一種溶劑抽提再生廢發動機油的方法
2023-05-21 15:38:51 1
一種溶劑抽提再生廢發動機油的方法
【專利摘要】本發明提供了一種溶劑抽提再生廢發動機油的方法，包括以下步驟：將廢發動機油進行沉降、乾燥，得到含油混合物A；將所述含油混合物A用有機溶劑進行抽提，得到含油混合物B，所述的有機溶劑是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯中的一種或幾種；將所述含油混合物B進行恆溫沉降、取上清液蒸餾，得到含油混合物C；將所述含油混合物C進行恆溫沉降，分離，得到再生油。在本發明中，抽提精製時，所述溶劑對發動機油具有較好的抽提效果。實驗結果顯示，本發明提供的廢發動機油的再生方法的收率較高，且再生油品質較好。另外，所述再生方法操作簡單，工藝條件溫和、周期短，成本低，溶劑可循環使用，綠色環保。
【專利說明】一種溶劑抽提再生廢發動機油的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及潤滑油【技術領域】，特別涉及一種廢發動機油的再生方法。
【背景技術】
[0002]潤滑油作為一種液體潤滑劑，用於各種機械上，主要起減小摩擦、冷卻、防鏽、清潔、密封和緩衝等作用，因此潤滑油廣泛應用於運輸、製造、橡膠、化工等行業。隨著經濟的增長，潤滑油的需求量與消耗量也日益增長。發動機潤滑油在潤滑油中所佔的比例較大，更為特殊的是汽車潤滑油更換頻率高。但當汽車發動機工作時，潤滑油在使用過程中，會發生複雜的氧化反應，其高分子的碳鏈在機械與高溫作用條件下容易斷裂，潤滑油分子結構就發生了變化，粘度降低，不再能形成機件的保護膜，導致潤滑油失效；並且使用環境中的廢水、金屬和其他雜質的汙染會導致潤滑油的粘度上升，出現乳化，影響潤滑油使用效果；因此潤滑油在使用一段時間後必須進行更換，更換下來的油就成了廢潤滑油。由於廢潤滑油中含有大量的、很有價值的潤滑油基礎油，如果直接將廢潤滑油作為廢棄物處理或作為燃料應用，不僅造成極大的資源浪費，而且加劇環境汙染。因此，通過合適的技術工藝將廢潤滑油再生，轉化成為可重新利用的潤滑油是一項利國利民的事業，從保護生態環境、節約石油資源和降低我國對石油進口的依賴程度等方面來講，都具有重要的現實意義。
[0003]國內有少部分廢潤滑油通過再生回收利用，但大多採用傳統落後的硫酸-白土方法處理，該工藝包括酸洗、鹼洗和白土精製等步驟，硫酸、白土用量大，產生大量酸渣和固體廢料，造成二次汙染嚴重，且精製油收率低，我國已禁止採用該技術再生廢潤滑油。
[0004]膜分離技術是近年來發展起來的新一代工業分離技術，具有設備佔用體積小、操作簡單、能耗低等優點，但因油品黏度大，使得油品通過膜的滲透通量極小，且薄膜孔易被汙染或堵塞，影響分離效果，此技術尚未得到很好地應用。專利CN200710057541.8公布了一種廢潤滑油再生方法及設備，該方法主要採用有機中空纖維來淨化廢潤滑油，該方法對環境影響小，但是油通量低，`有機膜在長時間運行下，其機械強度、化學穩定性等會隨著膜材料的老化而逐漸下降。
[0005]目前，較為先進的再生工藝還有加氫再生工藝，該工藝是在一定溫度、壓力、氫壓和催化劑存在下，使油品中的硫、氧、氮等有害雜質轉變為相應的硫化氫、水、氨而除去，並使烯烴和二烯烴加氫飽和、芳烴部分加氫飽和，以改善油品的質量，但存在設備昂貴、操作費用大等不足。專利CN200710098992.6公開了一種廢潤滑油加氫再生方法，該方法主要是將原料廢潤滑油實施脫水、過濾和吸附處理，脫除其中的水分、機械雜質、膠質、浙青質和大部分重金屬雜質；經過吸附處理後的廢潤滑油在裝有保護劑的反應器中進行預加氫精制進一步脫除雜質；經預加氫精制的廢潤滑油進入加氫主反應器，在加氫催化劑的作用下實現加氫精制，使原料油中的非理想組分加氫飽和，產物進行分餾切割。專利CN201210265279.7是將蒸餾與加氫精制相結合，生產高品質基礎油，該工藝得到的再生油品質量優良，但是需要雄厚的資金、複雜的技術來建立加氫裝置，同時需要健全的回收體系收集大量廢油進行大規模生產。專利CN01106012.3公開了一種回收廢潤滑油的聯合工藝方法。採用懸浮床加氫工藝過程，利用廢油中原有的金屬屑及化合物作為催化劑對廢油直接進行加氫處理，然後經簡單過濾、蒸餾、固定床加氫精制、輕組分產品分離，即可得產品再生基礎油和副產品輕質油。
[0006]專利CN200710054227.4提出了一種以蒸餾與白土或溶劑精製相結合的廢潤滑油再生方法。其方法是將廢潤滑油自然沉降，脫除其含有的水和機械雜質，接著進行常溫減壓蒸餾，然後進行短程蒸餾，最後將潤滑油進行白土或溶劑精製即得再生後潤滑油。
[0007]以上廢油再生處理技術無論從經濟效益還是環境友好的角度都不能很好的適應我國廢油再生廠規模小、資金少、技術落後的國情。
[0008]溶劑抽提再生廢潤滑油，是利用某些有機溶劑對廢油中的基礎油組分與添加劑、氧化產物、油泥等雜質溶解度不同的特性，在一定條件下，將基礎油與雜質分開，獲得再生油。能消除傳統硫酸工藝帶來的腐蝕設備、汙染環境等問題，且工藝簡單、操作簡便靈活、能耗低、效率高、再生油質量能接近潤滑油基礎油質量標準等特點。溶劑抽提關鍵是選擇合適的溶劑。作為抽提溶劑必須具備的條件是:選擇性高、抽提能力大，易回收，熔點低，熱及化學安定性好，毒性和腐蝕性小，使用安全，不易爆炸和著火，來源廣泛，價格低廉，適應原料油品和塔器的面廣。由於對溶劑要求的條件相當苛刻，很難找出一種溶劑能滿足作為溶劑具備的全部條件，故往往抓住其主要性能而兼顧其他方面的要求，而當前國內外工業上採用較多的溶劑是糠醛、苯酚。
[0009]糠醛抽提精製原料油的面較廣，它與原料油的重度差和界面張力皆足夠大，分散和分層性能好，且與原料油的沸點差較大，容易閃蒸。且其毒性、腐蝕性小，易生物降解。但其缺點是熱和氧化安定性差，在抽提和回收過程中易樹脂化和分解。糠醛選擇性高，但抽提能力弱，為得到質量合格的精製油，需提高抽提溫度和增大溶劑比，這使得過程的能耗增大、裝置的生產能力降低。
[0010]苯酚的抽提能力大，但選擇性低，為提高其選擇性，在苯酚中添加少量水，但易造成乳化，使分層更緩慢和挾帶清油，回收時能耗大。且苯酚的熔點高，常溫下為晶體，操作不便。其毒性較大，生物降解比糠醛困難，且具有腐蝕性。
``[0011]以上溶劑還存在著許多缺點，特別是抽提能力和選擇性之間的矛盾難以協調。因此，對新溶劑的開發研究仍在不遺餘力地進行著。因此，立足於我國具體情況，研究開發出新溶劑，達到提高油品質量，降低成本，及提高原料利用率的目的。
【發明內容】
[0012]本發明的目的在於克服上述廢油再生方法的缺點，提供一種再生方法簡單、操作方便安全、再生設備投入低、適合於小規模處理的廢發動機油溶劑抽提再生處理方法。
[0013]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
一種溶劑抽提再生廢發動機油的方法，包括以下步驟:
①將廢發動機油進行沉降、乾燥，得到含油混合物A；
②將所述含油混合物A用有機溶劑進行抽提，得到含油混合物B，所述的有機溶劑是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯中的一種或幾種；
③將所述含油混合物B進行恆溫沉降、取上清液蒸餾，得到含油混合物C；
④將所述含油混合物C進行恆溫沉降，分離，得到再生油。[0014]進一步，所述溶劑與所述含油混合物A的質量比為2~8:1。
[0015]進一步，所述精製的溫度30~80 °C。
[0016]進一步,所述精製的時間為5~65 min。
[0017]進一步，所述蒸餾的溫度為45~120 °C。
[0018]進一步，所述恆溫沉降的溫度為30~70 °C。
[0019]進一步，所述恆溫沉降的時間為2~7 h。
[0020]本發明的有益效果在於:
本發明按照溶劑的各項條件要求，進行了大量的溶劑篩選工作，選取了選擇性高，萃取能力大的溶劑乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯，作為抽提精製廢發動機油的新溶劑，實驗結果顯示，本發明提供的廢發動機油的再生方法的收率較高，且再生油品質較好。另外，其具有以下優點:
①根據來源不同的油品，所述的混合溶劑可根據油品對象的不同，調節混合溶劑的組成及組成比，以協調溶劑的選擇性及抽提能力，達到最佳的精製效果；
②溶劑在抽提過程中，兩相分層時間短，無乳化現象，粘度低，界面張力小，重度差大，使分散和聚結性能皆好，傳質速度快，故能適應的塔器的面廣；
③溶劑的沸點較低，易於回收，熔點低，操作方便；
④溶劑毒性及腐蝕性小，來源廣泛，價格低廉。
【具體實施方式】
[0021]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但應理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點，而不是對本發明權利要求的限制。
[0022]一種溶劑抽提再生廢發動機油的方法，包括以下步驟:
①將廢發動機油進行沉降、乾燥，得到含油混合物A；
②將所述含油混合物A用有機溶劑進行抽提，得到含油混合物B，所述有機溶劑是指是乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丙酯的一種或幾種組成；
③將所述含油混合物B進行恆溫沉降、取上清液蒸餾，得到含油混合物C；
④將所述含油混合物C進行恆溫沉降，分離，得到再生油。
[0023]本發明首先將廢發動機油進行沉降、乾燥，得到含油混合物A。
[0024]在本發明中，所述廢發動機油為本領域常見的廢發動機油，本發明對其並無特殊限制。本發明沉降所述廢發動機油，主要是利用油與機械雜質的密度差進行分離，除去其中的大顆粒機械雜質；所述沉降優選為自然沉降，所述自然沉降的時間優選為19~24 h，操作簡單，除雜效果良好；所述乾燥優選在恆溫乾燥箱中進行，優選溫度為70~80 °C，優選時間為40~60 min。
[0025]所述溶劑是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丙酯的一種或幾種；
精製時，本發明同時以乙酸甲酯、乙酸乙酯及乙酸丙酯的一種或幾種為抽提溶劑，對所述含油混合物A進行抽提，所述溶劑對發動機油具有較好的抽提效果，能使本發明得到的再生油的收率較高,品質較好。
[0026]在本發明中，所述精製的溫度優選為30~80 °C，更優選為45~75 °C，最優選為40~70 °C;所述精製的時間優選為5~65 min,更優選為10~60 min,最優選為20~60min。本發明在較溫和的條件下進行精製，無需高溫高壓等苛刻的工藝條件，並且避免了酸渣和廢水汙染，綠色環保，生產周期短、效率高。
[0027]精製結束後，得到含油混合物B，其中包含發動機油、溶劑和固體雜質等。本發明將所述含油混合物B進行恆溫沉降、蒸餾，得到含油混合物C。
[0028]本發明利用恆溫沉降，主要除去所述得到含油混合物B中的固體雜質。本發明對所述恆溫沉降沒有特殊限制，所述恆溫沉降的溫度為30~70 V，更優選為35~65 V,最優選為40~60 V ;所述恆溫沉降的時間優選2~7 h,更優選為3~6 h,最優選為4~5 h0
[0029]恆溫沉降後，本發明取上清液進行蒸餾，所述蒸餾是為了分離回收所述溶劑，得到包含大量發動機油的含油混合物C。所述蒸餾回收所述溶劑的收率一般在85%以上；所述蒸餾的溫度優選為45~120 °C，更優選為50~115 °C，最優選為55~110 °C。
[0030]蒸出所述溶劑後，得到含油混合物C，其中絕大部分為潤滑油基礎油。冷卻得到的含油混合物C，然後本發明將其進行恆溫沉降，得到再生油。
[0031]本發明再次利用恆溫沉降，除去所述含油混合物C中的少量雜質如黑色固體油泥。本發明對所述恆溫沉降沒有特殊限制，所述恆溫沉降的溫度為30~70 °C，更優選為35~65 °C ,最優選為40~60 V ;所述恆溫沉降的時間優選2~7 h,更優選為3~6 h,最優選為4~5 h。
[0032]得到再生油後，對其進行質量指標測試。按照中國國家標準GB/T6540-1986《石油產品顏色測定法》測定所得再生油的色度；按照中國國家標準GB/T8929-2006《原油水含量的測定蒸餾法》測定所得再生油中水的含量；按照中國國家標準GB/T 2540-1981《石油產品密度測定法(比重瓶法)》測定所得再生油的密度；按照中國國家標準GB/T 265-1988《石油運動粘度測定方法》測`定所得再生油的粘度；按照中國國家標準GB/T3535-2006《石油產品傾點測定法》測定所得再生油的傾點；按照中國國家標準GB/T 3536-2008《石油產品閃點和燃點的測定》測定所得再生油的閃點；按照中國國家標準GB/T 264-1983《石油產品酸值測定法》測定所得再生油的酸值；
測試結果顯示，本發明提供的廢發動機油的再生方法得到的再生油品品質得到很大程度的改善。本發明提供的廢發動機油的再生方法的收率在80%以上，很大程度節約了生產成本，提高了再生廢發動機油的經濟效益。
[0033]另外，本發明提供的廢發動機油的再生方法操作簡單，工藝條件溫和，成本低廉，生產周期短，綠色環保。
[0034]為了進一步理解本發明，下面結合實施例對本發明提供的廢發動機油的再生方法進行詳細描述。
[0035]以下實施例所用的廢發動機油由重慶某汽車修理廠提供，所用的抽提溶劑，購自國藥集團化學試劑有限公司。
[0036]實施例1
將2 kg廢發動機油進行自然沉降，24 h後，置於70 °C恆溫乾燥箱中乾燥I h，除去一部分水分，分離出大顆粒雜質，得到含油混合物A ;
將得到的含油混合物A冷卻後取100 g置於1000 mL的燒杯中，加入500 g乙酸乙酯，再置於恆溫磁力加熱攪拌器上，打開加熱開關和攪拌開關，升溫至40 °C，恆溫抽提精製50min後，停止加熱和攪拌，得到含油混合物B ；
將得到的含油混合物B轉移至分液漏鬥，放入恆溫箱，控制溫度為恆定60 °C，沉降4h;從恆溫沉降後的含油混合物B中，移出上層清液，導入蒸餾裝置中I L的蒸餾燒瓶中，打開冷卻水，加熱上清液，控制溫度為105 °C，蒸餾出乙酸乙酯並將其回收利用，停止加熱，關閉冷卻水，得到含油混合物C ；
將得到的含油混合物C轉移至分液漏鬥，放入恆溫箱，控制溫度為恆定60 V，沉降4h，關閉恆溫箱，得到1.66 kg再生油，收率達83 %。
[0037]將沉降後得到的再生油導入燒杯中，按照上文所述的方法對其進行質量指標測試，測試結果參見表1，表1為本發明實施例中所用廢發動機油、所得再生油的質量指標。
[0038]實施例2
將2 kg廢發動機油進行自然沉降，24 h後，置於70 °C恆溫乾燥箱中乾燥I h，除去一部分水分，分離出大顆粒雜質，得到含油混合物A ;
將得到的含油混合物A冷卻後取100 g置於1000 mL的燒杯中，加入500 g乙酸甲酯及乙酸乙酯的混合溶液(乙酸甲酯及乙酸乙酯質量比為1:2)，再置於恆溫磁力加熱攪拌器上，插入溫度計，打開加熱開關和攪拌開關，升溫至40 °C，恆溫精製50 min後，得到含油混合物B，停止加熱和攪拌；
將得到的含油混合物B轉移至分液漏鬥，放入恆溫箱，控制溫度為恆定40 V，沉降4h ;從恆溫沉降後的含油混合物B中，移出上層清液，導入蒸餾裝置中IL的蒸餾燒瓶中，打開冷卻水，加熱上清液，控制溫度為105 °C，蒸餾出異丙醇、丁酮及四氫呋喃並將其回收利用，停止加熱，關閉冷卻水，得到含油混合物C ；
將得到的含油混合物C轉移至分液漏鬥，放入恆溫箱，控制溫度為恆定40 V，沉降4h，關閉恆溫箱，得到1.62 kg再生油，收率達81 %。
[0039]將沉降後得到的再生油導入燒杯中，按照上文所述的方法對其進行質量指標測試，測試結果參見表1，表1為本發明實施例中所用廢發動機油、所得再生油的質量指標。
[0040]表1油品的質量指標
【權利要求】
1.一種溶劑抽提再生廢發動機油的方法，包括以下步驟: ①將廢發動機油進行沉降、乾燥，得到含油混合物A； ②將所述含油混合物A用有機溶劑進行抽提，得到含油混合物B，所述的有機溶劑是指乙酸甲酯、乙酸乙酯及丙酸乙酯中的一種或幾種； ③將所述含油混合物B進行恆溫沉降、取上清液蒸餾，得到含油混合物C； ④將所述含油混合物C進行恆溫沉降，分離，得到再生油。
2.根據權利要求1所述再生方法，其特徵在於，所述溶劑與所述含油混合物A 的質量比為2~8:1。
3.按照權利要求1，其特徵在於所說的混合溶劑可根據油品對象的不同，調節混合溶劑的組成及組成比，以協調溶劑的選擇性及抽提能力，達到最佳的精製效果。
4.根據權利要求1所述再生方法，其特徵在於，所述精製的溫度為30~80°C。
5.根據權利要求1所述再生方法，其特徵在於，所述精製的時間為5~65min。
6.根據權利要求1所述再生方法，其特徵在於，所述蒸餾的溫度為45~120°C。
7.根據權利要求1所述再生方法，其特徵在於，所述恆溫沉降的溫度為30~70°C。
8.根據權利要求1所 述再生方法，其特徵在於，所述恆溫沉降的時間為2~7h。
【文檔編號】C10M175/00GK103865625SQ201410078282
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】歐陽平, 楊小平, 張賢明, 陳凌 申請人:重慶工商大學