一種將報廢汽車油品回收利用的方法及裝置的製作方法
2023-08-11 15:03:41 1
專利名稱：一種將報廢汽車油品回收利用的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種將報廢汽車油品回收利用的方法及裝置。
背景技術：
汽車廢機油的 回收利用有著十分重要的意義。首先是節約資源，變廢為寶，有利於石油資源的充分利用。據統計，美國Alabama州每年產生廢汽車機油1700萬加侖,如果把這些廢機油回收將可為5000輛汽車提供動力。我國的汽車機油如果回收50%的話，實際相當於建了 12個煉油廠。由此看來，汽車機油的再生加工利用可以產生巨大的經濟效益。其次是有利於防止環境汙染，避免土壤、水域受汙染以及維護生態平衡。油品的質量決定於烴的含量，約佔10-25%，大部分烴是潤滑油的主要黏度載體，只要除去衰變物質(是指油品被氧化、蒸發，添加劑失效和析出的物質)，就能把廢油再生成質量符合要求的基礎油。廢機油的再生率一般可達50%以上，IOOOkg原油只能提煉基礎油300kg,而IOOOkg廢機油可再生700kg 900kg基礎油。報廢汽車預處理階段的汽車上的機油佔汽車液體總量的7-10%，其中冷卻液平均為13-18L ;汽車發動機機油6-10L，可回收75-85%;變速器油10-12L，可回收90-92% ;車輪、機械油4-6L，製冷液油0. 5-1L，轉向油I. 0-1. 5L，這三種油可回收68_80%。目前國內外針對機油的回收利用工藝主要有蒸餾-酸洗一白土精製工藝，這個工藝是一條傳統而古老的工藝路線，目前國內有2/3的廠家採用這種工藝，工藝流程較為簡單，設備費用較低，可以適用於任何類型的廢機油。H2SO4W入量因油而異，一般在10%以下。白土用量也因油質量和對再生油所需求的質量而異。再生油的回收率一般在70%左右，質量不高，僅能作低檔油，這種工藝所產生的酸渣問題至今未完全解決，形成了廢渣和廢白土、廢水的二次汙染。白土高溫接觸無酸再生工藝是最近幾年來開發的無酸精緻工藝，國內有3個廠應用，其特點是取消了氏504精製步驟。油品經白土預蒸餾後，即送入管式-蒸餾聯合精製裝置循環加熱精製，燈管中注入水蒸汽，精製中溫度為360-380°C，添加劑在高溫下和白土催化接觸中被分解，為了防止油品氧化，降溫過濾後加入約0. 2%T501。該工藝再生油品質量好，但由於該工藝實質上是蒸餾-白土精製工藝的改進工藝，存在著白土用量大(大於10%)、而機油回收率較低(一般小於80%)、設備、爐管可能堵塞、操作條件較為苛刻等因素，故不宜在我國推廣。目前較為理想的處理方法是沉降-絮凝-白土精製工藝，其特點是沉降後用絮凝劑將廢油中的炭粒、膠粒、浙青質、油泥等凝結，通過離心過濾除去，過濾過的濾洛可作油墨原料。該工藝也去掉了 H2SO4精製步驟，但由於絮凝只會去除了部分油泥和炭粒，廢油中大部分非理想組分並未得到精製，也產生了矛盾後移問題，故油品質量欠佳，需要和好油混兌使用。該工藝需解決的另一個難題是尚未找到一種可以通用的混凝劑，以及絮凝溶劑回收問題，故迄今還在完善之中。世界範圍內，廢油再生工藝技術的發展大體經歷了酸上洗、無酸洗、加氫法的過程。而我國仍然處於比較落後的技術狀態，已屬淘汰之類的蒸餾-酸洗-白土精製工藝佔主導位置。這些工藝的致命缺點是廢油再生後會產生二次汙染，形成了嚴重汙染環境的酸渣、廢白土和廢水，很難處理。因而也導致該工藝競爭能力下降。
發明內容
為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在於提供一種將報廢汽車油品回收利用的方法。本發明的再一目的在於提供一種實現上述方法的將報廢汽車油品回收利用的裝置。
本發明的目的通過下述技術方案實現一種將報廢汽車油品回收利用的方法，包括以下步驟(I)收集報廢汽車中的廢機油，包括各種油料和廢液，如油箱中的殘餘燃油、發動機機殼中的機油、變速器油、冷卻液、制動液和潤滑油等，這些廢液通過不同的管道分別回收待處理；(2)配製活性白土 取蒸餾水和膨潤土按1L:1. 5kg的比例混合，再加入佔膨潤土質量10-20%的鹽酸，攪拌均勻，然後在90-120°C、2MPa下反應2_3h ;再加入蒸餾水(加至反應物的體積佔反應容器容積的一半)和硝酸銀，反應15min後生成白色沉澱；靜置50min，將上層清液倒掉，將沉澱浙幹、乾燥、粉碎後得到活性白土 ；這種活性白土以膨潤土和鹽酸為原料，製備方法簡單無汙染，效果比現有活性白土有效，除了具有物理化學吸附能力和脫色能力外還能進一步改善油品的性能、使油品的顏色、黏度和電氣性能都有明顯的提高，該活性白土還可以作為提高硬度的添加劑；(3)廢機油預處理廢機油靜置後分層，除去下層的水，然後過濾除去固體和懸浮物；(4)廢機油酸洗沉降將廢機油與酸液混合，不斷攪拌，加熱至50-80°C，沉降4-8h，然後去除底層的機械雜質和水分，餘下的廢機油進入下一步驟；(5)廢機油與活性白土的共混蒸餾蒸餾的目的是將廢油中的水分和雜質油蒸出來，以保證再生油具有合格的閃點和黏度。其操作如下取酸洗沉降後的廢機油，加鹼中和至中性，開始加熱；當廢機油溫度達到100°C時，加入活性白土，充分攪拌，此時應保持緩慢的升溫速度，防止突沸；攪拌20-30min後停止攪拌，加快升溫速度；當廢機油溫度達到280-310°C時開始吹入水蒸氣，維持廢機油的溫度不超過320°C，加大水蒸氣量的吹入量，至廢機油達到預期的黏度及閃點為止；(6)蒸餾後的廢機油過濾後得到再生機油；步驟(2 )所述的膨潤土是80-200目；步驟(2)所述硝酸銀的使用量是前後兩次蒸餾水加入量的0. 5-1% (以質量計)；步驟(2 )所述的乾燥是乾燥至含水3-6% ；步驟(2)所述的粉碎是粉碎至能過150-200目篩；步驟(3)所述的過濾可以用200目的濾布過濾；步驟(4)所述酸液的使用量是廢機油體積的5-6% ；步驟(4)所述的酸液為濃硫酸或鹽酸；
步驟(5)所述的活性白土與廢機油的用量比是50_100g: IL ;活性白土加入後需要充分攪拌，便於白土和油中的雜質充分接觸，如果反應接觸時間短白土顆粒分布不勻，其有效吸附面積不能充分展開會導致反應不充分，時間太長容易導致油品在高溫條件加速氧化；步驟(5)所述水蒸氣的總吹入量是反應物(即廢機油和活性白土)體積的10%，蒸餾是將低沸點的機油分離出來，將廢油裡的水份徹底除掉，吹入水蒸汽為了驅除空氣(氧氣)，防止爆炸；步驟(6)所述的過濾可以用板框壓濾機過濾。所得到的再生機油可替代基礎油、再生液壓油或白礦油使用。一種用於實現上述方法的將報廢汽車油品回收利用的裝置，包括酸洗沉降槽、蒸餾釜和板框壓濾機，三者依次連接；
所述的酸洗沉降槽為圓錐底的圓柱形罐，其圓錐底的表面與圓錐中軸的夾角為30-60° ;圓柱形罐體的外周是保溫層，保溫層是實心結構，由PVC (聚氯乙烯)或RPP (增強聚丙烯)製成，該保溫層可以避免外部環境與油的溫差所引起的沉降油的環流，能取得更好的沉降效果；酸洗沉降槽的圓錐形底部設有排汙閥，該排汙閥既是廢機油的入口，也是酸洗沉降後排出機械雜質用的；酸洗沉降槽的中下部設置加熱管，一個管加熱溫度可達到110-150°C ；所述圓柱形罐體的直徑與高度的比優選I. 5:1 ;在酸洗沉降過程中，酸洗沉降槽只在開始時加熱至預設的溫度，之後不再加熱。所述的蒸餾釜同樣是圓錐底的圓柱形罐，釜中設有攪拌機；其頂部有加料口，便於加入活性白土 ；蒸餾釜罐體的下部設有排汙閥，在釜內對應於排汙閥的位置設有濾網，以截留廢渣；蒸餾釜的圓錐形釜底設有出口，以讓蒸餾完的機油流向板框壓濾機；蒸餾釜中亦設有加熱管。酸洗沉降槽和蒸餾釜中的加熱管與可編程邏輯控制器(PLC)連接，由PLC控制，以實現對酸洗沉降槽和蒸餾釜中的物料的加熱。蒸餾釜的加油量以廢機油在開始餾出時達到釜容積的2/3為宜；蒸餾操作時釜內為常壓，蒸餾結束時先停火併打開釜底下的閥門，將殘油排除。所述的板框壓濾機屬於現有技術，是由每一塊濾框單獨地濾油，含固體顆粒雜質的油從濾板的孔結構的通道進入濾機內個框中，又透過濾紙和濾布進入濾板上的小溝槽，流到濾板下端，經油閥放出；所述的板框壓濾機可實現對油品的深度過濾。優選地，在酸洗沉降槽和蒸餾釜之間可以安裝齒輪泵。所述的齒輪泵是屬於現有技術的東西。酸洗沉降後的廢機油通過齒輪泵流向蒸餾釜；齒輪泵的主動齒輪帶動從動齒輪反向旋轉，兩齒輪旋轉時，充滿在齒輪齒槽間的機油沿油泵殼壁由進油腔帶到出油腔，在進油腔一側由於齒輪脫開嚙合以及機油被不斷帶出而產生真空，使油底殼內的機油在大氣壓力作用下經集濾器進入進油腔，而在出油腔一側由於齒輪進入嚙合和機油被不斷帶入而產生擠壓作用，機油以一定壓力被送入壓油管進入蒸餾釜。齒輪泵只需一次轉動就同時完成了吸、排油的過程，效率高。本發明相對於現有技術具有如下的優點及效果( I)現有的廢油回收利用方法需要反覆蒸餾-衝洗3-4次，而本發明的方法只需連續一次沉降-活性土蒸餾，再經過過濾後就達到再生油的要求，極大地節省了操作工序。(2)本發明的方法採用了獨制的活性白土，該活性白土的製備方法比現有白土的簡單，吸附效果高，能更好實現對廢機油中雜質的吸附去除。(3)本發明的方法將蒸餾和白土共混合為一個工序，能使活性白土的消耗量顯著減少，再生油收率提高10-15%。(4)本發明裝置沉澱槽的外周設有保溫層，能保證在整個沉降期內油品處於理想狀態，避免外部環境與油的溫差所引起的沉降油的環流，能取得更好的沉降效果。(5)廢機油是含有很多雜質的輕、重值混合油，在蒸餾前和在蒸餾過程中加入鹽酸、鹼、若是不均勻攪拌容易縮合而結成焦碳，酸渣。本發明的裝置在蒸餾釜中安裝了攪拌機，能顯著減少鹽酸耗量和酸渣量。
圖I是本發明實施例2 —種將報廢汽車油品回收利用的裝置的結構示意圖；其中，I-預處理後廢機油的流入方向，2-酸洗沉降槽的保溫層，3-酸洗沉降槽，4-齒輪泵，5-加熱管，6-攪拌機，7-進料口，8-蒸餾釜，9-排渣閥，10-濾網，11-閥門，12-泵，13-板框過濾機。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。實施例I一種將報廢汽車油品回收利用的方法，包括以下步驟(I)收集報廢汽車中的廢機油，包括各種油料和廢液，如油箱中的殘餘燃油、發動機機殼中的機油、變速器油、冷卻液、制動液和潤滑油等，這些廢液通過不同的管道分別回收待處理；(2)配製活性白土 取蒸餾水和膨潤土(150目)按1L:1. 5kg的比例混合，再加入佔膨潤土質量15%的鹽酸，攪拌均勻，然後在100°C、2MPa下反應2. 5h ;再加入蒸餾水(加至反應物的體積佔反應容器容積的一半)和硝酸銀，反應15min後生成白色沉澱；靜置50min，將上層清液倒掉，將沉澱浙幹、乾燥、粉碎後得到活性白土 ；硝酸銀的使用量是前後兩次蒸餾水加入量的1% (以質量計)；(3)廢機油預處理廢機油靜置後分層，除去下層的水，然後用200目的濾布過濾除去固體和懸浮物；(4)廢機油酸洗沉降將廢機油與酸液混合，不斷攪拌，加熱至65°C，沉降6h，然後去除底層的機械雜質和水分，餘下的廢機油進入下一步驟；酸液的使用量是廢機油體積的5-6% ;所採用的酸液為濃硫酸或鹽酸；(5)廢機油與活性白土的共混蒸餾取酸洗沉降後的廢機油，加鹼中和至中性，開始加熱；當廢機油溫度達到100°c時，加入活性白土，充分攪拌，此時應保持緩慢的升溫速度，防止突沸；攪拌20-30min後停止攪拌，加快升溫速度；當廢機油溫度達到300°C時開始吹入水蒸氣，維持廢機油的溫度不超過320°C，加大水蒸氣量的吹入量，至廢機油達到預期的黏度及閃點為止；活性白土與廢機油的用量比是75g:lL ;水蒸氣的總吹入量是反應物(即廢機油和活性白土)體積的10% ；(6)蒸餾後的廢機油過濾後得到再生的機油。所得到的再生的機油的有關性能指標如下表所示，該再生機油可替代基礎油、再生液壓油或白礦油使用。
各質量指標廢油再生油
新油再生油
油色渾油、黑透明、黃油色透明、黃油帶綠色
機械雜質含量(％)2.0780.0150.026
含水量，(%)16000實施例2一種用於實現實施例I所述方法的將報廢汽車油品回收利用的裝置，其結構如圖I所示，主要包括酸洗沉降槽3、蒸餾釜8和板框壓濾機13，三者依次連接；所採用的酸洗沉降槽3為圓錐底的圓柱形罐。圓柱形罐體的外周是保溫層2，保溫層2是實心結構，由PVC (聚氯乙烯)或RPP (增強聚丙烯)製成，該保溫層2可以避免外部環境與油的溫差所引起的沉降油的環流，能取得更好的沉降效果；酸洗沉降槽3的圓錐形底部設有排汙閥，該排汙閥既是廢機油的入口，也是酸洗沉降後排出機械雜質用的；酸洗沉降槽3的中下部設置加熱管5，一個管加熱溫度可達到110-150°C ；圓柱形罐體的直徑與高度的比為I. 5:1 ;在酸洗沉降過程中，酸洗沉降槽3隻在開始時加熱至預設的溫度，之後不再加熱。所採用的蒸餾釜8同樣是圓錐底的圓柱形罐，釜中設有攪拌機6 ;其頂部有加料口7，便於加入活性白土 ；蒸餾釜8罐體的下部設有排汙閥9，在釜8內對應於排汙閥9的位置設有濾網10，以截留廢渣；蒸餾釜8的圓錐形釜底設有出口，以讓蒸餾完的機油流向板框壓濾機13 ;蒸餾釜8中亦設有加熱管5。酸洗沉降槽3和蒸餾釜8中的加熱管5與可編程邏輯控制器(PLC)連接，由PLC控制，以實現對酸洗沉降槽3和蒸餾釜8中的物料的加熱。蒸餾釜8的加油量以廢機油在開始餾出時達到釜容積的2/3為宜；蒸餾操作時釜內為常壓，蒸餾結束時先停火併打開釜底下的出口，將殘油排除。所採用的板框壓濾機13屬於現有技術，是由每一塊濾框單獨地濾油，含固體顆粒雜質的油從濾板的孔結構的通道進入濾機內個框中，又透過濾紙和濾布進入濾板上的小溝槽，流到濾板下端，經油閥放出；所述的板框壓濾機13可實現對油品的深度過濾。在酸洗沉降槽3和蒸餾釜8之間可以安裝齒輪泵4。所述的齒輪泵4是屬於現有技術的東西。酸洗沉降後的廢機油通過齒輪泵4流向蒸餾釜8 ;齒輪泵4的主動齒輪帶動從動齒輪反向旋轉，兩齒輪旋轉時，充滿在齒輪齒槽間的機油沿油泵殼壁由進油腔帶到出油腔，在進油腔一側由於齒輪脫開嚙合以及機油被不斷帶出而產生真空，使油底殼內的機油在大氣壓力作用下經集濾器進入進油腔，而在出油腔一側由於齒輪進入嚙合和機油被不斷帶入而產生擠壓作用，機油以一定壓力被送入壓油管進入蒸餾釜8。齒輪泵4隻需一次轉動就同 時完成了吸、排油的過程，效率高。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種將報廢汽車油品回收利用的方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)收集報廢汽車中的廢機油； (2)配製活性白土取蒸餾水和膨潤土按1L:1. 5kg的比例混合，再加入佔膨潤土質量10-20%的鹽酸，攪拌均勻，然後在90-120°C、2MPa下反應2_3h ;再加入蒸餾水和硝酸銀，反應15min後生成白色沉澱；靜置50min，將上層清液倒掉，將沉澱浙幹、乾燥、粉碎後得到活性白土 ； (3)廢機油預處理廢機油靜置後分層，除去下層的水，然後過濾除去固體和懸浮物； (4)廢機油酸洗沉降將廢機油與酸液混合，不斷攪拌，加熱至50-80°C，沉降4-8h，然後去除底層的機械雜質和水分，餘下的廢機油進入下一步驟； (5)廢機油與活性白土的共混蒸餾取酸洗沉降後的廢機油，加鹼中和至中性，開始加熱；當廢機油溫度達到100°C時，加入活性白土，攪拌20-30min後停止攪拌，加熱升溫；當廢 機油溫度達到280-310°C時開始吹入水蒸氣，維持廢機油的溫度不超過320°C，加大水蒸氣量的吹入量，至廢機油達到預期的黏度及閃點為止； (6)蒸餾後的廢機油過濾後得到再生機油； 步驟(2)所述硝酸銀的使用量是前後兩次蒸餾水加入量的0. 5-1% ； 步驟(4)所述酸液的使用量是廢機油體積的5-6% ； 步驟(5)所述的活性白土與廢機油的用量比是50-100g: IL ； 步驟(5)所述水蒸氣的總吹入量是反應物體積的10%。
2.根據權利要求I所述的將報廢汽車油品回收利用的方法，其特徵在於步驟(3)所述的過濾是用200目的濾布過濾。
3.根據權利要求I所述的將報廢汽車油品回收利用的方法，其特徵在於步驟(4)所述的酸液為濃硫酸或鹽酸。
4.根據權利要求I所述的將報廢汽車油品回收利用的方法，其特徵在於步驟(6)所述的過濾是用板框壓濾機過濾。
5.一種用於實現權利要求1-4任一項所述方法的將報廢汽車油品回收利用的裝置，其特徵在於包括酸洗沉降槽、蒸餾釜和板框壓濾機，三者依次連接； 所述的酸洗沉降槽為圓錐底的圓柱形罐；圓柱形罐體的外周是保溫層，保溫層是實心結構，由聚氯乙烯或增強聚丙烯製成；酸洗沉降槽的中下部設置加熱管； 所述的蒸餾釜是圓錐底的圓柱形罐，釜中設有攪拌機；蒸餾釜罐體的下部設有排汙閥，在釜內對應於排汙閥的位置設有濾網；蒸餾釜中還設有加熱管。
6.根據權利要求5所述的將報廢汽車油品回收利用的裝置，其特徵在於所述酸洗沉降槽的圓錐形底部設有排汙閥；酸洗沉降槽的圓柱形罐體的直徑與高度的比為I. 5:1。
7.根據權利要求5所述的將報廢汽車油品回收利用的裝置，其特徵在於所述蒸餾釜的頂部有加料口 ；蒸餾釜的圓錐形釜底設有出口。
8.根據權利要求5所述的將報廢汽車油品回收利用的裝置，其特徵在於所述的酸洗沉降槽和蒸餾釜中的加熱管與可編程邏輯控制器連接，由可編程邏輯控制器控制。
9.根據權利要求5所述的將報廢汽車油品回收利用的裝置，其特徵在於所述的酸洗沉降槽和蒸餾釜之間安裝齒輪泵。
全文摘要
本發明公開了一種將報廢汽車油品回收利用的方法及裝置，該方法包括收集報廢汽車中的廢機油、配製活性白土、廢機油預處理、廢機油酸洗沉降、廢機油與活性白土的共混蒸餾，以及將蒸餾後的廢機油過濾等步驟；所述的裝置包括酸洗沉降槽、蒸餾釜和板框壓濾機，三者依次連接。本發明的方法只需連續一次沉降-活性土蒸餾，再經過過濾就達到再生油的要求，極大地節省了操作工序；將蒸餾和白土共混合為一個工序，能使活性白土的消耗量顯著減少，再生油收率提高10-15%。本發明裝置沉澱槽的外周設有保溫層，能保證在整個沉降期內油品處於理想狀態，避免外部環境與油的溫差所引起的沉降油的環流，能取得更好的沉降效果。
文檔編號C10M175/00GK102746884SQ201210248290
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月17日 優先權日2012年7月17日
發明者餘海軍, 李長東, 陳清後 申請人:佛山市邦普循環科技有限公司