潤滑油再生產(chǎn)加工工藝

1、我國潤滑油再生產(chǎn)加工工藝、策略及XX廢潤滑油再生新工藝研究1 前言潤滑油是潤滑劑中最主要、用量最大的一類物質(zhì)，在國內(nèi)外均獲得了持續(xù)增長的總趨勢。美國Texaco公司W(wǎng).D.Durant等預(yù)測，全世界潤滑劑的需求量將從1989年的3773×104t/a增長到2000年的的4880×104t/a，我國潤滑油產(chǎn)量在1990年總量已達(dá)到228.8×104，而1993年即達(dá)268×104。隨著潤滑油量的增加，用過的潤滑油或稱之謂廢潤滑油量也相應(yīng)增加，如據(jù)美國環(huán)境保護(hù)局統(tǒng)計，美國在1985年廢潤滑油量約為4.4×106m³，約占美國潤滑油的45%

2、，我國廢潤滑油難于統(tǒng)計，但根據(jù)我國近年能源狀況，我國廢潤滑油量的比例不會低于45%。近幾年來不僅潤滑油產(chǎn)量增加，而且潤滑油的質(zhì)量也明顯提高、國外已經(jīng)普及了中高檔潤滑油，質(zhì)量級別不斷提高，我國潤滑油經(jīng)過“七五”重點科技攻關(guān)，已先后研制數(shù)十種中高檔油新品種、中高檔潤滑油比例已占潤滑油總量50%。潤滑油產(chǎn)量的增加和質(zhì)量的提高，給廢潤滑油再生加工藝工藝帶來了新的課題，引起各國對該課題產(chǎn)生不同的對策。國外側(cè)重點是從環(huán)境保護(hù)來考慮此問題，求得廢油不污染環(huán)境，或再生時不再產(chǎn)生二次污染，同時節(jié)約了資源，一些國家如聯(lián)邦德國等在1986年就頒布了廢油法，將廢油處理提到立法的高度來處理。而我國的側(cè)重點是從廢潤滑油再

3、利用以獲得經(jīng)濟(jì)效益來考慮此問題，對于處理廢油中所產(chǎn)生二次污染的環(huán)境問題較少考慮，或處理不力。這兩個不同的側(cè)重點，促使了廢油再生加工工藝朝兩個不同方向發(fā)展，產(chǎn)生了不同的加工工藝路線。在中高檔潤滑油中，添加劑的加入量大大超過普通的潤滑油，大多為10%左右，給再生工藝帶來不力因素，從另一側(cè)面加速了國內(nèi)外再生工藝的不同發(fā)展方向。國外潤滑油再生大型化、無二次污染工藝發(fā)展，年千噸級的再生廠已大多被淘汰，年萬噸級廠不鮮見，國內(nèi)廢油再生則向小型化、改進(jìn)硫酸精制工藝或更退步的工藝發(fā)展。近幾年來，廢油再生加工戰(zhàn)線上有識之士大聲疾呼，力圖改變我國這種不正常的狀況，也進(jìn)行了有效的工作，出現(xiàn)了XXS廢油再生工藝等先進(jìn)技

4、術(shù)，但尚未普及，主要局面未改觀。故本文介紹國外廢油再生工藝狀況，以期以他山之石，攻我之玉；介紹國內(nèi)廢油再生工藝現(xiàn)狀，所進(jìn)行的無酸再生工藝的努力，介紹XXS再生新工藝的進(jìn)展，提出我國廢油再生應(yīng)采取的策略，以供研究和探討。2 國外廢油再生加工情況國外廢油再生并不是全部再生為潤滑油。以美國1985年為例，其廢油量盡量占潤滑油產(chǎn)量45%左右，但再生加工處理的僅占廢油的4.0%，其余被作為燃料等。聯(lián)邦德國再生潤滑油量在潤滑油消耗中的比例則逐年提高，由1960年的9.6%，增加到1979年的19.2%。可以估計，國外隨著環(huán)境保護(hù)日益苛刻，隨著廢油中含有毒添加劑量的增加，焚燒燃料法日益受到限制，使得廢油再生

5、承受了更大壓力，同時也創(chuàng)造了發(fā)展的機(jī)會，現(xiàn)將國外再生工藝簡述如下。2.1 Meinken工藝國外早期也沿用了酸-白土精制工藝，因為它畢竟是把添加劑從油中分離出較簡單和投資較少的辦法，該辦法目前在國外并未 全部淘汰，仍然在有的國家使用，但是，我們應(yīng)該看到，即使和我們相似的酸-白土工藝，在國外也有所改進(jìn)。聯(lián)邦德國哈爾特爾Meinken工廠便見一斑。Meinken工藝改變了H2SO4混合工藝，采取了強(qiáng)力攪拌混合器，減少了H2SO4；耗量和算渣量，含酸油加入2%白土在減壓塔中加熱分餾，熱量用導(dǎo)熱油供入，裝置部分自動化。令人頭痛的酸渣與廢白土混合被送去水泥廠作燃料。2.2 IFP工藝法國石油研究院（IF

6、P）開發(fā)的工藝，即用丙烷抽提廢油以除去其主要雜質(zhì)，精制油再去H2SO4精制使H2SO4和白土耗量顯著減少，再生油收率提高10%。2.3 Snamprogetti工藝意大利Snamprogetti S.P.A公司將IFP工藝進(jìn)一步發(fā)展，廢油先經(jīng)常壓蒸餾除水和輕油后去丙烷抽提，殘油在用丙烷抽提一次，得殘油料潤滑油組分，全部組分送去加氫精制即可得潤滑油。該工藝已去掉H2SO4精制。2.4 KTI工藝該工藝將廢油沉降后經(jīng)常、減壓蒸餾，再將減壓餾分進(jìn)行加氫精制，收率為80%85%，但有損催化劑的廢油，如含氯石化醋的油品不能加入本工藝加工。2.5 DCH工藝UOP開發(fā)了直接接觸加氫再生工藝，將廢油直接進(jìn)行

7、加氫脫金屬和加氫處理，以獲得包括輕、重潤滑油料的各種石油產(chǎn)品，產(chǎn)率以廢油類部分計可達(dá)100%，潤滑油生產(chǎn)率則為60%。產(chǎn)品質(zhì)量上乘，對238m³/日處理量的DCH裝置，安裝費(fèi)用為1000萬美元，該工藝可與用原油生產(chǎn)潤滑油的可以競爭。2.6 DCH與煉廠聯(lián)合工藝即將DCH工藝或潤滑油廠，或與催化劑裂化裝置，或與催化裂化加氫裂化裝置進(jìn)行聯(lián)合，以生產(chǎn)不同目的的產(chǎn)品。2.7 BERC工藝美國能源不能源中心開發(fā)了BERC工藝，即用混合溶劑（正丁醇：異丙醇：甲乙酮=50%：25%：25%）3：1對潤滑油進(jìn)行萃取離心除去雜質(zhì)，去溶劑精制再減壓分餾后去加氫精制或白土精制即得潤滑油組分。2.8 Rec

8、yclon工藝該工藝系用細(xì)粉狀金屬納與混合反應(yīng)除去油中氧化物和添加劑，工藝采用常壓蒸餾塔除去反應(yīng)產(chǎn)物，在采用3個薄膜分子蒸餾塔即獲得目的產(chǎn)品。2.9 其它工藝目前在國外已經(jīng)獲得應(yīng)用的新工藝還有超濾工藝，15000t/a的超濾機(jī)已獲應(yīng)用，離心分離工序，分子蒸餾工藝，5000t/a的分子蒸餾塔已獲應(yīng)用，餾出油已不含添加劑。此外，尚有絮凝處理，溶劑精制等工藝的報導(dǎo)。從以上工藝可以看出，國外工藝體現(xiàn)了環(huán)保要求為主，向無污染或低污染、大型化再生工藝發(fā)展。3 國內(nèi)廢潤滑油再生加工狀況我國潤滑油再生加工狀況經(jīng)歷了發(fā)展穩(wěn)定萎縮探討四個階段。鑒于廢油再生具有節(jié)約資源和較大的經(jīng)濟(jì)效益。故從50年代起逐步被重視，從

9、回收廢油到再生工藝探討，都取得了一定進(jìn)展，如制定了以廢油換取新油等措施，加工工藝也在硫酸精制工藝上作了不同方案研究及其他工藝探討，在70年代基本上形以銷售公司下屬廠為骨干的全國廢油再生系統(tǒng)；70年代相對穩(wěn)定，加工工藝則形成以蒸餾酸洗白土精制路線和酸洗白土蒸餾精制路線為主的工藝，但到80年代，由于大部分大型廠礦自辦廢油再生車間，一些企業(yè)以”靈活“的收購方式爭奪廢油資源，以致原各地區(qū)骨干廠收不到預(yù)計可收的廢油，各廠為生計，紛紛轉(zhuǎn)向潤滑油調(diào)和和經(jīng)營，各廠為生計，紛紛轉(zhuǎn)向潤滑油調(diào)和和經(jīng)營，而把廢油再生當(dāng)作”副業(yè)“，一年僅夏天加工幾個月，而新辦廠大部分無技術(shù)力量、無損檢測首層，而且只顧眼前既得利益，把比

10、較落后的酸土工藝也搞得更加落后，80年代后期到90年代，我國有識之士對此狀況憂心如焚，通過各種方式大聲疾呼，希望國家制定廢油再生加工策略，改變廢油工藝狀況，探討了各種無酸精制工藝，并取得了一定進(jìn)展，如出現(xiàn)可供分子中國家推廣的XXS新工藝等。鑒于以上狀況，我國廢油再生廠多為百噸級廠，千噸級廠已不多見，最大的上海潤滑油廠也僅6000t/a，而幾十噸級的廠則大大增加。再生油質(zhì)量遠(yuǎn)低于中性油水平，而再生油量則更難于統(tǒng)計，估計約為我國潤滑油量的30%?，F(xiàn)將目前主要的再生工藝簡介如下。3.1 蒸餾酸洗白土精制工藝這是一條傳統(tǒng)而古老的工藝路線，目前國內(nèi)約有2/3的廠家采用這種工藝。該工藝工藝流程較為簡單，設(shè)

11、備費(fèi)用較低，可以適用于任何類型的廢油。H2SO4加入量因油而異，一般在10%以下，白土用量也因油品質(zhì)量和再生油所要求的質(zhì)量而異，一般亦在10%以下，再生油的收率一般在80%以下，再生油質(zhì)量不高，僅能作低檔油品。這種工藝所產(chǎn)生的酸渣問題迄今未完全解決，形成了廢酸渣和廢白土、廢水的二次污染。3.2 沉降酸洗白土蒸餾工藝這條路線是70年代由上海市石油加工廠開創(chuàng)的，其主要特點在于將蒸餾和白土精制合并為一個工序，和前工藝比較，減少一個加熱高峰，節(jié)約了熱能，工藝亦較簡單。但它酸洗沉降較緩慢，洗油中可能含有一定量的酸渣，白土蒸餾后亦可能影響油品質(zhì)量，特別是目前中高檔油品比例增加，更增加了使用此工藝的難度，其

12、它弊病如前工藝，目前，全國約有1/3工廠使用此工藝。3.3 沉降蒸餾酸洗鈣土精制工藝該工藝亦是（1）的變種，其主要特點是在白土精制前，先用石灰石粉加入酸洗油中，使其中和游離H2SO4和石油磺酸，以減少價高的白土用量，待反應(yīng)結(jié)束后再加入活性白土進(jìn)行吸附精制。該工藝可以減少價高的白土用量，還有人認(rèn)為生成的石油磺酸鈣有助于內(nèi)燃機(jī)油的質(zhì)量，但該工藝油品作為其他油品的利弊則尚未見諸專論。3.4 白土高溫接觸無酸再生工藝這是近幾年來開發(fā)的無酸精制工藝，國內(nèi)有3個應(yīng)用。其特點是 取消了H2SO4精制工藝，油品經(jīng)白土予蒸餾后，即送入管式蒸餾聯(lián)合精制裝置循環(huán)加熱精制，爐管中注入水蒸汽，精制終溫為360380，添

13、加劑在高溫下和白土催化接觸中被分解，為了防止油品氧化，降溫過濾后加入約0.2%T501.該工藝再生油品質(zhì)量好，但由于該工藝實質(zhì)上是蒸餾白土精制工藝的改進(jìn)工藝，存在著白土用量大（10%）、潤滑油收率較低（一般80%）、設(shè)備腐蝕較重、爐管可能堵塞、操作條件較為苛刻等因素，故不宜于在我國全面推廣該工藝。3.5 蒸餾乙醇抽提白土精制工藝這是上海石油商品應(yīng)用研究所開發(fā)的新工藝，在淮南已有一實驗裝置。該工藝亦取消了H2SO4精制，其特點是采用乙醇對廢油進(jìn)行抽提，將含氧化合物抽提出來，在用白土精制，精制質(zhì)量較好，但由于乙醇選擇性太強(qiáng)，并未起到溶劑精制作用，而將矛盾后移，加重了白土精制的作用，增加了白土用量（

14、6%12%），減少了應(yīng)得的潤滑油收率，故未推廣。3.6 蒸餾糠醛精制白土精制工藝這是上海潤滑油廠和洛陽石化工程公司煉制所開發(fā)的工藝，已通過了技術(shù)鑒定，但尚未建工業(yè)化裝置。該工藝特點是采用深度分餾而得的餾分油去糠醛精制，溶劑比據(jù)餾分油不同為1.53.5：1，然后再去白土補(bǔ)充精制即可獲得N5主軸油，100SN，350SN,650SN基礎(chǔ)油，抽出油可制70號工業(yè)齒輪油和11號汽缸油。產(chǎn)品綜合收率達(dá)95%，其中潤滑油達(dá)75%，抽出油12%，故該工藝具有收率高、質(zhì)量好的有點。但是由于該工藝采用了傳統(tǒng)的蒸餾和糠醛精制工藝設(shè)計，工藝流程和設(shè)備復(fù)雜，投資偏高，只宜于大處理量連續(xù)生產(chǎn)，投資回收年限即使按調(diào)成品油

15、計亦達(dá)4.25年，筆者認(rèn)為，在我國廢油管理體制下，該工藝不可能工業(yè)化。3.7 沉降絮凝白土精制工藝這是北方交大、銷售公司商研所開發(fā)的工藝，其特點系將沉降后油用絮凝劑將廢油中的碳粒、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、油泥等凝結(jié)，通過離心過濾除去，過濾出的濾渣可作為墨原料。該工藝也甩掉了H2SO4精制，但由于絮凝只解決了部分油泥和炭粒，廢油中大部分非理想組分并未得到精制，也產(chǎn)生了矛盾后移問題，故油品質(zhì)量欠佳，需和好油混兌使用。該工藝需解決另一難題是尚未找到一種可以通用的絮凝劑，以及絮凝溶劑回收問題，故迄今尚未見到用此工藝進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)的報導(dǎo)。3.8 其它工藝我國有少數(shù)單位因油品質(zhì)量較好，也采用一些簡易工藝對廢油進(jìn)行處

16、理，處理后油品降質(zhì)使用。這些工藝有沉降法、吸附法、堿洗法、過濾過、蒸餾白土精制法等。但對含有輕質(zhì)油、水份、大量添加劑和雜質(zhì)的劣質(zhì)廢油尚未見用這些方法再生的報導(dǎo)。以上工藝簡述表明，我國廢油再生加工狀況不盡人意，體現(xiàn)了我國目前側(cè)重眼前經(jīng)濟(jì)效益的特點，與國外相反，向小型化、工藝保守化發(fā)展，對于處理廢油帶來的廢酸渣、廢白土、廢水、廢氣等二次污染問題，基本束手無策或少人問津，對于所探討的無酸精制新工藝，亦是舉步維艱，不盡人意，難于推廣。究其原因，除了新工藝本事卻有欠缺外，關(guān)鍵還是與我國廢油回收和再生加工策略有關(guān)，需從廢油再生體制和工藝本身兩方面來探討次課題，從某種意義上講，前者比后者更為重要。只有立足點

17、問題來了，才能促進(jìn)和推廣無酸精制工藝的發(fā)展。4 廢潤滑油再生加工新工藝XXS研究對國內(nèi)外諸多工藝進(jìn)行述評的目的還是在于研究一條適合我國國情的工藝路線。針對我國廢油再生加工狀況，我們不可能照搬國外先進(jìn)工藝，單酸土落后工藝的確必須改掉，為了為嘛子孫后代，為了我國廢油再生加工業(yè)的振興，需要我們這一代解決這個問題。潤滑油科技情報站成立一年，便把廢油再生加工列為情報站的研究課題，繼而列為1991年中國石化總公司重點情報調(diào)研課題，在情報站部分成員單位協(xié)助下，筆者對此課題進(jìn)行了調(diào)研，并于1988年12月20日、1989年7月17日，1991年3月18日、1991年7月30日四次向銷售公司及有關(guān)廠、所等6個單位較交送了廢油再生新工藝的調(diào)研報告、實驗新工藝以及工業(yè)化裝置方案，并于1994年5月1日實現(xiàn)了XXS工業(yè)化裝置的投產(chǎn)。4.1 國內(nèi)外廢油再生加工工藝評估國外的地酸精制工藝要用丙烷抽提，無酸再生工藝實際是廢油預(yù)處理（沉降、丙烷脫雜物或溶劑精制）后進(jìn)行加氫精制或加氫處理，適合于大處理量裝置，投資高、操作條件苛刻，要求有熟練的技術(shù)人員和