залежить від ступеня забрудненості регенерованих масел, а вибір технології та кількості блок-модулів - від якості і кількості вихідної сировини - відпрацьованого нафтопродукту.
Готовий продукт:
♦ масло відповідної марки з пакетом присадок (моторні масла зібрані за марками);
♦ базова основа моторних масел (суміш моторних масел - група ММО);
♦ масло відповідної марки (індустріальні масла загального призначення, енергетичні, гідравлічні рідини зібрані за марками);
♦ базова основа індустріальних масел (суміш індустріальних і енергетичних масел - група МІО);
♦ основа для палива (суміш відпрацьованих нафтопродуктів - група СНТ).
Вступники з НПЗ некондиційні товарні олії можуть бути піддані очищенню фізико-хімічними методами на цій же установці.
Три варіанти технологічного процесу з певним набором блок-модулів дозволяють отримати зазначені продукти з відповідної сировини.
Варіант I (головний). Сировина - відпрацьовані моторні масла, суміші масел.
Стадії процесу: коагуляція (обробка реагентом); відстоювання тонкодисперсної частини забруднень; центрифугування; дегазація; адсорбція; фільтрування; змішання з присадками.
Варіант П. Сировина - відпрацьовані нафтові масла без присадок.
Стадії процесу: всі стадії процесу, крім коагуляції і змішання з присадками.
Варіант III (очищення від води та механічних домішок). Сировина - товарні нафтопродукти, що не відповідають вимогам стандартів.
Стадії процесу: відстій (центрифугування), фільтрування, випаровування у дегазатор (при необхідності).
Визначальними стадіями технологічного ланцюжка і комплектуючими установку блоками є:
♦ ♦ блок коагуляції. Завдяки застосуванню багатофункціонального коагулянту, введення якого в перерахунку на суху речовину складає до 0,4% від обсягу відпрацьованого масла, дозволяє за певних умов вивести в осад окислені продукти, тонкодисперсні продукти забруднень, які фізичними методами не осідають. Коригуються такі показники як кислотне число, наявність ВКЛ, зольність, колір (прозорість).
♦ ♦ блок дегазації. Особлива конструкція і умови термообробки дозволяють не перегрівати сировину на цій стадії процесу.
♦ ♦ блок фільтрації передбачає видалення частинок забруднень 1-5 мкм завдяки конструкції та фільтраційних матеріалів, розробленого для оборонної техніки.
♦ ♦ блок адсорбції служить в основному для освітлення готового продукту. Пропонована технологія запатентована.
Утилізація відходів від регенерації (до 10%) можлива за двома напрямками: спалювання на спеціалізованій установці або встановлення окремого блоку біологічного окислення вуглеводнів.
3. Спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих моторних масел
Відомі способи регенерації (очищення) відпрацьованих масел шляхом обробки їх сильними мінеральними кислотами, зокрема сірчаної кислотою з наступною обробкою отбеливающими глинами. При цьому значна частина масел, до 50%, втрачається, переходячи в кислий гудрон. Така обробка масла приводить до проблем утилізації відпрацьованих глин і кислотного шламу, що пов'язано з забрудненням навколишнього середовища.
Відомий спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих моторних мастил включає ряд послідовних стадій: видалення механічних домішок, видалення води і легких вуглеводнів, обробку насиченими вуглеводневими розчинниками, з подальшою вакуумної дистиляцією і каталітичним гідруванням.
Відомий спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих масел, сутність якого полягає у нагріванні, отгонке води і легких вуглеводневих фракцій, обробці поліметілсілоксановимі розчинниками з подальшою вакуумної разгонкой в тонкоплівкових випарнику. Недоліком процесу є висока вартість розчинника і складність його видалення з суміші з маслом. Якість масла після стадії екстракції не дозволяє використовувати його для виробництва моторних масел і вимагає проведення додаткової стадії вакуумної дистиляції.
Відомий спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих масел, який прийнятий за прототип, що включає наступні стадії: нагрівання масла для видалення легких фракцій і води, екстракція масла насиченими вуглеводневими розчинниками, наприклад пропаном, вакуумна разгонка з фракціонуванням і гідроочищення, причому важку фракцію піддають термічній обробці і повторно екстрагують розчинником. При використанні даної технології газойлеві фракції віддаляються на стадії фракціонування після екстракції, що погіршує якість олії після стадії екстракції, а також потрібні додаткові стадії обробки - термообробка, додаткова екстракція, що істотно ускладнює і здорожує технологічний процес.
Поставлена мета: підвищення економічних і екологічних параметрів процесу за рахунок поліпшення якості деасфальтізата.
Поставлена задача досягається тим, що пропонований спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих моторних масел включає: видалення механічних домішок, отгонку води і легких вуглеводневих фракцій, видалення газойльових фракцій, екстракцію масляних фракцій осадительному розчинниками, з подальшою вакуумної дистиляцією (фракціонуванням) і гідроочищення. Причому видалення газойльових фракцій проводиться до стадії екстракції, а частина смолисто-асфальтенових з'єднань після екстракції рециркулює в екстракційний апарат для створення внутрішнього зрошення.
Відсутність газойльових фракцій на стадії екстракції підвищує селективність розчинника, наприклад, пропану, відповідно підвищується якість деасфальтізата (менше смол, краще колір, вище температура спалаху). Рециркуляція смолисто-асфальтенових сполук у екстракційний апарат і створення внутрішнього зрошення дозволяє знизити вміст сконденсованих ароматичних вуглеводнів з негативним індексом в'язкості в деасфальтізате, внаслідок їх розчинення в осідають смолах, в той же час зі смол висхідним потоком пропану екстрагуються цінні вуглеводневі компоненти.
Масло після екстракції, наприклад, пропаном є проміжним продуктом, властивості якого частково відповідають параметрам товарних моторних масел, що пов'язано з тим, що частина присадок наявних у відпрацьованому маслі залишається в деасфальтізате. Зокрема повністю зберігаються депресорні та в'язкісні присадки, про що свідчить низька температура застигання (до мінус 35 ° С) і високий індекс в'язкості (до 115), частково миючі, диспергуючі і антиокислювальні присадки (до 30%).
Для відновлення якості регенерованого масла після стадії екстракції і доведення його параметрів до рівня товарних моторних масел потрібно значно менше дорогих присадок, ніж при виготовленні товарних масел з базових масел не містять присадок взагалі, і представляється можливим не проводити дві наступні стадії - дистиляції та доочищення, що істотно знижує витрати на виробництво регенерованих товарних моторних олив.
Відповідно до пропонованого способу з відпрацьованого масла видаляють механічні домішки фільтрацією або центрифугуванням і після нагріву до температури 100-120 ° С проводять зневоднення і видалення легких вуглеводневих фракцій у вакуумній колоні. Наступну стадію - видалення газойльових, фракцій проводять в насадок евапораторе при температурі 200-250 ° C і залишковому тиску від 10 до 50 мм.рт. ст. Попередньо очищене масло направляють на стадію екстракції селективним розчинником, в якості якого можуть бути використані: низькомолекулярні парафіни (етан, пропан, бутан або їх суміші), нижчі спирти, прості ефіри, силоксан. Відсутність газойльових фракцій на стадії екстракції підвищує селективність розчинника, наприклад, пропану, відповідно підвищується якість деасфальтізата (менше смол, краще колір).
Процес екстракції (деасфальтизації) при користуванні пропана ведеться в противоточной масообмінний колоні при температурі 50-93 ° C і тиску до 45 атм. і об'ємному відношенні розчинника і олії 5-15/1. При використанні силоксанових розчинників екстракція проводиться в динамічних змішувачах при температурі від 0 до 30 ° C і тиску від 0 до 0,5 атм. і об'ємному співвідношенні витрати розчинника і олії від 2 до 5. Екстракція селективним розчинником проводиться з рециркуляцією до 50% смолисто-асфальтенових сполук у верхню частину масообмінного апарату.
У результаті запропонованих удосконалень збільшується вихід деасфальтізата з одночасним поліпшенням його якості. Отриманий деасфальтізат, після відпарки розчинника має показники на рівні товарних моторних олив: температура спалаху більше 220 ° C, температура застигання нижче мінус 32 ° C, індекс в'язкості більше 115, в'язкість 7-9 ССТ. (100 ° C), колір 5-6 од. ЦНТ. Значення показників: лужне число, вміст активних елементів Са, Zn, Р нижче вимог на моторні масла, що пов'язано з видаленням частини присадок і їх фрагментів при екстракції. Для доведення якості деасфальтізата до рівня вимог на моторні масла потрібно значно менше присадок, ніж при використанні регенерованих базових масел.
Представляється можливим не проводити подальші стадії регенерації (очищення) олії: дистиляцію і доочищення, оскільки поліпшення ряду параметрів (колір, кислотне число) масла, супроводжується підвищенням температури застигання (до мінус 10 ° С), зниженням індексу в'язкості (до 85), в'язкості ( до 4-5 ССТ.), знижується вихід регенерованого масла. Зміна вищеназваних параметрів пов'язано не тільки з повним видаленням присадок, а й зі зміною складу олії при дії високих температур при дистиляції. Введення присадок в базові масла поліпшує ці параметри, але досягти значень характерних для регенерованого (очищеного) олії після стадії екстракції не вдається.
При необхідності отримання чистих базових масел, удосконалення процесу екстракції дозволяє поліпшити якість дистилятних масляних фракцій, збільшує їх вихід (менше смолистих сполук), параметри процесу гідроочищення можуть бути пом'якшені, а базове масло після гідроочищення виходить більш якісним.
Для поліпшення кольору і повного видалення присадок масло направляють на вакуумну дистиляцію, яку можна проводити в плівкових, роторно-плівкових, циклонних випарниках, або в ректифікаційної колоні при температурі 300-350 ° C і тиску 1-10 мм.рт. ст.
Доочищення олії після стадії дистиляції проводиться способом каталітичного гідрування на каталізаторах на основі металів 6 і 8 групи періодичної системи Менделєєва, їх оксидів, або сульфідів, нанесених на окис алюмінію. Основні параметри процесу гідроочищення: температура -150-400 ° С, тиск -40-200 атм., Контактна навантаження -0,2-4 годину-1. Гідроочищення може проводитися в будь-якому фазовому стані водню і масла.
Спосіб регенерації (очищення) відпрацьованих масел ілюструється такими прикладами.
Приклад 1.
Відпрацьоване масло, попередньо нагріте до температури 100 ° C, піддають попередньої отгонке води і легких фракцій при температурі 100 ° С і тиску 25 мм.рт. ст., потім продукт направляють на екстракцію сумішшю пропан-бутан (70% пропану, 30% Н-бутану) при температурі 90 ° С, тиску 32 кгс/см2, співвідношенні розчинник / масло 8:1. Екстраговані масло піддають вакуумної дистиляції в тонкоплівкових випарнику при температурі 320 ° C і тиску 5 мм.рт. ст. Далі масло піддають гідроочистки на алюмонікелевом каталізаторі при 320 ° C і тиску 30 атм. Отримувана базове масло з-за високої температури застигання, низького індексу в'язкості вимагає введення значної кількості присадок - до 15%.
Приклад 2.
Відпрацьоване масло, попередньо нагріте до температури 100 ° C, піддають попередньої отгонке води і легких фракцій при температурі 100 ° C і тиску 25 мм.рт. ст., потім продукт направляють на екстракцію сумішшю пропан-бутан (70% пропану, 30% Н-бутану) при температурі 92 ° C, тиску 35 кгс/см2, співвідношенні розчинник / масло 8:1. Отримане екстраговані масло при досить високій в'язкості і індексі в'язкості, низької температури застигання має низьку температуру спалаху і незадовільну кольоровість.
Приклад 3.
Відпрацьоване масло, попередньо нагріте до температури 100 ° С, піддають попередньої отгонке води і легких вуглеводневих бензинових фракцій при температурі 100 ° С і тиску 25 мм.рт. ст., потім проводять видалення газойльових фракцій в насадок евапараторе при температурі 250 ° C і тиску 10 мм.рт. ст. Екстракцію чистих масляних фракцій проводять сумішшю пропан-бутан (70% пропану, 30% Н-бутану) при температурі 92 ° С, тиску 35 кгс/см2, співвідношенні розчинник / масло 8:1 з рециркуляцією до 50% смолисто-асфальтенових сполук у верхню частина колони. Отримане регенероване олія має більш високу в'язкість, індексом в'язкості, більш низькою температурою застигання, кращим кольором, високою температурою спалаху в порівнянні з екстрагованих маслом отриманим традиційним способом екстракції і може бути використано для отримання моторного масла типу М5з10Г1 при додаванні обмеженої кількості присадок (до 5% ).
З цього видно, що олія, що отримується після стадії екстракції при видаленні газойлів до стадії екстракції і створення внутрішнього зрошення в екстракційному апараті має кращі властивості у порівнянні з маслом одержуваним по повному циклу регенерації, що дозволяє зменшити кількість стадій технологічного процесу і використовувати деасфальтізат як компонент моторних масел, або в якості моторного масла після додавання обмеженої кількості присадок.
Список літератури
1. Шашкін П.І. Регенерація відпрацьованих нафтових масел
2. http://www.oilteco.ru
3. http://sudoinfo.narod.ru