用於去除油中汙染物的方法
2023-09-22 15:41:30
專利名稱：：用於去除油中汙染物的方法
技術領域：
：本發明通常涉及用於去除例如用過電機油的油中汙染物的方法。
背景技術：
：包括在海洋、採礦、鋼廠、機械、石化、能源、汽車、建築和航空工業等許多工業過程產生大量的廢油。廢油的一些實例包括合成油、發動機油、渦輪機油、傳動液、導熱油、冷凍油、壓縮機油、金屬加工液體和油、層壓油、工業液壓油等等。在使用和運送期間，例如水、化學製劑、汙垢和金屬碎屑等汙染物以及氧化有機化合物進入到油中，從而影響到油的正常工作。由於存在例如苯、鉛、鋅、鉻和鎘等重金屬和芳香族化合物，這種油目前被認為是有毒的工業材料。廢油的燃燒和傾倒可使汙染加重，並對環境具有嚴重影響。由於廢油一般都包含有毒化學品，因此，廢油存在於水路和土壤中可汙染水和食物來源。這將損害接觸到這種汙染物的人類的健康。因此，所希望的是，對廢油再精煉或者再循環，以便可再使用。從節約角度看，廢油可包含多於90%的基油。基油的有效利用是特別希望的。廢油可通過各種方法精煉。傳統上，已經使用了這種酸處理，例如添加硫酸以從廢油有用烴類組分中分離或者溶解金屬鹽和顆粒、芳族化合物、有機酸、極性化合物和汙垢。然而，這導致必須在填埋場中處理掉的高毒性酸渣的產生，導致嚴重的清理和環境問題。此外，通過這種方法產生的廢油必須經過附加步驟，即添加粘土來去除一些剩餘的有色汙染物。廢油可通過使用薄膜式蒸發器的蒸發/蒸餾法來再次精煉。然而，這樣一個蒸發器對焦化作用敏感，這可能使蒸發器的機構和生產裝置結垢。焦化由於在廢油中汙染物導致烴類裂化而引起，通常在供入液流中廢油溫度升高到300°C以上而出現。然而，這種蒸發器必須定期地清潔，而這又可導致大量停機時間。廢油可進行加氫處理工藝，以提高顏色、顏色穩定度，並且減少潤滑油活性。在加氫處理期間，出現例如脫硫、氮去除和發色體、烯烴和芳族化合物氫化的若干反應。這些反應去除不良成分，並導致精製油品質改善。然而，過多的接觸時間或者溫度將引起焦化，時焦化的催化劑在去除前不得不進行附加的處理步驟。此外，還可能的是，如果出現外洩或者意外釋放，則例如硫化氫和氨氣的氣體副產品可能釋放到環境中。此外，由於化學副產品的酸性特性，用於處理廢油的生產裝置可能被腐蝕。再精煉廢油的另外方法是包括去除粉塵的薄膜步驟和去除顏色和氣味的吸收步驟的兩步工藝。此方法具有的缺陷是，必須依賴兩步單元操作，以去除有色汙染物和非有色汙染物兩者。需要提供一種廢油回收工藝，以克服或者至少改善如上所述一個或多個缺陷。如果在這裡公開的實施例提供在一個單元操作中用於去除有色汙染物和非有色汙染物的工藝，則將是有益的。
發明內容根據第一方面，提供一種用於從油中去除有色和非有色汙染物的工藝，包括的步驟為，使油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜的所述油相對於所述油供料具有較少有色和非有色汙染物。有益的是，過渡金屬氧化物膜選擇成在單個單元操作中允許去除有色和非有色汙染物兩者。根據第二方面，提供使用滲透性過渡金屬氧化物膜來從油中去除有色和非有色汙染物，該工藝包括的步驟為，使油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜的所述油相對於所述油供料具有較少有色和非有色汙染物。根據第三方面，提供一種在包括以下歩驟的工藝製造的油，該步驟為使含有有色和非有色汙染物油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜的所述油相對於所述油供料具有較少有色和非有色汙染物。在一個實施例中，提供一種用於處理廢油的工藝，該工藝包括的步驟為(a)提供滲透性過渡金屬氧化物膜；(b)在所述滲透性過渡金屬氧化物膜一側提供高壓側，其中該高壓側相對於與所述高壓側相對的低壓側處於較高的壓力；以及(C)把廢油引入到所述高壓側，以允許部分所述廢油穿過所述過渡金屬氧化物膜，由此在所述低壓側形成油滲透，其中所述油滲透相對於所述廢油具有較少汙染物。在一個實施例中，提供一種用於處理廢油的工藝，該工藝包括的步驟為(a)提供滲透性過渡金屬氧化物膜；(b)在所述滲透性過渡金屬氧化物膜--側提供高壓側，其中該卨壓側相對於與所述高壓側相對的低壓側處於較高的壓力；以及(c)把廢油引入到所述高壓側，以允許部分所述廢油穿過所述過渡金屬氧化物膜，由此在所述低壓側形成油滲透，其中所述油滲透相對於所述廢油具有較少汙染物。(d)在油滯留物中從所述高壓側中把沒有穿過所述過渡金屬氧化物膜的廢油去除。(e)在所述高壓側把所述油滯留物一部分返回到所述廢油供料流中；以及(f)重複所述步驟(d)和(e)，直到實現來自所述廢油供料流的所述油滲透的選擇回收速率。定義在這裡使用的以下單字和術語應該具有的含義是在這裡使用的術語"油"是指包括各種化學或者生物合成的以及礦物油，包括原油、潤滑油和用於內燃機、渦輪發動機、發電機和加熱器的燃料油，以及還包括液壓傳送油、食用油等等。術語"廢油"將廣泛地解釋成包括含有有色汙染物和非有色汙染物的任何油，其中這些汙染物可至少部分地去除，以使油改良並使其再利用。有色汙染物是那些引起或者促進油變色的汙染物，包括而不局限於作為燃燒過程副產品的炭渣、例如氧化鐵(即鐵鏽)的金屬氧化物以及存在於油中的退化或者氧化的有機添加劑。非有色汙染物將廣泛地解釋成包括任何非油組分，例如可存在於油中作為它使用的副產品以及沒有損害油顏色的組分。例如，油用在內燃機中時，產品可以是粉塵、固相顆粒、碎屑、金屬微粒、水以及還可以引起臭味的混合物。典型的汙染物包括由於發動機磨損或者磨蝕產生的金屬顆粒、抗磨損添加劑、來自發動機和儲存容器的水、溶解氣油和氣體-油、溶劑、芳族化合物以及清洗液、外部灰塵、由於汽車燃料燃燒產生的由含碳顆粒組成的沉積物、用於粘性改良或者淤泥散布的聚合物添加劑、來自氣油和抗爆添加劑中的鉛、抗氧化劑以及洗滌劑-分散添加劑。在一個實施例中，主要的非有色汙染物是粉塵。在一些實施例中，廢油是從若干源中收集的油的不規則產物。在這裡使用的術語"滯留物"和"油滯留物"是指沒有穿過過渡金屬氧化物膜組件中過渡金屬氧化物膜的那些油。例如，在具有液流串聯的多個過渡金屬氧化物膜，油滯留物可以是從來沒有穿過任何過渡金屬氧化物膜組件的過渡金屬氧化物膜，或者它可包括己經穿過上遊過渡金屬氧化物膜組件的過渡金屬氧化物膜，而不是它所處的過渡金屬氧化物膜組件的過渡金屬氧化物膜。術語"再生油"包括汙染物已經去除到油能夠再使用程度的任何油，例如用作內燃機潤滑劑的油。除非另外規定外，術語"包括"及其語法變形是用來表示"開放"或者"內含性"語言，因此它們包括敘述元件，並且還允許包含其他未敘述元件。如在這裡使用的那樣，術語"大約"在配方組分濃度角度上，一般是指描述值的+/-5%，更一般地是指描述值的+/-4%，更一般地是指描述值的+/-3%，更一般地是指描述值的+/-2%,更一般地是指描述值的+/-1%，甚至更一般地是指描述值的+/-04》，更一般地是指描述值的+/-0.5%。貫穿此說明書，某些實施例可以範圍形式公開。應該理解的是，以範圍形式描述僅僅為了方便和簡潔起見，不應該解釋為對公開範圍的固定的限制。因此應該考慮範圍描述，以精確地公開所有可能子範圍以及在該範圍內的單獨數值。例如，例如從1到6的範圍描述應該考慮精確地公開例如從1到3、從l到4、從1到5、從2到4、從2到6、從3到6等等的子範圍，以及還公開在該範圍內的單獨數字，例如l、2、3、4、5和6。不管範圍大小如何，都如此。可選擇實施例的公開下面將公開用於去除有色汙染物和非有色汙染物的典型的、非限制的實施例。該工藝包括的步驟為(a)使油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜的所述油相對於所述油供料具有較少有色和非有色汙染物。在一個實施例中，該工藝包括的步驟為(a)提供滲透性過渡金屬氧化物膜；(d)在所述滲透性過渡金屬氧化物膜一側提供高壓側，其中該高壓側相對於與所述高壓側相對的低壓側處於較高的壓力；以及(b)把廢油引入到所述高壓側，以允許部分所述廢油穿過所述過渡金屬氧化物膜，由此在所述低壓側形成油滲透，其中所述油滲透相對於所述廢油具有較少汙染物。有益的是，該工藝不需要使用吸附劑來去除有色汙染物。因此，該工藝可除去把油滲透物與吸附劑接觸的歩驟。該過渡金屬氧化物膜可由具有過渡金屬氧化物塗層的多孔金屬襯底組成。所述過渡金屬氧化物膜的過渡金屬可從以下組中選擇，該組包括II工B組、IVB組、VB組、V工B組。在一個實施例中，過渡金屬可以是鈦(Ti)、鋯(Zr)或者鉿(Hf)。在一個實施例中，該過渡金屬氧化物是二氧化鈦。由於鈦可處於一個以上價態，因此，二氧化鈦可以是鈦(II)氧化物、鈦(工II)氧化物或者鈦(IV)氧化物。在一個實施例中，過渡金屬氧化物為從以下組中選擇的鈦(IV)氧化物，該組包括銳鈦礦鈦(IV)氧化物、金紅石鈦(工V)氧化物、板鈦礦鈦(IV)氧化物和其混合物。有益的是，使用的過渡金屬氧化物可以是超純品質，並能夠在用於形成薄膜的多孔金屬襯底熔點以下溫度燒結，其中該薄膜可具有非常狹窄的孔徑分布。此狹窄孔徑分布可保證在處理流中的某些顆粒不穿過薄膜。該多孔金屬襯底可由不鏽鋼組成。使用的不鏽鋼可以從AIS工分級的300系列中選擇。在一個實施例中，使用的不鏽鋼是316L型。該薄膜可通過把乾燥多孔金屬襯底注入過渡金屬氧化物顆粒，並通過加熱而把該過渡金屬氧化物顆粒燒結一起形成，對於過渡金屬氧化物顆粒，用於燒結的溫度應該足夠高，以在金屬襯底的孔內形成整體結構。鈦(IV)氧化物，燒結溫度可從大約900。C到大約1200。C。在一個實施例中，溫度可從大約1050。C到大約1200。C。燒結時間可從大約5分鐘到大約50分鐘。在一個實施例中，燒結時間可從大約10分鐘到大約20分鐘。在第6，309，546號、第4，888，114號和第6，432，308號美國專利中公開了形成膜組件的典型方法，其中這些專利在這裡通過參考引入。生成的薄膜可具有納尺寸或者微尺寸孔。在一個實施例中，所述薄膜孔徑可在以下組中選擇的範圍內，其中該組包括大約0.001iLmi到大約0.1^im、大約O.005fim到大約0.ljim、大約O.Olfmi到大約O.lfim、大約0.05]Lim到大約O.llLim、大約O.OOlpm至U大約O.05pm、大約O.OOljim到大約O.01|um以及大約0.001jLim到大約0.005Mm。在一個實施例中，所述薄膜孔徑在大約0.002]um至U大約0.01]Lim。所述薄膜的水接觸角可在大約30。和大約44。之間，表明具有高度親水性表面。高度親水性表面可有助於充分地阻止由於無極性物質所導致的結垢。因此，這可導致顏色的明顯去除。在一個實施例中，膜組件可具有管狀結構。所述過渡金屬氧化物膜組件的管直徑可以在從以下組中選擇的範圍，其中該組包括大約0.01英寸到大約l.O英寸、大約0.2英寸到大約1.0英寸、大約0.4英寸到大約1.0英寸、大約0.6英寸到大約1.O英寸、大約O.8英寸到大約1.O英寸、大約O.Ol英寸到大約0.8英寸、大約0.01英寸到大約0.6英寸、大約0.01英寸到大約0.4英寸以及大約0.01英寸到大約0.2英寸。在一個實施例中，管直徑可在大約0.25到大約0.75英寸之間。在滲透性過渡金屬氧化物膜的高壓側，施加的壓力可在從以下組中選擇的範圍內，其中該組包括大約3巴到大約25巴、大約5巴到大約25巴、大約10巴到大約25巴、大約15巴到大約25巴、大約20巴到大約25巴、大約3巴到大約20巴、大約3巴到大約15巴、大約3巴到大約10巴以及大約3巴到大約5巴。在一個實施例中，在滲透性過渡金屬氧化物膜高壓側的壓力可在大約4巴到大約15巴的範圍。當使廢油穿過薄膜時，存在於廢油中可來自兩種源的有色汙染物可通過薄膜去除。第一有色源可來自於炭渣，以非常微小的顆粒存在，而第二有色源可來自於降解的有機添加劑和金屬氧化物。在沒有受理論上限制情況下，碳顆粒可不穿過薄膜，因為它們可能比薄膜截止孔徑大，這可確保它們從廢油中被去除。降解有機添加劑和金屬氧化物可吸附在細小非極性顆粒上，例如細小粉塵、蠟滴、共聚合降解添加劑，這些顆粒可存在於廢油流中，並可隨著油滯留流出現，因此它們可能不存在於油滲透物中。在從以下組中選擇的範圍內，廢油可引入滲透性過渡金屬氧化物膜的所述高壓側，其中該組包括大約30。C到大約300。C、大約50。C到大約300。C、大約100OC至lJ大糹勺300。C、大約150。C至U大約300。C、大約200。C至lj30(TC、大約250。C到大約300。C、大約30。C到大約250。C、大約30。C到大約200。C、大約30。C到大約150。C、大約30。C到大約100。C和大約30。C到大約50。C。在-個實施例中，廢油溫度可在大約80。C到大約150。c之間範圍。引入到滲透性過渡金屬氧化物膜的所述高壓側供給流速可在從以下組中選擇的範圍內，其中該組包括大約lm/s到大約10m/s、大約2m/s到大約10m/s、大約4m/s至lj大約10m/s、大約6m/s至lJ大約10m/s、大約8m/s妾lJ大約10m/s、大約lm/s到大約8m/s、大約lm/s到大約6m/s、大約lm/s到大約4m/s和大約lm/s到大約2m/s。在一個實施例中，供給流速可以在大約2m/s到大約6m/s的範圍內。在這種狀態下，由於被引入膜組件的廢油原料流具有比較高的線速度，可在原料流中形成紊流，並可導致防止結垢或者至少抑制結垢。由於具有高線速度，可產生強力流，因此該速度可在以下組中選擇的範圍內，其中該組包括大約5L/m2/h至IJ大約25L/mVh、大約10L/mVh到大約25L/mVh、大約10L/mVh至IJ大約25L/m2/h、大約15L/mVh到大約25L/m2/h、大約20L/m2/h至U大約25L/m2/h、大約5L/m2/h至廿大約20L/m2/h、大約5L/m2/h到大約15L/mVh以及大約5L/mVh到大約10L/mVh。在一個實施例中，供給流的流量可在大約12L/mVh到大約20L/mVh。此外，在40。C，供油可在從以下組中選擇的範圍，其中該組包括大約20cSt至U大約200cSt、大約40cSt至U大約200cSt、大約60cSt至lJ大約200cSt、大糹勺80cSt至!]大糹勺200cSt、大約100cSt至廿大約200cSt、大約120cSt至[J大約200cSt、大約140cSt至U大約200cSt、大約160cSt至(J大約200cSt、大約180cSt至U大約200cSt、大約20cSt至lJ大約40cSt、大約20cSt至lJ大約60cSt、大約20cSt至lJ大約80cSt、大約20cSt至U大約100cSt、大約20cSt至(J大約120cSt、大約20cSt至lJ大約140cSt、大約20cSt至(J大約160cSt以及大約20cSt到大約180cSt。在一個實施例中，在40。C,供油粘性可在大約40cSt到大約150cSt的範圍內。從廢油中除去汙染物的百分比可以在從以下組選擇的範圍內，其中該組包括大約70%到大約99%、大約75%到大約99%、大約80%到大約99%、大約85%至廿大約99%、大約90%至(』大約99%、大約95%至(』大約99%、大糹勺70%至廿大約95%、大約7。g至U大約90g、大約7。冬至U大約85g、大約70%至!|大約80%以及大約70^到大約75%。在一個實施例中，從廢油中除去汙染物的百分比可以大於大約85%。在一個實施例中，在成品油中炭渣量與原料油中相比減少了大約90%。在另一個實施例中，在成品油中重金屬量與廢油中相比減少了大約90%。在又一個實施例中，成品油ASTM色度分級與原料油相比少5，其中原料油ASTM色度至少為8。膜組件可通過把組件一部分焊接一起，從而在該組件中不存在密封材料。通過把膜組件焊接一起，該組件能夠應付可能由於如上所述高流速導致的高振動。此外，由於薄膜殼體可由與薄膜材料相同的材料製成，因此這可保證膜組件能夠經受高熱振動。附圖示出了公開的實施例，並用來解釋公開實施例的原理。然而，將理解的是，附圖僅僅是用於說明目的，而不是作為發明範圍的限制。圖l為用於使用過渡金屬氧化物膜組件來從廢油中去除汙染物的第一工藝的示意流程圖1A為用於圖1中過渡金屬氧化物膜組件的管狀膜的示意剖視圖；以及圖2為用於從廢油中去除汙染物的第二工藝。具體實施例方式圖l示出了由四個過渡金屬氧化物膜組件(9，10，11，12)組成的全工藝IOO，其中每個膜組件均包括如圖1A所示的管狀薄膜200。參見圖1A，該管狀薄膜200由管狀滲透膜內壁202組成，而內壁202由鈦(工V)氧化物顆粒圍繞多孔316L不鏽鋼管狀襯底製成。該管狀滲透膜內壁202由外部管形套204包圍。在滲透膜內壁202中維持高壓，而在外部管形套2CH中維持相對的低壓。在使用期間，如箭頭210所示，廢油l進入管狀薄膜200的高壓側。當廢油通過滲透膜內壁202長度時，小於薄膜截止點的油和顆粒通過外部管形套204，如箭頭212所示，形成油滲透流。沒有通過該外部管形套204的油和顆粒將被排到另一側，如箭頭214所示，形成油滯留流。再次參考圖l,廢電機油原料流1在進入容納槽4前經由泵2運送到前置過濾器3，以去除體積大的汙染物(即0.1vim以上)，其中在容納槽4，原料油受熱以通過形成較小粘性而提高油流動性。受熱的油然後通過閘閥5，並經由泵6並分別經由閥門8和7被抽吸到兩個流(50，52)任何一個中，兩個平行流分別具有過渡金屬氧化物膜組件對(11，12)和(9，10)。從而，閥門7控制廢油流向膜組件對(9，10)，同時閥門8控制廢油流向膜組件對(11，12)o兩個平行流(50，52)允許使用一個流，同時清潔另一個流(參見下文)，或者關閉另一個流進行維修。從而平行流(50，52)使廢油回收工藝100的中斷和停機時間最小化。受熱的油進入每一膜組件(9，11)過渡金屬薄膜200的高壓側。該高壓側大約為4巴到15巴，以強制油穿過滲透膜內壁202的孔。由於滲透膜內壁202具有的孔徑(即0.002到0.01iim)和鈦(iv)氧化物顆粒的無極性，因此有色汙染物和非有色汙染物被阻止或者至少被抑制通過滲透膜內壁202。從而，油滲透流212形成在滲透膜內壁202和外部管形套204之間的低壓側。在滲透膜內壁202封閉的區域中沒有通過該滲透膜內壁202的油形成油滯留流214，而該滯留流214含有沒有穿過該滲透膜內壁202的有色汙染物和非有色汙染物。由此，相對於滲透流212和原料流210，油滯留流214含有更多的有色汙染物和非有色汙染物。來自第一階段的膜組件(9，11)的部分油滯留流214進入第二階段膜組件(IO，12)的高壓側，同時其餘的油滯留流經由閥門13再循環到廢油原料流。進入第二階段膜組件(10，12)高壓側的來自第一階段膜組件(9，11)的部分油滯留流形成第二階段膜組件(10，12)的原料流。來自第二階段膜組件(10，12)的部分合成的油滯留流經由相應的泵(18，17)反向循環到原料流，同時其餘的油滯留流分別作為流20或者19被排出。由此，通過操作第一階段膜組件(9，11)，然後操作相對於油滯留流串聯的第二階段膜組件(10，12),就可能提高從廢油原料流中油的回收量。可以理解的是，在其他實施例中，可液流串聯操作多個滲透膜組件，以提高工藝ioo的生產力。重要的是，不需要在工藝100中設置單獨的吸收單元操作來從廢油中去除有色汙染物和非有色汙染物。從膜組件(9，10)中滲透的油經由閥門14進入收集槽16，同時從膜組件(11,12)中滲透的油經由闊門15進入收集槽16。下面參考圖2來揭示第二典型的實施例。圖2示出了全工藝100'，其中該工藝由四個過渡金屬氧化物膜組件(9'，10'，11'，12')、第一階段膜組件(9'，11，)和第二階段膜組件(IO'，12')組成。使用的膜組件(9'，10'，11'，12，)與對上面圖1中示出的工藝100進行描述的那些相同，在這裡使用相同參考數字但帶有右上角小撇來描述。在此工藝100'中，來自第一階段膜組件(9'，ll')的油滲透流212'進入相應第二階段膜組件(10'，12')的高壓側，形成第二階段膜組件(IO',12')的原料流。來自第一階段膜組件(9',11，)的部分油滯留流214'經由閥門13'反向循環到流54'，經由泵6'被抽到第一階段膜組件(9'，11')，同時其餘的油滯留流214'作為相應的流20和19'排出。來自第二階段膜組件(IO'，12')的部分油滯留流214'反向循環到第二階段膜組件(10'，12')高壓側，同時其餘的滯留流214'經由閥門21'反向循環到流54'。來自第二階段膜組件12'的油滲透流212'經由閥門15'(9'，ll')進入收集槽16'，同時來自第二階段膜組件10'的油滲透流212'經由閥門14'進入收集槽16'。廢油回收工藝而選擇的階段數目取決於廢油流狀態。在一個實施例中，如果廢油流粘性在40。C下為從40cSt到150cSt範圍內時，使用二個階段。在另一個實施例中，如果在40。C下廢油流粘性高於150cSt，則使用三個或更多階段。這確保了系統性能最佳化，節省了能量消耗。為了連續工作，可設置清洗系統(圖中未示出)，以去除可在薄膜結垢期間出現的任何殘渣的形成。正如以上討論的那樣，在回收工藝期間使用一個流(例如通過閥門7控制)時，可清潔第二流(例如通過閥門8控制)。在一個實施例中，可在反衝洗定置洗淨(C工P)機構中使用惰性氣體來清潔液流。流量快到大約固有流量的40%到70%，則啟動CIP。在流量減少取決於運送性能。進行清潔的流的壓力將減低，而滯留流的再循環速率將維持。惰性氣體將提供給膜組件低壓側。在CIP期間惰性氣體將維持在高壓上，從而在正常操作中組件低壓側將此刻變成高壓側。惰性氣體穿過膜壁，它將剝落在膜表面上的一些結垢殘渣。根據運送性能與操作條件，該CIP工藝將持續大約20分鐘到大約120分鐘，以保證在膜表面上全部結垢殘渣被去除。Th結垢殘渣將通過高流速循環流被帶到CIP槽。實例通過參照具體實例進一步詳細描述發明的非限制實例，而這些實例不應該以任何方式看成是限制發明範圍。實例l用於此實驗中的廢油供料混雜從位於新加坡廢油收集器中獲得的廢電機油。因此，廢電機油是廢電機油的混合物，它的組合物在以下表l中給出。使用的過渡金屬氧化物膜通過以下形成把乾燥多孔不鏽鋼316L型襯底注入二氧化鈦(Ti02)顆粒，並通過加熱而把Ti02顆粒燒結一起形成Ti02塗層。形成的膜孔徑是0.02(im。一個膜組件用於此實驗。廢油受熱到100。C到130。C，並且被引入維持在8巴到11巴之間的膜組件高壓側上。廢油再循環流速在2m/s至(j5m/s之間，產生9L/mVh到15L/mVh的流量。在下面表l中示出了廢油和成品油的性能。能夠看出，與在廢油中那些相比，在成品油中汙染物外觀、顏色和數量明顯改進。例如，與廢油相比，成品油的顏色提高三個等級(從>8到<5)。此外，水、微型炭渣和硫酸灰分以至少88%減少的高效率去除。1:廢油和成品油特性tableseeoriginaldocumentpage18實例2用於此實驗中的廢油供料混合有從位於印度尼西亞廢油收集器中獲得的廢電機油。由此，廢電機油是廢電機油的混合物，而在以下表l中給出了它的組合物。與實驗l使用相同的膜組件，只是在此實驗中，膜組件連續使用95小時。需要時，定置洗淨處理使用氮氣作為惰性氣體。廢油受熱到90。C到120。C，並且被引入維持在6巴到11巴之間的膜組件高壓側上。廢油再循環流速在2m/s到5m/s之間，產生5L/m2/h到10L/m2/h的流量。在表2中示出了廢油和回收油的性能。能夠看出，與在廢油中那些相比，在回收油中汙染物外觀、顏色和數量顯著改進。例如，與廢油顏色相比，成品油的顏色提高至少三個等級(從>8到<4.5)。此外，水、微型炭渣和硫酸灰分以至少86%減少量的高效率去除(根據計算的水含量百分比)。表2:廢油和回收油特性tableseeoriginaldocumentpage19tableseeoriginaldocumentpage20應用有益的是，公開的過渡金屬氧化物膜組件能夠在單個單元操作中使有色汙染物(例如炭渣、金屬氧化物等等)和非有色汙染物(即粉塵、硫和無機元素)兩者從廢油中去除。因此，對於從廢油中回收的油產品，不需要使用單獨的顏色精濾單元操作(例如粘土吸附單元)以獲得良好顏色等級和減少的汙染物指標。公開的工藝可用於從廢油中去除汙染物，這種廢油來自例如海洋、石化、採礦、鋼廠、機械、能源、汽車、建築和航空等各種工業。公開的工藝提供有效的工藝，以從油中去除汙染物。由此，公開的工藝有助於減少廢油燃燒和傾倒的影響，由此減少與廢油處理有關部門的汙染問題。公開工藝不需要使用例如酸性物的任何化學試劑來從油中去除汙染物。由此，公開的工藝可克服與已知用於油汙染物清除的酸處理工藝有關的問題，並且由此避免高毒性酸渣的產生。公開工藝不需要使用利用厚膜蒸發器的蒸發/蒸餾法。由此，公開的工藝避免了與焦化作用有關的問題，其中焦化作用易於使在這種己知工藝中使用的蒸發器結垢。公開的工藝不需耍使用加氫處理工藝來改進油的顏色和顏色穩定度。由此，不需要進行包括除硫、除氮和有色休氫化的一系列反應。很明顯，在閱讀上面公開內容後，在沒有脫離發明精神和範圍情況下，各種其他變形和改進對於所屬領域技術人員是顯而易見的，而所有這些變形和改進均屬於附加權利要求範圍內。例如，儘管公開的實施例精確地描述廢油的處理，然而，應該了解到，在其他實施例中，該工藝可被用於從原油或者部分精煉油中去除有色和非有色汙染物。權利要求1.用於從油中去除有色和非有色汙染物的工藝，包括使油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜的步驟，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜之後的所述油具有相對於所述油供料的較少的有色汙染物和非有色汙染物。2.如在權利要求l中所述的工藝，包括選擇廢油用於油供料的步驟。3.如權利要求l所述的工藝，其中所述穿過步驟包括的步驟為(a)在所述滲透性過渡金屬氧化物膜一側提供高壓側，其中該高壓側相對於與所述高壓側相對的低壓側處於較高的壓力；以及(b)把廢油引入到所述高壓側，以允許部分所述廢油穿過所述過渡金屬氧化物膜，由此在所述低壓側形成油滲透，其中所述油滲透相對於所述廢油具有較少汙染物。4.根據權利要求l的工藝，包括選擇二氧化鈦作為所述過渡金屬氧化物的步驟。5.根據權利要求4的工藝，包括選擇鈦(IV)氧化物作為所述二氧化鈦的步驟。6.根據權利要求l的工藝，其中所述滲透性過渡金屬氧化物膜包括多孔金屬襯底，在金屬襯底上具有滲透性過渡金屬氧化物塗層的。7.根據權利要求6的工藝，其中所述金屬襯底包括不鏽鋼。8.根據權利要求1的工藝，其中所述滲透性過渡金屬氧化物的孔徑在0.OOlyim到O.l卩m或者O.002卩m到0.Ol卩m之間的範圍內。9.根據權利要求1的工藝，其中滲透性過渡金屬氧化物膜是管狀膜。10.根據權利要求9的工藝，包括的步驟為，從0.254mm(O.Ol英寸)到25.4mm(l英寸)或者6.35mm(0.25英寸)到19.05mm(0,75英寸)範圍內選擇所述管狀膜的管子直徑。11.根據權利要求l的工藝，包括的步驟為，在穿過所述滲透性過渡金屬氧化物膜前，把所述油加熱到30。C到300。C範圍的溫度。12.根據權利要求11的工藝，其中所述加熱在80。c到150。C的範圍內。13.根據權利要求3的工藝，包括的步驟為，把所述滲透性過渡金屬氧化物膜高壓側維持在3巴到25巴或者4巴到15巴的範圍內。14.根據權利要求1的工藝，包括的步驟為，以lm/s到10m/s或者2m/s到6m/s的範圍的進給速率，使所述油經過所述滲透性過渡金屬氧化物膜。15.根據權利要求1的工藝，包括的步驟為，以5L/mVh到25L/mVh或者12L/mVh到20L/mVh的範圍的流量，使所述油經過所述滲透性過渡金屬氧化物膜。16.根據權利要求l的工藝，包括的步驟為，以在40。C下20cSt到200cSt或者在40。C下40cSt到150cSt粘性，使所述油到達所述滲透性過渡金屬氧化物膜。17.根據權利要求1的工藝，在所述有穿過膜歩驟後，包括通過去除吸附在其中的汙染物來改良所述過渡金屬氧化物膜的步驟。18.根據權利要求3的工藝，包括的步驟為，使沒有穿過所述過渡金屬氧化物膜的油返回到所述高壓側的步驟。19.根據權利要求18的工藝，包括的步驟為，重複所述返回步驟，直到選擇的汙染物清除指標已經實現。20.根據權利要求l的工藝，其中設置彼此相對串聯的至少兩個過渡金屬氧化物膜。21.根據權利要求20的工藝，包括的步驟為，使沒有穿過過渡金屬氧化物膜其中之一的油輸送到緊鄰的上遊過渡金屬氧化物膜的步驟。22.根據權利要求20的工藝，包括的步驟為，使沒有穿過過渡金屬氧化物膜其中之一的油輸送到下遊過渡金屬氧化物膜的歩驟。23.根據權利要求20的工藝，包括的歩驟為，使穿過過渡金屬氧化物膜其中之一的油輸送到緊鄰的上遊過渡金屬氧化物膜的步驟。24.根據權利要求20的工藝，包括的步驟為，使穿過過渡金屬氧化物膜其中之一的油輸送到下遊過渡金屬氧化物膜的步驟。25.對滲透性過渡金屬氧化物膜的使用，來從油中去除有色和非有色汙染物，該工藝包括的步驟為，使油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜經過的步驟，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜經過的所述油相對於所述油供料具有較少有色和非有色汙染物。26.—種在包括以下步驟的工藝製造的油，該步驟為使含有有色和非有色汙染物油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜的所述油相對於所述油供料具有較少有色和非有色汙染物。全文摘要一種用於從油中去除有色和非有色汙染物的工藝，包括的步驟為，使油供料穿過滲透性過渡金屬氧化物膜，其中穿過所述過渡金屬氧化物膜的所述油相對於所述油供料具有較少有色和非有色汙染物。文檔編號B01D43/00GK101511987SQ200780032875公開日2009年8月19日申請日期2007年8月23日優先權日2006年9月7日發明者毅譚申請人:新加坡凱發集團公司