廢潤滑油再生工藝的應用

袁冬燕

(江蘇華昌化工股份有限公司 江蘇張家港215634)

0 前言

江蘇華昌化工股份有限公司(以下簡稱華昌化工公司)各類壓縮機、機修等產生的廢油量約為 200 t/a，隨著生產裝置能力的不斷擴大，廢油量還在不斷增加。雖然采取了一些回收措施或者廉價外賣，但由于各種原因，仍有少部分的廢油滲入雨水系統，存在嚴重的環保隱患。如果能將廢油回收再利用，可以解決雨水系統的污染問題，也有一定的經濟效益。通過對河北正元、山東瑞星等企業的調研及考察，華昌化工公司最終決定新建1套回收能力為200 t/a的潤滑油再生裝置，更好地實現節能減排和資源綜合利用。

1 項目實施情況

潤滑油回收項目的目的是回收全公司各崗位的廢油再利用。項目總投資約240萬元，其中勘察設計費約20萬元，設備材料費用約120萬元，工程費用約100萬元。

潤滑油回收裝置的安裝、調試過程比較順利，于2011年8月底進行竣工驗收。裝置的調試過程完全依靠華昌化工公司自身力量，先做小試，然后放大，一步一步逐漸優化完善，在2個月內產出了成品油。回收的第1批成品油顏色比較深。經分析研究，回收第2批油時減少了酸的加入量，回收的成品油顏色明顯變淺，而且外觀很清澈，黏度、閃點、酸度等分析指標全部合格，潤滑油回收項目基本獲得成功。目前，每10 d可制得成品油約5 t，基本達到設計要求。

2 工藝原理和工藝流程

潤滑油再生是對含油廢水的油相進行處理、生產潤滑油的過程，該過程主要是物理過程。根據油烴族組分CN，CA，CP變量系數及不同的物理和化學屬性，經再生精制將鏈烴分中劣質的碳氧化物及中間產物去除，提取不同量級黏度指數基礎烴油，重新按GB 3141工業潤滑油L組分類和46#～150#黏度等級范圍及SINOPEC010-02添加劑配方進行品類及標號調整，使再生后的各油品具有優良的潤滑、冷卻、清散、密封以及抗乳化、抗蝕、抗磨擠壓等作用和功能。

工業潤滑油是從石油中加工復配出來的有機碳和氫烴化物。主要化學組分有烷烴、環烷烴、芳香烴以及不飽和烴等一類鏈烴構成，占總組分的90%(質量分數，下同)，其余組分為多種石油添加劑(約占10%)。潤滑油在使用的過程中，在生產設備使用因素影響下，少量的油組分會發生碳氧反應，生成極性或者高分子酸堿化合物。其次，廢油中還混入了某些中間物質(如金屬粉末、水、灰塵、焦油、氮、硫、氧、碳等熱解產物)，這些中間物質占6%～10%。

該潤滑油再生工藝依據潤滑油烴分屬于不同物理、化學屬性變量系數，著重量化分析與控制，在特定的精制再生條件下，將回收的各類廢油中劣質產物溶解氧化釋除，提取不同黏溫系數、密度及沸點值的基礎烴油，重新進行品類及標號調整，使再生油品達到外購新油國家質量標準。

潤滑油再生工藝流程示意見圖1。潤滑油再生工藝流程分為6個過程。

(1)物理凈化水雜。廢壓縮機油(油水)、廢機械油、冷凍油、液壓油、汽輪機油分別輸入廢油集分槽和集分、助劑槽，用齒輪泵打入凈化槽進行物理凈化水雜，在≤100 ℃油溫控制條件下，利用油、水密度差及油分黏溫系數，將廢油中混入的水、微顆粒懸浮雜質以及輕油組分凈餾分沉析出來。

(2)溶解氧化。溶解氧化是用濃硫酸除去廢油中含有的微量金屬、非金屬等物質。將脫凈水分的廢油用泵輸送到氧化槽后，根據廢油的運動黏度(40 ℃)大小及硫酸所需反應條件，將廢油溫度加熱至40～55 ℃，用耐酸計量泵將酸注入氧化槽內，開啟空氣攪拌使酸與廢油充分混合，發生綜合一體性溶解、氧化、脂化、縮合、凝聚等物理、化學反應。酸氧化環節共耗時25～30 min。經酸氧化后的廢油烴分結構發生內質整合并轉化到純烴油組分結構標準，廢油中所含的過氧產物99.9%被反應及凝聚沉分排出。

圖1 潤滑油再生工藝流程示意

該過程產生微量的SO2氣體經油槽上部放空管回收至收集槽，經堿液洗滌中和后，不凝氣排入大氣中。

(3)中和。酸氧化后，用物理吸附的方法中和油中的酸性物質。油溫控制在<65 ℃，緩慢加入軟水(pH為 5～9)，加入量為油量的10%～12%(質量分數)。

(4)電化吸附。選擇性使用碳晶硅或高效脫色劑，利用其活性成分物理吸附油中的重基因色，轉化至達到新油色度指標。在<125 ℃油溫控制條件下，一邊加入活性白土，一邊用空氣攪拌，活性白土加入量為油量的6%～15%(質量分數)，吸附槽底部進行排渣。

(5)精濾。采用板框式壓濾機，循環過濾油中(電化吸附環節)殘留的吸附劑(雜質)，確保油中機械雜質質量分數<0.003 5%。

(6)調配。有針對性地加入多效石油添加劑，調整補償再生油品各項理化指標，使之分品類、分標號達到國家潤滑油質量標準。

3 再生油和新油的性能指標

再生后150#壓縮機油與新150#壓縮機油有關參數比較見表1。

表1 再生后150#壓縮機油與新150#壓縮機油有關參數比較

項目再生油 新油水分質量分數/%0.03無機械雜質無無運動黏度(40 ℃)/( mm2·s-1)135168抗乳化(60 min)40/38/241/39/0抗腐蝕(銅片,100 ℃,3 h)一級一級閃點/℃206.1234.0pH6.06.0

4 經濟效益

潤滑油再生裝置建成后，制得的成品油pH、黏度、閃點、水分等分析指標均能達到壓縮機油的指標要求，外觀較清澈，可作復合肥包膜使用。復合肥生產需要用油500 t/a，200 t/a成品潤滑油全部用于復合肥包膜，節約外購新油。按目前成品油平均價格15 000元/t，蒸汽、電及各類物料消耗約2 000元/t；配備2人，費用共計約120 000元/a，則年直接經濟效益約248萬元。雖然潤滑油再生裝置已達節能減排的預期效果，但仍存在成品油顏色發紅、濾液不清等問題，有待繼續摸索和優化。