變廢為寶的新思路——新型廢油再生技術(shù)
不詳 ?佚名 ? 2008年06月01日 ? ?科學(xué)前沿
固體燃料 Ⅴ—1
隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，潤(rùn)滑油的應(yīng)用日益廣泛，廢油的數(shù)量也大幅度增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年平均消耗潤(rùn)滑油約4000萬(wàn)噸。我國(guó)是世界第二大潤(rùn)滑油消費(fèi)國(guó)，每年產(chǎn)生的廢潤(rùn)滑油高達(dá)400萬(wàn)噸以上。
潤(rùn)滑油按其用途可分為車(chē)用油，船用油，工業(yè)用油和工藝用油。我們知道，潤(rùn)滑油在工作過(guò)程中由于受到溫度、壓力、氧氣、金屬接觸的作用，潤(rùn)滑油有效成分會(huì)不斷消耗，產(chǎn)生醛、酸、酯、樹(shù)脂、瀝青等氧化與縮合產(chǎn)物及硫、磷、氮化合物等污染物。綜合各國(guó)的文獻(xiàn)報(bào)道，廢油的去向大約為以下五個(gè)方面：丟棄、道路油化、焚燒、廢潤(rùn)滑油經(jīng)脫重金屬后作為燃料及再生潤(rùn)滑油。丟棄和道路油化不僅是對(duì)資源的浪費(fèi)，而且也對(duì)生態(tài)環(huán)境、人體健康造成了嚴(yán)重破壞。焚燒盡管在經(jīng)濟(jì)上是合算的，但是環(huán)保效應(yīng)太差，這種處理方法帶來(lái)的問(wèn)題是燃燒生成的煙氣中含有重金屬氧化物及燃燒不完全而生成的多環(huán)芳烴氧化物，煙氣中的重金屬特別是鉛對(duì)人的健康影響較大。而廢油經(jīng)過(guò)再生處理后，得到的再生油可作為基礎(chǔ)油或燃料油，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
發(fā)動(dòng)機(jī)油和液壓油
隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格，石油枯竭和能源危機(jī)的日益緊迫，使廢潤(rùn)滑油的回收和再生成為各國(guó)政府亟待解決的問(wèn)題。廢油再利用在國(guó)內(nèi)外均日益受到重視。近年來(lái)，國(guó)際上廢潤(rùn)滑油再生工藝流程有再凈化、再精制以及再煉制三種。再凈化工藝包括沉降、離心、過(guò)濾、絮凝等步驟，主要目的是脫水除機(jī)械雜質(zhì)。再精制是在再凈化的基礎(chǔ)上增加化學(xué)精制和吸附精制。再煉制工藝最為復(fù)雜，可加工原料范圍較寬，它的一般工藝步驟如下：
⑴、分離較大的固體雜質(zhì)和大部分的水，通常采用沉降法。
⑵、分離揮發(fā)性成分(發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中的殘燃油、溶劑和低沸點(diǎn)潤(rùn)滑劑組分)。通常采用常壓蒸餾。分離出的輕烴可用于生產(chǎn)家用能源。
⑶、分離添加劑和老化副產(chǎn)品。可采用酸精制法、溶劑(丙烷)抽提法、減壓蒸餾法，部分也采用加氫法。
⑷、最后的任何殘留添加劑、老化副產(chǎn)物和精煉反應(yīng)產(chǎn)物，一般采用加氫精制法。
但國(guó)外先進(jìn)的再生工藝投資較大，要求高，不符合我國(guó)國(guó)情。我國(guó)廢油再生工藝相對(duì)落后，硫酸—白土精制工藝仍占有很大的比例，這種工藝又稱硫酸—白土精制工藝，工藝由Meinken(德國(guó)一家工廠的名字)開(kāi)發(fā)，但再生油質(zhì)量不高，且再生過(guò)程中產(chǎn)生大量二次廢物，不符合環(huán)保要求。其他再生工藝都或多或少產(chǎn)生二次污染物，且廢油的利用率低，再生油質(zhì)量不高，與當(dāng)前提倡的綠色經(jīng)濟(jì)相違背。此外，再生油的各項(xiàng)性能及再生油與添加劑的復(fù)配研究較少，再生油一般用來(lái)頂替部分基礎(chǔ)油直接進(jìn)行調(diào)和，使用效果不理想，經(jīng)濟(jì)效益不高。
2006年底以來(lái)，在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）表面工程研究所潤(rùn)滑材料課題組的專(zhuān)家、教授及其研究生詳細(xì)比較各種再生方法優(yōu)缺點(diǎn)后，決定研究投資少、無(wú)水、不但能解決二次污染，且二次污染物可再利用的新再生工藝，考察再生油的基本性能和與添加劑的配伍性，為廢油再生新工藝的工業(yè)化應(yīng)用打基礎(chǔ)。通過(guò)研究認(rèn)為無(wú)水溶劑抽提絮凝—白土精制工藝既能有效分離廢油中污染物與基礎(chǔ)油，且二次污染少又可再利用，是一種符合環(huán)保和節(jié)能的方法。通過(guò)研究人員的不懈努力，利用廢油生產(chǎn)燃料和潤(rùn)滑油的項(xiàng)目取得突破性的進(jìn)展。實(shí)驗(yàn)室廢油處理技術(shù)主要采用溶劑抽提絮凝—白土精制的方法，溶劑抽提絮凝是利用有機(jī)極性溶劑的選擇溶解能力，將廢油中分散的固體粒子所吸附的清靜分散劑溶解下來(lái)，使固體粒子絮凝。白土精制是利用天然或人工制造的具有吸附能力的礦物粉末對(duì)油進(jìn)行精制的方法，礦物粉末吸附劑能脫除廢油中存在的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、酸類(lèi)、皂類(lèi)、含氮化合物、含硫化合物等極性物質(zhì)及芳香烴，明顯改善油的顏色與氣味。這種方法的特點(diǎn)是：可生產(chǎn)多種燃料和潤(rùn)滑油成品和半成品，生產(chǎn)工藝對(duì)不同品種廢油適應(yīng)性強(qiáng)；廢油利用率高，半成品中來(lái)自廢棄物的成份的多少取決于油品的種類(lèi)，最高可達(dá)95％以上；因半成品的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于潤(rùn)滑油基礎(chǔ)油，可作為成品油的主要調(diào)和成份，大大降低成品油生產(chǎn)成本，從而帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益；本產(chǎn)品有的可直接作為成品油，有的則要通過(guò)各種理化測(cè)試和臺(tái)架試驗(yàn)，才能成為商品化的成品油；綜合利用成品油生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物，不但帶來(lái)好的經(jīng)濟(jì)效益，而且解決了環(huán)保問(wèn)題。
齒輪油和金屬加工油
目前地大（北京）潤(rùn)滑材料課題組用廢油再生處理出發(fā)動(dòng)機(jī)油、液壓油、齒輪油、金屬加工用油和固體燃料等五類(lèi)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品，準(zhǔn)備進(jìn)一步研發(fā)用廢料生產(chǎn)液體燃料的技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)六大類(lèi)產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。已研制出五大類(lèi)產(chǎn)品基本性能如下：發(fā)動(dòng)機(jī)油用于汽車(chē)、工程機(jī)械等柴油機(jī)及汽油機(jī)，給發(fā)動(dòng)機(jī)提供潤(rùn)滑，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)油具有極好的抗磨減摩性，其潤(rùn)滑性超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)新油。液壓油通常用于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，給液壓傳動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力傳遞及潤(rùn)滑，是一種品質(zhì)要求極高的潤(rùn)滑油品，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)的液壓油潤(rùn)滑性優(yōu)于液壓油新油。齒輪油常用于減速箱等含齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械，給齒輪摩擦副及其他輔助機(jī)構(gòu)提供潤(rùn)滑，因其工況不同對(duì)油品的質(zhì)量要求也不同，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)的齒輪油具有極好的極壓、抗磨和減摩性能。齒輪油Ⅲ—2—1乳化齒輪油膏，有非常好的潤(rùn)滑性，其潤(rùn)滑性與高極壓齒輪油新油相當(dāng)；齒輪油Ⅲ—2—2乳化齒輪油膏，與磕頭機(jī)齒輪箱新油潤(rùn)滑性相當(dāng)。金屬加工油通常為機(jī)加工切削用油，用于減少刀具的磨損及對(duì)刀具切削處降溫，同時(shí)包括其它金屬加工用油。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究開(kāi)發(fā)的金屬加工油 Ⅳ—1—1切削用油，具有很高的極壓抗磨性；金屬加工油Ⅳ—1—2金屬切削用乳化油濃縮物有良好的潤(rùn)滑性，其潤(rùn)滑性與普通潤(rùn)滑油相當(dāng)，具有中等潤(rùn)滑性；金屬加工油 Ⅳ—2—2金屬成型用乳化油濃縮物，與國(guó)產(chǎn)乳化油的潤(rùn)滑性相當(dāng)；金屬加工油Ⅳ—3—1多功能成型加工用油，無(wú)論對(duì)鋼、青銅、紫銅和鋁都有良好的減磨作用，整體性能優(yōu)于某進(jìn)口鋁絲拉拔油；金屬加工油 Ⅳ—3—2金屬成型用乳化油，可用于銅、鋁絲拉拔加工和鋼的切削，潤(rùn)滑性明顯優(yōu)于白油。廢油處理后產(chǎn)生的廢料制成特殊型煤，主成分為煤和各種廢棄物，包括潤(rùn)滑油半成品精制過(guò)程的副產(chǎn)品，比普通型煤更易燃燒。
目前中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）摩擦學(xué)表面工程研究所潤(rùn)滑材料課題組研究取得的這種廢油再生工藝得到此領(lǐng)域相關(guān)專(zhuān)家的認(rèn)可，引起殼牌石油公司、BP石油公司等國(guó)際知名企業(yè)的高度關(guān)注，雙方進(jìn)行了卓有成效的交流。因此，這種簡(jiǎn)單、易行的工藝具有極高的實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。
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