用于清洁降解的油的方法和系统技术方案

技术编号:10847060 阅读:115 留言:0更新日期:2014-12-31 18:12
公开了用于清洁包含油溶性降解产物的降解油的方法和用于实施所述方法的系统。所述方法包括以下步骤:接受降解油入口流(1,1a,1b),通过冷却降解油从降解油沉淀油溶性降解产物,使经冷却的降解油作为过滤流(3,3a,3b)通过过滤器(104,204,304),以在过滤器中保留沉淀的降解产物,和排放清洁过的油的出口流(2,2a,2b)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于清洁包含油溶性降解产物的降解油的方法。根据另一方面,本专利技术涉及一种用于清洁包含油溶性降解产物的降解油的系统。背景油在许多大规模工业和制造设备中用作功能液体。这样的功能的实例可包含润滑、液压、在钢生产中用作骤冷流体,或其它。许多降解和污染过程影响油的寿命以及使用油的机器的操作、维修和最终寿命。因此,在大的设备中清洁和更换油是极度重要的。然而,鉴于大量高性能油的成本和(通常甚至更重要)由设备的任何停工期引起的成本二者,给定的设备的油系统的这样的维修可涉及显著的成本。这种使用对油施加显著的应力,并且导致油的磨损和降解,例如,由于在热应力下油的氧化。除了热和机械应力以外,降解的主要来源是油的氧化,和随后这些降解产物的进一步氧化。此外,降解产物可彼此反应和/或聚合。降解过程从而形成清漆前体,以及导致用过的油与新鲜的油相比错色和气味变化的组分。结果是,降解油通常为包含通过使用中油的降解产生的许多不同的油溶性污染物的复杂溶液。因此降解/氧化产物污染油,从而影响油的性能。形成的聚合物可引起在设备的整个油系统中在表面上沉积清漆,从而影响设备的性能,导致停工期以维修,降低设备的中心部件的寿命,或甚至设备的灾难性失效。为了延长油的寿命和提高需要设备停工期的工作时间间隔,期望在污染物不可逆地劣化设备的部件之前,在设备的操作期间从油除去污染物。然而,降解/氧化产物通常难以除去,因为它们在油中在溶液里。用于从油除去氧化产物的已知的方法通需要停工期,复杂并且涉及可观的投资,或者简单地不够有效。专利技术公开内容因此,期望提供能从油有效降低油溶性降解/氧化产物的浓度的方法和系统,其适于与操作状态的大装置的油-系统操作连接,优选不必关闭工作状态下的装置的相应的部件。因此,根据一方面,本专利技术的目的是提供一种克服现有技术的问题或至少产生备选方案的用于清洁用过的油的方法。根据另一方面,本专利技术的目的是提供一种实施上述方法的系统,用于清洁通过使用已降解的油。分别通过根据独立权利要求1和权利要求12的用于清洁降解油的方法和/或系统,实现本专利技术的目的。通过从属权利要求限定有利的实施方案。根据一个实施方案,一种用于清洁包含油溶性降解产物的降解油的方法包括以下步骤:接受降解油入口流,通过冷却降解油至沉淀形式和通过保持降解油在沉淀形式经过一定停留时间,从降解油沉淀油溶性降解产物,使经冷却的降解油作为过滤流通过过滤器,以在过滤器中保留沉淀的降解产物,和排放清洁过的油的出口流。本专利技术潜在的认识之一是认识到通过冷却来沉淀使得能够从载体油有效分离油溶性降解产物。认识到,在很大程度上,在用过的油中遇到的降解产物的溶解度随着温度的降低而降低,其方式使得通过适当冷却,这些降解产物可从溶液有效沉淀,但仍采用流通方式操作所述方法。术语“油溶性”指其中油用作溶剂,降解产物为溶质的溶剂-溶质系统。降解产物污染油,对于使用油的机器/装置/设备的机构的性能、工作、维修和寿命有以上提及的结果。在本申请的情境下,“清洁”油指降低溶解于油中的油溶性污染物/降解产物的浓度的过程。因此,“清洁过的油”指具有降低的污染水平的油,即,与“降解油”的污染水平相比,油溶性污染物/降解产物的降低的浓度。油的降解水平可与油的污染水平相关,并且可例如通过测量所讨论的油样品的膜片比色(Membrane Patch Colorimetric, MPC)值来确定。使用通常可得的仪器(例如FLUITEC i-LAB 475分光光度计)实施的标准化和校正的程序,可测量MPC值。MPC值的数值范围为0-100。具有高于约20的MPC值的污染水平通常认为是高水平的油污染,而对于大多数应用,特别是在大设备中,具有高于30的MPC值的污染水平通常认为是临界的。应注意到,油降解为复杂的过程,涉及例如氧化、水解和热降解过程,并且导致多种多样的降解产物,例如醛、酮和羧酸。金属(例如铁或铜)对于降解涉及的过程可用作催化剂。降解油的组成可因此取决于具体的油和包含在油中的添加剂、具体机构的使用条件和进行的降解过程。因此,难以提供任何这样的测量的通用校准。然而,存在多种用于监测油降解的不同的分析方法。相同的分析方法可用于监测在给定机构中的任何清洁过程及其性能,从而确定随着时间和/或在清洁过程的输入和输出之间测量结果的任何偏移/变化/趋势。用于监测油的降解的这些分析方法的实例为测量总酸值(TAN)、粘度、超离心、红外光谱法,剩余可用寿命评价程序(RULER)、以上提及的膜片比色法(MPC)测试、定量分光光度计分析(QSA)和旋转压力容器氧化测试(RPVOT)。由不同的分析方法得到的信息可彼此补充。有利地,不同的方法可因此组合使用。通过冷却来沉淀的优点是冷却可从外部施加,并且不需要例如向油中引入污染-特异性的溶剂。此外,如提及的,所述方法适于采用流通方式操作。因此,所述方法可采用连续方式应用,其与操作中的机器/工业装置/设备的给定机构的油系统操作偶联。本专利技术认识到,由于在许多机构中油的正常使用导致的降解产物通常以相对缓慢的速率产生,并且本专利技术的方法非常适合,并且可有利地设置用于低流速设计用于油的连续维护。使用本专利技术方法连续清洁油的优点是,通过在早期阶段在基本上在降解产物产生时将其保留,有效保持油清洁,从而防止形成衍生物污染物。在过滤器的上游激励通过冷却的沉淀。通过在过滤器上游沉淀油溶性污染物,通过过滤材料可捕获沉淀并且保留在其中。虽然热力学平衡决定在给定的温度变化之后从降解油沉淀的降解产物的总量,但动力学决定沉淀过程的速率。通过将降解油冷却至沉淀形式引发沉淀,随后通过保持降解油在沉淀形式的温度经过一定停留时间,使沉淀形成和老化。因此,停留时间应理解为在降解油冷却至沉淀形式的温度的点之后,降解油的流保持在沉淀形式的温度的时间。在该停留时间期间,沉淀物老化至它们可保留在过滤介质中的阶段。通常,至少从将冷却施加到降解油入口流的点开始,从冷却点至过滤器,以及在过滤器本身中,将降解油的流保持在沉淀形式的温度。此外,冷的降解油与过滤介质和与已保留在其中的沉淀物的相互作用,例如吸附/吸收/聚结,可进一步促进形成沉淀物和改进过滤器的保留效率。此外,通过将冷却状态的降解油通过过滤器,油将不倾向于通过溶解过滤材料已保留的降解产物而获得污染。达到平衡的速度(由动力学决定)是这样的情况,温度的快速变化有利于从降解油沉淀降解产物,并且通过用作聚合/结晶的晶种的油中的杂质加速该沉淀。沉淀过程可因此通过突然施加冷却而加速,例如,与缓慢的冷却过程相比,突然冷却降解油。在典型的机构中,停留时间优选在分钟的范围,例如至少1分钟,5分钟,10分钟,15分钟,20分钟,25分钟,30分钟,或者在小时的范围,例如最多或约1/2小时,1小时,2小时,3小时,4小时,5小时,6小时,7小时,8小时,9小时,10小时,11小时或甚至12小时。如以上提及的,降解油为包含溶解于油中的许多不同的降解产物的复杂流体。对于不同的降解产物中的每一种,可在稍微不同的温度下发生沉淀起始,并且可观察本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/41/201280071293.html" title="用于清洁降解的油的方法和系统原文来自X技术">用于清洁降解的油的方法和系统</a>

【技术保护点】
用于清洁包含油溶性降解产物的降解油的方法,所述方法包括以下步骤:—接受降解油入口流(1,1a,1b),—通过冷却所述降解油至沉淀形式和通过保持所述降解油在沉淀形式经过一定停留时间,从所述降解油沉淀油溶性降解产物,—使经冷却的降解油作为过滤流(3,3a,3b)通过过滤器(104,204,304),以在所述过滤器中保留沉淀的降解产物,和—排放清洁过的油的出口流(2,2a,2b)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1. 用于清洁包含油溶性降解产物的降解油的方法,所述方法包括以下步骤:
—接受降解油入口流(1,1a,1b),
—通过冷却所述降解油至沉淀形式和通过保持所述降解油在沉淀形式经过一定停留时间,从所述降解油沉淀油溶性降解产物,
—使经冷却的降解油作为过滤流(3,3a,3b)通过过滤器(104,204,304),以在所述过滤器中保留沉淀的降解产物,和
—排放清洁过的油的出口流(2,2a,2b)。
2. 权利要求1的方法,其中在过滤前冷却所述降解油包括
—将所述过滤器下游的油冷却至所述入口流中的降解油的温度以下,
—在所述过滤器下游的分支点(207,307)处,将所述过滤流分开成为通过所述出口排放的出口流和再循环流(6,6a,6b),
—将所述再循环流进料返回至所述过滤器上游的重组点(208,308),和
—将所述再循环流与所述入口流重组。
3. 权利要求2的方法,其中在所述分支点和所述重组点之间的再循环流中实施冷却所述过滤器下游的油。
4. 前述权利要求中任一项的方法,其中将所述入口流的降解油冷却,以将一种或多种所述降解产物在所述降解油中的溶解度降低到存在于所述降解油中的一种或多种降解产物的浓度以下。
5. 前述权利要求中任一项的方法,其中在过滤前将所述降解油冷却至的沉淀温度低于20℃,或者低于15℃,或者低于10℃,或者低于5℃,或者低于0℃,或者低于-5℃,或者低于-10℃,并且其中在过滤前的所述沉淀温度保持在倾倒点以上,或者比倾倒点高5℃以上,或甚至比倾倒点高10℃以上。
6. 前述权利要求中任一项的方法,其中所述方法还包括预冷却所述降解油的步骤,其中在通过冷却所述降解油从所述降解油沉淀油溶性降解产物的步骤之前发生预冷却。
7. 权利要求6的方法,其中所述入口流中预冷却的油的温度保持在一定温度,在该温度下,所述降解产物在所述降解油中的溶解度超过存在于所述降解油中的降解产物的浓度。
8. 权利要求6或7的方法,其中预冷却包括借助换热器(210,310)将热量从所述入口流传递至所述出口流。
9. 前述权利要求中任一项的方法,所述方法还包括控制所述入口流的入口流速,控制所述过滤流的过滤流速以使所述经冷却的降解油通过所述过滤器,和/或控制所述再循环流的再循环流速。
10. 前述权利要求中任一项的方法,其中所述方法适用于具有一定总油体积的机构,并且其中每小时清洁的油的体积为该机构的总油体积的0.05%-5%,优选0.1%-2%。
11. 前述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员:SH詹森HH詹森
申请(专利权)人:C·C·詹森有限公司
类型:发明
国别省市:丹麦;DK

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1