機動車輛廢潤滑油再生利用及其環保問題研究

周琳吳淮

（1廣州市環境保護科學研究院 廣東廣州 510620 2中山大學 廣東廣州 510275）

1 引言

近年來，廣東省的廢潤滑油產生量巨大，而機動車輛是其中主要的產生源之一。按照《國家危險廢物名錄》，機動車輛所產生的廢潤滑油屬于HW08廢礦物油，如果不能得到妥善的回收和處理，排放到環境中將對水體、大氣、土壤等造成嚴重的污染，同時，從潤滑油劣化機理分析，絕大部分所謂廢潤滑油并未真正報廢，油品的變質只是其中部分烴類，約占10%~25%，其余大部分烴類組成仍是潤滑油的主要粘度載體和有效成分[1]，如果將這些廢油作為無用的廢物倒掉或直接燒掉，將造成能源的極大浪費。本文將通過分析機動車廢潤滑油的成分和性質，研究廢潤滑油常用的回收利用技術以及回收過程中應注意的環保問題。

2 廢潤滑油的成分和性質

機動車輛廢潤滑油的主要危險特性為毒性和可燃性，本研究選取了典型廢潤滑油對其的黏度、開口閃點、灰分、殘炭、水分、機械雜質等性質進行了檢測，結果見表1。此次檢測結果與其他學者的研究結果基本一致[2]，具有較好的代表性。

表1 廢潤滑油的性質

潤滑油在使用的過程中由于高溫、空氣氧化等原因，逐漸老化變質，再加上機械部件摩擦產生的金屬粉末、從環境中進入的水分、雜質等，造成潤滑油等污染、氧化，根據表1可見，廢潤滑油中含有相當數量的灰分、殘炭、水分及機械雜質。為研究廢潤滑油中的雜質成分，本研究選取了某4S店的汽車廢機油對其中的雜質元素進行了化驗（結果詳見表2）。

表2 機動車廢潤滑油中的雜質成分

廢潤滑油中的S成分較為復雜，可能來自原油中含有的硫化物以及潤滑油在生產過程中添加的含硫潤滑劑等。而Fe、Cr、Pb、Cu、Al和Ni屬于磨損金屬元素；Si、B和Na可以歸納為污染元素，如Si是由于空氣濾清器不嚴密吸入的灰塵臟物或來自于油中的消泡劑，B和Na是由于發動機冷卻系統的泄漏混入了防凍劑，而 Mg、Ca、P、Zn和Mo是添加劑元素[3]。但一般來說，廢潤滑油中的雜質和水分含量僅約占10%~25%，而其余大部分烴類組成仍是有效成分，通過處理工藝將廢潤滑油中的主要雜質和水分去除，就可以實現再生利用。

3 廢潤滑油再生利用工藝技術及可能產生的環境問題

廢礦物油利用和處置的方式主要有再生利用、焚燒處置和填埋處置。由于機動車輛所產生的廢潤滑油中含油率高，容易回收，因此，宜采取再生利用的方式。廢潤滑油再生利用方法有：高溫裂解法、酸-白土法、蒸餾法等。其中，酸-白土法是用濃硫酸與油中的不良成分發生反應，生成酸渣，經沉淀后與油分離，此時，油呈酸性，再用白土處理，就可得到酸值小，安定性好的油品，但使用硫酸后，部分油將發生脂化，廢油回收收率低，而且副產的酸性廢渣及其它副產品，造成二次污染，因此，《廢礦物油回收利用污染控制技術規范》（HJ607-2011）中規定不應使用硫酸/白土法再生物油。高溫裂解法是靠溫度與壓力的作用來實現石油裂化，即利用高溫使柴油一類的大分子烴，受熱分解裂化成為汽油一類的小分子烴，在熱裂解條件下，烴類主要發生分解與縮合二類反應；熱裂解收率較高，但能耗高，產品中含有較多不飽和烴，穩定性不好，同時，高溫裂解過程中所發生的縮合反應，會使加熱爐的管道中嚴重結焦，因此，在廢油再生技術上基本不采用高溫裂解。目前，回收廢潤滑油比較成熟的方法為高溫蒸餾法，即利用廢油中有機物沸點不同，通過蒸餾的方式將物質分離，一般是將廢油通過預處理去除部分機械雜質和水分后，再通過蒸餾，低沸點的有機物先從塔頂蒸餾出來，高沸點留在釜底。這種蒸餾工藝簡單、安全可靠、投資少，裝置靈活性強。

廢潤滑油在蒸餾過程中從蒸餾釜上部出來的氣體經冷凝器冷凝后，會產生不凝氣，不凝氣中的主要成分是低碳烴和硫化氫等，如果不妥善處理，則會對周邊形成污染，特別是惡臭，常常會引起周邊群眾的投訴。對于不凝氣，一般采用燃燒或吸附、氧化、光解等措施處理后高空排放。同時，廢潤滑油在貯存和回收過程中也會產生無組織廢氣，除了加強收集處理措施外，需設置一定的衛生防護距離。廢潤滑油蒸餾回收在預處理過程會產生廢水，此股廢水中COD含量一般在10000mg/L以上，且石油類含量很高，需采取隔油、氣浮、芬頓、生化等多級處理措施才能確保達標排放。再生過程中產生的固體廢物包括預處理過程產生的廢油渣、蒸餾產生的渣油等，均屬于危險廢物，應按照《危險廢物貯存污染控制標準》（GB18597-2001）等相關標準設置專門的臨時貯存場，并委托給有資質的單位處理，以防止產生二次污染。

4 結語

數據顯示，2014年底廣東省機動車保有量超過2431萬輛，按平均每輛機動車每半年更換一次潤滑油，每次更換4L（廢油密度平均按0.89g/cm3計），則機動車輛每年產生的廢潤滑油就可達17.3×104t以上。而按照目前廠家的回收經驗看，采用蒸餾法再生廢潤滑油的回收率一般均在80%以上，可再生得超過13×104t的基礎油或燃料油，遠高于從原油中提煉油的效率。回收后的油品一般只要添加適當的添加劑或進一步精煉即可繼續使用，且產品品質較好。因此，設立專門回收再生機動車輛產生的廢潤滑油回收廠家非常有必要，并可以預期具有很好的發展前景，但在再生利用過程中需采取嚴格的環保措施，防止產生二次污染。

[1]劉發起.廢潤滑油再生工藝技術研究與應用 [J].貴州化工,2004,29(2):8-10．

[2]袁亞弘,高媛.廢礦物潤滑油再生綜合利用[J].鐵道勞動安全衛生與環保,2009,36(3):163-165．

[3]劉建芳,顧卡麗,等.廢發動機油的分析與添加劑方法再生可行性研究[J]．潤滑油與密封,2010,35(8):79-83．