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1、铝加工企业废旧工艺润滑油介质的处理技术方法,演讲人：,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,润滑油组成 废润滑油 润滑油回收单元操作 润滑油回收工艺 润滑油回收总结及个人建议,内容概要,1 机械用润滑油，俗称机油。液压传动油，机床用润滑油（轴承，齿轮，液压泵，导轨滑动面等等）2 轧制油，热轧制油（试件轧制过程中可以不用），冷轧制油（必用）。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,铝厂用润滑油,矿物基础油的化学成分主要包含高分子量、高沸点的烃类和非烃类的混合物。其组成一般包括烷烃（直链、支链、多支链的）、环烷烃（单环、双环、多环的）、芳烃（单环芳烃和多环芳烃的）、环烷基芳烃以及含杂原子（
2、如：氧、氮、磷原子）的有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物。合成基础油是将从原油中提炼出来的碳氢化合物以及天然气等通过化学合成方法制备出来的较高分子量的化合物，如有机酯、合成烃、聚醚、聚硅氧烷（如硅油）、含氟油、磷酸酯等生物基础油主要是植物油，其主要包括：大豆油、菜籽油、橄榄油、花生油、蓖麻油和棕榈油等。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,基础油,基础油占润滑油成分总量的70%-95%,1.正构烷烃型基础油优点：氧化安定性良好，油品粘度低，退火清洁性良好。不足：对添加剂的溶解性差，对金属表面的粘附力相对小，传热性能不佳。2.环烷烃型基础油优点：添加剂的溶解力强，对金属表面的粘附力大，
3、粘度指数小，传热性能良好 不足：退火效果不如正构烷烃3.特殊流体型基础油（正构、异构和环烷烃有各自特定的比例）生产难度最大、技术含量最高的基础油，兼顾正构烷烃型基础油和环烷烃型基础油的优点同时又规避它们各自的不足。为了退火清洁的需要，一般是碳原子数在C10-C18之间的烃类,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,轧制油基础油,占轧制油总量的90%-100%,清净分散剂 磺酸盐清净剂、硫化烷基酸盐、烷基水杨酸盐、硫代磷酸盐、环烷酸盐抗氧抗腐剂 二烷基二硫代磷酸锌盐（ZDDP）金属钝化剂 苯三唑衍生物、噻而唑衍生物 极压抗磨剂 有机氯化物、有机硫化物、有机磷花物 油性剂和摩擦改进剂 动植物油、
4、脂肪酸及其衍生物、硫化脂肪,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,添加剂（机油）,占润滑油用量的5%-30%,黏度指数改进剂 乙烯-丙烯共聚物（OCP）、聚异丁烯（PIB）、聚甲基丙烯酸酯 防锈剂 磺酸盐、有机羧酸及其脂类皂类、硫氮杂环及其他 降凝剂 聚-烯烃、烷基萘、聚甲基丙烯酸酯 抗泡沫剂 甲基硅油、丙烯酸酯与醚共聚物 抗乳化剂 胺与环氧化物缩合物、油溶性聚醚、聚氧丙烷型的衍生物,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,添加剂（机油）,主要是能与金属表面发生物理吸附长链脂肪酸、醇、酯。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,轧制油添加剂,铝轧制油常用的脂肪酸、醇、酯的主要性能比较
5、,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,通常认为不产生退火油斑的最长碳链是六个碳原子的酸;十个碳原子的醇。酯的退或效果居中,常用添加剂单体的凝固点与粘度,润滑油使用过程中，当化学添加剂损耗、润滑剂受到污染或润滑油老化时，润滑剂不能继续保持其使用性能而产生“废”润滑油。所谓的“废”，不过是放错地方的资源，在美国环境保护署对“废润滑油”用的是“used oil”，而不是“waste oil”。变废的部分不到润滑油总量的10%左右，经过合理的工艺其回收率可达50%以上。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,“废”润滑油,物理作用 保管或使用不当,就逐渐变废。在储存或使用中,密封不良,油中混
6、进了杂质、水灰尘、酸、碱、乳化质,都会使油变废。该过程主要带来：水分，泥土，沙尘以及润滑油使用过程中和机械部件之间摩擦产生的金属屑粒。同时，轧制油还有机械用润滑油的污染问题2.化学作用 机器在运转时,机件摩擦产生热,使油质发生热分解作用,加速老化,磨损的金属粉末,也会污染油质;油料在长期使用中,由于温度的影响,受空气中氧的作用,生成氧化胶质、沥青质,使有机酸升高。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,润滑油变废的原因,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,润滑油变废反应机理,自由基反应机理：,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,进一步反应,生成的过氧化物并不稳定，会发生新的转化
7、：,条件允许（高温，金属催化，氧气存在），生成的醇会进一步氧化,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,进一步反应,醛还可以进一步氧化：,存在如上氧化产物的润滑油如继续使用，就会发生新反应:典型的就是酯化成酐反应等,这也就是润滑油长期高温与空气接触会发生酸败原因,沉降离心分离 过滤 水洗 吸附 蒸馏 溶剂精制 碱、有机胺中和 乳化及破乳 絮凝 加氢,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,润滑油回收单元操作,利用与油的密度差将水分和机械杂质从油中去除的最简单的方法之一，油中机械杂质和悬浮的水滴的直径在0.0510m之间时，沉降速度服从斯托克斯定律，,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法
8、,沉降,W0颗粒及水滴的沉降速度，m/s；D颗粒及水滴的直径，m；d1颗粒及水滴的密度，kg/m3；d2油的密度，kg/m3；油的绝对粘度，Pas；g重力加速度，m/s2。,机械杂质和水滴的直径越大，与油的密度差越大，越容易沉降；而油的粘度越大，沉降就越困难。粘度及密度都较大的重质油，可以通过加温解决。一般油温每升高10，油的自动氧化速度就增加一倍，而油的粘度在80以上随温度的变化较慢，所以，在沉降操作过程中，油的温度一般不超80。,借助外部推动力，即高速旋转产生的离心力，利用两相的密度差进行分离的方法。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,离心分离,m被离心分离的物质的质量，kg；r旋
9、转半径，m；F离心力，N；n转速，r/min。,水分和机械杂质的分离速度与离心力成正比,水分和机械杂质的质量愈大，旋转速度愈快，离心分离更容易。（注意温度控制）,在推动力或者其他外力作用下使液体通过过滤介质，悬浊液中固体颗粒及其他物质被截留，从而使固体及其他物质与液体分离的一种操作方法。过滤介质包括：1 滤纸、密实的纺织物；2 毛毡、石棉、棉纱头、毛线线头；3 金属丝网。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,过滤,G润滑油过滤通过量，L/min；P1过滤器前的压力，MPa；P2过滤器后的压力，MPa；F过滤器面积，cm2；t油在过滤时的动力粘度，mPas；a比通过能力，定值。,过滤通过量
10、,也代表过滤速率，与废油的粘度成反比，为了获得必要的过滤速率，常常在加热下进行过滤。随油品质种类的不同，加热温度不同，但是一般不超过140。,为了除去废油中氧化后产生的水溶性酸，或者絮凝去掉一些悬浮的炭粒子，有时会对废油进行水洗。选用蒸馏水，防止润滑油成皂而乳化。水温控制早60。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,水洗,吸附,废油的吸附精制是通过吸附剂脱除废润滑油中的非理想组分，比如润滑油氧化产生的有机酸、胶质和沥青质等，还可以起到脱色和脱气味等效果。吸附剂有白土、活性白土、硅藻土、氧化铝、硅胶、活性炭和离子交换树脂等，温度对于吸附效率有较大的影响，提高温度，降低黏度，提高吸附速度。,
11、按化合物的沸点不同而进行分离的方法。在废油再生过程中，可以通过蒸馏脱水、去除轻质烃、将不同基础油馏分分割以及将沥青质、胶质、添加剂等保留在蒸馏残渣中与基础油分离等。蒸馏包括常压蒸馏和减压蒸馏（常压油温高、油中有不耐高温组分）。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,蒸馏,溶剂精制,溶剂精制是通过萃取（溶解度的差异）方法除去废油中所含杂质和非理想组分的工艺过程。废油再生的溶剂精制方法包括使用低分子烃极性溶剂沉淀出相对分子量高的化合物或絮凝灰分生成物及添加剂，以及使用极性溶剂抽出芳烃及极性物质等。工业上最早使用的是丙烷精制，丙烷对脱除废油中的添加剂、金属盐、氧化缩合产物、胶质、沥青质等都有较好
12、的效果。,中和是通过无机碱中和废油精制前的酸或经过硫酸精制后的酸性油。生成盐或皂和水。常用的无机碱包括：氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠和熟石灰等。有机胺（主要用于废发动机油）种类较多，从相对分子量较低的乙胺到较高的十八烷基胺，脂肪族胺、芳香胺、醇胺以及聚烯胺都可以使用。影响因素：添加方式-碱液添加；碱的浓度、温度使用原则：一般在保证油不发生乳化的前提下，尽量选择高浓度和低温度条件。碱中和方法通常会与水洗、破乳和吸附等方法联合使用。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,碱、有机胺中和,乳化及破乳,在碱洗和水洗过程中常常会遇到乳化情况，油与水会形成乳化液。一般在预碱洗时，油中存在碱土金属的环烷酸盐
13、或磺酸盐、胶质等，较易形成“油包水”型乳化液；在中和硫酸精制后的酸性油时，油中存在环烷酸钠、磺酸钠、脂肪酸钠，较易形成“水包油”型乳化液。乳化液的破乳主要有两种方式，热破乳和化学破乳。热破乳的效率取决于温度，温度越高效率越高。一般废油处理过程中乳化程度较轻的可以采用热破乳方法。对于乳化较严重的，则往往需要进行化学破乳，对于憎水型乳液，常加入硫酸、十二烷基苯磺酸或环烷酸钠等；对于亲水型乳液，常加入具有阳离子的无机化合物，如盐酸、氯化钠、氯化钙、硫酸铝等。,絮凝是废油中悬浮微粒集聚变大或形成絮团，加快粒子的聚沉从而达到固液分离目的的操作方法。很多废润滑油中都包含了清净分散剂，造成许多固体粒子以胶体
14、状态稳定地分散在油中。分散性中的粒子较小，过滤、沉降或离心方法不容易使其分离。因此，在废油进行蒸馏前，必须采用比机械分离更有效的方法去除胶体状态的固体粒子，絮凝就是这样的方法之一。絮凝一般与上文提到的机械方法合用。絮凝剂分为无机和有机絮凝剂。无机絮凝剂可以是酸、碱或盐，有机絮凝剂的种类较多，包括苯基二乙醇胺、阳离子聚合物的脂肪酸盐、烃基季铵盐、环聚酰胺树脂、芳香胺絮凝剂等。有机絮凝剂价格相对较贵，可与无机絮凝剂联合使用。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,絮凝,在高温高压及催化剂的作用下，通过氢与废油中的各类化合物发生反应从而达到精制目的的过程。废油中的含氧化合物（主要使废油氧化过程中
15、产生的羧酸、羧酸酯、醛、酮、醇、酚以及过氧化物等）、含硫化合物（添加剂或污染带入）、含卤素化合物（添加剂或污染带入）、含氮化合物（来自基础油或添加剂）以及烯烃（高温使用造成或基础油中含有少量）等，可以通过加氢工艺使基础油组分更理想。加氢通常会作为再生工艺流程中最后一道工序。在高温高压的环境下，加氢装置泄漏出来的氢在厂房内与空气混合容易引起爆炸，并且加氢装置的设计、安装、运行、检修和维护等都有严格的要求。因此，只有对于有充足废油来源的、大的再生厂才可能采取加氢工艺。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,加氢,再炼制工艺最为复杂(一般包括在净化及再精制工艺),可加工原料范围较宽,它的一般工艺
16、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。(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。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,加氢工艺步骤,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,集成工艺,国内外普遍的废油再生工艺流程图,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
17、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。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,预处理-蒸馏-糠醛精制工艺,利用丙烷先对废油进行萃取，出去油中相当一部分不溶性杂质，减少硫酸用量及酸渣的产量。丙烷抽提废油以除去其主要杂质,再用 H2SO4 精制,使 H2SO4和白土耗量显著减少,再生油收率提高10%。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,IFP工艺,废油先经常压蒸馏除水和轻油后,再用丙烷抽提,残油再用丙烷
18、抽提一次,得残油料润滑油组分,全部组分送去加氢精制即可得润滑油。该工艺已去掉了H2SO4精制。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,IFP工艺改进-斯那姆(Snamprogetti)工艺,通过常压闪蒸，出去水分和轻馏分，然后用膜蒸发器进行减压蒸馏，最后进行加氢工艺.,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,Kleen工艺,靠强有力搅拌来增强硫酸精制的效果，从而达到减小硫酸添加量的目的。该工艺步骤减少了酸性淤浆量和废白土再生量,并提高了润滑油产率。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,Meinken(德国，梅恩肯)工艺技术,该工艺将废油沉降后经常压、减压蒸馏，再将减压馏分油进行加氢
19、精制，收率为80%85%,但有损催化剂的废油,如含氯化石蜡的油则不能用该工艺加工。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,KTI工艺,XUOP开发了直接接触加氢再生工艺,将废油直接进行加氢脱金属和加氢处理,以获得包括轻、重润滑油料的各种石油产品,产率以废油类部分计可达100%,润滑油生产率则为 60%,产品质量上乘。对238m3/日处理量的 DCH装置,安装费用为 1000万美元,该工艺可与用原油生产润滑油的工艺竞争。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,DCH工艺,HyLube蒸馏-加氢工艺是美国在德国一个子公司所利用的技术，该技术的工艺流程是首先在高温高压的条件下，将热氢与燃料油
20、充分混合，再依次进入闪蒸-蒸馏分离塔使沥青质以及金属重质分离，然后催化加氢，起到完全脱硫脱氮的作用，最后成品分离、产物处理和回用，该工艺处理后的废润滑油可以达到高质量基础油的标准，收率也很高，可以达到70%左右，,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,Hylub(波兰语)蒸馏加氢工艺,Revivoil蒸馏-加氢工艺是意大利一个比较重要的废润滑油回收和处理公司开发的技术，该工艺润滑油回收率可以达到72%以上,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,REVIVOIL（芬兰语）工艺,美国能源部能源中心开发了 BERC工艺,即用混合溶剂(正丁醇异丙醇甲乙酮=50%25%25%)31 对废油进行萃
21、取离心除去杂质,用溶剂精制油再减压分馏后加氢精制或白土精制即得润滑油组分。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,BERC工艺,Recyclon工艺,该工艺系用细粉状金属钠与油混合反应除去油中氧化物和添加剂,工艺采用常压蒸馏塔除去反应产物,再采用3 个薄膜分子蒸馏塔即获得目的产品。,分子蒸馏 超临界流体萃取膜分离技术,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,其他最新工艺及废油处理方法,分子蒸馏又称作短程蒸馏，是一种在高真空条件下利用各种物质的平均自由程差异来分离物质的新型分离技术，属于非平衡蒸馏技术。在体系中温度和压力一定的情况下，分子运动平均自由程与分子有效直径的平方呈反比，通过分子蒸
22、馏技术可以很好地将混在废润滑油中的汽柴油轻组分和沥青质重组分分离出来，得到品质良好的再生润滑油。分子蒸馏技术具有蒸馏温度低、蒸馏时间短、蒸发效率高、分离程度高、降低高沸点的物料分离成本等优点。常规减压过程中沸程较长，容易因受热不匀造成局部的炭化、裂解等问题，而分子蒸馏技术有效地避免了这些问题。采用分子蒸馏技术分离出来的润滑油质量好，闪点、黏度、外观等理化性质均超过传统的处理工艺,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,分子蒸馏,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,分子蒸馏处理工艺,超临界流体是物质在温度和压力都超过临界点时介于气液之间的特殊流体状态，其密度与液体相似，而黏度却接近于气体
23、。Monica等采用超临界流体萃取技术与传统萃取技术作对比，得出超临界萃取技术具有高效、快速、用量少和无污染等优点。邵敏等采用丙烷为溶剂进行了超临界萃取废润滑油的研究，发现该工艺对废润滑油中的酸性氧化物和金属具有较强的脱除能力，再生润滑油收率在80%以上，且对环境无污染。汪廷贵等采用亚临界CO2 萃取拔头废油再生废润滑油基础油，控制萃取温度在25，CO2流量30L/h，萃取时间3h，探索萃取压力对油品收率的影响，最终得到的再生润滑油主要理化性质基本符合润滑油基础油的质量标准。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,超临界流体萃取,膜分离技术是利用特殊制造且具有选择透过性的薄膜，在浓度差电位
24、差压力差等外力推动下，对混合物进行分离、提纯和浓缩的新型技术，与传统技术相比该技术具有高效节能无污染等优 点。废润滑油中含有的炭黑、胶体粒子、沥青质和部分添加剂消耗后产生的化合物（常为水溶性盐类）均可利用超滤将其除去。由于废润滑油的黏度较大，膜过滤通量较低，且膜分离过程中存在浓差极化和膜污染严重等问题，也显著影响废润滑油膜过滤速度，降低膜使用寿命。选取适当膜过滤工艺，用陶瓷超滤膜以及金属膜处理技术可以去除废润滑油中的胶体物质和超细颗粒物质，提高再生润滑油的品质。利用膜技术处理分润滑油的缺点是对废润滑油质量要求高，膜材料要求苛刻使得其大规模产业化难度大。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法
25、,膜分离技术,国外废油再生工艺立足于制止环境污染，废油再生工艺大型化和无污染化发展，加氢技术已逐渐成为废油再生工艺主流。国内废油再生工艺立足于眼前经济效益，废油再生工艺处于萎缩和小型化状态,再生工艺仍多为硫酸精制工艺，二次污染严重。随着国内环保、能源利用标准的提高，国内也应该大力发展低能耗、环保的生产工艺。铝厂应加强润滑油的管理，不同中的废润滑油分开存储。探索新的生产工艺等，避免污染轧制油。添加基本都含有极性基团，对水有一定的乳化作用，除水可以考虑加入破乳剂的方式依据油质选择不同的工艺进行分离、提取。,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,润滑油回收总结及个人建议,铝加工企业废旧工艺润滑介质的处理技术方法,谢谢,
