一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法
2023-12-01 00:42:21 2
專利名稱：一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法
技術領域：
本發明涉及一種從廢機油提取基礎油的方法。具體地說，通過對機動車廢機油、零
件清洗後油、廢潤滑油及同等類型的廢油加工獲得可再次利用的基礎油組分。
背景技術：
廢機油是指從各種機械、車輛、船舶更換下來的廢潤滑油。潤滑油廣泛用於汽車、 船舶、各種工業設備和各種機械的傳動部位等等，使用範圍十分廣泛。據不完全統計，我國 現有機動車一點六億多輛，運輸船舶十多萬艘，機動漁船近三十萬艘，僅此三項每月需更換 的機油就達四百多萬噸，數量之大卻很少有回收利用，既浪費了大量資源又造成了嚴重環 境汙染。 廢機油加工產品是交通、冶金、化工、建材等領域的重要基礎原料，在國內外有著 廣闊的市場前景。特別是深加工產品_清潔燃料、重質燃料油和炭黑高附加值產品等，在能 源替代轉換中更具有重要的戰略地位。廢機油加工產業在迎來良好發展機遇的同時，也面 臨著一些亟待解決的問題。 由於廢舊機油具有天然原油的部分特性，國內眾多加工企業正在尋找一種將廢機 油加工成基礎油的經濟方法。但與普通原油相比，潤滑油在使用過程中受外界汙染產生大 量膠質、氧化物從而失去了其應有的功效因此質量很差，以廢機油為原料製取基礎油比較 難於實現。 目前，我國廢機油加工企業的加工處理方法大致有三種途徑第一種途徑，先將 油腳皂、脫模油、廢機油混合加熱熔融，再加入水乳化成為混凝土脫模劑。這類加工方法工 藝流程簡單、投資小，但是加工規模小，同時不能達到廢舊機油的高效利用。相關專利見 C訓21972C等。 第二種途徑，廢機油經過常壓蒸餾後，輕質餾份油經過酸鹼精製作為燃料油(色 度高、有剌激性氣味，質量差)直接燃燒或乳化後作為燃料燃燒。與此同時，其中所含的硫、 氮雜質在燃燒過程中變成S0"N0,，對環境造成汙染。而且酸鹼精製過程又產生了大量的酸 渣、鹼渣和汙水。 中國發明專利申請CN1364862A公開了一種採用蒸餾加酸鹼洗滌生產柴油的方 法。全球正在面臨著重大生態環境問題及我國生態環境面臨隨工業發展而日趨惡化的現 狀，在目前普遍重視環境保護的前提下，這種廢機油加工途徑很難有更好的發展。國內有部 分企業採用此方法，由於生產過程產生酸渣和鹼渣，容易造成環境汙染，處於關停狀態。這 種技術不但經濟效益差，而且汙染環境。 第三條途徑，以廢機油為原料油，利用高溫加熱的方法使廢機油產生氣化，然後通 過條形Y型分子篩矽酸鋁催化劑床層來使其淺度裂解，最後經過冷凝而生產出柴油組分產 品。但是這種方法，本身存在兩個不足，其一是由於廢機油存在著膠質，容易使矽酸鋁催化 劑產生結焦，從而影響其反應活性。其二是廢機油中的含氮、含硫化合物未去掉，而影響了 產品的質量。
中國專利申請CN1078973A、 CN101182429、 CN1510118A都公開了一種廢機油經過 催化裂解催化劑，其工藝特徵主要在於一般採取兩段級配的催化劑裝填方案，上部裝保護 劑，下部為裂解催化劑。而其核心就是裂解催化劑。 國內武漢、河南、上海相關科技公司等科研機構對廢機油精製柴油催化劑的研發 和生產進行了深入的研究。與石油二次加工餾份油精製相比，廢機油精製催化劑需解決的 關鍵問題是一是廢機油中膠質、殘炭含量高容易促使催化劑積炭，易造成催化劑的快速失 活；二是廢機油中硫、氮含量高，必須進行深度脫氮、脫硫，否則會影響柴油組分的安定性。 這些問題的存在，使廢機油精製催化劑與石油催化裂化粗柴油的催化劑相比，廢機油催化 裂化工藝很難實現工業化。
發明內容
本發明的目的在於提出一種廢機油提取基礎油的工藝，從而有效地解決廢舊機油
深加工過程中對環境造成的二次汙染問題，為廢舊機油的再生利用提供一種科學的解決方案。 為實現上述發明目的，本發明的廢機油深加工工藝順序包括如下步驟
除雜步驟除去廢機油中少量的廢塑料以及固體顆粒等雜質； 預熱步驟除雜後的廢機油與蒸餾過程的冷凝器進行換熱，將廢機油預熱到 80-100°C ; 蒸餾步驟將預熱後的廢機油進入常壓蒸餾裝置，蒸餾溫度為380-41(TC，切取
39(TC以下的輕質餾分，高於39(TC的重質餾分作為渣油排出常壓蒸餾裝置；催化氧化步驟將低於39(TC的輕質餾分，加入催化劑，催化劑加入量為輕質餾分
重量的1% -3% ;在40-6(TC溫度範圍內反應3小時，然後進行固液分離。再蒸餾步驟固液分離後的濾液再進行常壓蒸餾裝置，蒸餾溫度為380-41(TC，經
過蒸餾過程，將39(TC以下的餾分作為產品。將高於39(TC的餾分作為渣油排出。 所述催化劑為遼陽華路催化技術研發有限公司(公司地址在遼寧省遼陽市文聖
區)開發的D0C-1型催化劑。 所購買的廢機油，含水率小於3%，更優選為1%左右。在所述除雜步驟中，去除廢 機油中的鐵屑或固體顆粒，減少蒸餾過程中的管線結焦。 在所述除雜步驟之後預熱步驟之前將廢機油加熱到30-40°C。從而使廢機油的粘
度降低，流動性能增中，降低原料油在管線中的流動阻力，起到節能的目的。 在所述預熱步驟中，原料油與蒸餾裝置的冷凝器進行換熱，以便為加快下一步蒸
餾提供基礎熱能，同時使原料油的粘度降低，減小原料油在管線中的流動阻力，達到節能的目的。 在所述工藝過程中，原料油經換熱後，不經過脫水過程，直接進行蒸餾。因為脫水 過程後產生部分水與輕油，這部分水會溶解部分輕油，如果直接排放則會造成環境汙染，而 如果這部分汙水進行處理，由於這部分水產量小，目前並沒有運行成本低的小規模處理汙 水的方法。 —個更為理想處理廢機油中少量水的方式是在所述催化氧化反應過程中，還進行 吸附和催化氧化過程，將蒸餾過程中產生的少量水分進行吸附。達到環境保護的目的。
進一步地，蒸餾溫度控制在39(TC，蒸餾剩餘的重質組分是可流動的重油，從而可 以提高生產處理量，同時減少蒸餾裝置中結焦的生成量。
有益效果 本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點，；蒸餾溫度控制在 380-41(TC，蒸餾剩餘的組分是常溫下可以流動的重油，可以直接銷售給陶瓷廠作為加熱熱 源使用。整個工藝過程沒有"廢水、廢渣"排放。不對環境造成汙染；不經過脫水過程，而是 把原料油中的水分在催化氧化反應中，通過吸附作用吸附在催化劑表面，從而達到環境保 護的目的；採用催化氧化反應處理廢機油，具有創新意義。
圖1是本發明的一個最佳實施方式的工藝路線圖。
具體實施例方式
為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例並結合 附圖l，對本發明作進一步詳細的說明。 收購來的廢機油原料油輸入有一個格柵的除雜分離器中，除去廢油中的固體顆粒 和塑膠袋等雜質。分離後的原料油泵入原料儲罐中，並在原料儲罐中將所述廢油加熱到 30-4(TC，因為在這一溫度下，廢油的粘度降低，流動性能增中，降低原料油在管線中的流動 阻力，起到節能的目的。 初步加熱到30-40°C的原料油輸送到一個容量為20m3的換熱器，進一步利用蒸餾 裝置產生的回收熱進一步升溫，溫度升高到90-10(TC，進一步降低原料油的粘度，為加快蒸 餾裝置提供更多的基礎熱能，進一步起到節能的目的。 加熱的的原料油泵入到蒸餾裝置中，經過加熱，油溫升高到39(TC左右，在升溫的 過程中，產生的蒸氣經過蒸餾塔，並經冷凝器將油氣冷凝，冷凝器產生的熱與上一步中的換 熱器進行熱量回收。蒸餾裝置剩餘的重質餾分送往重油儲罐中。 冷凝器中蒸氣冷凝後的輕質餾分，送往催化氧化反應罐，進行催化氧化反應， D0C-1型催化劑的加入比例為餾分重量的1% _3%，將輕質餾分中影響油品性質的硫化物 和氮化物，在5(TC左右的溫度下進行催化氧化反應，將硫化物和氮化物進行去除，同時把輕 質餾分中的少量水進行物理吸附，通過吸附作用吸附在催化劑表面。催化氧化催化劑的機 械強度高，硫化物和氮化物的催化氧化反應活性好，催化劑的性質見附表l。
附表1
催化劑性質NaO/%>5
比表面積/m"g>500
強度/N/cm100
含水量/%<2 輕質餾分在催化氧化反應器中，在5(TC、時間為3小時的條件下，經過催化氧化
5反應後，進行固液分離，將油中的固體催化劑分離出來，分離後的輕質餾分再進入再蒸餾裝 置，蒸餾溫度為380-41(TC，經過蒸餾過程，將39(TC以下的餾分作為產品。將高於39(TC的 餾分作為渣油排出。 本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的單例，而並非是對本發明
的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出
其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮列。而這些屬於本
發明的精神所引伸出來的顯而易見的變化或變動仍處於本發明的保護範圍之中。 產品性質如附表2所示。 附表2
項目-10號柴油試驗方法
色度，號不大於3. 5GB/T6540
氧化安定性，總不溶物，mg/100mL不大於2. 5SH/T0175
硫含量，％ (m/m)不大於0. 2GB/T380
酸度，mgK0H/100mL不大於7GB/T258
10%蒸餘物殘碳"，％ (m/m)不大於0. 3GB/T268
灰分，％ (m/m)不大於0. 01GB/T508
銅片腐蝕(5(TC，3h)級不大於1GB/T5096
水分，％ (v/v)不大於痕跡GB/T260
機械雜質無GB/T511
運動粘度(20°C )，mm2/S2. 5 8. 0GB/T265
凝點，t:不高於-10GB/T510
冷濾點，t:不高於_5SH/T0248
密度(20°C )，kg/m3窮則GB/T
權利要求
一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法，包括如下步驟除雜步驟除去廢機油中雜質；預熱步驟除雜後的廢機油與蒸餾過程的冷凝器進行換熱，將廢機油預熱到80-100℃；蒸餾步驟將預熱後的廢機油進入常壓蒸餾裝置，蒸餾溫度為380-410℃，切取390℃以下的輕質餾分，高於390℃的重質餾分作為渣油排出常壓蒸餾裝置；催化氧化步驟將低於390℃的輕質餾分，加入催化劑，加入量為輕質餾分重量的1％-3％；在40-60℃溫度範圍內反應3小時，然後進行固液分離；再蒸餾步驟固液分離後的濾液進行常壓蒸餾，蒸餾溫度為380-410℃，390℃以下的餾分作為產品，高於390℃的餾分作為渣油排出。
2. 如權利要求1 一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法，其特徵在於所述的催化 氧化步驟中，溫度為50°C。
3. 如權利要求1所述一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法，其特徵在於所述催 化劑為催化氧化催化劑。
4. 如權利要求1所述一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法，其特徵在於所述催 化劑加入量為餾分重量的1% _3%。
5. 如權利要求1所述一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法，其特徵在於所述預 熱步驟中預熱到90-100°C 。
6. 根據權利要求1所述的廢油深加工工藝，其特徵在於所述除雜步驟之後預熱步驟之 前將廢機油加熱到30-40°C 。
全文摘要
本發明提供一種催化氧化從廢機油中提取基礎油的方法，本發明涉及一種從廢機油提取基礎油的方法。本發明包括如下步驟除去廢機油中少量的廢塑料以及固體顆粒等雜質；將廢機油預熱；預熱後的廢機油進入常壓蒸餾裝置，切取390℃以下的輕質餾分；將低於390℃的輕質餾分，加入催化劑反應，然後進行固液分離；固液分離後的濾液再進行常壓蒸餾裝置，經過蒸餾過程，將390℃以下的餾分作為產品。本發明把原料油中的水分在催化氧化反應中，通過吸附作用吸附在催化劑表面，工藝過程沒有「廢水、廢渣」排放。
文檔編號C10M175/00GK101775331SQ20101911408
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月1日 優先權日2010年3月1日
發明者侯曉峰, 閆濤 申請人:閆濤;侯曉峰