廢潤(rùn)滑油再生技術(shù)與研究進(jìn)展_圖文

1、第 29卷第 3期 2010年 9月 武 漢 工 業(yè) 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) Journa l o f W uhan P olytechn i c U n i versity V o l 29N o 3Sep 2010收稿日期 :2009 09 07.作者簡(jiǎn)介 :劉建芳 (1979 , 女 , 講師 , E ma i :l jianfang66126. com.基金項(xiàng)目 :國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 (50875188; 武漢工業(yè)學(xué)院校立青年基金項(xiàng)目 (08Q29.文章編號(hào) :1009 4881(2010 03 0038 06DO I :10. 3969/.j issn . 1009 4881. 2010.

2、 03. 010廢潤(rùn)滑油再生技術(shù)與研究進(jìn)展劉建芳1, 2, 趙 源 2, 顧卡麗 2, 李 健2(1. 武漢工業(yè)學(xué)院 生物與制藥工程學(xué)院 , 湖北 武漢 430023;2. 武漢材料保護(hù)研究所 , 湖北 武漢 430030摘 要 :按照廢油再生技術(shù)發(fā)展的先后順序 , 將廢油再生工藝統(tǒng)籌劃分為酸 白土工藝法 、 蒸 餾 白土工藝法以及蒸餾 加氫工藝法 , 并對(duì)其發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了概述 , 對(duì)各種類(lèi)型工藝方法的 優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了說(shuō)明 。 重點(diǎn)闡述了廢潤(rùn)滑油再生技術(shù)的新進(jìn)展 分類(lèi)再生添加劑方法的基本 原則以及預(yù)研結(jié)果 。 四球摩擦試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)結(jié)果表明分類(lèi)再生添加劑方法可以使廢潤(rùn)滑油摩 擦學(xué)性能達(dá)到甚至超過(guò)新

3、油關(guān)鍵詞 :廢潤(rùn)滑油 ; 再生添加劑 ; 摩擦學(xué)性能中圖分類(lèi)號(hào) :TE 26. 39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :BW aste lubricati ng oil regeneration tec hnol ogy and research progressLIU J ian fang 1, 2, Z HAO Yuan 2, GU K a li 2, LI J ian2(1. School of B i o l o gy and Phar m aceutical Eng i n eeri n g , W uhan Po l y technic U niversity , W uhan 430023, Ch

4、i n a ;2. W uhan Research Institute o fM aterial Protection, W uhan 430030, ChinaAbstrac:t W aste o il recycli n g tecnho logy i n accordance w ith the o r der can be divided generally i n to ac i d clay cra f, t distillation clay craft la w s and d istillation hydrogenation o f la w. Its deve l o p

5、m ent is outli n ed on t h e various types o f process m ethod to descri b e t h e ir advantages and disadvantages . Focused on w aste lubricati n g oil recycling techno l o gy process C lassificati o n regeneration add iti v e m ethod , and its basic pri n c i p les and preli m i n ary research res

6、u lts are intr oduced m ai n ly . Four ball fricti o n tester resu lts sho w that t h e tribo l o g ica l properties of w aste l u bricating o il recycled by the c lassification regeneration additi v e m ethod can reach or exceed the ne w o il s . Key wor ds :w aste l u bricating o i; l rene w able

7、additive ; tribo l o g ical pr operty 使用潤(rùn)滑油是控制摩擦及減少磨損的重要手 段之一。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì) , 中國(guó) 2003年潤(rùn)滑油的消費(fèi) 量為 440萬(wàn) , t 約占世界潤(rùn)滑油消費(fèi)量的 11%左右 , 首次超過(guò)俄羅斯成為僅次于美國(guó)的世界第二大潤(rùn)滑 油消費(fèi)國(guó)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 , 我國(guó)潤(rùn)滑油 的消費(fèi)量越來(lái)越大 , 預(yù)計(jì) 2010年我國(guó)潤(rùn)滑油消費(fèi)量將達(dá)到 530萬(wàn) t/年 , 2020年將達(dá)到 712萬(wàn) t/年 1 2。潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸失去減 摩耐磨能力 , 一旦不能滿足工況要求時(shí)就喪失了應(yīng) 用價(jià)值而變成了廢潤(rùn)滑油。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示 , 我

8、國(guó)廢 潤(rùn)滑油占消費(fèi)油量的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界的平均水平 (先進(jìn)國(guó)家大約 45%, 2005年的廢油量就達(dá) 336萬(wàn) ,t 此量相當(dāng)于十幾個(gè)煉油廠或一個(gè)中等以上的石油基地的年生產(chǎn)量。預(yù)計(jì) 2010年廢潤(rùn)滑油量將高達(dá) 484萬(wàn) t/年 3。對(duì)如此巨量的廢潤(rùn)滑油資源的回收 再利用問(wèn)題不容忽視。顯而易見(jiàn) , 無(wú)論從保護(hù)資源、 節(jié)材 , 還是從節(jié)能、 環(huán)保角度來(lái)考慮 , 開(kāi)展廢潤(rùn)滑油 的再利用研究是利在當(dāng)代 , 功在千秋的大事。廢油其實(shí)并不廢 , 廢潤(rùn)滑油中真正變質(zhì)的只是 其中的百分之幾 4。據(jù)廢潤(rùn)滑油的分析研究表明 , 廢潤(rùn)滑油中雜質(zhì)成份僅占 1% 25%, 其主體仍為 基礎(chǔ) 油 5。 目前 , 我 國(guó)廢

9、 潤(rùn) 滑 油 的 主 要去 向 是 :焚燒或直接廢棄 , 流入下水道、 河流、 荒地 ; ! 廢潤(rùn) 滑油經(jīng)脫重金屬后直接利用 , 作為燃料 (高溫爐、 水 泥制造業(yè) 或者用作瀝青稀釋 劑、 高硫燃料的摻和 原料等 ; 簡(jiǎn)單再生 , 簡(jiǎn)單清潔處理后 (過(guò) 濾 繼續(xù) 替代使用 , 這是假冒偽 劣潤(rùn)滑油的主 要來(lái)源之一 ; #再生 (再精煉 。據(jù)估計(jì) , 一大桶 (200L 廢油流 入湖海 , 能污染近 3. 5km 2的廣大水面。被污染的 水域 , 由于油膜覆蓋水面 , 阻止了水中的溶解氣體與 大氣的交換 , 水中的溶解氧被生物及污染物消耗后 得不到補(bǔ)充 , 使水中的含氧量明顯下降 , 油膜覆蓋在

10、 水生植物的葉子上、 魚(yú)類(lèi)貝類(lèi)等水生動(dòng)物的呼吸器 官上 , 阻礙水生動(dòng)植物的呼吸 , 使整個(gè)食物鏈都受到 損害 6 7。綜合考慮廢潤(rùn)滑油的處理方式 , 其中將廢 潤(rùn)滑油脫重金屬后作為燃料使用以及將其再生為潤(rùn) 滑油兩種措施不失為廢油利用的有效手段 , 從而緩 解節(jié)能和環(huán)保的壓力。而廢潤(rùn)滑油再生利用更具有 經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效應(yīng)。1 廢潤(rùn)滑油的再生技術(shù)與研究進(jìn)展 從上世紀(jì) 7O 年代開(kāi)始 , 世界 各國(guó)逐漸提高了 對(duì)廢油再生意義的認(rèn)識(shí) , 不但通過(guò)立法明確了廢油 再生利用的必要性 , 同時(shí)制定了相應(yīng)的政策予以鼓 勵(lì) , 并且投入了相當(dāng)?shù)馁Y金對(duì)廢油再生的技術(shù)進(jìn)行 了深入研究 8。廢油總的雜質(zhì)成分較復(fù)雜

11、, 大體可 分為 11大類(lèi) 9 10:使用過(guò)程中無(wú) 意引入的機(jī)械 雜質(zhì) , 如灰塵、 泥沙、 纖維、 金屬粉末等 ; ! 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn) 滑油中的殘燃油 , 如汽油、 煤油、 柴油等輕質(zhì)油 ; 水 分 ; #碳粒 ; 碳青質(zhì) , 油焦質(zhì) ; %氧化產(chǎn)生的膠質(zhì) 及瀝青質(zhì) ; &酸類(lèi) :主要是油溶性有機(jī)酸 , 有時(shí)也含 有水溶性酸 (包括無(wú)機(jī)酸和低分子量有機(jī)酸 ; 過(guò) 氧化物和氫過(guò)氧化 物 ; (中性含氧化合物 , 包括脂 類(lèi)、 醚類(lèi)和某些羰基化合物 ; 皂類(lèi) ;添加劑消耗 后產(chǎn)生的化合物。因此要想一一除掉以上雜質(zhì)使廢 相對(duì)較復(fù)雜 , 投資較大。廢潤(rùn)滑油回收普遍采用再精煉法 , 其技術(shù)路線 為 :沉降法

12、去除較大固體雜質(zhì)與大部分水分 常壓 蒸餾將揮發(fā)性成 分分離 采用酸精制法、 溶劑 (丙 烷 抽提法 , 減壓蒸餾法或部分的采用加氫法 , 將化 學(xué)添加劑和老化副產(chǎn)物分離出 來(lái) 采用加 氫精制 法 , 并使用吸收劑如白土 , 或溶劑 (如糠醛 抽提法 , 最后分離殘留化學(xué)添加劑、 老化副產(chǎn)物和精煉反應(yīng) 產(chǎn)物 11?？v觀國(guó)內(nèi)外廢油再生工藝技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷 了酸土法 無(wú)酸法 加氫法的過(guò)程。按照廢油 再生技術(shù)發(fā)展的先后順序 , 我們可以將廢油再生工 藝統(tǒng)籌劃分為酸 白土工藝法、 蒸餾 白土工藝法 以及蒸餾 加氫工藝法。當(dāng)然 , 這樣劃分工藝方法 并非代表整個(gè)廢油再生的處理過(guò)程僅此幾項(xiàng)工藝 , 這只是

13、其中比較核心的工藝 , 工藝其前或其后會(huì)有 其它的輔助工藝。除以上工藝方法外 , 武漢材料保 護(hù)研究所顧卡麗等跨越廢油工藝處理方法 , 首次大 膽提出 廢 潤(rùn)滑 油分 類(lèi) 再生 技 術(shù)路 線 并 進(jìn)行 了 預(yù) 研 12。針對(duì)某鋼廠 1250t 鋼剪切機(jī)液壓系統(tǒng)的廢 潤(rùn)滑油 , 研制出廢潤(rùn)滑油再生添加劑 ZF , 試驗(yàn)結(jié)果 及實(shí)際投入使用 4年的狀況表明 , 簡(jiǎn)單除雜后的廢 潤(rùn)滑油加入廢油再生添加劑能夠達(dá)到甚至超過(guò)新油 的摩擦學(xué)性能。這對(duì)于廢潤(rùn)滑油精煉工藝恢復(fù)或達(dá) 到其基礎(chǔ)油原始狀態(tài)和性能的目的來(lái)說(shuō)是一個(gè)質(zhì)的 飛躍。下面介紹以上三種類(lèi)型的廢油再生處理工藝 以及新進(jìn)展廢油分類(lèi)再生添加劑方法。1.

14、1 酸 白土工藝法傳統(tǒng)的廢油再生工藝以 M einken 開(kāi)發(fā)的酸精制 工藝為主 , 其工藝流程示意圖如圖 1。前聯(lián)邦德國(guó) 有廢潤(rùn)滑再生廠 11個(gè) , 原來(lái)全部使用硫酸 白土工 藝。最大的再生廠位于多爾伯根的哈伯蘭特礦油精 制公司 , 該公 司在 20世 紀(jì) 70年代 亦是 采用的 硫 酸 白土工藝方法 , 年處理量為 6. 0+104t/年 7。 西班牙在 1997年利用此技術(shù)建立了一套 1. 2+104 t/年 7的廢油處理裝置。瑞典、 挪威、 南斯拉夫和泰 國(guó)等國(guó)在上世紀(jì)很大范圍內(nèi)都采用這種技術(shù)進(jìn)行廢 潤(rùn)滑油的再生利用。 1970年前后 M einken 工 藝在 我國(guó)得到了較快的發(fā)展

15、, 屬于全國(guó)石油公司的新建 和改建的廢油再生 廠達(dá)到了 170多家 , 在油田、 鋼 鐵、 鐵道、 化工、 林業(yè)等行業(yè)也有 50多套再生裝置。 法國(guó)石油研究院 (I FP 對(duì)現(xiàn)代廢油再生工藝技術(shù)進(jìn) ,白土工藝 , 使硫酸和白土耗量明顯減少 , 再生收率 提高了 10%8, 該工藝在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的 應(yīng)用。由 M e i n ken 工藝主要衍生發(fā)展的工藝有 :沉 降 酸洗 白土工藝 , 沉降 酸洗 堿洗 白土工 藝 , 蒸餾 酸洗 白土工藝 , 沉降 蒸餾 酸洗 白 土工藝 , 這些工藝主要是對(duì)劣化程度比較深的污染 廢油進(jìn)行再生 , 再生后油質(zhì)一般都比較好 , 可以達(dá)到 基礎(chǔ)油的標(biāo)準(zhǔn)。但

16、是該工藝明顯的不足是產(chǎn)生比較 嚴(yán)重的二次污染 , 如產(chǎn)生大量的酸性氣體二氧化硫 及大量的難以處理的酸渣、 酸水、 白土渣等 , 危害操 作人員身心健康 , 腐蝕設(shè)備、 污染環(huán)境。目前是處于 被淘汰的工藝13。 圖 1 M e i n ken 工藝流程圖1. 2 蒸餾 白土工藝法愛(ài)爾蘭雖然在 1970年才開(kāi)始搞廢油再生 , 由于 非常成功地建立了一個(gè)全國(guó)性的廢油收集服務(wù)網(wǎng) , 收集到足夠的廢潤(rùn)滑油足以支持建 立再生潤(rùn)滑油 廠。他們從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā) , 建立了兩個(gè)廢潤(rùn) 滑油再生廠 , 都采用蒸餾一白土無(wú)污染再生工藝 , 規(guī) 模在 (1. 0 1. 5 +104t/年 , 每個(gè)廠的建設(shè)總投資約

17、1. 5+106英 鎊。挪 威有 一套是 處理 量 1. 47+104t/年的蒸餾 白土再生裝置 , 用的是美國(guó)資源技術(shù)公司的技術(shù)7。羅馬尼亞的廢潤(rùn)滑 油回收由化工部石油產(chǎn)品銷(xiāo)售中心負(fù)責(zé) , 實(shí)行交舊供新的制度 , 回 收廢油量約為 6. 0+104t/年 , 占新潤(rùn)滑油消費(fèi)量的 20%左右 , 全部廢油都交給雷姆尼西一沙拉特再生 廠處理 , 該廠將該工藝流程擴(kuò)充為蒸餾一酸一固堿 白土一減壓蒸餾。中國(guó) , 在發(fā)展廢油再生無(wú)污染工 藝方面也進(jìn)行了許多 工作。 20世紀(jì) 80年代后期 , 已有兩種無(wú)污染廢油再煉制工藝在專(zhuān)業(yè)再生廠工業(yè) 化應(yīng)用成功。一種是蒸餾一萃取一白土工藝 , 萃取 使用乙醇作溶劑

18、 , 由于乙醇的萃取能力很弱 , 所以此 工藝應(yīng)用并不廣泛。另一種是高溫白土工藝 , 是將 蒸餾與白土處理合并在同一工序中 , 為達(dá)到必要的 精制效果 , 需要較高的白土精制溫度 , 現(xiàn)在有三個(gè)廠 采用此工藝。 20世紀(jì) 90年代初還發(fā)展了一種預(yù)處理 制研究所與上海潤(rùn)滑油廠共同開(kāi)發(fā)的無(wú)污染廢潤(rùn)滑 油煉制工藝 , 是將廢潤(rùn)滑油首先經(jīng)金屬絲網(wǎng)過(guò)濾機(jī) 械雜質(zhì) , 然后經(jīng)過(guò)自然沉降去除水雜 , 再經(jīng)過(guò)糠醛抽 提等一系列過(guò)程得到再生油。此工藝在減壓蒸餾之 后再加一個(gè)降膜減壓蒸餾 , 可以拔出更多的潤(rùn)滑油 餾分 , 可增加潤(rùn)滑油收率 7% 9%8。但此工藝在酸洗前沒(méi)有熱處理 , 所以酸和白土的消耗量都高且

19、 建設(shè)投資大 , 故迄今還沒(méi)有工業(yè)應(yīng)用 13。圖 2為此工藝的全流程圖。圖 2 預(yù)處理 蒸餾 糠醛 白土工藝流程圖1. 3 蒸餾 加氫工藝法減壓蒸餾是很有效的脫雜方法 , 而加氫是天然 潤(rùn)滑油加工中的重要工藝過(guò)程 , 近年來(lái)在廢油再生 中得到了廣泛的應(yīng)用 , 通過(guò)加氫可以對(duì)廢潤(rùn)滑油中 的非理想組分進(jìn)行 脫除。 KT I(國(guó)際動(dòng)力學(xué) 技術(shù)公 司 工藝過(guò)程即是將減壓蒸餾和加氫精制相結(jié)合除 去大部分雜質(zhì) 和添加劑。 KT I 技術(shù)的工 藝過(guò) 程如 下 :廢油經(jīng)常壓脫水和輕油后 , 在薄膜蒸發(fā)器 1中脫 柴油 , 然后在薄膜蒸發(fā)器 2中蒸出基礎(chǔ)油餾分 , 經(jīng)熱 處理后 , 進(jìn)行加氫補(bǔ)充精制 , 獲得再

20、生基礎(chǔ)油。工藝 過(guò)程的關(guān)鍵是由于溫度適度 , 不超過(guò) 250, , 薄膜減 壓蒸餾使熱應(yīng)力降至最低程度。有文獻(xiàn)表明 , 在二 十世紀(jì)末希臘和突尼斯分別建有一套處理量在 2. 0+104t/年 左右的 KTI 裝置?；?KT I 工藝的 CEP M oha w k 工藝在上世紀(jì) 80年代由美國(guó)研制 , 該工藝 的創(chuàng)新點(diǎn)在于高壓下通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)催化劑進(jìn)行加氫 , 特 殊手段使催化劑的壽命達(dá)到 8 12個(gè)月 , 這對(duì)工藝 過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性至關(guān)重要。 PROP 工藝技術(shù)是由菲利 浦石油公司開(kāi)發(fā)的 , 過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是在蒸餾 加氫的基礎(chǔ)上加入了化學(xué)法脫金屬以及白土床吸附殘 留的痕量雜質(zhì)。 1998年世界上最大的

21、廢潤(rùn)滑油再 精煉廠采用安全的 K leen 工藝過(guò)程 , 此工藝囊括了 以上介紹蒸餾 加氫工藝的全部關(guān)鍵技術(shù) , 它采用 常壓閃蒸脫水和溶劑 , 減壓燃油汽提塔 , 帶兩臺(tái)薄膜 蒸發(fā)器和 N i/Mo 催化劑固定床式加氫 反應(yīng)器。當(dāng) 高苛刻度操作時(shí) , 加氫反應(yīng)器能減少多環(huán)芳香烴 , 還 可將高沸點(diǎn)氯化石蠟烴脫除。目前 , 世界上最大的 最現(xiàn)代的廢 油再 煉制 裝置 均采 用 H y Lube 工 藝和 RE V I VOI L 工藝等。 H yLube 工藝技術(shù)其實(shí)質(zhì)是臨氫 狀態(tài)下的蒸餾 加氫過(guò)程 , 廢油通過(guò)該工藝的處理 即可轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油 , 再生基礎(chǔ)油可 滿足 類(lèi)基礎(chǔ)油要求

22、 , 收率 可達(dá) 70%左右 , 還會(huì)產(chǎn) 生高十六烷值和低硫柴油。 REV I V O I L 工藝技術(shù)不 污染環(huán)境 , 能夠減少能源及額外材料的消耗。該工 藝得 到 潤(rùn) 滑 油 的 收 率 達(dá) 72. 63%, 瀝 青 收 率 達(dá) 12%14。該工藝流程圖見(jiàn)圖 3 。圖 3 RE V I VOI L 工藝流程圖1. 4 分類(lèi)再生添加劑方法潤(rùn)滑油喪失減摩耐磨功能的原因是 :化學(xué)添加 劑量減少或耗盡、 磨屑量增多、 出現(xiàn)老化副產(chǎn)物 (潤(rùn) 滑油在摩擦壓力和熱作用下部分 碳鍵變化 , C19 C25, 以及 C26 C35增多 。化學(xué)添加劑量減少 , 導(dǎo) 致邊界潤(rùn)滑的減摩耐磨功能下降 ; 磨屑增加導(dǎo)

23、致邊 界潤(rùn)滑轉(zhuǎn)變?yōu)槿w磨料潤(rùn)滑 ; 老化副產(chǎn)物增加導(dǎo)致 化學(xué)添加劑功能下降。這三者的共同作用導(dǎo)致摩擦 磨損顯著增大 , 潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑功能喪失 , 棄之為廢潤(rùn) 滑油。老化副產(chǎn) 物是潤(rùn)滑油在使用過(guò)程中氧化形成 的 , 由于受到摩擦表面高溫、 高壓的作用 , 潤(rùn)滑油中 烴類(lèi)發(fā)生氧化變質(zhì) , 形成羧酸、 羥基酸、 環(huán)烷酸及酚 類(lèi) , 并溶于潤(rùn)滑油中。繼續(xù)深度氧化使得氧化產(chǎn)物 重疊形成不溶于潤(rùn)滑油中的樹(shù)脂、 膠質(zhì)及瀝青質(zhì) , 結(jié) , 是 , 潤(rùn) 滑 油 中 發(fā) 生 氧 化變 質(zhì) 的 僅 僅 是 部 分 烴 類(lèi) (1% 25%, 其余大部分 烴類(lèi) (75% 99%5仍然是潤(rùn)滑油的良好組分。因此 , 廢潤(rùn)滑

24、油再生只要 通過(guò)物理的方法去除樹(shù)脂、 膠質(zhì)及瀝青質(zhì)等不溶性 物質(zhì) , 采用化學(xué)處理去除溶于潤(rùn)滑油中的羧酸、 羥基 酸、 環(huán)烷酸及酚類(lèi) , 就有可能使之恢復(fù)到基礎(chǔ)油的性 能15。然而 , 由于商品潤(rùn)滑油中還存在著部分添加劑 , 也必須在廢潤(rùn)滑油再生過(guò)程中予以考慮。不同類(lèi)型 潤(rùn)滑油 (如 :透平油、 液壓油、 齒輪油等 中所含化學(xué) 添加劑的品種、 性質(zhì)和量是不同的 , 同一類(lèi)型不同使 用條件 (如 :一般、 中負(fù)荷、 重負(fù)荷 潤(rùn)滑油中所含化 學(xué)添加劑的品種、 性質(zhì)和量也是不同的 , 而且其潤(rùn)滑 的摩擦副的材料類(lèi)型和系統(tǒng)參數(shù)也不同 , 因而廢潤(rùn) 滑油中殘留的化學(xué)添加劑的品種、 性質(zhì)和量是不同 的。國(guó)

25、內(nèi)外傳統(tǒng)的再精煉是 采用集中處理 技術(shù)路 線 , 即對(duì)各種類(lèi)型、 并在各種系統(tǒng)條件下應(yīng)用后的廢 潤(rùn)滑油的混合液進(jìn)行再生處理 , 一次清除其所含有 的不同品種、 不同性質(zhì)和不同含量的殘留化學(xué)添加 劑、 以及老化副產(chǎn)物 , 使其恢復(fù)到基礎(chǔ)油的性能水平 和狀態(tài) , 因此 , 需要清除殘留的化學(xué)添加劑品種非常 之多 , 性能非常之雜 , 量相對(duì)較大 , 而且最后還得清 除精煉反應(yīng)產(chǎn)物 , 從而導(dǎo)致清除反應(yīng)過(guò)程十分復(fù)雜、 周期長(zhǎng)、 費(fèi)用高、 性能質(zhì)量不高 , 無(wú)疑 , 這是再精煉法 至今得不到承認(rèn) , 幾乎沒(méi)有經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的根本原因 , 也是再生廢潤(rùn)滑油質(zhì)量不高 , 不能恢復(fù)其減摩、 耐磨和承載功能的根本

26、原因16 18。基于對(duì)廢潤(rùn)滑油狀態(tài)和功能的認(rèn)識(shí)可以確定廢 潤(rùn)滑油再生的有效措施是 :清除磨屑和老化副產(chǎn)物 , 補(bǔ)充恢復(fù)化學(xué)添加劑 , 從而恢 復(fù)其減摩耐磨功 能。 為此 , 本文提出的廢潤(rùn)滑油分類(lèi)再生技術(shù)路線及其 技術(shù) 分類(lèi)再生添加劑法 , 其基本原則是 :針對(duì)不 同類(lèi)型的廢潤(rùn)滑油 , 采用沉降溶劑提取、 離心、 過(guò)濾 法 , 按類(lèi)型清除磨屑、 水、 雜質(zhì)、 膠質(zhì)和瀝青質(zhì)等 , 按 類(lèi)型補(bǔ)加再生添加劑 , 以降低總酸值 , 恢復(fù)廢潤(rùn)滑油 的減摩、 耐磨和承載功能。圖 4是廢油再生的再精 煉法與分類(lèi)再生添加劑方法的對(duì)比圖。新技術(shù)路線的核心是以分類(lèi)取代集中 , 以再生 添加劑取代再精煉 , 而其技

27、術(shù)關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)新概念的 再生添加劑以恢復(fù)廢潤(rùn)滑油的減摩、 耐磨和承載功 能。分類(lèi)再生添加劑法涉及到的一個(gè)全新概念是 :再生添加劑既能與廢油中殘留添加劑協(xié)調(diào) , 共同發(fā) ,圖 4 廢油再生工藝方法與分類(lèi)再生添加劑方 法的對(duì)照?qǐng)D產(chǎn)物相互作用 , 消除其對(duì)減摩耐磨的不利影響。 新技術(shù)路線的優(yōu)點(diǎn)是 :再生潤(rùn)滑油具有優(yōu)異 的減摩耐磨性能 , 而不是其基礎(chǔ)油的性能 ; ! 再生工 序和反應(yīng)過(guò)程簡(jiǎn)單 , 費(fèi)用低 ; 廢潤(rùn)滑油再生過(guò)程無(wú) 環(huán)境污染 ; #無(wú)需大型專(zhuān)用處理設(shè)備 , 用戶可自行再 生廢潤(rùn)滑油。有了分類(lèi)再生添加劑方法的理念后 , 武漢材料 保護(hù)研究所研究人員針對(duì)某鋼廠 1250噸鋼剪切機(jī) 液壓系統(tǒng)的廢

28、潤(rùn)滑油 , 研制出廢潤(rùn)滑油再生添加劑 ZF , 在實(shí)驗(yàn)室對(duì)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1. 5%再生添加劑 ZF 的再生潤(rùn)滑油和廢、 新潤(rùn)滑油的減摩、 耐磨和承 載能力進(jìn)行了對(duì)比評(píng)價(jià) 實(shí)驗(yàn) 12。四球機(jī)試驗(yàn)結(jié)果 表明 :對(duì)于鋼 /鋼 摩擦副 , 添加再生添加劑后的廢潤(rùn) 滑油的摩擦學(xué)性能都顯著優(yōu)于廢潤(rùn)滑油 , 甚至明顯 好于新潤(rùn)滑油。圖 5是在鋼 /鋼 摩擦副上添加再生 添加劑 1. 5%ZF 后的廢潤(rùn)滑油與新、 廢潤(rùn)滑油的摩 擦系數(shù)和磨斑直徑的比較圖。從圖 5可以看出 , 添 加再生添加劑后的廢潤(rùn)滑油的摩擦系數(shù)比廢潤(rùn)滑油 的減少了 45. 85%, 比新潤(rùn)滑油的減少了 32. 88%; 而磨損比廢 潤(rùn)滑油

29、和 新潤(rùn)滑油 的分別減 少了 25. 33%和 15. 58%。銅 /鋼摩擦副環(huán) 環(huán)面接觸 , 比壓 為 238N /cm 2, 476N /cm 2和 714N /cm 2, 加載荷試 驗(yàn)時(shí)間分別為 30m i n , 60m in 和 60m i n , 廢潤(rùn)滑油添 加再生添加劑后摩擦副的磨 損減小了 16. 15%, 其 中銅件減小了 16. 13%, 鋼件減小了 25. 00%。圖 6 . 的廢潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)銅 /鋼 摩擦副上磨損量的比較圖 (因?yàn)殇摰?磨損量非常小 , 以未添 加和添加添加劑 后的廢潤(rùn)滑油為潤(rùn)滑介質(zhì)時(shí) , 磨損量分別僅為 0. 04 m g 和 0. 03m g , 所

30、以在圖中未能表現(xiàn)出來(lái) 。圖 5 添加再生添加劑后的廢潤(rùn)滑油與新、 廢潤(rùn) 滑油的摩擦系數(shù)和磨斑直徑的比較圖圖 6 摩擦副總磨損量以及銅、 鋼磨損量的比較圖 2 結(jié)束語(yǔ)國(guó)內(nèi)外廢油再生工藝技術(shù)正朝著無(wú)污染、 環(huán)保、 資源循環(huán)利用的方向發(fā)展 , 但國(guó)內(nèi)廢油再生產(chǎn)業(yè)仍 3期 劉建芳, 趙源, 顧卡麗, 等: 廢潤(rùn)滑油再生技術(shù)與研究進(jìn) 展 43 以落后、 污染大、 回收率低的酸 白土或蒸餾 白土 10 2007 2( 23 : 75 79 , . M ohamm ad A, A l Ghout,i L in a A l A tou m. V irg in and recycled eng in e o i

31、l d ifferen tiation A spectroscopic study J . : Journal o f Env ironm ent M anagem en t 90 ( 2009 187 195 . 11 12 曼格 T, 德雷澤爾 W. 潤(rùn)滑劑與潤(rùn)滑 M . 北 京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2002 . 顧卡麗, 李健, 雷光遠(yuǎn), 等. 廢潤(rùn)滑油減摩耐 磨功能再生添加劑的探討 J. 材料保護(hù), 2008 8( 41 : 52 53 57. , , 13 14 楊宏偉, 費(fèi)逸偉, 胡建強(qiáng). 國(guó)內(nèi)外廢潤(rùn)滑油的 再生 J . 潤(rùn)滑油, 2006 6( 21: 9 11 , . 張春光, 趙淵杰, 鄧永生, 等. 廢潤(rùn)滑油再生 技術(shù)現(xiàn)狀 及行 業(yè) 發(fā)展 思路 J . 潤(rùn)滑 油, 2008 4( 23 . , 15 Sarrade S Enhanced . filtration of organic v iscous liquids by supercrit ic al CO2 add ition and fluid