废润滑油回收工艺的研究.

1、废润滑油回收工艺的研究 摘要 石油是当今世界重要的战略资源，而从石油中生产润滑油产品产率 很低。因此对废润滑油的再生 研究是尤 为重 要的，对废润滑油进行处理， 达到对废油的改造，使处理过的油与润滑油原油的性质基本相近，从而 实现对其的回收再利用。实验采用不同温度的加热、白土吸附处理和抽滤的方法，将废润滑 油进行处理，即先低温加热除水，经过静置后高温加热还原，除去更多 杂质，最后进行白土吸附抽滤，最终使废润滑油的性状得到极大改善， 与正常润滑油的理化性质基本相同，可以重新投入使用。实验最终选出各步骤的最佳处理温度和最佳处理时间，即先在120 C太加热 2 小时除去水分和轻组分，之后冷却静置使部

2、分杂质沉淀，然后 在300 C条件下加热2小时，除去更多污染润滑油的杂质，使废旧润滑 油的性状得到极大改善， 最后利用白土吸附抽滤废旧润滑油中的剩余部 分难分离的杂质， 从而使废润滑油的 性状与润 滑油 原油基本相同， 最终 的回收率可达到 81.0%， 达到废润滑油 的回收再利用的目的。实验既省去了传统回收方法中一些比较复杂的步骤，工艺简单实用， 安全可靠， 又尽量不影响回收的油的 质量， 进而减少处理过程中产生的 二次污染， 降低了处理回收的成本。关键词：废润滑油;加热;吸附;回收;再生3AbstractNowadays,oil is an important strategic reso

3、urce in the world, and production rate of lubricants from oil is very low. Therefore, the study for regeneration of used lube oil is particularly important, the transformation of waste oil is achieve by disposing of used lube oil, so that the properties of processed oil is similar to that of crude o

4、il , to achieve its recycling.The used lube oil is disposed by using different heating temperatures, filtration and adsorption of clay, processing used lube oil, that is, first heating in low-temperature to remove water, then heating in high-temperatures to restore, to remove more impurities after s

5、tanding, finally leaching adsorption to clay, eventually made the performance of used lube oil has been improved greatly, and its physical and chemical properties is similar to normal oil, to reuse.Experiment finally selected the best temperature and best time to dealwith step, that is first heated

6、2 hours at 120 C to remove water and light components, then, cooling and standing to make some impurtties precipitated, and then under the conditions of 300 C heating 2 hours to remove more impurities which pullute lubricants, made the characters of used lube oil has been improved greatly, and final

7、ly use adsorption of clay filtering the remaider of impurities,which is difficult to separat from used lube oil, so that made the characters of used lubricants basically the same as crude oil, the rate of recovery reachs 81.0% , to achieve the purpose of recycling.some of the more complex steps in t

8、he traditional expermental methods of recycling are eliminated in the experimental , the process is simple, practical, safe and reliable,and as far as possible doesn t affect thequality of the recovery oil, there by reducing the secondary pollution of the process,and the cost of recovery.Key words :

9、 Used lube oil ； Heating ； Adsorption ； Recovery ； Regeneration目录、八 、-.前 言 11 文献综述 41.1 润滑油 61.1.1 润滑油的组成 61.1.2 润滑油的基本性能 71.1.3 润滑油的作用 91.1.4 润 滑油 的特殊理 化性 能 91.2 废润滑油的回收再利用的发展现状 101.2.1 国 内废 润滑油再 生利 用发展现状 111.2.2 国 外废 润滑油再 生利 用发展状况 131.3 废 润滑 油回 收处理再生技术工艺 161.3.1 废 润滑 油的再净 化工 艺（物理方 法为 主） 161.3.2 废

10、润滑 油的再精 制工 艺（化学方 法为 主） 171.4 废 润滑 油处 理再生的前景展望 202 实验部分 232.1 引言 232.2 实验部分 232.2.1 实 验仪 器 232.2.2 原 料与 药品 232.3 实验原理 242.4 实验工艺方法 242.5 实 验步 骤及 现象 252.6 实验装置及其流程图 272.6.1 实 验装 置图 272.6.2 实 验流 程图 283 结果 与讨 论 293.1 实验数据处理及结果的分析和评价 293.1.1 实验过程及数据 293.1.2 实验数据评价 343.2 润 滑油 原油 基本性能测量 343.2.1 再 生润 滑油与原 油

11、基 本性能对比 364 结论 37参考 文献 38致 谢 41ii刖言近年来，随着经济发展，为防止机件磨耗，大多数车辆，船舶，回 转动力机械，工业，农业用的引擎，压缩机，以及其他具有主动或从动 齿轮组的产业机械均须使用润滑油或通称为机油，对机件施以润滑作用， 然而，由于机械运转中诸多因素会造成润滑油的劣化，通常在经过一段 时间之后，就必须更换机油，即润滑油，以免机械摩擦加剧，进而造成 机器损坏，更换下来的机油则称为废机油。根据废机油的种类，可以分 为很多级别和种类，根据用途可以分为废内燃机油，废齿轮油和液压油。 废机油可以根据污染性状的外观，粘度和闪点可将废机油分为一级和二 级两个级别。随着润

12、滑油消费量的增长，车辆及设备等每年换下来的废 油量增加，如将这些废油丢弃必将造成严重的环境污染。废油的回收利 用将是当今世界环保与节能所面临的现实问题。综合各国文献，废油 有以下几种处置方法：（1）丢弃；道路油化；焚烧和作为脱模油； 废润滑油经脱重金属后作为燃料；（5）再生成为润滑油。随着经济的迅速 发展，能源的枯竭，油气资源的高度紧缺，将废润滑油再生，等于增加 了成品油的产量，又减少了废油产生的污染，能够带来更好的经济效益 和社会效益。废润滑油之中主要成分为碳氢化合物、重金属、废酸、化学添加剂、 污泥以及其他对动植物有害的有机或无机物等，这些如果只进行简单的 传统方法进行处理回收再用，会对环

13、境造成极大污染。因此必须对更换 下来的废弃机油进行严格的处理回收以减少其对环境的污染。润滑油的化学组成极其复杂，它是烷烃、环烷烃、芳香烃和环烷芳 香烃，以及这些烃的含氧、含硫和含氮衍生物的混合物。废润滑油的分 析数据表明，润滑油在使用中除极少部分挥发、泄露损耗外，大部分是 因为外界污染和自身氧化变质而不适宜继续使用，其氧化变质部分一般 在1 % 10 %，而其余大部分仍是润滑油的有效成分。废润滑油再生就是 采用物理或化学的方法除去废油中的污染物和变质成分，使其达到新鲜 润滑油的质量指标。其所含的杂质成分可分为11类，即：灰尘、泥沙、 纤维、金属粉末等机械杂质；轻质油（汽油、煤油、柴油）；水分；

14、碳 粒；碳青质、油焦质；氧化发生的胶质及沥青质；酸类：主要是油溶性 有机酸，有时也含有水溶性酸（包括无机酸和低分子量有机酸）；过氧 化物和氢过氧化物；中性含氧化物，包括脂类、醚类和某些羧基化合物； 皂类；添加剂消耗后产生的化合物。根据润滑油变质的机理和变质的程度相继开发了大量废润滑油再生 技术，这些技术可分为再净化工艺、再精制工艺以及再炼制工艺。其中 以再炼制工艺最为复杂，可加工原料范围较宽3。最早的废润滑油再生方法是酸一白土处理（Mei nkerl工艺），产生 的大量废渣和废水需要处理，常用的物理方法分为比较基本的几个步骤, 首先通过沉降、离心分离、水洗、过滤、蒸发等过程，除去废油中的灰 砂

15、、金属末、沥青胶质等杂质。较新的技术包括加氢精制作为最后一步， 其投资和操作费用高。对老化程度较深的废油，必须借助物理和化学方 法协同处理，才能保证得到高品质的再生润滑油、再生机油。首先用物 理方法处理废油，再用酸洗涤废油。废油中树脂与酸反应，一部分树脂 缩合成沥青质，一部分溶于酸中，还有的生成化合物。所有的这些杂质 都以酸渣的形式被除去。酸洗后的油要用水充分洗去酸，最好用吸附剂 进行吸附处理，这样的话，可以大大提高润滑油、机油的品质，对油的 抗氧化性及其它物理指标都会有大大的改善。经这样处理再生的废润滑 油完全可以达到使用要求。实验处理的废油是用于生产海绵钛高低真空泵中的100号真空泵润 滑

16、油的废油，其作用是使产品在真空状态中更好的与杂质分离，但是该 润滑油在泵连接真空管道中，吸收不少杂质和粉尘。因此可以通过此种 废润滑油的用途和性状判断出，该废油中含有氯化物、镁和钛等杂物， 可以通过比较基础的方法，即：加热一静置一白土吸附一过滤等步骤处 理回收，使处理完的油的物理化学性质和原油基本相同，从而达到废润 滑油的回收再利用，提高工作效益，降低损耗成本，并且减少环境污染 的目的。1文献综述随着工业的发展，全球性的环境污染和生态破坏越来越严重，能 源和资源的短缺也日益困扰着人们。在经历了几十年的末端处理之后， 以美国为首的一些发达国家重新审视了他们的环境保护历程，发现虽然 它们在大气污染

17、控制、水污染控制以及固体和有害废物处置方面均已取 得了显著进展，无论是空气质量还是水环境质量均要比以前好的多，但 仍有许多环境问题令人望而生畏，包括全球气候变暖和臭氧层破坏，重 金属和农药等污染物在环境介质间转移等。人们逐渐认识到，仅依靠开 发更有效的污染控制技术所能实现的环境改善是有限的，关心产品和生 产过程对环境的影响，依靠改进生产工艺、废物回收再利用和加强管理 等措施来消除污染可能更为有效，于是清洁生产战略应运而生5 0由于人们片面追求经济效益，对工业化生产造成的负面影响缺乏认 识，任由大量污染物质长期排放，导致了全球环境急剧恶化，特别是在 40 50年代，发生了多次恶性环境公害事件。面

18、对严重的事实，各工业 化国家不得不投入大量的财力物力对排放的环境污染物进行治理，这种 治理的方式称为“末端治理”末端治理在一定程度上有助于降低排放物 对环境的污染，减缓了生产活动对环境污染和生态破坏的势头，但并没有 从根本上解决污染问题。面对这种情况，人类开始意识到，将废弃物回 收再利用，这样既降低消耗能源，节约资源，又能降低环境污染，一举 两得，实现工业的可持续发展和社会的进步。润滑油是石油中一大类产品.其炼翩工艺复杂，技术、质量要求高， 添加有各种舔加剂，以满足用户的各种要求 但由于润滑油用途广泛，规 格品种繁多，使用和寿命相差较大，润滑油的管理要求高、难度大，稍 一疏忽.就会因使用不当，

19、或不同品种相混，而把好油变成了废油，失 去了使用价值。在正常使用中，也固下述原因而造成润滑油的报废和更 换，主要是：1.润滑油在使用过程中，由于承受高温挤压而使油品中 添加刹消耗或殆尽，进而使油品氧化变质、变稠、失去流动性，难以循 环润滑.生成酸类和油泥，腐蚀和堵塞管路。2 .在挤压下，油膜破裂、 设备零件磨损加剧.磨损下来的金属末、颗粒以机杂成分进入油中作 为嘈料加剧了零件的磨损，同时，金属粉末又作为催化氧化剂而加快了 油品老化变质，缩短了使用寿命。3油品设备中的水分、蒸汽接触、造 成乳化变质、腐蚀、锈蚀、耐电性能下降、油面不清、难以使用。4 .使 用不当、油机要求不符.不同牌号油品相混、质

20、量下降.缩短寿命.甚 至报废。5.正常使用，定时更换废油。仍是产生废油主体和数量最大者。总的来说，润滑油使用中，物理因素变劣者居多、化学变化变劣者 较少。只要采取措施把废油中的机杂、水分.金属末、油泥、腔质，酸 性物质、沥青质、残余添加剂等去除，恢复其基本性能、再经调合并添 加足够的添加剂、就可达到废润滑油再生回用的目的。1.1润滑油润滑油(lubricating oil):是指不挥发的油状润滑剂。按其来源分动、 植物油，石油润滑油和合成润滑油三大类。石油润滑油的用量占总用量 97%以上，因此润滑油常指石油润滑油。主要用于减少运动部件表面间 的摩擦，同时对机器设备具有冷却、密封、防腐、防锈、绝

21、缘、功率传 送、清洗杂质等作用。主要以来自原油蒸馏装置的润滑油馏分和渣油馏 分为原料，通过溶剂脱沥青、溶剂脱蜡、溶剂精制、加氢精制或酸碱精 制、白土精制等工艺，除去或降低形成游离碳的物质、低粘度指数的物 质、氧化安定性差的物质、石蜡以及影响成品油颜色的化学物质等组分, 得到合格的润滑油基础油，经过调合并加入添加剂后即成为润滑油产品。 润滑油最主要的性能是粘度、氧化安定性和润滑性，它们与润滑油馏分 的组成密切相关。粘度是反映润滑油流动性的重要质量指标。不同的使 用条件具有不同的粘度要求。重负荷和低速度的机械要选用高粘度润滑 油。氧化安定性表示油品在使用环境中，由于温度、空气中氧以及金属 催化作用

22、所表现的抗氧化能力。润滑性表示润滑油的减磨性能。1.1.1润滑油的组成润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要 成分，决定着润滑油的基本性质，添加剂则可弥补和改善基础油性能方 面的不足，赋予某些新的性能，是润滑油的重要组成部分。1.1.2润滑油的基本性能润滑油是一种技术密集型产品，是复杂的碳氢化合物的混合物，而 其真正使用性能又是复杂的物理或化学变化过程的综合效应。一般理化性能：（1）外观（色度）油品的颜色，往往可以反映其精制程度和稳定性。对于基础油来说， 一般精制程度越高，其烃的氧化物和硫化物脱除的越干净，颜色也就越 浅。但是，即使精制的条件相同，不同油源和基属的原油所生产

23、的基础 油，其颜色和透明度也可能是不相同的。（2）密度密度是润滑油最简单、最常用的物理性能指标。润滑油的密度随其 组成中含碳、氧、硫的数量的增加而增大，因而在同样粘度或同样相对 分子质量的情况下，含芳烃多的，含胶质和沥青质多的润滑油密度最大, 含环烷烃多的居中，含烷烃多的最小。（3）粘度粘度反映油品的内摩擦力，是表示油品油性和流动性的一项指标。在 未加任何功能添加剂的前提下，粘度越大，油膜强度越高，流动性越差。（4）粘度指数粘度指数表示油品粘度随温度变化的程度。粘度指数越高，表示油 品粘度受温度的影响越小，其粘温性能越好，反之越差。(5) 闪点闪点是表示油品蒸发性的一项指标。油品的馏分越轻，蒸

24、发性越大， 其闪点也越低。反之，油品的馏分越重，蒸发性越小，其闪点也越高。 同时，闪点又是表示石油产品着火危险性的指标。油品的危险等级是根 据闪点划分的，闪点在45 C以下为易燃品，45 C以上为可燃品，在油品 的储运过程中严禁将油品加热到它的闪点温度。在粘度相同的情况下， 闪点越高越好。因此，用户在选用润滑油时应根据使用温度和润滑油的 工作条件进行选择。一般认为，闪点比使用温度高2030C，即可安全 使用。(6) 凝点和倾点凝点是指在规定的冷却条件下油品停止流动的最高温度。油品的凝 固和纯化合物的凝固有很大的不同。油品并没有明确的凝固温度，所谓 凝固只是作为整体来看失去了流动性，并不是所有的

25、组分都变成了固 体。(7) 其它一般理化性能：酸值、碱值和中和值、水分、机械杂质、灰 分和硫酸灰分、残炭。1.1.3润滑油的作用润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体 润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。润滑油 占全部润滑材料的85%，种类牌号繁多，现在世界年用量约3800万吨。 对润滑油总的要求是：（1）减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命, 提高经济效益；（2）冷却，要求随时将摩擦热排出机外；（3）密封，要求防泄漏、防尘、防串气；（4）抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；（5）清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除；（

26、6）应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震；（7）动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。1.1.4润滑油的特殊理化性能润滑油还有很多特殊理化性能：氧化安定性、热安定性、油性和极压 性、腐蚀和锈蚀、抗泡性、水解安定性、抗乳化性、空气释放值、橡胶 密封性、剪切安定性、溶解能力、挥发性、防锈性能、电气性能、润滑 脂的特殊理化性能、其它特殊理化性能。1.2废润滑油的回收再利用的发展现状随着世界经济的发展，润滑油的应用日益广泛，全世界每年平均消 耗润滑油约4000万t。我国作为世界第二大润滑油消费国，2005年润滑油 的消耗量也高达600多万t o在世界能源日趋紧张的形势下，废润滑油的 回收和再

27、生成为需迫切解决的问题。在欧洲，每年大约就有500万t废弃 润滑油，其中40 % 50 %未作任何处理就扩散到环境中，而我国以往的 润滑油回收量还不到废润滑油总量的20 %o润滑油从组成上讲由80% 90%的基础油和10% 20%的添加剂组 成，主要化学成分是多种烃类以及少量非烃类的混合物。然而润滑油在 使用一段时间后由于物理化学或人为因素导致了润滑油的性能劣化，生 成了如醛、酮、树脂、沥青胶态物质、碳黑及有机酸、盐、水金属屑等 污染杂质，不能再继续使用而变成废润滑油。实际上废油并不废，而 用过的润滑油真正变质的只是其中的百分之几，因此如何有效的去除 废油中的杂质，是废油再生的关键。各废油回收

28、率见表1。而近年来， 除了大量开发基础油为多元醇酯、复合脂和植物油的可迅速生物降解型 的全损耗润滑油之外，将废润滑油再精炼成润滑油基础油也得到了日益 发展。表1.1各种废油的回收率品种再生收率（%）内燃机油75 85机械油85 90变压器油90 92各种杂油68 801.2.1国内废润滑油再生利用发展现状我国润滑油产量约占石油产品总量的百分之二，数量每年在300万t 以上。而且是仅次于美国和俄罗斯的世界第三大润滑油消费国。根据九 五”期间我国润滑油需求的实际增长情况和2001 2010年我国国民经济 发展计划安排，2003年我国润滑油的总需求量约为425 435万t，预计 2010年约为490

29、 510万t9。润滑油在使用的过程中由于高温及空气的氧 化作用，会逐渐老化变质，再加上摩擦部件上磨下来的金属粉末、呼吸 作用及其它原因而进入油中的水分、从环境中侵入的杂质，这些不仅污 染了润滑油，而且还促进润滑油的氧化，从而可能引起机器的各种故障。 所以润滑油在使用一定时间，变质达到一定程度之后，必须更换。许多润滑油中加有重金属盐添加剂，还有些加有含氯有机化合物、 含硫有机化合物、含磷有机化合物、含硫磷有机化合物，有些含氯化合 物是多环芳烃的氯取代物。这些含重金属、硫、磷、氯的化合物都属于 有毒物，对人体及生物有害，有可能通过各种渠道危害人类10。进入水 系的油对水有很强的污染力，据估计，一大

30、桶(200L)废油流入湖海，能 污染近3. 5km2的广大水面。被污染的水域，由于油膜覆盖水面，阻止了 水中的溶解气体与大气的交换，水中的溶解氧被生物及污染物消耗后得 不到补充，使水中的含氧量明显下降，油膜覆盖在水生植物的叶子上、 鱼类贝类等水生动物的呼吸器官上，阻碍水生动植物的呼吸，使整个食 物链都受到损害11。一般来说，可供回收的废润滑油量应为消费量的40 % 45 %，然而 目前我国污染废润滑油回收率非常低，每年回收再生的油品仅有20 30 万t，其中一部分排人了环境而造成污染12。我国废润滑油再生始于本世 纪30年代，70年代进入鼎盛时期。当时商业部制定的 交旧供新”制度保 证了废油再

31、生行业的发展。80年代以后润滑油销售市场放开，一方面大 部分大型厂矿都自办废油再生车间，不再将废油卖给石油公司所属再生 厂，另一方面新增加的许多小的集体和乡镇废油再生厂以灵活的收购方 式大量争夺废油资源，使各地的石油公司专业再生厂的废油量回收不到 预计数，迫使它纷纷转向润滑油的调合。90年代后，废油再生厂分散化 的倾向还在继续，专业再生厂大部分为百吨级，千吨级已不多见。最大 的上海润滑油厂处理规模也只有6000 t/a。而许多个体、乡镇所有的再生 厂大多为每年数十吨的处理量。目前，我国废油再生面临的形势是千吨级废油再生厂已不多见，多 为百吨级厂，而数吨级的厂则大大增加，且大部分不再生或简易再生

32、， 而将废油用作低档油、脱模油、燃油销售使用。1997年我国也曾颁布过 GB /T 17145 1997废润滑油回收与再生利用技术导则，对推动我 国废油再生无污染工艺的发展起到推动作用。1.2.2国外废润滑油再生利用发展状况70年代前后，世界各国提高了对废油再生意义的认识，不仅从节约 资源的角度，而且更多地考虑了环境保护的需要。其主要做法是：通过 立法明确规定必须对废润滑油进行回收再生，同时制定政策予以鼓励。污染废润滑油再生工艺始于1935年。美国是世界上废润滑油再生最早 的国家，也曾是生产再生润滑油最多、再生率最高的国家。其经历了从 硫酸一白土工艺到目前的无酸工艺，建成了世界上最大的废油再生

33、工厂。 其于1975年通过了能源政策及保护法”后来还专门制定了废油循环 法” 1979年美环保局提出法案，规定废油是有害毒物，对废油回收和再 生起到了推动作用。而欧洲共同体国家由于石油资源较少，他们把废润滑油视为珍贵资 源，同时出于对环境的保护，一些国家颁布了相关法律禁止将废油随意 抛弃。欧洲委员会关于危险性废物处理的指令在比较不同回收处理方法 时将原材料回收和再生当作首要考虑因素。为了实施欧洲委员会指令， 意大利政府于1982年颁布一部法律，成立了法定废油协会，其在全意大 利境内的任务包括：组织废油收集，将所收集的废油运输到再精炼公司， 用以生产新的基础润滑油；如果技术上进行再精炼不可行，则

34、将该废油 运输到其他地方进行其他方式的重新利用，优先考虑能源回收更高的方 法；确保无法再生或重新利用的废油进行销毁，且符合相关环保法规。1986年，欧洲委员会重申应优先考虑通过再精炼处理废油，并强调 废油收集和回收过程中的生态和环保因素。意大利政府于1992年实施该 法规，并宣称在比较不同的废油处理方式时，应优先考虑进行再精炼。 政府规定，用燃烧处理废油的工厂电力应高于6000KW，且对其排放到空 气中的废气进行严格限制。另外，政府还颁布了法规，规范利用高温燃 烧含有多氯化联（二）苯（PCB）及多氯化三苯（PCT）的废油。截至2003年年 底，法定废油协会的废油收集系统包括73家公司（承包方和

35、收集公司）， 位于意大利全境内。公司使用自己的卡车或通过下家收集商，联络产生 废油的机构并储存废油。收集而来的废油被运往法定废油协会的仓库储 存，如果废油能够再生，收集商将根据合同预期获得支付。仅有质量较 高的废油才被用于再精炼。如果废油存在污染无法再生，则收集商将承 担高温焚烧废油的成本，然后再向该废油的原始持有者收取费用。法定 废油协会将对所收集的废油进行化学和物理分析，以便进行分类。该分 类有助于确定废油的类型，并相应决定最佳处置方式。另外一个趋势是实行专业化分工。在发达国家，有一种力求把废油 生产的规模扩大的趋势。80年代报道的最大废油再生厂每年处理量在10 万t左右，90年代报道的最

36、大废油再生厂已达年处理量30万t。装置大型化 以后不需要很多的再生厂，原来从事再生的公司或被淘汰，或改为专门 的废油回收公司。因此。废油回收公司增加很快，如西德80年代的再生 厂仅有11家，回收公司多达200多家。有的国家还通过政府的干预，促进 这种专业化分工，表明了立法和政策鼓励对废油再生工业的进步起到了 促进作用。这一时期由于各国政府的重视，有关废油再生工艺技术有了较大的 进展。而许多国家对污染废油回收再生实行补贴以及法律上的强制，更 是推动了废油再生处理技术的研究进程。法国石油研究院（IFP）对现代废 油再生工艺技术进步有重要的贡献，它首先开发了丙烷抽提一硫酸一白 土工艺，使硫酸和白土耗

37、量明显减少，再生收率提高了 10 % ，该工艺在 世界范围内得到了广泛的应用。在此基础上，围绕着消除污染、提高产 品质量和收率等主要环节，现在许多国家或公司都相继开发了许多新的 工艺技术，如加氢精制工艺以其能够达到环保要求、原料适应性强和产 品质量好的特点，得到了各国的重视和工业化应用。1.3废润滑油回收处理再生技术工艺由于润滑油的用途、性能和污染程度的不同，对于污染润滑油的再 生处理根据其劣化程度的不同又分为以物理方法为主的再净化工艺和以 化学方法为主的再精制工艺13。1.3.1废润滑油的再净化工艺(物理方法为主)润滑油在初期劣化过程中仅仅出现了少量的酸性或极少的沉淀及 部分水分，而其主要性

38、质功能并没有发生大的变化，此时仅仅通过物理 方法如沉降、过滤、离心分离和水洗等处理即可满足需要。该净化工艺 和过程主要应用于透平油、磷酸酯抗燃油、变压器油、液压油、磨合机 械油等污染废油的再生净化处理。国内外在这方面也有大量的研究如日 本曾报道，将废机械油送入离心机高速离心，脱去水杂。日本还有专利 报道，将废油加热，进行水蒸汽汽提，除去水及汽油等。美国有一项专 利报道，将废油加热后送入旋风流动的容器，使水及汽油汽化，与机械 油分离，脱去水及汽油的废油再经过一个过滤器滤去机械杂质。韩国的SOKYONG HO(KR) 在1989年申请 油压真空过滤装置”的 韩国专利Filter.Sep.在1995

39、年第9期报道了英国的Headline FiltersLtd .开发的真空滤油机14-18。它与机械过滤法及物理化学法不同，它 是根据油液为绝缘流体的特点，利用静电场对带电粒子的静电吸附力而 除掉油中污染物的方法。它对油产生两个方面的作用：一是对油中的杂 质产生絮凝作用；二是在油水乳化的状况下进行破乳。并且纳垢容量大， 处理杂质范围宽，不仅能吸附微粒污染物，滤除小至0 01 m的颗粒杂质 和微量水分以及微小气泡等同时还对油中的添加剂无不良影响，还可以 去除堵塞滤油器的油泥之类的污染物，静电净油机既可作为附属设备与 液压设备配套，用于净化系统的液压油，又可单独使用对废油进行净化 再生。但是它的局限

40、在于它必须在不击穿油液的安全电场下进行，耗电 量大、成本高19，不适合工业投资应用。1.3.2废润滑油的再精制工艺(化学方法为主)当润滑油经长时间的运行使用后，由于苛刻的环境条件和超负荷的 工作，使得润滑油的粘度，低温流动性能，抗氧化性，热稳定性，清净 分散性能，抗磨损性能，防腐蚀、抗锈蚀性能等等，会发生严重的劣化 变质，使用性能急剧下降，而如果单纯的采用物理过程来净化再生显然 已经达不到再生的目的，此时必须采用化学方法来精制再生。由于技术 和侧重点的不同，促使了废润滑油再精制加工工艺朝两个不同的方向发 展，产生了以传统的酸洗一白土为代表的有酸污染的再生工艺和丙烷抽 提为代表的无酸环保再生工艺

41、。主要工艺如下：(1)传统的污染废润滑油再生工艺传统的污染废油再生工艺以Me in ken开发的硫酸精制工艺为主，主要衍生发展的有：沉降一酸洗一白土工艺，沉降一酸洗一碱洗一白土工艺，蒸馏一酸洗一白土工艺，沉降一蒸馏一酸洗一白土工艺，这些工艺主要是对劣化程度比较深的污染废油进行再生，再生后油质一般都比较好，可以达到基础油的标准。该工艺硫酸用量及酸洗参考温度如表219 表2硫酸用量及酸洗温度参考表废油酸洗温度（c）酸洗用量（%）全损耗系统油L-AN46以下25-356-10L-AN68以上30-406-10液压汽轮机油酸值0.5以上15-358-12酸值0.5以下15-354-8该工艺在国内外都有

42、过广泛的应用，但随后由于其有明显的不足是产 生比较严重的二次污染，如产生大量的酸性气体二氧化硫及大量的难以 处理的酸渣、酸水、白土渣等，危害操作人员身心健康，腐蚀设备、污 染环境。目前处于被淘汰的工艺20-21。Kleen工艺该工艺采用常压闪蒸以脱除水和轻质尾馏分，然后减压抽提燃油， 通过两台薄膜蒸发器减压蒸馏获得燃油和重质尾馏分，另外也采用了广 泛的加氢处理技术，通过煤油汽提塔获得煤油，最后获得基础油。该工 艺相对安全，目前世界上最大的废润滑油再精炼厂即是采用此工艺，但 同样是条件要求比较高仅适于大规模处理。KTI 工艺该工艺主要过程是将减压蒸馏与加氢精制相结合，用于除去大部分杂 质和添加剂

43、，该工艺得到的再生油品质量优良，但是反应条件比较苛刻， 要求不超过250 C的温度，加氢成本高，适于大规模处理。丙烷提取工艺该工艺最初由法国石油研究院（IFP）将丙烷与酸精制相结合，后与加氢 精制相结合。意大利也用于减压蒸馏前后精制的主要工序。PROP工艺PROP工艺是Phillips Petroleum Company 开发的，该工艺的关键是化 学法脱除金属和加氢过程。该工艺再生油液品质好，但工艺相对复杂。 油脂型聚酰胺树脂絮凝工艺该工艺的特点是将具有环状结构的油脂型聚酰胺类树脂加入到废油 里，通过该树脂的絮凝、沉淀作用，将废油中的杂质等污染物絮凝沉淀 下来,实现过滤再生。该工艺的主要缺点就

44、是成本相对较高，再生效果不 太理想。无机膜工艺该丁艺的特点是以石墨和陶瓷膜处理为主要工序的再生工艺，它首 先通过絮凝沉淀离心分离等处理，然后经无机膜处理符合基础油品质， 最后添加适当的添加剂达到再生的目的22。另外还有如丁福臣23采用萃取、絮凝法对废润滑油的再生；程秀 芳等24通过絮凝、白土精制对废乳化油的净化与再生；以及张圣领等25 采川带中间键的磺酸盐阴离子表面活性剂和聚氧乙烯型非离子表面活性 剂作为絮凝剂对废润滑油的再生等。(8)其他工艺另外还有在德国应用的DEA工艺，该工艺的主要工序是薄膜蒸馏、 溶剂抽提和加氢精制及美国能源部能源研究中心开发的BERC工艺，该工 艺通过用混合溶剂(正丁

45、醇、异丙醇、甲乙酮)对废油进行萃取，离心分 离、减压分馏、加氢精制或白土精制获得润滑油组分26。1.4废润滑油处理再生的前景展望随着人口不断增长、资源存储渐竭、环境污染加重，是当今人类面 临的三位一体的大难题。在资源这一难题中，能源短缺更是难中之难。经济的快速发展，机械化程度愈来愈高，润滑油的需求量也越来越 大，产生的废润滑油相应地大量增加。以1997年为例，润滑油消费总计 达320万t，如按40 % 50 %的回收率算，可供回收的废油约有140万t左右 27。目前，石油仍是较理想的能源之一，随着社会的进步，石油消耗大 增，但它不是永续的资源，用了一点就会少一点。所以，许多有识之士 都在研究开

46、发再生转化成石油及石油产品的工艺方法 美国汤姆逊博士 用酸和蒸气处理废电话薄纸，再经加氢处理生产出了汽车燃油.英国用 沸石催化剂将废聚丙烯料转化成了汽油，日本利用废塑料生产了石脑油, 韩国已成功地从下水道污物中提炼出柴油，国内也已开发成功利用废旧 塑料提取出了汽油、柴油，苯、沥青等，这些研究开发成果都有效地节 约、顶替了石油及其产品，缓解了石油供应的紧张局面。而润滑油，更是一种宝贵资源。主要用于机械、设备、车辆、仪器的 润滑、冷却、防腐、减摩、防锈等要求，可以循环使用，寿命也长，但 生产工艺复杂、工序长、成本高。目前，由于正常的更换，和因使用、 管理不善而造成的废润滑油，全世界每年约有4000

47、万吨，我国每年也约 有200多万吨，这些废润滑油大多被当做低等燃料而烧掉，或直接废弃， 造成了资源的浪费和环境的污染。再生利用者所占比例甚小。退一步 讲用废润滑油加工生产汽油、柴油总要比用废纸、废塑料容易的多， 有效的多。我国虽有再生厂近200家，但再生利用比例也很低。回收、再生利用废润滑油有许多认识、技术、经济、法律、组织和 政策方面的问题，需要重视和协调。为了加强润滑油的再生工作.美国 国会通过了废油再生法，财政部实行了减税政策；意大利鼓威废油 再生、税收减半；英、法、德都制定了废油再生法。我国也有鼓威废油 再生的措施，也都建立了大小规模不等的，分散型的废润滑油再生厂或 车间，过去也有 交

48、旧换新”的加强回收的措施.有效地回收了这一宝贵 资源。近年来随着人们对环境保护意识的加强，除了大量开发基础油为多元 醇酯、复合酯和植物油的可迅速生物降解型的全损耗润滑油之外，各式 各样的废润滑油再生工艺如雨后春笋般的涌现出来，而这些工艺也正朝 着无污染、环保方向发展。相信不久的将来废润滑油的再生一定会给我 们带来更好的经济效益和社会效益。402实验部分2.1引言以用于生产海绵钛蒸馏中，真空状态下真空泵内吸附含有氯 化物、镁、钛与一些其他杂质的废油废润滑油为原料，用低温蒸馏 法除水后，根据其性状选择合适的处理方法，在不同温度下蒸馏除质， 最后用活性白土吸附剩余杂质，抽滤，最后选择最佳回收利用条件

49、。2.2实验部分2.2.1实验仪器（1）主要仪器有机制备仪ZK-82BB型电热真空干燥箱FA2104 电子天平LB 801-2型超级恒温器（2）其它仪器毛细管粘度计（0.6mm ）、温度计、（天津仪器厂）（上海市实验仪器总厂）（上海精科天平仪器厂）（辽阳恒温仪器厂）秒表、烧杯（若干）、坩埚、量筒抽滤漏斗、抽滤瓶、抽取泵、三口烧瓶、冷凝管、铁架台、搅拌器2.2.2原料与药品（1）实验原料废润滑油（100号真空泵油废油液，用于生产海绵钛蒸馏中，真空状态下真空泵内吸附含有氯化物、镁、钛与 些其他杂质的废油）其他药品与试剂活性白土碱溶液（NaOH溶液）抚顺铝厂提供抚顺铝厂沈阳试剂厂2.3实验原理实验所

50、用的废润滑油性状浑浊、显灰黄色，由于大部分废润滑油中 普遍含有水分，因此首先用低温蒸馏的方法将废润滑油中的水除去，再 根据其性状选择合适的处理方法，最基本的是在不同的温度下蒸馏，以 便分离出不同的馏分，再用活性白土吸附剩余杂质，然后抽滤将处理废 润滑油中的活性白土和杂质除去。由于实验处理的废润滑油虽然表面性状变化较大，但仍属于中度污 染，只需采用加热蒸馏除水，然后在继续高温加热还原，除去沉淀，最 后通过活性白土吸附处理、抽滤后即可基本达到原润滑油的性质，达到 回收再利用的目的。2.4实验工艺方法实验采用的是蒸馏-白土吸附-抽滤的工艺方法对废润滑油进行回收 处理，达到废润滑油的回收和再利用，根据

51、实验用的废润滑油的性状、 用途确定此种废润滑油所含杂质成分并不像其它废润滑油一样复杂且难 以分离，但是具体实验方法仍然比较复杂，蒸馏是比较基本的处理方法, 可以出去废润滑油中所含的水分和部分轻组分，除去水分后，静置可是 部分可沉淀物质沉淀，然后在较高温度下使油中的污染物质与润滑油进 一步分离，经过上述处理的油仍然含有部分难以分离的杂质，影响着润 滑油的性质，因此需要利用白土吸附除去剩余杂质，最后进行抽滤，达 到回收目的。2.5实验步骤及现象废润滑油的低温加热脱水处理将已量好的300mL的废润滑油倒入500mL的三口烧瓶中，将三口烧瓶放在恒温加热套上，安装蒸馏系统，通水后，打开加热套电源开始 加

52、热，调节温度使三口烧瓶内的废润滑油的温度保持在100 C到150 C之 间，加热蒸馏，待到没有水分再蒸馏出来时停止加热。此时的废润滑油 颜色变深，略显黑色，且有一定的透明度。废润滑油的静置将经过初步蒸馏除水的废润滑油自然冷却，静置10小时左右。废润滑油的高温加热处理(1 )将静置过的废润滑油放在加热套上再次加热，调整温度保持在290 C到350 C之间，在此期间会出现类似暴沸的现象，并偶尔产生大量 白色烟雾，有强烈的刺激性气味产生；(2) 当油液在加热到40分钟左右的时候，油液温度在280 C时， 产生少量沉淀；(3) 一个小时左右，温度在290 C时，产生大量灰色絮状沉淀，油 液显灰黄色，透

53、明度一般，偶尔液体表面有吱吱的响声，并伴随有大量 白烟；(4) 一个半小时后，温度达到330 C ,油液中产生少量气泡，沉淀 开始下沉；(5) 总加热时间达到2小时左右时，油液基本稳定，没有任何变化， 停止加热，趁热将烧瓶中上部的油倒出，剩下黑色的固体沉淀。此时得 到的油液显深黄色，其颜色和透明度与原来的废润滑油相比有很大的改 善，但和未使用过的润滑油相比仍有差距。活性白土吸附处理取经过上述步骤处理过的废润滑油，加入适当比例的活性白土，在 恒温条件下搅拌半个小时，然后有抽滤泵进行抽滤，最后获得较好的润 滑油。粘度测定利用粘度计测量处理后的润滑油，将其与润滑油原油的粘度极性对 比。2.6实验装置

54、及其流程图2.6.1实验装置图图2.1 : 一次和二次处理装置图（低温与高温蒸馏）1-恒温加热套；2-冷凝管；3-三口烧瓶；4-温度计；5-烧杯图22 :三次处理（活性白土吸附）装置图1-恒温加热套；2-搅拌器控制器；3-三口烧瓶；4-搅拌器；5-温度计2.6.2实验流程图3结果与讨论3.1实验数据处理及结果的分析和评价3.1.1实验过程及数据低温加热蒸馏废润滑油至120 C左右，除去水分和部分轻组分，静置 冷却10小时左右，使部分杂质沉淀。此时可继续处理的油液可达到加热 处理前的98.3%。经过初步蒸馏除水的废润滑油，再进行高温加热处理，数据见表3.1 o表3.1 :经过初次低温蒸馏静置后的

55、废润滑油在不同温度下的处理结果加热温度C废润滑油液的处理情况180加热1.5个小时无明显变化220加热1.5个小时油液略显透明,颜色变深,显深灰色260加热到1.5小时，产生灰绿色沉淀,油液显深褐色，且有一定透明度，油液性状有明显好转280加热到1.5小时，产生大量灰绿色沉淀，油液显褐色，透明度一般，油液性状明显好转300加热到1.5小时，产生大量灰绿色沉淀，油液显褐色，透明度一般，油液性状明显好转330加热到1.5小时，产生大量灰绿色沉淀，油液显褐色，透明度一般，油液性状明显好转白土吸附过滤除去剩余沉淀后，润滑油油液的性状已经有明显的好 转，但有刺激性气味，对经过加热的废润滑油，选出有明显好

56、转的油液 测定粘度，实验采用毛细管粘度计法测定油液运动时间，根据运动粘度 公式：v=c x tv(mm 2/s)-运动粘度；c(mm 2/s2)-粘度计常数；t(s)-油液流经毛细管的时间；所采用粘度计的常数为0.004684，直径为0.6mm ;计算该油液的运动粘 度。表3.2 :经过加热处理的废润滑油油液的粘度处理温度(C )油液全部下降所用时(s)粘度(mm 2/s)26018508.6728017968.4130017218.0633017758.31润滑油原油16847.90上表3.2为实验所用的废润滑油经过不同温度处理后在毛细管中下降所用时间和运动粘度，温度在300 C时，其下降时间与润滑油原油下降时间最为接近，由此绘制处理温度与所处理油液粘度关系曲线，见图3.1432888 度粘8.1 -8.0 -411250260I1 I I270280290300310320330340处理温度C图3.1 :处理温度与所处理油液粘度曲线由图3.1可以看出，实验所用的废润滑油的粘度在低于300 C时，随 着温度的逐渐升高，其运动粘度也随之降低，由于其中还含有Mg渣子 等杂质；当达到300 C时，其运动粘度与润滑油原油的运动粘度最为相 近；随着温度的继续升高，润滑油的粘度也开始