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震动膜技术在废矿物油处理再生中的应用研究


第30卷 第6期



















2009年 12 月

震动膜技术在废矿物油处理再生中的应用研究
甘露,卢金龙


(中国瑞林工程技术有限公司,江西南昌330002)

[摘

要]对国内外几种废矿物油处置工艺进行了分析比较,发现大部分工艺较难达到节能环保的要求,介绍

一种应用广泛、成熟可靠、环保节能的新型废矿物油再生技术一震动膜废油处理工艺。该技术已在香港地区得 到广泛使用,具有良好的应用前景。
?

[关键词]废矿物油;处理工艺;危险废物;震动膜
中图分类号:X785
Study
on

文献标识码:B

文章编号:RD4-4345(2009D6-0024-03
Technology in

Application of Vibratory

Membrane

Waste Mineral

Oil Disposal and Regeneration

GAN Lu.LU Jin-long

(China
Abstract

Nerin Engineering

Co.,Ltd.,Nanchang,Jiangxi 330002,China)
waste

In comparison of foreign and domestic design methods for treatment of
cannot

mineral oil,it is found that

at

present the

majority

of processes

satisfy relevant energy saving
new

and

environmental requirements.In this paper a widely used,proven,reliable,

environmental

and

energy saving

type

waste

mineral oil regeneration technology,i息vibratory membrane
sees

waste mineral oil treatment

process,is introduced.This

technology has already been widely used in Hong Kong and

good application prospects.

Keywords

waste

mineral oil;treatment process;hazardous

waste;vibratory membrane

矿物油在使用过程中由于受被外来杂质污染、吸 水、高温热分解、氧化等因素影响,而失去原有的用途 特性则成为了废矿物油。废矿物油种类繁多,根据用

展迅速增大。石油资源的日益楠强及油价的不断匕涨,废 矿物油的再生利用也受到了世界各国的高度重视。 1

途可分为废机油、工业润滑油、液压油、煤油、油泥等。
废矿物油常含有多种毒性物质.如多氯联苯(PCBs)和为 改善油料性能而添加的重金属及含氯、硫、磷等添加

废矿物油再生利用技术现状湖

剂,这些物围毛足五乳k的致癌和致突变化合物。随捌废
矿物油对生态环境及生命体具有严重毒害性,如果废
矿物油倒人土壤,可导致植物死亡,如进入饮用水源, 则l t废油可污染100万t饮用水。为此国家环保总局

1.1国外工艺技术情况

①常减压蒸馏—多种溶剂精制-力Ⅱ氢精制。利用混 合溶剂(正丁醇:异丙醇:甲乙酮=50%:25%:25%)3:l对废
矿物油进行萃取、去杂质、溶剂精制减压蒸馏、再加氢 精制得到润滑油组分。 ②薄膜蒸发器高真空蒸出再生油—加氢精制。废矿

《国家危险废物名录》将废矿物油列入第八类危险废
物(HW08),并明确规定废矿物油的产生、运输、处置均 需按照国家及省市的有关环保要求,进行申报登记、 运输时按照规定办理转移联单、处置企业办理危险废

物油先经薄膜蒸发器真空蒸出油馏分,再进行加氢精制
得到润滑油。

③化学药剂脱金属_360℃热处理一白土床过 滤—加氢精制。用细粉状金属钠与废矿物油混合反应除

物经营许可证,且其产生企业必须将上述物质交由具
有废矿物油处置经营许可证单位进行处置【q。 中国废矿物油市场容量、潜力随着我国经济的发

去添加剂、氧化物等,再常压蒸馏除去反应物经白土床
过滤。再进行加氢精制得到润滑油。

作者简介:甘露(198螂,主要从事环境工程设计工作。
万方数据

收稿日期:2009-07-31

第6期

震动膜技术在废矿物油处理再生中的应用研究

.25.

④真空闪蒸出轻油—金属钠聚合除去残渣—薄
膜蒸发器高真空蒸出轻、中、重润滑油。 这些再生工艺的共同点是都有加氢精制工序,产 率较高,产品质量好,但投资大,工艺条件要求高,设备 复杂。需要操作水平很高的技术工人。其中,溶剂处理

汽油、柴油先从塔顶蒸馏出来,再减压蒸馏可以蒸馏出

基础油扃沸点残渣留在釜底,可作为燃料或其它用途。
⑥膜过滤法工艺。由香港Dunwell公司开发.目前 在香港90%的废油回收采用是该种方法。其特点:在通

过膜过滤之后。污染物如水份、灰炭、金属及残余添加

还要增加污水处理的负担加氢精制若非大规模连续生
产也难以实现.一般再生规模在5∞100 kt/a以上。
1.2国内工艺技术情况 ①蒸馏—酸洗一白土精制工艺。该工艺流程简单、

剂含量将大幅降低并且其过滤液油品本身的物理指标
将不会有重大改变。主要因为其在过滤时之温度并没
有大幅加温.只是:睁温度稍为提升至80-90℃.以将残

余之水份蒸发并降低进料粘度以提升过滤速度。但处 理废油粘度在70--80 cat范围,重质油不能分离。

设备投资少。尽管可以获得再生油饵存在白土用量大、
生产周期长、产品质量不稳定、能耗大、设备腐蚀严重

等问题:目硫酸精制时产生黏稠黑色的难以处理的酸渣。

2废矿物油再生利用技术比较

同时还产生刺激性很强的酸性sO:气体对环境有相当
严重的污染。现该类方法已经被国家明文禁止。

国外①@工艺的优点是废矿物油回收率高,成品
再生润滑油品质好元环境污染产生.产品可以跟原工
业生产的润滑油具有同等性能参数.具有很好市场竞争
能力。但是均有加氢精制工序,要求生产规模必须达到
50

②白土高温接触无酸再生工艺。近几年来开发的
无酸再生工艺。国内已有3个厂采用。该工艺的特点是 取消了硫酸精制过程,废矿物油经白土预蒸馏后.送人 管式炉—蒸馏釜联合精制装置中循环加热精制。炉管 中注入水蒸汽。加热温度为360--380℃。为防止油品氧

kt/a以上’并且工艺流程复杂,操作控制要求高,一次

性投资高。资金回收周期长经济效益低。按照我国目前
废矿物油回收体系的实际情况彳艮难收集到50 kt/a以

化降温过滤后加入约02%的添船刺T501。该过程的优 点是再生油质量好。但由于是重油一白土精制的改进

上废矿物油。因此国外工艺技术方案在我国现阶段应
用存在实际困难。

工艺做存在白土用量大(>lo%)、收率低(.,80%)及设备
易腐蚀、操作条件苛刻的缺点。 ③蒸馏—溶剂抽提一白土精制工艺。该工艺是上 海石油商品应用研究所开发的废矿物油再生新工艺, 在淮南已有试验装置。该工艺特点是取消硫酸精制,采

国内①工艺的优点是技术成熟,投资少,工艺简单,
缺点是回收的再生油成色不好.回收利用率低,二次污 染物多,必须进行二次处理.已由国家法规禁止使用。

②—④工艺取消酸化处理,二次污染物产生量相对少,

用乙醇或糠醇对废油进行萃取粥合氧化合物萃取出来。 然后再用白土精制。该过程再生油质量好但由于乙醇
或糠醇选择性强,并没有起到溶剂精制的作用,加大白

回收率相对高再生油成色较好且经济效益均差不多。
但多处于试验阶段,教:术不是很成熟。⑤工艺回收率高,

产品质量好通用性强,主要问题是能耗高。⑥工艺目
前环保效果最好,能耗低,回收率高,再生油成色好,没有
二次污染产生,符合我国环保产业的有关法律法规。缺

土用量减少润滑油收率而没有推广应用。
④xxs废矿物油再生新工艺。大连中华润滑油开
发中心研究出工艺简单、安全可靠、操作费用低、污染 少、产品质量好、装置灵活、适用性强的XXS废矿物油

点是该法不适应处理高黏度的废矿物油。

再生新工艺。该工艺特点是用发烟硫酸酸洗,中和,白 土精制,二级过滤,加增效剂,再调和得润滑油。XXS废
矿物油再生新工艺已在长春、沈阳、大连、保定等地进

3震动膜技术介绍171
3.1震动膜技术简介 震动膜借助超频震动,在薄膜表面产生剪切力.从 而减少淤塞.提高浓缩比。根据膜的选择透通性和膜孔

行了试验取得较好的效果。现有2个2 000-3 000 的XXS废矿物油再生厂在新建中。

t/赧

径大小不同.可以将不同粒径的清油、重质油分开,清油
得到分离.重质油则被浓缩.在废油分离浓缩过程中不

⑤高温蒸馏法。该法是利用废油沸点不同将物质
分离,该技术简单可靠。蒸馏既可以在净化中脱水,又可
以在炼制中脱轻油,以及将废润滑油分割成兀。个基础油 馏分,还能将废油中的沥青质、胶质、添加剂、金属盐等

发生相变和化学反应。其特点是环保、能耗少,且不需

要加入药剂产品质量优良。震动膜技术与目前常见废
矿物油再生工艺的技术比较见表l。

留在蒸馏残渣中,与基础油分离。废油经加热,低沸点的

万方数据

.26.

















究——一多30卷

3.2震动膜废机油再生工艺 废油回收工艺适用的处理对象是车用润滑油、工

到储槽罐区初级润滑油储槽旭可通过白土装置进行再
精制,可以得到脱色高品质润滑油,出油理化性质见表2。
表2废油处理前后理化分析

业液压油或同类油品粘度在40[℃约70--80 cst。设计回
收的主要产品分为两类:废油在经过处理后将分成50%。 80n/於AE20等级清油、20%~50%SAE50等级浓缩浊少

于慨是固体沥青。SAE20级男崤油可按照市场需要加工
成初级润滑油、高级燃料油和其它油品。以较高价格出

售,而SAE50级别浓缩油可作为燃料或作为沥青调和 油出售。废油回收工艺流陧女11图l所示。

际司 L----—-—-J


3.3震动膜技术的优势 震动膜工艺的最大优点是减少二次污染、占地少、 低耗能、稳定性高、连续性生产、产品质量优良。

(1)达到较高的环保要求二次污染小。该工艺采用
的是纯物理性过滤方法,避免使用外加化学品或高温, 因此可减少污泥产生。主要污泥来自收集回来的沙石
田1工艺流程

固物。避免使用高温还可减少大量有害有味气体排放。 亦可避免破坏润滑油的碳氢链。少量的有机废气可用

首先储罐区的废矿物油经输送泵送到沉降罐自 然沉降,进行初步分离水和大颗粒固体,然后泵送到 闪蒸罐进行升温脱水,温度控制在90℃,含水量控制在 低于1%舌进入震动膜。真空脱水时有微量的水和低沸
有机气体可能被抽出。用冷凝器冷却,冷凝水收集后处

活性碳吸附’或用冷凝法抽取。转往污水系统处理。
(21连续生产及抗堵塞功能高。连续生产达两周维

持稳定通量停产后也可完全恢复通量。
f3_)处理规模可弹性扩充。震动膜是以组合形式设

理’气体通过活性炭吸附后排放。脱水后的废油温度约

计.单台震动膜占地小。配套设备比较简单,可随时按处
理量增加膜组件而不影响整体设计。

80-85℃通过泵经过篮式过滤器后进入震动膜。经膜 过滤后废油分成清液和浓缩液,清液是初级润滑油,粘
度@40 oC约40--45 cst,浓液是黑色比较粘的润滑油,粘 度@40。c约130--140 cat。部份浓液仍可经过离心机返 回进料罐,离心机可将胶质固体颗粒分离。使进料液的 沥青含量降低.提高过滤速度。回收后的初级润滑油收

洲氐耗能。因此整个系统耗能较低、节能效果好。
工艺最高温度在90 oC以下,不需达到气化所需的潜能, 泵压在3 ̄5
kg/cm2。

酽品品质优良。经震耐惜毛过滤出的产品.可狄化验
报告得知磷、锌、钙大幅降低,显示残余添打哜0已被分离。
(下转第29页)

集到初级润滑油缓冲罐.根据市场睛况,部分直接泵送 万方数据

第6期

浅谈尾!三堡垫查

.29.

通过表2分析可见排山楼金矿采用干堆法在基建
期投资比传统水力冲填法多389万元牟:运营成本比传 统水力冲填法多109万元但是通过节约用水和回收尾 液中有价值成分,节约水费50.7万元。节约药剂费用约
217万元。多回收黄金价值162万元。干堆法每年可比 传统水力冲填法多获得价值310.7万元,不仅更快地

矿高浓缩尾矿入库项目和河北省迁安市蔡园镇金岭

铁矿干堆尾矿库等一批项目建设运行,标志尾矿干堆
技术从最初的黄金行业逐渐发展到其它矿山行业.在

我国政府大力推行环境保护和节能减排的政策号召
下.在北方干旱缺水地区和有条件的矿山企业实施尾矿

干堆的贮存方式对于保护当地环境.实现当地经济的
可持续发展具有很重要的意义。

回收了基建期的投资。投产后每年仍然可以获得更好
的经济效益日。

参考文献

5结语
随着我国采掘业的不断发展,辽宁鞍山齐大山铁

11]邢万芳盒.英豪熟香.黄金尾矿干堆技术若干问题探讨口】.有色金属

矿山部黼8.(1X

田迟春霞就强尾矿于堆技术探讨口】.黄金剑D2,23(0吼

篁望篁篁箜篁篁篁簧藿肇篁篁篁鲎篁篁篁望箩篁篁箜篁望望篁蟹簧篁筻望篁鳖箩望望望篁笮望篁竖望篁簟

(上接第26页)

蒸馏法为辅助设施处理黏度高和低黏度的废矿物油。

●6江艺技术经济参数较好,回收期快。一般废油直
接处理成本(不含原料收集费与人工费)为450元,t清
参考文献 【l】廖蔚峰,慎义勇废矿物油的处理处置Ⅱl中国资源综合利用瑚哦讲
(1缸17-18. 冈 p】

液由电耗、加热、清洗药剂、模组件更换几部分组成,其
中主要握澎辫强塑触妨牝约占80%。其产品质量优良.一
般在1至2年内便可实现成本回收。

戴钧探废润滑油再生p叫E京:中国石化出版,t.2000.
郭大光废润滑油再生工艺技术Ⅱl当代化工2003'32协lOl一102.

4结论
随着工业的发展,废矿物油的产生量将持续增长。 其带来的环境等问题也会日益严重。在目前我国废矿物



刘发起废润滑油再生工艺技术研究与应用叽贵州化工-2004,29圆:
8_9.



任天辉,王大璞.废润滑油再生加工技术田.中国资源综合利用.
2000,(3):8-12.

【q杨宏伟周内外废润滑油的再生口l润滑油'20062l回舢11.
c71
Daniel M.Cheng.Breakthrough Technology of Vibratory Membrane and

油难以大规模收集与高环保政策要求的背景下震动膜
作为一种具备处理规模调节能力'节能环保的废矿物油



Cost,Innovative
in

Thermal(VMAT)Approach

Waste Oil

资沥吼椎朝印I用工艺是合适的选择。建议废油黏度向0。
80est@40。C范围内采用震动膜过滤法再生工艺.减压

Reeovery/Recyclinr-A Worldwide Trend口lPr∞eedin轳of the 8th
Annual Fuels&tubes Asia Conference and Exhibition2002.

万方数据


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