废润滑油再生工艺技术

化工设计通讯　新材料与新技术　Ｎｅｗ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　第４３卷第１期　２０１７年１月　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　废润滑油再生工艺技术　赵麦玲，邓义林　（上海华西化工科技有限公司，上海２０４３１５）　摘要：介绍了国内外几种废润滑油再生技术，并对废润滑油陶瓷膜过滤和加氢工艺进行了描述。　关键词：废润滑油；预处理；加氢；再生　中图分类号：ＴＥ６２４　文献标志码：Ａ　文章编号：１００３—６４９０（２０１７）０１－００５３－０３　Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ＯｉＩ　Ｚｈａｏ　Ｍａｉ－ｌｉｎｇ，Ｄｅｎｇ　Ｙｉ－ｌｉｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｓｔｅ　ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｏｉｌ　ａｎｄ　ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｔｈｅ　ｃｅｒａｍｉｃ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆｗａｓｔｅ　ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｏｉｌ　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｓｔｅ　ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ　ｏｉｌ；ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ：ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ；ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　润滑油一般是由基础油和添加剂两部分组成，基础油是　润滑油的主要组成部分，决定着润滑油的基本性质，添加剂　则是用来弥补和改善基础油性质方面的不足的，是润滑油的　重要组成部分。当润滑油在使用过程中产生污染物时，会使　油品进一步裂化、分解，产生有害气体，使油液颜色、酸值、　黏度等性质发生变化。当这种污染物含量在一定的范围时，　对油品的使用并不会有太大的影响，但当油中的污染物含量　进一步增加达到一定程度时，就必须停止使用污染油液　例　如润滑油中的固体颗粒含量较多时，可能会破坏起到润滑作　用的油膜，从而增大了设备零件之间的摩擦，引起机器故障。　这种不能再使用的油就成为废油。其实废油并不废，用过的　润滑油中真正变质的只是其中很小一部分烃类。如果利用合　理的废油加工技术将这些变质组分除去，可生产出高质量的　基础油，然后采取与天然油同样的添加剂配方，则可以生产　出高质量的高档油品。　我国润滑油产量约占石油产品产量的２％，每年在５０００ｋｔ　左右，其中一半以上是内燃机润滑油。各种润滑油的使用寿　命不同，用到一定时限就得更换，换下来的废油占新油用量　的比例为２５％～４０％。这些废油常作为无用的废物倒掉或被　当作燃料燃烧，许多废润滑油中加有重金属盐添加剂，还有　些加有含氯、含硫或含磷的有机化合物等，这些重金属、磷　硫氯的化合物都属于有毒物，对人体及生物有害，不仅对能　源造成浪费，而且对环境造成严重污染。因此，对废润滑油　进行再生有着十分重要的意义。　１　国内外废润滑油再生工艺概况　世界各国对废润滑油的处理、再生先后研究开发了众多　处理工艺。目前有些常用的简单的再生工艺主要有蒸馏一酸　洗一白土精制；沉降一酸洗一白土蒸馏；沉降一蒸馏一酸洗　钙土精制；白土高温接触无酸再生，蒸馏一乙醇抽提一白土　精制；蒸馏一糠醛精制一白土精制；沉降一絮凝一白土精制等。　上述无论哪种工艺都产生大量的废酸渣和废水，要达到清洁　再生的目的，就要减少酸渣的产生，或对酸渣进行综合利用。　无论是酸碱精制还是无酸精制，技术经济效益差，产品利用　率不高，附加值低，造成资源的极大浪费，同时在生产过程　中又会造成二次污染。　２０世纪８０年代报道的最大废油再生处理量为１００ｋｔ／ａ左右，　２Ｏ世纪９０年代报道的最大废油再生处理量已经达到３００ｋｔ／ａ。　再生厂规模越大，劳动生产率越高，成本就越低，同时由于　规模大，有利于采用现代化的生产设备和生产技术，易于满　足环境保护的要求。　・　２０１０年之前废润滑油再生的润滑油不超过废润滑油回收　的ｌ５％，有８Ｏ％用来炼制柴油，余下的５％用来做模板油等　其他用途。近几年废润滑油回收利用做润滑油所占比例得到　一大幅提升，２０１５年不完全统计达到３０％以上，用来炼制柴油　的比例在下降，在废油回收比例中由原来的８０％下降到６０％，　并且进一步下降的趋势明显。主要原因是：　１）利润的驱使，现在全国大多数地方回收１ｔ废润滑油　做成柴油，利润２００～３００元，回收成润滑油基础油１ｔ大约　５００～６００元。　２）国家政策限制废润滑油裂解生产柴油。因为生产柴油　大多数采用大罐炼油，也就是国家明令禁止的小炼化。　３）产品质量。回收利用生产润滑油基础油，产品质量可　达到或接近国家标准。而市场上炼制的柴油绝大部分无法达　到国家标准，只能当调和柴油原料或船用柴油。　鉴于以上原因，废润滑油做燃料油将逐渐被生产基础油　替代。　２　目前国内采用的废润滑油再生润滑油的主要工艺　２．１釜式焦化　釜式焦化除生产柴油外，也有在真空下生产润滑油的，　工艺比较落后，投资少，工艺简单，在国内不少地方仍在采用，　但生产润滑油基础油从质量和能耗上都很差。　２．２常减压管式炉生产工艺　生产润滑油基础油国内有多家采用，其优点是生产量大，　缺点是结焦严重，产品质量较差。　２．３薄膜蒸发一分子蒸馏　该工艺２０００年后开始在国内应用，分子蒸馏最初应用在　精细化妆品生产中，因为常减压管式炉生产工艺存在很多缺　点，所以国内有厂家试用分子蒸馏工艺生产润滑油。经过几　年的实际应用，也逐渐显露出分子蒸馏的优点，但也存在着　致命的缺点，据了解，国内有几百家分子蒸馏工艺生产润滑　油厂家，有一半多没能正常开车，有少部分经过改造，配合　精制工艺才能正常生产合格产品。　２．４高真空蒸馏　此工艺是近几年发展比较好的工艺，既吸收了常减压管　式炉生产工艺中产品携带较轻的问题，并与常减压工艺一样　连续生产，又吸收了分子蒸馏真空度高蒸馏温度低的优点，　唯一的不足是生产量还不能过大，单套装置每年不超过３Ｏ　ｋｔ。　以上工艺共同面临的问题是基础油精制难题。酸碱洗＋　白土过滤工艺首先是产品质量不达标，其次是产生二次污染，　国家明令禁止。糠醛精制同样存在二次污染，且收率低，能　耗高。　可以看出，在世界范围内，废油再生工艺技术的发展大　体经历了酸土法一无酸法一加氢法的过程。目前，西方发达　国家都把蒸馏一加氢工艺作为废油再生中最环保、最具操作　性的工艺，并在实际中得到了很好的应用。随着技术的发展，　我国已自主开发了废油加氢工艺路线。　虽然国内外的各种废润滑油再生工艺各有特点，但都正　收稿日期：２０１７－０１—１５　在向无污染、环保的方向发展，加氢法的流程合理，产品质　作者简介：赵麦玲（１９６５一），女，山西运城人，高级工程师，主要　量好，技术经济指标先进，成为未来废润滑油再生的主流技术。　从事化工和石化方面的设计工作。　・５３・　第４３卷第１期　２０１７年１月　新材料与新技术　ＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　化工设计通讯　ＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　３废润滑油加氢工艺　３．１废润滑油的预处理　由于废润滑油中存在大量的固体颗粒物，如磨损下来的　金属微粒、燃烧生成的炭粒、灰尘及其他来源的机械杂质等，　这些固体颗粒物分散在废油中，特别是非发动机油中的清净　分散添加剂，非常有效地保持着这些固体颗粒物的分散状态，　加热废油时，热处理作用破坏了清净分散剂之后，这些悬浮　的固体杂质就沉淀在塔板、填料、炉管及加氢反应床上，造　成堵塞，影响了生产操作。因此，必须对废润滑油进行预处理。　ｉ　曼筹　嚣　匪二　迁匦固一…臣趣ｊ　预处理工艺采用的流程见图ｌ。　图１废润滑油预处理工艺流程框图　原料废润滑油经泵送至缓冲罐，经低压蒸汽加热至　８Ｏ～１３０℃，至闪蒸罐闪蒸，将废润滑油中的水分除去，再　经泵加压至０．８～１．５ＭＰａ（Ｇ），经加热器加热至１５０～２００℃　后，至陶瓷膜过滤系统。　陶瓷膜过滤系统包括循环罐、循环泵、陶瓷膜过滤器、　浓缩油罐等。加压泵输送的废润滑油首先至循环罐，经循环　泵输送至陶瓷膜过滤器，过滤精度０．００５　ｌａｍ，过滤后的清油　至脱色罐，过滤后的浓缩油至循环罐，当浓缩油浓度达到一　定含量时，至原料废润滑油缓冲罐与原料混合。　经陶瓷膜过滤后的澄清油，经换热器后再进入减压加热　炉加热至３８０＊（２后，进入减压塔进料段。减顶油气经过减项气　水冷器冷凝冷却，进入三相分离罐。气相经抽真空再进入减　压塔顶吸收罐进行脱臭后，高点放空。油相经轻油泵增压送　至罐区，水相去注水罐。　减压塔设三条侧线，经泵抽出，分别经与原料换热、冷　却后作为加氢的原料油。塔底渣油可直接作为副产品燃料油。　３．２废润滑油加氢　废润滑油中含有的杂原子、多核芳烃、硫化物、氧化物　（羧酸类、羧酸酯类、醛类、酮类、醇类、酚类、过氧化物类）、　氮化物等，当加热至一定温度会发生多种裂解和脱氢缩合反　应，产生难处理的焦炭、沥青，很容易使炉管和热交换器结垢，　其沉积在催化剂表面会降低催化剂的活性。因此，需要采用　加氢工艺将其脱除杂原子（Ｏ、Ｎ、Ｓ），降低缩合芳烃体系，　从而保证催化剂有较长的寿命。　加氢反应主要目的是：　（１）烯烃和芳烃饱和：将不饱和的烯烃和芳烃加氢，生　成饱和的烷烃及环烷烃；　（２）脱硫脱氯：将原料中的硫化物及氯化物氢解，转化　成烃和硫化氢、氯化氢；　（３）脱氮：将原料中的氮化物氢解，转化成烃和氨；　（４）脱氧：将原料中的氧化物氢解，转化成烃和水。还　伴随着脱烷基异构化、缩合开环等反应。　目前废润滑油加氢工艺包括加氢处理、临氢降凝及后精　制、补充精制三种工艺过程及产品分馏过程。　一段加氢部分包含加氢处理和临氢降凝以及后精制，加　氢处理反应器的主要功能是脱除原料中含硫、氮、氧等杂环　化合物、饱和芳烃，改善油品的黏温性能和氧化安定性。加　氢处理后进入临氢降凝反应器，选择性除去凝点高的大分子　正构烷烃，使油品的倾点符合要求。然后经后精制反应器进　一步脱除杂质。　一段加氢生成油脱除组分后进入二段加氢进行补充精制，　通过深度芳烃饱和，改善油品的色度和氧化安定性，最后经　分馏得到产品。　工艺流程如图２所示。　（１）一段加氢反应部分　自减压蒸馏来的加氢原料油进入一段原料油滤前缓冲罐，　然后经原料油增压泵升压后再经干燥塔底油／冷原料油换热器　换热后，再经原料油过滤器除去原料中大于２５　ｌａｍ的颗粒物后，　・５４・　：！　毽耍史迫…　Ｉ　～～　一　幽　型魈勤魄　曼曼！　坍　图２废润滑油加氢工艺流程框图　进入经干燥塔底油／热原料油换热器换热后与混合氢混合，经　一段反应器流出物／混合进料换热器换热，再经一段反应进料　加热炉加热至反应所需温度后依次通过加氢反应器、临氢降　凝反应器、后精制反应器，原料油和氢气在较高温度、压力　和催化剂的条件下发生反应，脱除原料中的金属等杂质，将　原料中的硫、氮、氧等化合物转化为硫化氢、氨、水，对烯　烃、芳烃进行加氢饱和。由底部出来的反应流出物经一段反　应流出物／混合进料换热器换热后，进入一段热高压分离器进　行气、液分离。热高分油在液位控制下进入一段热低压分离　器；热高分气经一段热高分气／混合氢换热器、一段热高分空　冷器冷至５Ｏ℃后进入一段冷高压分离器中进行油、气、水三　相分离。为了防止热高分气在冷却过程中析出铵盐堵塞管路　和设备，通过注水泵将脱盐水注入热高分气空冷器的上游管　线。　自一段冷高压分离器顶部出来的冷高分气经一段循环氢　压缩机入口分液罐分液后进入循环氢压缩机升压后再分成两　路，一路作为急冷氢去反应器各床层之间以控制反应器床层　温度，另一路与来自新氢压缩机出口的新氢混合成为混合氢。　一段热低压分离器顶部出来的热低分气空冷器冷却至　５０￣Ｃ后与自一段冷高压分离器底部出来的冷高分油混合进入　一段冷低压分离器；热低压分离器底部出来的热低分油与自　冷低压分离器底部出来的冷低分油混合后进入一段汽提塔顶　合并后送至气体处理。　一段冷高压分离器底部的含硫污水经含硫污水闪蒸罐脱　气后与一段汽提塔顶回流罐底部的含硫污水合并送至酸性水　汽提装置。　（２）一段加氢分馏部分　一段热低分油与冷低分油混合后进入一段汽提塔，塔底　用１．ＯＭＰａ过热蒸汽汽提。塔顶油气经一段汽提塔顶空冷器、　一段汽提塔顶后冷器冷却至４Ｏ℃后进入一段汽提塔顶回流罐　中，进行气、油、水三相分离，分离出的气体与一段低分气　合并送至装置外脱硫，含硫污水与含硫污水闪蒸罐底的含硫　污水合并后送入酸性水汽提装置，塔顶油相经一段汽提塔顶　回流泵升压后一部分作为塔顶回流，另一部分至稳定塔，稳　定塔顶气相至脱硫装置，塔底液相为产品石脑油，经冷却后　送出装置。一段汽提塔底油进入一段干燥塔，脱除水分后的　干燥塔底油依次经干燥塔底油／热原料油换热器、干燥塔底油　／冷原料油换热器换热后再经空冷器控制温度后送至二段加氢　反应工序。　（３）二段加氢反应部分　自一段加氢来的干燥塔底油作为二段原料油，经换热器　换热后，再经过二段原料油过滤器除去原料中大于２５岬的颗　粒后进入二段原料油缓冲罐。经二段加氢进料泵升压后与混　合氢混合，然后经二段反应流出物／混合进料换热器换热后再　经二段反应进料加热炉加热至反应所需温度后进入补充精制　反应器，补充精制反应流出物经二段反应流出物／混合进料换　热器换热后，进入二段热高压分离器进行气、液分离。热高　分油在液位控制下进入二段热低压分离器，热高分气经二段　热高分气／混合氢换热器、一段热高分气空冷器冷却至５０￣Ｃ后　化工设计通讯　新材料与新技术　ＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌａｎｄＮｅｗＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　第４３卷第１期　２０１７年１月　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　进入二段冷高压分离器中进行油、气、水三相分离。　自二段冷高压分离器项部出来的冷高分气经二段循环氢　精脱硫罐脱硫并分液后进入二段循环氢压缩机升压后分成两　路，一路作为急冷氢去补充精制反应器以控制反应器床层温　度，另一路与来自新氢压缩机出口的新氢混合成为混合氢。　二段低压分离器顶部出来的热低分气经二段热低分气空　冷器冷却至５０℃后与自二段冷高压分离器底部出来的冷高分　油混合进入二段冷低压分离器；热低压分离器底部出来的热　低分油与自冷低压分离器底部出来的冷低分油混合后进入二　段汽提塔。二段冷低压分离器顶部出来的低分气可返回至新　氢压缩机入口。　二段冷高压分离器底部的含硫污水和一段反应部分的含　硫污水合并送至含硫污水闪蒸罐，闪蒸脱气后送至酸性水汽　提装置。　（４）二段加氢分馏部分　二段热低分油和冷低分油混合后进入二段汽提塔。塔顶　油气经二段汽提塔顶空冷器、二段汽提塔顶水冷器冷却至　４ｏ℃后进入二段汽提塔顶回流罐中，进行气、油、水三相分离，　分离出的气体可送至燃料气总管作为燃料使用，含硫污水送　至酸性水汽提装置，塔顶油相经二段汽提塔顶回流泵升压后　作为塔顶回流。　二段汽提塔底油经常压塔进料加热炉加热后送至常压分　馏塔，塔顶油气经常压塔顶空冷器、常压塔顶水冷器冷却至　４０￣Ｃ后进入常压塔顶回流罐中，少量含油污水送至含油污水　总管，油相经常压塔顶回流泵升压后分成两路，一路作为塔　顶回流，一路作为ｗ２—４０轻质油产品送至罐区。　常压分馏塔设置两个侧线抽出。常压分馏塔第一侧线产　品为ｗ１一ＴＡ轻质白油，经Ｗｌ—ＴＡ轻质自油抽出泵抽出后，　分为两部分，一部分直接返回主塔，一部分进入ｗ１一ＴＡ轻　质白油侧线塔。塔顶气返回主塔，塔底采用重沸器提供热源，　塔底油经ｗｌ一１＇Ａ轻质白油产品泵升压后，经ｗｌ—ＴｌＡ轻质　自油产品水冷器冷却后送至罐区。　常压分馏塔第二侧线产品为３号工业白油，经３号工业白　油泵抽出后，分为两部分。一部分直接返回主塔。一部分进　入３号工业白油侧线塔。塔顶气返回主塔，塔底通入汽提蒸汽，　塔底油经３号工业白油产品泵升压后，经３号工业白油产品空　冷器冷却后送至罐区。　常压塔底油经常压塔底油泵升压后，经过ｗ１—４０轻质白　油侧线塔重沸器换热后进入减压塔进料加热炉，加热后进入　减压分馏塔，减压塔由３个填料段和９块塔板组成，采用机械　抽真空方式进行抽真空，减压塔顶油气经大气水封罐分离后，　不凝气送出装置，含油污水经减压烯烃水泵升压后送出装置；　减顶轻油自流进入轻污油罐，减压塔底通入１．０ＭＰａ过热蒸汽。　减压塔设置两个侧线抽出，第一侧线为４号ＨＶＩ　ＩＩ润滑　油基础油，经抽出泵抽出升压后分为３股，一股直接返回主塔；　股经减压塔顶回流空冷器返回减压塔顶回流控制减压塔顶　温度；一股进４号ＦＩＶＩⅡ润滑油基础油侧线塔，侧线塔顶气　返回主塔，塔底油经４号ＨＶＩ　ＩＩ润滑油基础油产品泵升压并　经４Ｏ号变压器油产品空冷器冷却后作为产品送至罐区。　第二侧线为６号ＨＶＩ　ＩＩ润滑油基础油，经６号ＨＶＩ　ＩＩ润　滑油基础油抽出泵自减压塔抽出后，分为两股。一股进入减　压塔。一股进４号基础油侧线塔。塔顶气返回减压塔，塔底油　经４号基础油产品泵升压并经４号基础油产品空冷器冷却后送　出装置。　减压塔塔底油为８号Ｉ－１ＶＩ　ＩＩ＋润滑油基础油，经８号基　础油泵抽出升压后，经二段原料油／８号基础油换热器换热后，　经８号基础油产品空冷器冷却后送至罐区。　一４结论　废润滑油的资源化利用不仅可以弥补源于不可再生的石　油资源匮乏，满足日益严格的环保要求，而且也可以经过再　加工工艺生产高品质的润滑油基础油和清洁燃料，提高废润　滑油的附加值，扩大产品用途，同时采用先进的废润滑油再　生技术，是保护环境的需要，也是节约能源的需要，只要规　模化、专业化地再生利用废润滑油才能获得环境效益、社会　效益和经济效益的良好统一。　制施工余料的产生，降低库存，堵塞成本漏洞。第三，强化　合同管理和结算审核，减少施工过程中的纠纷，及时进行索赔，　施工阶段是投资的执行阶段，尽管此时的投资控制效果　结算审核主要依据合同约定审核价和量，防止承包商高估冒　己不如前期阶段明显，但决不可轻视。为实现投资的有效控制，　算，造成投资损失。　该阶段首先要积极开展模块化施工，严控设计变更，强化变　３小结　更控制和跟踪力度，必要时须先定价后实施。．工程签证必须　石油化工建设项目投资控制是一个动态过程，涉及到工　由各方工程结算专业人员依据合同条款准确核算、现场签认。　程建设的诸多方面，贯穿于项目建设的各阶段。为达到预期　其次，施工过程中要加强材料的现场管理，使材料的质量有保　的投资效果，必须在项目建设的各阶段，采用科学的方法进　证，数量有控制，开工前依据施工图准确编制材料预算，加　行有效控制，才能把项目投资控制在预期范围内，实现投资　强材料库存管理，健全材料动态调剂使用机制，从源头上控　效益最大化。　（上接第２ｌ页）　２．５施工阶段　（上接第２３页）　下卸油，以避免油气挥发造成的损耗；　（３）第一次卸油后，　油罐车应在原地转三圈以上，借助惯性可以促使油罐车剩余　油充分搅动，并再次卸油，以减少残余。　３结束语　综上所述，成品油损耗原因众多，但运输中的损耗是其中　最为显著的问题，成品油运输中的损耗多与运输方式不合理、　运输操作不规范、损耗控制措施不足有关，因此应从方法上、　技术上、管理上共同采取成品油运输损耗防范措施，以最大　限度地减小损耗，保障企业的经济效益。　参考文献　【１】吕圣杰．成品油运输损耗分析及其控制策略探讨【Ｊ】．现代商业，　２０１６，（３）：２９－３０．　【２】许京波．成品油损耗原因与降损建议［Ｊ］．当代化Ｔ，２０１６，４５（１）：　１５２一ｌ５５．　［３】朱建军．油品损耗原因与降损技术措施研究叩．化工管理，２０１５，　（６）：１９８—１９９．　［４】张昕．成品油铁路装车损耗分析及控制措施［Ｊ】．中国石油和化工标　准与质量，２０１３，（９）；１０．　・５５・