CN108822953B - 一种废润滑油的高效再生处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废润滑油的高效再生处理方法，属于废润滑油回收处理技术领域。为了解决现有的废润滑油中金属离子含量高的问题，提供一种废润滑油的高效再生处理方法，该方法包括将废润滑油加入反应容器内，在含亚铜的催化剂作用下进行搅拌处理形成聚集物，再过滤分离直接去除聚集物，得到相应再生后的润滑油。本发明能够有效的实现对金属离子的分离去除，直接过滤分离，避免了乳化现象的发生，且得到的润滑油也具有总金属离子含量低的高品质效果。

Description

一种废润滑油的高效再生处理方法

技术领域

本发明涉及一种废润滑油的高效再生处理方法，属于废润滑油回收处理技术领域。

背景技术

在石油化工领域，随着国内外经济技术的飞速发展，对于润滑油产品的应用和需求也越来越高；同时，也产生了大量的废润滑油，给环境造成了巨大的危害，也造成了大量的资源浪费。

目前，国内比较成熟的废润滑油再生方法主要采用经过蒸馏、溶剂洗涤和白土精制等传统的物理方法为主，而采用加氢方法处理废润滑油的技术仍处于研究阶段，工艺并不是很理想。然而，不管是传统的废润滑油再生，还是加氢处理废润滑油的方法均存在以下的不足之处：废润滑油原料损失20％～50％，废润滑原料的利用率低；产品性质较差，色度大，仅能作为低档润滑油使用；处理过程中产生酸渣、硫化物等污染物质，处理繁琐，成本高；加氢处理后，润滑油性质改善，但光稳定性和热稳定性差，产品容易变色并发生沉淀。现有的也有采用溶剂进行絮凝分离，但采用溶剂法易出现乳化现象，不利于实际操作分离，且还需要对加入的溶剂进行回收等后处理，过程操作较复杂，不利于实际生产。如中国专利申请(公开号：CN107400556A)公开了一种废润滑油的再生方法，通过在废润滑油中加入絮凝剂，这里絮凝剂为正丁醇、异丙醇和Mg²⁺的混合物，搅拌絮凝分离后，需对收集的上层油液进行减压蒸馏回收溶剂，收集馏分，且还需加入溶剂进行精制处理。过程过于复杂，且采用絮凝剂在静置分离的过程中容易出现乳化现象，尤其是在放大的大生产过程中更为明显，这样就不利于分离和操作。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种废润滑油的高效生效处理方法，解决的问题是如何实现对废润滑油中金属离子残留进行高效快速去除再生。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将废润滑油加入反应容器内，在含亚铜的催化剂作用下进行搅拌处理形成聚集物，再过滤分离直接去除聚集物，得到相应再生后的润滑油。

由于废润滑油中具有芳烃、金属、杂原子和残碳值高的因素，尤其是锌、钙、钠、铜等金属离子的含量较高，铁离子、钙离子、钠离子和锌离子的含量各自均在1500-2000ppm，需要经过处理才能再生利用。而本发明通过直接在废润滑油中添加含亚铜的催化剂后，在搅拌状态下能够使废润滑油中的这些杂质成分在含亚铜的催化剂颗粒物的周围形成有效的聚集，相当于使润滑油液体中形成悬浮的微粒中心，在搅拌状态下加剧物质的传质效应使不断的聚集变大，形成大颗粒状的颗粒团集物，从而加快粒子的聚集变大，达到了固-液分离的效果。另外，通过加入含有亚铜的催化剂形成有效聚集，其主要因素是由于该含有亚铜的催化剂的极性正好能够促进以及废润滑油中杂质成分之间的相互作用，从而使能够以含亚铜的催化剂为中心而形成聚集效果；且采用含亚铜的催化剂由于是固体颗粒物的聚集无需进行溶剂的回收或因添加胺类等絮凝剂对润滑油品质的影响，也不易于形成乳化现象，直接进行过滤分离即可，有利于操作，提高操作的便捷性；同时，含亚铜的催化剂本身就是颗粒物在后续过滤分离的过程中也能够直接被有效的分离去除，基本不会在润滑油中引入亚铜离子或其它的负离子，使通过过滤分离除去聚集物后就能够使润滑油的品质达到较高的水平，总金属含量能够控制在350ppm以下，尤其是铜离子的含量控制在30ppm以下，钙离子的含量控制在150ppm以下；锌离子的含量控制在50ppm以下，钠离子的含量控制在200ppm以下，铁离子的含量控制在30ppm以下，总灰分去除率达到93％以上。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，对于废润滑油中含亚铜的催化剂添加的多少一般只有能够促进集聚发生的量即可，或者考虑再生的效率，也可以使添加量高一点，都不会影响对废润滑油的再生处理效果。作为优选，所述含亚铜的催化剂的加入质量为废润滑油的质量的1％～5％。能够使有效的对废润滑油中的杂质物质进行聚集去除，还可以使具有较快的处理效率和成本控制。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，作为优选，所述含有亚铜的催化剂选自含亚铜的合金、亚铜配合物和亚铜卤化物中的一种或几种。能够有效的以含亚铜离子的催化剂为中心进行聚集变大，从而达到有效分离去除的目的，对金属离子的残留具有更好的去除能力，尤其是对锌、钠和钙的含量去除。作为更进一步的优选，所述亚铜卤化物选自氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜。这里采用氯化亚铜或溴化亚铜等卤化物具有更好去除能力，主要是氯化亚铜或溴化亚铜或碘化亚铜的极性大小能够与废润滑油的各杂质物质形成相互作用的综合效应的协同作用，这里主要起聚集作用的是以亚铜离子为主要促进作用，能够更有效的促进其聚集形成团聚而达到分离去除的目的。尤其对金属铜、锌、钠和钙离子的含量有更高效的去除能力，使总灰色的去除率达到96％以上。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，作为优选，所述搅拌处理的温度为20℃～60℃。在保证能够形成有效聚集的同时，基本上在较低的温度条件下进行，有利于实际操作。另一方面，由于温度过高，尤其是超过60℃后，会使团聚效率降低，不利于实际生产操作，还可能是由于温度过高之后，会产生一定的热动力学作用而影响团聚的效率。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，作为优选，所述搅拌处理的搅拌速度为1000r/min～4000r/min。通过搅拌速度的作用，在搅拌剪切力的作用下，能够促进团聚的形成，有利于加快团聚，提高再生的效率。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，作为优选，所述含亚铜的催化剂中还含有铜的卤化物，所述铜的卤化物的含量为含亚铜的催化剂的质量的0.1％～0.5％。通过添加少量的铜的卤化物能够更好的提高去除率，进一步的保证润滑油的品质。这里的铜的卤化物可以是氯化铜、溴化铜或碘化铜。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，在过滤分离处理之后还可以包括吸附处理，采用的吸附剂进行吸附目的在于提高润滑油的品质。作为进一步的优选，所述过滤分离处理后包括采用三氧化二铝、白土或粘土进行吸附处理。通过吸附处理能够更好的除去油相中可能存在的少量杂质，进一步提高润滑油的品质。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，作为优选，所述废润滑油预先经过机械杂质的处理形成无机械杂质的废润滑油。目的是为了方便后续的分离，提高含亚铜的催化剂加入后的团聚能力，避免机械杂质对亚铜催化剂的影响。

在上述废润滑油的高效再生处理方法中，作为优选，所述无机械杂质的废润滑油再采用甲基四氢呋喃甲醇进行预絮凝处理得到相应的预处理废润滑油。先采用四氢呋喃甲醇进行预絮凝再生处理，能够预先去除废润滑油中的主要杂质，使废润滑油中的杂质上对较少后，再采用含亚铜的催化剂处理具有更好的处理效果。对于采用四氢呋喃甲醇进行预处理的方式可以采用本申请人在专利文献(专利号：ZL201511031611.3)，名称为一种废润滑油的再生处理方法的全文引用，也可以采用本申请人在专利文献(专利号：ZL201511032922.1)，名称为一种废润滑油的电化学再生处理方法的全文引用。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明通过在废润滑油中添加含亚铜的催化剂并在搅拌状态下能够以其为中心形成团聚物，从而实现有效的分离去除，且得到的润滑油也具有品质高的效果，总金属含量能够控制在350ppm以下，尤其是铜离子的含量控制在30ppm以下，钙离子的含量控制在150ppm以下；锌离子的含量控制在50ppm以下，钠离子的含量控制在200ppm以下，铁离子的含量控制在30ppm以下，总灰分去除率达到93％以上。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。

实施例1

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油38.8g，经测试该废润滑油中铜离子含量为200ppm，钙离子含量为1500ppm，钠离子的含量为1834ppm，锌离子的含量为1987ppm，铁离子的含量为570ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加氯化亚铜粉末，使氯化亚铜的添加质量为无机械杂质的废润滑油质量的1％，在常温条件下进行搅拌处理1小时，搅拌处理的转速为1200转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去聚集物，分离出的油渣可以作为沥青再利用，得到相应的再生后润滑油36.9g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<300ppm，总灰分的去除率≥96％，铜离子的含量为26ppm，钙离子的含量为124ppm，钠离子的含量为85ppm，锌离子的含量为30ppm，铁离子的含量为28ppm。

这里还可以进一步的将再生后的润滑油进行吸附处理，具体为将过滤分离处理后收集的液体润滑油再加入三氧化二铝进行吸附处理，三氧化二铝的加入量为2％，过滤，得到进一步的高品质再生润滑油。吸附处理后的再生润滑油的品质为：总金属含量<280ppm，总灰分的去除率≥97％，铜离子的含量为23ppm，钙离子的含量为117ppm，钠离子的含量为81ppm，锌离子的含量为28ppm，铁离子的含量为25ppm。从结果可以看出，这里对于杂质的去除主要还是在于前一步采用氯化亚铜处理的效果非常明显。

实施例2

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油41.2g，经测试该废润滑油中铜离子含量为212ppm，钙离子含量为1140ppm，钠离子的含量为1741ppm，锌离子的含量为1754ppm，铁离子的含量为586ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加氯化亚铜粉末，使氯化亚铜的添加质量为废润滑油质量的2％，在20℃-25℃的条件下进行搅拌处理2.0小时，搅拌处理的转速为1000转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去聚集团，分离出的油渣可以作为沥青再利用，得到相应的再生后的润滑油39.8g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<350ppm，总灰分的去除率≥97％，铜离子的含量为31ppm，钙离子的含量为150ppm，钠离子的含量为77ppm，锌离子的含量为42ppm，铁离子的含量为29ppm。

这里还可以进一步的将再生后的润滑油进行吸附处理，具体为将过滤分离处理后收集的液体润滑油再加入白土进行吸附处理1.5小时，白土的加入量为收集的液体润滑油的质量的3％，过滤，得到进一步的高品质再生润滑油。吸附处理后的再生润滑油的品质为：总金属含量<300ppm，总灰分的去除率≥97.5％，铜离子的含量为27ppm，钙离子的含量为126ppm，钠离子的含量为62ppm，锌离子的含量为38ppm，铁离子的含量为26ppm。

实施例3

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油42.5g，经测试该废润滑油中铜离子含量为230pp，钙离子含量为1470ppm，钠离子的含量为1715ppm，锌离子的含量为1658ppm，铁离子的含量为568ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加溴化亚铜粉末，使溴化亚铜的添加质量为废润滑油质量的5％，在30℃-35℃条件下进行搅拌处理1.0小时，搅拌处理的转速为2000转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去聚集物，分离出的油渣(固体物)可以作为沥青再利用，得到相应的再生后润滑油40.8g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<290ppm，总灰分的去除率≥97％，铜离子的含量为30ppm，钙离子的含量为112ppm，钠离子的含量为81ppm，锌离子的含量为27ppm，铁离子的含量为27ppm。

这里还可以进一步的将再生后的润滑油进行吸附处理，具体为将过滤分离处理后收集的液体润滑油再加入粘土和白土的混合物进行吸附处理1.0小时，这里白土和粘土的混合物加入量为收集的液体润滑油的质量的3％，过滤，得到进一步的高品质再生润滑油。将得到的润滑油再进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<275ppm，总灰分的去除率≥97.3％，铜离子的含量为28ppm，钙离子的含量为110ppm，钠离子的含量为79ppm，锌离子的含量为26ppm，铁离子的含量为25ppm。

实施例4

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油39.5g，经测试该废润滑油中铜离子含量为260ppm，钙离子含量为1452ppm，钠离子的含量为1724ppm，锌离子的含量为1756ppm，铁离子的含量为576ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加氯化亚铜和氯化铜的混合粉末，使混合粉末的添加质量为废润滑油质量的3％，这里氯化铜为氯化亚铜的质量的0.1％，在35℃-40℃条件下进行搅拌处理2.0小时，搅拌处理的转速为4000转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去絮凝物，分离出的油渣可以作为沥青再利用，得到相应的再生后润滑油37.8g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<265ppm，总灰分的去除率≥97％，铜离子的含量为26ppm，钙离子的含量为112ppm，钠离子的含量为52ppm，锌离子的含量为28ppm，铁离子的含量为31ppm。这里氯化铜的加入对钙和钠离子的去除率也有所提高。

进一步的将再生后的润滑油进行吸附处理，具体为将过滤分离处理后收集的液体润滑油再加入三氧化二铝进行吸附处理，三氧化二铝的加入量为2％，过滤，得到进一步的高品质再生润滑油。将得到的润滑油再进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<250ppm，总灰分的去除率≥97％，铜离子的含量为28ppm，钙离子的含量为108ppm，钠离子的含量为49ppm，锌离子的含量为27ppm，锌离子的含量为25ppm。

实施例5

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油39.5g，经测试该废润滑油中铜离子含量为285ppm，钙离子含量为1242ppm，钠离子的含量为1624ppm，锌离子的含量为1546ppm，铁离子的含量为572ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加氯化亚铜和氯化铜的混合粉末，使混合粉末的添加质量为废润滑油质量的3％，这里氯化铜为氯化亚铜的质量的0.5％，在35℃-40℃条件下进行搅拌处理2.0小时，搅拌处理的转速为3000转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去聚集物，分离出的油渣可以作为沥青再利用，得到相应的再生后润滑油37.8g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<270ppm，总灰分的去除率≥97.5％，铜离子的含量为28ppm，钙离子的含量为115ppm，钠离子的含量为49ppm，锌离子的含量为31ppm，铁离子的含量为28ppm。这里氯化铜的加入对钙和钠离子的去除率也有所提高。

进一步的将再生后的润滑油进行吸附处理，具体为将过滤分离处理后收集的液体润滑油再加入三氧化二铝进行吸附处理，三氧化二铝的加入量为3％，过滤，得到进一步的高品质再生润滑油。将得到的润滑油再进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<255ppm，总灰分的去除率≥97.6％，铜离子的含量为27ppm，钙离子的含量为112ppm，钠离子的含量为47ppm，锌离子的含量为30ppm，铁离子的含量为25ppm。

实施例6

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油40.2g，经测试该废润滑油中铜离子含量为142ppm，钙离子含量为1554ppm，钠离子的含量为1539ppm，锌离子的含量为1751ppm，铁离子的含量为567ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加含亚铜的合金粉末(含氧化亚铜的合金)，使含亚铜的合金的添加质量为无机械杂质的废润滑油质量的3％，在常温条件下进行搅拌处理2.0小时，搅拌处理的转速为1100转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去聚集物，分离出的油渣可以作为沥青再利用，得到相应的再生后润滑油38.6g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<350ppm，总灰分的去除率≥93％，铜离子的含量为43ppm，钙离子的含量为137ppm，钠离子的含量为74ppm，锌离子的含量为48ppm，铁离子的含量为32ppm。

实施例7

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油39.4g，经测试该废润滑油中铜离子含量为152ppm，钙离子含量为1459ppm，钠离子的含量为1469ppm，锌离子的含量为1673ppm，铁离子的含量为579ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加亚铜配合物颗粒粉末(含氧化亚铜的合金)，使亚铜配合物的添加质量为无机械杂质的废润滑油质量的4％，在常温条件下进行搅拌处理1.5小时，搅拌处理的转速为1200转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去聚集物，分离出的油渣可以作为沥青再利用，得到相应的再生后润滑油37.8g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<350ppm，总灰分的去除率≥94％，铜离子的含量为47ppm，钙离子的含量为146ppm，钠离子的含量为68ppm，锌离子的含量为47ppm，铁离子的含量为29ppm。进一步的还可以进行后处理加入吸附剂进行二次净化处理。

实施例8

本实施例中先采用四氢呋喃甲醇进行再生处理，具体采用专利文献(ZL201511031611.3)的再生方法进行预絮凝再生处理，再添加氯化亚铜进行二次再生处理。具体为：

选取相应的废润滑油，经过采用常规方法测定，废润滑油中磷的含量为3671ppm，然后，直接将废润滑油和四氢呋喃甲醇按比例加入反应器中，最好使四氢呋喃甲醇溶剂与废润滑油的体积比为1.5：1，然后，控制搅拌速度在1000转/分钟且在常温的条件下进行搅拌混合1h，然后，进行静置处理8h后使分层，将下层絮凝的油渣相分离，当然，分离出的油渣可以作为沥青进行利用，而将收集的上层润滑油相通过三相离心机采用三相离心的方式进行相分离处理，去除较大颗粒的固体物后，再进行减压蒸馏回收四氢呋喃甲醇溶剂，其中，减压蒸馏的温度90℃，压力控制在-0.1MPa，得到再生后的润滑油。对相应的质量指标进行测定，其中，再生后的润滑油中总金属含量<200ppm，总灰分的去除率>90％，磷的含量为158ppm。

再将得到的再生后的润滑油选取42.1g，再直接添加氯化亚铜粉末，使氯化亚铜的添加质量为再生后的润滑油质量的2％，在常温条件下进行搅拌处理1小时，搅拌处理的转速为1200转/分钟，搅拌处理结束后，直接进行过滤分离处理除去聚集物，得到相应的再生后润滑油41.3g。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，总金属含量<200ppm，总灰分的去除率≥96％，磷的含量为98pm，铜离子的含量为18ppm，钙离子的含量为95ppm，钠离子的含量为75ppm，锌离子的含量为21ppm，铁离子的含量为25ppm。

比较例1

为了说明本发明采用亚铜的卤代物具有较好的去除效率和能力，本比较例通过采用其它盐替代进行实施。本比较例以氯化铁进行比较说明，具体如下：

选取相应的废润滑油，经过预处理除去废润滑油中的机械杂质使得到相应的无机械杂质的废润滑油，经测试该废润滑油中铜离子含量为260pp，钙离子含量为1240ppm，钠离子的含量为1246ppm，锌离子的含量为1542ppm，然后，在无机械杂质的废润滑油中直接添加三氯化铁粉末，使三氯化铁的添加质量为废润滑油质量的3％，在35℃-40℃条件下进行搅拌处理2.0小时，搅拌处理的转速为2000转/分钟，搅拌处理结束后，这里颗粒物聚集不明显，过滤分离，得到再生后的润滑油。将得到的润滑油进行相应的指标测试，结果表明，铜离子的含量为241ppm，钙离子的含量为1212ppm，钠离子的含量为1185ppm，锌离子的含量为1478ppm。基本上不能达到聚集去除的目的。

本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (10)

1.一种废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将废润滑油加入反应容器，在含亚铜的催化剂作用下进行搅拌处理形成聚集物，再过滤分离直接去除聚集物，得到相应再生后的润滑油。

2.根据权利要求1所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述含亚铜的催化剂的加入质量为废润滑油的质量的1.0％～5.0％。

3.根据权利要求1所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述含亚铜的催化剂选自含亚铜的合金、亚铜配合物和亚铜卤化物中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述亚铜卤化物选自氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜。

5.根据权利要求1-4任意一项所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述搅拌处理的温度为20℃～40℃。

6.根据权利要求1-4任意一项所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述搅拌处理的搅拌速度为1000r/min～4000r/min。

7.根据权利要求1-4任意一项所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述含亚铜的催化剂中还含有卤化铜，所述卤化铜的含量为含亚铜的催化剂的质量的0.1％～0.5％。

8.根据权利要求1-4任意一项所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述过滤分离处理后包括采用三氧化二铝、白土或粘土进行吸附处理。

9.根据权利要求1-4任意一项所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述废润滑油预先经过机械杂质的处理形成无机械杂质的废润滑油。

10.根据权利要求9所述废润滑油的高效再生处理方法，其特征在于，所述无机械杂质的废润滑油再采用四氢呋喃甲醇进行预絮凝再生处理得到相应的预处理废润滑油。