国内外废润滑油的再生.pdf

1、 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/文 章 编 号 :100223119 (2006) 0620009203国 内 外 废 润 滑 油 的 再 生杨 宏 伟 ,费 逸 伟 ,胡 建 强(徐 州 空 军 学 院 航 空 油 料 系 ,江 苏 徐 州 221006)摘 要 :由 于 能 源 的 紧 张 和 环 境 保 护 意 识 的 增 强 ,废 润 滑 油 再 生 工 艺 日 益 得 到 各 国 的 重 视 ,将 废 润 滑 油 再 精 炼 成 润滑 油

2、 基 础 油 的 工 艺 由 此 得 到 迅 速 发 展 。 文 章 介 绍 了 废 润 滑 油 再 精 炼 的 一 般 步 骤 ,并 具 体 介 绍 了 几 种 国 外 和 国 内具 有 代 表 性 的 、 常 用 的 再 精 炼 工 艺 ,指 出 了 废 润 滑 油 再 生 技 术 的 发 展 方 向 。关 键 词 :废 润 滑 油 ;再 精 炼 技 术 ;基 础 油 ;加 氢 工 艺中 图 分 类 号 : TE624. 5 文 献 标 识 码 :A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

3、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 。 在 世 界 能 源 日 趋 紧 张 的 形 势 下 ,废 润 滑 油 的 回 收 和 再 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 ,图 1 就 说 明了 西 欧 每 年 销 售 的 润 滑 油 的 应 用 及 处 理 情 况 。 而 我国 以 往 的 润 滑 油 回 收 量 还 不 到 废

4、润 滑 油 总 量 的20 %。 废 润 滑 油 以 量 少 但 扩 散 面 宽 的 方 式 ,每 时 每刻 都 对 环 境 (大 气 、 土 壤 和 水 )造 成 污 染 ,同 时 能 源 的紧 缺 和 润 滑 油 对 环 境 的 污 染 越 来 越 得 到 各 国 的 重视 。 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 。图 1 西 欧 润 滑 油 供 应 、 用 途 和

5、处 理 情 况1 国 内 外 废 润 滑 油 再 精 炼 工 艺 概 述将 废 润 滑 油 再 精 炼 成 润 滑 油 基 础 油 的 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 (再 生 油 和 新油 量 之 比 )最 高 的 国 家 。 欧 洲 共 同 体 国 家 石 油 资 源较 少 ,并 且 缺 少 润 滑 油 馏 分 ,他 们 把 废 润 滑 油 视 为 珍贵 资 源 ,20 世 纪 80 年 代 初 各 成 员 国 在 废 润 滑 油 再生 方 面 取 得 了

6、较 大 的 发 展 。 由 于 与 直 馏 油 相 比 ,再精 炼 的 润 滑 油 价 格 较 高 ,且 未 充 分 脱 除 致 癌 性 稠 环芳 香 烃 ,因 此 其 市 场 形 象 不 佳 ,再 精 炼 工 艺 曾 一 度 没有 得 到 很 好 的 发 展 。 在 90 年 代 之 前 ,再 精 炼 产 品 仅满 足 基 础 油 需 求 量 的 7 %。 近 20 余 年 ,由 于 各 国 对环 境 的 重 视 和 废 油 立 法 的 规 范 ,许 多 国 家 的 再 精 炼废 润 滑 油 得 到 补 贴 ,开 发 出 众 多 的 再 精 炼 工 业 技 术 ,其 中 许 多 还 授 予

7、了 专 利 权 。我 国 废 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 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

8、 油 公司 专 业 再 生 厂 的 废 油 量 回 收 不 到 预 计 数 ,迫 使 它 们纷 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 也收 稿 日 期 :2006 - 04 - 10。作 者 简 介 :杨 宏 伟 (1974 - ) ,男 ,讲 师 ,1994 年 毕 业 于 南 京 航 空 航天 大 学 材 料 科 学 与 工 程 系 ,现 就 任 于 徐 州 空 军 学 院 物

9、 资 油 料 系 油料 应 用 教 研 室 从 事 科 研 与 教 学 工 作 。2006 年 12 月Dec. 2006 润 滑 油Lubricating Oil 第 21 卷 第 6 期Vol. 21 ,No. 6 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http:/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 。2 废 润 滑 油 再 精 炼 工 艺 技 术根 据 润 滑 油 变

10、 质 机 理 和 变 质 程 度 ,废 润 滑 油 再生 技 术 可 分 为 再 净 化 工 艺 ,再 精 制 工 艺 以 及 再 炼 制工 艺 。 再 炼 制 工 艺 最 为 复 杂 ,可 加 工 原 料 范 围 较 宽 ,它 的 一 般 工 艺 步 骤 如 下 。(1) 分 离 较 大 的 固 体 杂 质 和 大 部 分 的 水 ,通 常采 用 沉 降 法 。(2) 分 离 挥 发 性 成 分 (发 动 机 润 滑 油 中 的 残 燃油 、 溶 剂 和 低 沸 点 润 滑 剂 组 分 ) 。 通 常 采 用 常 压 蒸馏 。 分 离 出 的 轻 烃 可 用 于 生 产 家 用 能 源 。(

11、3) 分 离 添 加 剂 和 老 化 副 产 品 。 可 采 用 酸 精 制法 、 溶 剂 (丙 烷 )抽 提 法 、 减 压 蒸 馏 法 ,部 分 也 采 用 加氢 法 。(4) 最 后 的 任 何 残 留 添 加 剂 、 老 化 副 产 物 和 精炼 反 应 产 物 ,一 般 采 用 加 氢 精 制 法 。国 外 废 润 滑 油 再 生 技 术 主 要 有 Kleen、Meinken、 IFP、 Snamprogetti、 KTI、 DOH、 DCH、BERC 和 Recyclon 工 艺 等 。 另 外 国 外 已 经 获 得 应 用的 新 工 艺 还 有 超 滤 、 离 心 分 离 、

12、 分 子 蒸 馏 、 絮 凝 处 理 、溶 剂 精 制 工 艺 等 。我 国 在 20 世 纪 80 年 代 后 期 已 开 发 了 两 种 再 炼制 工 艺 。 一 种 是 蒸 馏 萃 取 白 土 工 艺 ,萃 取 使 用乙 醇 作 溶 剂 ;另 一 种 是 高 温 白 土 工 艺 ,是 将 蒸 馏 与 白土 处 理 合 并 在 同 一 工 序 中 。 20 世 纪 初 还 开 发 了 一种 薄 膜 蒸 馏 糠 醛 精 制 白 土 工 艺 。 薄 膜 蒸 馏 比 一般 的 减 压 蒸 馏 能 更 多 地 拔 出 基 础 油 馏 分 ,糠 醛 也 比乙 醇 有 更 好 的 抽 提 效 果 ,因

13、 此 基 础 油 收 率 较 高 。下 面 是 国 内 外 几 种 典 型 的 废 润 滑 油 再 生 工 艺 技术 。2. 1 预 处 理 蒸 馏 糠 醛 白 土 工 艺洛 阳 石 化 工 程 公 司 炼 制 研 究 所 与 上 海 润 滑 油 厂共 同 开 发 的 无 污 染 废 润 滑 油 炼 制 工 艺 ,是 将 废 润 滑油 首 先 经 金 属 丝 网 过 滤 机 械 杂 质 ,然 后 经 过 自 然 沉降 去 除 水 杂 ,再 经 过 糠 醛 抽 提 等 一 系 列 过 程 得 到 再生 油 。 此 工 艺 在 减 压 蒸 馏 之 后 再 加 一 个 降 膜 减 压 蒸馏 ,可 以

14、 拔 出 更 多 的 润 滑 油 馏 分 ,可 增 加 润 滑 油 收 率7 % 9 %。 但 此 工 艺 在 酸 洗 前 没 有 热 处 理 ,所 以 酸和 白 土 的 消 耗 量 都 高 。 图 2 为 此 工 艺 的 全 流 程 图 。图 2 预 处 理 蒸 馏 糠 醛 白 土 工 艺 流 程2. 2 安 全 的 Kleen 工 艺 技 术该 工 艺 过 程 采 用 常 压 闪 蒸 脱 水 和 溶 剂 ,减 压 燃油 汽 提 塔 ,带 两 台 薄 膜 蒸 发 器 的 减 压 蒸 馏 和 Ni/ Mo催 化 剂 固 定 床 式 加 氢 反 应 器 。 在 高 苛 刻 度 操 作 时 ,加

15、氢 反 应 器 能 减 少 多 环 芳 香 烃 ,还 可 将 高 沸 点 氯 化石 蜡 烃 脱 除 。图 3 是 Kleen 工 艺 简 化 示 意 图 。 1998 年 ,世 界上 最 大 的 废 润 滑 油 再 精 炼 厂 (美 国 ,印 第 安 纳 、 东 芝加 哥 ,装 置 能 力 25 万 t/ a)采 用 了 这 种 工 艺 过 程 。图 3 安 全 的 Kleen 工 艺 过 程01 润 滑 油 2006 年 第 21 卷 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserv

16、ed. http:/2. 3 Meinken 工 艺 技 术德 国 Meinken 公 司 开 发 的 Meinken 工 艺 ,它 采用 一 种 专 利 强 力 搅 拌 混 合 器 ,可 降 低 硫 酸 消 耗 ,进 而减 少 酸 渣 生 成 。 此 法 得 到 的 再 生 润 滑 油 质 量 令 人 满意 ,原 料 中 的 添 加 剂 几 乎 全 部 从 再 生 油 中 除 去 。 硫酸 法 精 制 工 艺 过 程 主 要 由 Meinken 开 发 。 与 以 前的 酸 精 制 法 相 比 ,各 工 艺 步 骤 减 少 了 酸 性 淤 浆 量 和废 白 土 再 生 量 , 并 提 高 了

17、 润 滑 油 产 率 。 图 4 为Meinken 法 流 程 示 意 图 。图 4 硫 酸 法 再 精 炼 过 程 (Meinken 工 艺 流 程 )废 润 滑 油 再 生 工 艺 本 身 还 要 注 意 环 境 污 染 问题 。 发 展 新 的 无 污 染 的 再 生 工 艺 ,推 广 绿 色 的 废 油循 环 利 用 技 术 ,以 取 代 硫 酸 精 制 。 例 如 采 取 高 真 空低 温 度 下 的 薄 膜 蒸 发 ,将 基 础 油 馏 分 蒸 出 来 而 不 发生 任 何 裂 化 ,然 后 再 经 过 加 氢 精 制 ,成 为 质 量 良 好 的再 生 基 础 油 ,既 提 高

18、了 废 润 滑 油 的 附 加 值 ,也 有 效 地避 免 了 在 治 废 过 程 中 对 环 境 所 产 生 的 二 次 污 染 。3 结 束 语我 们 国 家 每 年 都 进 口 和 使 用 大 量 润 滑 油 ,2005年 1 月 至 12 月 我 国 进 口 各 类 润 滑 油 就 高 达 183 万t ,而 废 润 滑 油 的 处 理 还 没 有 引 起 国 家 和 企 业 的 足 够重 视 ,如 何 使 废 润 滑 油 变 废 为 宝 是 我 们 油 料 工 作 者应 该 担 负 起 的 职 责 。 而 废 润 滑 油 再 精 炼 工 艺 应 以 环保 要 求 为 主 ,向 无 污

19、 染 或 低 污 染 、 大 型 化 再 生 产 工 艺发 展 。参 考 文 献 :1 C Kajdas. Used Oil Re - Refining : Overview of CurrentTechnologies Used R . 3rd European Congress on Re -refining , Lyon , 1996.2 王 建 明 . 润 滑 剂 和 润 滑 M . 北 京 :化 学 工 业 出 版 社 ,2003. 142 - 143.3 戴 钧 墚 . 废 润 滑 油 再 生 M . 北 京 :中 国 石 化 出 版 社 ,1999. 128 - 129.4 G

20、W Stachowiak. Waste Oil Re - Refining C. Hydrocar2bon Processing , 2002. 125 - 126.5 徐 先 盛 . 我 国 废 润 滑 油 再 生 工 艺 及 发 展 策 略 探 讨 J 润滑 油 ,1993 ,8 (3) :22.THE RECYCL ING OF USED L UBRICATING OIL AT HOME AND ABROADYAN G Hong - wei ,FEI Yi - wei ,HU Jian - qiang( Depart ment of A viation Oil , X uz hou A

21、ir Force College , X uz hou 221006 , China)Abstract : With the shortage of energy and the reinforcement of environmental protection consciousness ,many countries are paying more attention to the recycling of used lubricating oil , and for this reason , the tech2nology of re - refining used lubricati

22、ng oil into lubricating base oil is developing dramatically. The general pro2cess of used lubricating oil s re - refining technology as well as several kinds of representative and common re -refining technologies at home and abroad are described in this article. Besides , the trend of used lubricating oil re- refining technology is also pointed out .Key Words : used lubricating oil ; re - ref ining technology; base oil ; hydroprocessing11第 6 期 杨 宏 伟 等 . 国 内 外 废 润 滑 油 的 再 生