废油再生现状及其工艺技术研究
2020-08-14葛志新
摘要:废油再生是当前循环经济发展的必然方向和要求,对于环境的保护和资源的再生都有着重要的作用。在本文中,针对废油再生利用,分析了其现状和存在的问题,论述了一些再生技术,其中有硫酸-白土精制工艺、加氢精制工艺、溶剂精制工艺和薄膜蒸发工艺以及膜分离技术等等,然后对未来的工艺发展进行了分析。
关键词:废油再生;现状;工艺;技术
Abstract:Waste oil regeneration is the inevitable direction and requirement of the current development of circular economy, which plays an important role in environmental protection and resource regeneration.In this paper,the present situation and existing problems of waste oil recycling are analyzed,and some recycling technologies are discussed,including sulfuric acid-clay refining process,hydrofining process,solvent refining process,thin film evaporation process and membrane separation technology,etc.Then the future technological development is analyzed.
Key words:Waste oil regeneration;Status quo;Process;Technology
在我国,废油再生工艺研究起步比較晚,并且没有得到规模化的投资,只有在一些特殊行业例如石油产业中才能够进行先进技术的应用。同时大多数的小规模的炼油厂技术落后,这些都严重阻碍了该行业发展。
1 废油再生利用现状
(1)不分类回收,混油品种繁杂,并且废油性能存在不同的指标。各个类型和比例废油融合,提高了后来的再生难度。(2)运输被制约。在废油的构成中包括了各种污染物和容易腐蚀的杂质,因此在运输过程中必须要做好一些安全措施,注意防腐和防爆。但是在当前很少的回收机构能够提供这样的专业设备。(3)违规处置。例如汽修行业中,废油很少有送到危险废物处置资质的单位处置,并且合规单位因为距离十分遥远,使得在运输和处置中,费用不断升高,有的在没有进行转移手续的状况下就将废机油给其他的油料公司进行处置,有的甚至卖给收荒匠[1]。
2 国内外再生工艺
2.1 硫酸-白土精制工艺
在我国,该技术是最早使用的工艺之一,其在处理过程中,使用了大量硫酸和白土。废油在预处理之后,通过预闪蒸或者是减压蒸馏,能够分离水和轻质烃。在脱水废油中,加入浓硫酸(10%~15%)使里边的异物将会产生污泥,包括胶质和沥青质等可以在短时间内进行沉积,从而和废油分离。之后的油能够作为燃料油基础油进行使用。
2.2 溶剂萃取精制工艺
溶剂精制工艺在当前仍然是最为主要的工业回收柴油方式。该方法的原理是使用一些有机溶剂,根据不同的烃类与添加剂和氧化产物以及油泥等不同的溶解度,在一定条件下,去除其中的添加剂和氧化产物等,进行蒸馏回收溶剂,然后得到粗产品,之后利用白土精制,得到再生油。
溶剂精制工艺有着一些应用的优势,然而在实际中还有一些问题未能解决。溶剂精制技术存在的最大的缺陷就是成品油质量有着很强的原料质量依赖,并且该过程是物理过程,没有任何化学反应产生。另外,在精制时,使用N-甲基吡咯烷酮溶剂,毒性大,对环境产生很严重的影响。同时,其单价很高,并且价格十分容易波动,这也是影响该工艺广泛使用的原因。该溶剂虽然能够回收利用,但是难度十分大,并且有着很高的成本,油样回收率也不合格[2]。
在当前,国内外关于溶剂精制工艺改进的研究有很多,然而多数都是集中在助剂的应用中。助剂技术是在溶剂精制时,进行一些定量助剂的添加,从而能够有效解决工艺中产生的一些问题,提高精制的效果。
2.3 加氢再生工艺
加氢精制反应主要是去除杂元素、氢化烯烃以及芳香族化合物,使用裂化和异构化完成烃结构的改变。加氢精制能够将油样内有效物质的损耗降到最低,促进再生废油回收率的提高,并且和白土精制程序不同,不会产生废弃白土造成环境污染,因此,加氢补充精制工艺得到了广泛的应用,并且已经代替了白土精制,是再加工中的最后一步,有着重要的作用。
在国外,废油再生处理技术多数都是使用加氢精制工艺,并且和其他技术比起来,该技术有着以下缺点:高压和高温、必须有氢气供应设施、安全标准要求高、运营成本高、运行效率低、原油分析和预处理等等。因此,在加压技术中,需要有很多的投资,同时,加氢工艺对设备要求很高,对操作的要求也很高,这就提高了再生油制作成本。在我国国内,全面推广和使用加氢补充精制工艺仍然面临很多问题[3]。
2.4 薄膜蒸发技术
该技术是利用液体形成薄膜,促使蒸发进程加速。其原理是在减压条件下,液体能够产生薄膜。薄膜存在着很大的汽化表面积,能够快速进行热量传播,不会产生液体协压,从而避免物料过热。薄膜蒸发器进行废油处理过程中,进料利用气旋塔,能够蒸馏成两部分,因为产生的切向流动薄膜,导致轻质烃可以快速被蒸馏出来。较轻的部分在腔室的上部冷凝和分离。在底部循环中,加热了较重部分,使得室内热传递减少,防止了焦炭产生。
2.5 膜处理
该技术的应用主要是在外界推动下,原料液中不同性状的物质能够自主选择是否通过该膜,这样来完成物质的有效分离和提纯。膜分离技术在使用中十分节能和高效,并且能够实现绿色环保,在实践中容易操作并且安全性高。同时,该技术的应用能够提高废油再生率,防止一些原料损失的产生,在后续的制作中,使得白土使用量降低,使得固体废渣产出减少,提高了经济效益,适合进行大规模的工业生产。
在当前,膜分离技术应用十分普遍。在国内外,一些专家针对该技术的含油废水处理效果进行了研究,有着很好的反应。然而在废油再生处理中,很难用到实际中。具体是因为废润滑油有着复杂的成分,也包含很多杂质,黏度高,这就促使在膜分离中,废润滑油造成膜污染。浓差极化以及膜污染等等,使得膜渗透通量降低,影响了膜的使用,这也是制约其广泛应用的重要原因[4]。
3 结语
在当前,我国十分关注废油再生行业,该行业符合可持续发展的要求,也是利国利民的事业,因此,从节约资源开发和环境保护的角度来加强废油的回收和利用。在我国,废油有着不同的来源,并且品种多,很难实现分类回收,很难进行集中的大工厂建立,只能使用一些小规模的生产方式,存在着严重的违规处置,这就给再生企业造成了原料的收集压力,因此国外的一些模式在我国并不适用。在这些中小企业中,必须要从上游做好废油的控制,做好回收,构建废油回收系统,从而给以后的生产提供优质原材料,帮助淘汰落后的技术,和国际工艺充分接轨。
参考文献
[1]余燕燕,杨欣.废油再生现状及其工艺技术简介[J].资源再生,2019(06):46-49.
[2]余燕燕.废柴油再生工艺研究[D].厦门:华侨大学,2019.
[3]余燕燕,杨欣,王杰.废油再生现状及其工艺技术[J].广东化工,2018,45(13):137-139.
[4]周嘉伟.废轧制油再生方法以及再生机理[D].上海:上海应用技术大学,2018.
收稿日期:2020-04-22
作者简介:葛志新(1982-),男,汉族,专科学历,环评工程师,研究方向为环境影响评价与排污许可等。