一种废润滑油循环再生的方法及再生系统技术方案

本发明专利技术涉及一种废润滑油循环再生的方法及再生系统，采用渗透膜对废润滑油进行再生处理，本发明专利技术工艺的再生基础油产品质量好，且再生基础油收率高，工艺过程污染小，生产稳定；较之已有工艺在产品色度、透亮度、收率、能耗以及环境友好程度上都有很大的提高。

Recycling method and regeneration system of waste lubricating oil

The invention relates to a recycling method and regeneration system of waste lubricating oil, which uses a permeable membrane to regenerate waste lubricating oil. The regenerated base oil of the invention has good quality, high yield of regenerated base oil, small process pollution and stable production, compared with the chromaticity, brightness and yield of the existing process in the product. Energy consumption and environmental friendliness have been greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种废润滑油循环再生的方法及再生系统
本专利技术属于化工分离领域，具体的说，是一种废润滑油循环再生的方法及再生系统。
技术介绍
润滑油是人们日常生产、生活中必不可少的消耗性物资，在机械、电子设备的润滑、传动、传热、隔离、保护等方面具有不可替代的作用。润滑油经过一段时间的使用后，就会因为杂质引入、添加剂变质等原因而失去其正常功能，成为废润滑油。润滑油的主体成分为基础油，总含量占75％以上。在润滑油变质过程中，基础油本身没有变质。将基础油从变质的废润滑油中提取出来，即可再次用于调配新的润滑油。基础油来源为石油，而且提取率很低，属于不可再生的相对珍稀资源。国家鼓励将废润滑油进行循环再生，提取出有用的再生基础油进行重复利用，并已将之法律化。目前，废润滑油循环再生工艺主要有三种：酸碱白土工艺、蒸馏工艺和膜分离工艺。酸碱白土工艺主要采用浓硫酸对废润滑油进行氧化吸附，破坏掉废润滑油中的非饱和烃、含硫含氮化合物、稠环化合物等反应性杂质，将这些东西转化成其它的极性更强的物质，同时将这些反应物吸附到硫酸液滴上，然后将之沉淀分离出去。反应过程中产生的有机磺化物等副产物、未反应的浓硫酸以及夹杂的油以酸渣的形式出现。除去酸渣的油品，还残留着大量的硫酸，为此需要加入碱液对油品进行中和。中和之后的油品，仍然有浓重的异味，同时色泽不够清亮，需要进一步加入白土进行吸附。酸碱白土工艺生产过程工作环境非常恶劣，副产的酸渣、废白土及废水都很难处置，容易造成二次污染。所产出的再生基础油品质不稳定，不是酸残留过多就是加碱过量。用该工艺产出的基础油调出的润滑油对设备的潜在危害非常严重。因此目前国家已经不允许再采用酸碱白土工艺进行废润滑油的循环再生。蒸馏工艺是一个广泛的概念，应用在废润滑油再生领域的主要是“常减压蒸馏”及“减压蒸馏”工艺，根据具体工艺细节可以进一步细分为加碱蒸馏工艺，短程蒸馏工艺和分子蒸馏工艺。其中加碱蒸馏工艺是采用的比较普遍的一个工艺。其过程为：废油经沉淀出去明渣、明水后，加入碱液，搅拌，经燃油锅炉加热，进入常压塔，拔头去除水分，采出柴油，然后进入减压塔，根据油品沸点的不同，采出减一线油，减二线油及减三线油(统称减线油或者毛油)，塔釜为含碱沥青物。加碱蒸馏蒸发温度最高需达到500℃。减线油即再生基础油，色度大概在6～8。减线油色度不稳定，随着时间的推进色度较快地增大，而且有一种烧焦味。加碱蒸馏获得的再生基础油，通常采用简单吸附或者溶剂抽提的方法进行精制，获得精制基础油。该类精制基础油通常只能达到一类基础油的指标，倾点普遍只有-6～-9℃。此外，拔头去除的水分经冷凝下来后是一种非常臭的酸性废水，难以处理。总而言之，加碱减压蒸馏是废润滑油循环再生最常用的工艺，但是该工艺实际上还是存在很多的缺点：操作温度高，需要配套管式加热炉，所产出的再生基础油质量不稳定，副产的废水难以处理，尾气问题严重，对环境的污染大，因此并不是一种先进的处理工艺。短程蒸馏和分子蒸馏也可以用在废润滑油的循环再生上(如专利CN102260584A和专利CN107541329A所示)，然而这两种工艺对废润滑油原料的预处理要求很高，生产操作过程中一旦出现预处理效果不达标，或者出现原料波动，容易导致整个设备结焦瘫痪，因此该两种工艺比较难以控制，不够成熟。膜技术是最近30、40年发展起来的一门新兴的物理分离技术，具有分离效率高、能耗省、操作条件温和、不需引入第三组分、可连续化生产、占地小、规模灵活、操作方便等优点，在很多领域已经逐步取代了传统高耗能、高污染、高消耗的分离工艺过程。特别是对于高沸点、易燃易爆的物料体系(如润滑油体系)的分离提纯，如果能找到合适的膜和膜工艺，膜分离技术具有决定性的优势。目前行业内存在的废润滑油循环再生膜分离工艺有震动膜分离工艺(如专利CN101259378A和专利CN101245256A所示)和纳滤膜分离工艺(如专利CN201239610Y和专利CN101550355A所示)。相对于传统废油再生技术，膜分离工艺普遍的优势就是规模适应性好，操作温度低，公用工程要求低，产出油品质量稳定。震动膜分离工艺所使用的膜主要是超滤或者微滤膜，为孔膜，其特点是通过对膜组件外加震动造成原料在膜表面剪切运动来避免膜面的污染，该工艺能将大颗粒的胶体、机械杂质去除，但是对于颗粒粒径小于膜孔径的杂质组分难以截留，分离精度有所欠缺。纳滤膜分离工艺顾名思义所采用的是纳滤膜，较之震动膜分离工艺所采用的微滤超、滤膜膜分离精度更高，但是仍然属于孔膜的范畴，对于杂质的截留效果仍然受膜孔径的限制。孔膜最难以克服的缺点是膜的污染，很容易因为杂质对膜孔的堵塞而造成通量的衰减，哪怕是采取震动膜的操作方式，膜的寿命仍然难以达不到预期。为了避免膜孔的污染、堵塞，目前较普遍采取的方法是采用絮凝的工艺对原料进行预处理，尽可能的在原料进入膜分离阶段前将杂质去除掉。然而絮凝剂往往都是一些无机物(如专利CN1045122A及CN102936513A所示)，在油品中的溶解性很差，一旦沉降分离工序中絮凝物沉降效果不好，絮凝体进入到膜分离系统中并在膜膜甚至膜孔中沉积，膜的堵塞情况会进一步恶化，而且是完全不可清洗、恢复的。因此，虽然相对于传统工艺具有很多的优势，膜法废润滑油再生技术仍然需要进一步完善才能真正大展拳脚。综上所述，目前业内所采用的各种废润滑油循环再生工艺，无论成熟度如何，均存在各自的不足。开发出一种更绿色的处理工艺，提高工艺的稳定性，提高产品质量，进一步降低操作成本是我国废润滑油循环再生领域的迫切需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种废润滑油循环再生的方法及系统以解决膜法废润滑油再生技术的膜孔堵塞问题，降低原料预处理难度，同时还能实现简化工艺路线和提高再生基础油产品质量。现今废润滑油循环再生所采用的膜均为孔膜，主要通过调节膜表面及膜内部的物理孔道的大小来实现对不同分子半径/颗粒半径的组分的筛分。孔膜只对颗粒直径比膜孔径大的污染物起到截留效果，对于颗粒直径小的组分截留效果非常差。通常情况下，膜孔是贯穿膜的横断面的，因此小颗粒的污染物就有可能通过膜孔进入到膜内部，然后在膜孔道内壁附着、沉积，或者就在孔口附着、沉积，逐渐将膜孔堵塞，最终结果就是膜通量的急剧衰减。本专利技术所采用的膜为渗透膜，其材料性质与基础油分子接近而与污染物分子有较大区别，在温度提高到一定程度的时候，基础油分子被吸附到活性层材料表面并溶解、扩散进入材料本体，溶解了基础油分子的材料自身则发生膨胀，形成“材料—基础油”溶胀体。在膜两侧压差的推动下，基础油分子不断地从废润滑油本体通过膜正面活性层扩散迁移(挤)到膜背，经收集获得再生基础油。污染物分子由于与膜材料性质差异比较大，两者相互作用比较弱，难以吸附、溶解及扩散到活性层材料中，从而相对地被截留阻隔在原料侧。在整个分离过程中，膜材料并没有出现严格物理意义上的固定孔道，因此不会出现颗粒物堵塞孔道的问题。现有膜法废润滑油循环再生工艺为了减轻膜孔堵塞的问题，对原料的预处理提出了很高的要求，甚至要求水含量和机械杂质含量均小于0.1％的极端水平。为了达到这个要求，现有工艺往往采取“无机试剂絮凝沉淀+离心沉降”的方式对废油进行预处理，工艺过程复杂，劳动强度高，技术参数不好控制，生产物料消耗高。本专利技术在解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废润滑油循环再生的方法，其特征在于：采用渗透膜对废润滑油进行再生处理，处理过程中基础油分子被吸附到渗透膜的活性层材料表面并溶解、扩散进入渗透膜材料本体，溶解了基础油分子的渗透膜材料自身则发生膨胀，形成“渗透膜材料—基础油”溶胀体，在渗透膜两侧压差的推动下，基础油分子不断地从废润滑油本体通过渗透膜正面活性层扩散迁移到渗透膜背，经收集获得再生基础油，污染物分子被截留阻隔在原料侧。

【技术特征摘要】
1.一种废润滑油循环再生的方法，其特征在于：采用渗透膜对废润滑油进行再生处理，处理过程中基础油分子被吸附到渗透膜的活性层材料表面并溶解、扩散进入渗透膜材料本体，溶解了基础油分子的渗透膜材料自身则发生膨胀，形成“渗透膜材料—基础油”溶胀体，在渗透膜两侧压差的推动下，基础油分子不断地从废润滑油本体通过渗透膜正面活性层扩散迁移到渗透膜背，经收集获得再生基础油，污染物分子被截留阻隔在原料侧。2.如权利要求1所述的一种废润滑油循环再生的方法，其特征在于：渗透膜是一体化膜或者复合膜，活性分离层为致密非孔结构，渗透膜材料是高分子聚合物材料，优选PE、PP、PES、PSF、PVDF、PTFE、PDMS、PVC、PAN、PEI、CA、PU、PI、PPS等中的一种或者几种，或其衍生物、改性物。3.如权利要求2所述的一种废润滑油循环再生的方法，其特征在于：膜组件形式包括板框式、卷式、圆碟式、管式、中空纤维式或者帘式。4.如权利要求1所述的一种废润滑油循环再生的方法，其特征在于：采用渗透膜对废润滑油进行再生处理前，还包括对废润滑油脱水和脱渣的处理。5.如权利要求4所述的一种废润滑油循环再生的方法，其特征在于：采用减压闪蒸的方法脱水；采用精密过滤的方法脱渣。6.实现如权利要求1-5任一所述方法的一种废润滑油循环再生系统，其特征在于：包括沉降罐、原料罐、闪蒸罐、冷凝器、污水罐、活性炭吸收罐、中间储罐、袋式过滤器、渗透膜循环罐、加热器；沉降罐顶部一侧设置废润滑油入口，沉降罐底部设置出口，沉降罐下部一侧连接至原料罐入口，原料罐出口连接闪蒸罐入口，闪蒸罐底部一出口连接至原料罐，闪蒸罐底部另一出口连接中间储罐入口，闪蒸罐顶部连接冷凝器入口，冷凝器一出口连接真空泵入口，另一出口连接污水罐，真空泵出口连接活性炭吸收罐，中间储罐出口连接袋式过滤器，袋式过滤器一出口连接中间储罐，另一出口为机械杂质出口，渗透膜循环系统包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：江冠金，
申请(专利权)人：江冠金，
类型：发明
国别省市：北京,11