新型絮凝剂再生废润滑油工艺研究
第２７卷第３期２００９年６月
江
西
ＪＩＡＮＧＸＩ
科
ＳＣＩＥＮＣＥ
学
．
Ｖ０１．２７Ｎｏ．３
Ｊｕｎ．２００９
文章编号：１００１—３６７９（２００９）０３—０３５６一０４
新型絮凝剂再生废润滑油工艺研究
熊
洧１，熊道陵２＋
（１．赣州市第三中学，江西．赣州３４１０００；２．江西理工大学材料与化学工程学院，江西赣州３４１０００）摘要：结合国内外废润滑油再生技术的研究与现状，开发一种新型絮凝荆对废润滑油的无污染、低成本的再生工艺技术。结果表明，在添加量５％、反应温度８０℃左右、反应时问３０ｒａｉｎ、搅拌速度２００转／ｍｉｎ、恒温沉降温度８０℃、沉淀时间２０ｈ的条件下有最佳的再生效果。试验表明，在该复合再生条件下，经过再生处理后的废油基本上达到了该级另ｑ新油的标准。关键词：废润滑油；絮凝荆；再生中图分类号：Ｘ７４
文献标识码：Ａ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＲｅｃｏｖｅｒｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ
Ｗａｓｔｅ
ＬｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｗｉｔｈＮｅｗＦｌｏｃｃｕｌａｎｔｓ
ＸＩＯＮＧＷｕｌ，ＸＩＯＮＧＤａｏ－ｌｉｎ９２
（１．Ｎｏ．３
Ｍｉｄｄｌｅ
Ｓｃｈｏｏｌ，ＪｉａｎｇｘｉＧａｎｚｈｏｕ３４１０００ＰＲＣ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，
ＪｉａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｘｉＧａｎｚｈｏｕ３４１０００ＰＲＣ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ
ａ
ｎｅｗ
ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｗａｓｔｅｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ
ａｒｅ
ｗｉｔｈｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｆｏｔｈｅｒｒｅｎｅｗａｂｌｅ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ
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ｃｏｎ－
ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｆｌｏｃｃｕｌａｎｔｉｓ５％，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ８０℃，ｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｒａｔｅｉｓ２００ｒｐｍ，ｔｈｅ
ｓｔａｎｔ
ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｓ８０℃．ｔｈｅｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅｔｉｍｅｉｓ２０ｈ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｐｒｏｖｅｔｈａｔｔｈｅ
ｃａｎ
ｒｅｎｅｗｅｄｗａｓｔｅｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇｃｏｖｅｒｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．
ｂｅｑｕａｌｉｆｉｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｎｅｗｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇａｔｔｈｉｓｃｏｍｐｌｅｘｉｏｎ
ｒｅ—
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷａｓｔｅＬｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ，Ｈｏｃｃｕｌａｎｔｓ，Ｒｅｃｏｖｅｒｉｎｇ
Ｏ
前言
石油产品在使用过程中常常产生一些废润滑
而且还对环境造成严重污染。因此对废润滑油进行再生有着十分重要的意义，首先是节约能源，变废为宝，有利于石油资源的充分利用，其次是有利于防止环境污染，避免土壤、水域受污染以及维护生态平衡等。其实，从润滑油劣化机理分析，绝大部分所谓废润滑油并未真正报废，油品的变质只是其中部分烃类，约占１０％一２５％，其余大部分烃类组成仍是润滑油的主要粘度载体和有效
油，主要是机械润滑过程中更换下来的废润滑油，如在传动、冷却、热处理等装置上换下来的废液压油、变压器油、淬火油以及大量的发动机器和洗涤机件的污秽油等。这些废油常作为无用的废物倒掉或被当成燃料烧掉，不仅对能源造成极大浪费，
收稿日期：２００９—０４—２４；修订日期：２００９—０５—２６作者简介：熊洧（１９９２一），赣州市第三中学高中生。
基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０８６４００４）；江西省教育厅科技资助项目（赣教高字［２００８３８７号）。。通讯作者：熊道陵（１９６５一），博士，教授，Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｌｘｉｏｎｇｃｓ＠１６３．ｃｏｒｎ。
第３期熊洧等：新型絮凝剂再生废润滑油工艺研究
・３５７・
成分，通过物理或化学的方法除去废油中变质污部分饱和的多环芳烃，如三环、四环芳烃热氧物和杂质，就能把废润滑油再生成质量符合要求化安定性最差，且对紫外线敏感，极不稳定，使油的基础油，经调配添加剂后，就可以得到质量优良品变色甚至产生沉淀。
的成品油。废润滑油的再生率一般可达５０％以１．４非碱性氮化合物是主要原因
上，１
０００
ｋｇ原油只能提炼油３００ｋｇ，而ｌ
０００ｋｇ
润滑油光照后生成的沉淀除了含有一定数量废润滑油可再生得７００ｋｇ一９００
ｋｇ基础油。各种
的氮，还分离出了含硫化合物、碱性氮化合物和非废润滑油的再生收率在７０～９０％【ｌＪ。国外主要碱性氮化合物３种组分。因此认为润滑油的变色的再生工艺有Ｍｅｉｎｋｅｎ、ＩＦＰ、Ｓｎａｎｒ
ｐｒｏｇｅｔｔｉ、ＫＴＩ、
可能是这些复杂分子氧化的结果。ＤＣＨ、ＤＣＨ与搏厂联合工艺、ＢＥＲＣ、Ｒｅｃｙｃｌｏｎ工２
艺等旧Ｊ。国内比较成熟的废润滑油再生工艺有：
试验
蒸馏一酸洗一白土精制，沉降一酸洗一白土精制，２．１试验原理
沉降一蒸馏一酸洗一钙土精制，白土高温接触无絮凝剂作用原理：该絮凝剂除具有一般絮凝
酸再生，蒸馏一溶剂抽提一白土精制，蒸馏一糠醛剂的作用外，关键是其特殊的氨基基团，能够使精制一白土精制，沉降一絮凝一白土精制，蒸馏一
废油中的氧化物钝化，同时通过其吸附架桥、网捕白土精制等旧Ｊ。如国内开发的各种系列的真空作用把废油中的积炭、颗粒、胶泥等缠绕包裹起滤油机，对于劣化程度不是很深的废润滑油能得来，在外界提供的动力情况下脱稳沉淀下来ｕ１｜。到很好地再生Ｈｊ，但对于劣化严重的废润滑油并２．２试验材料
没有很好的效果。为此本研究通过大量的试验选废润滑油样品：赣州市某汽车维修服务有限取了一种效果比较好的絮凝剂，开发出了一种成公司提供；
本低廉、操作简单的再生工艺。絮凝剂：具有聚氧乙烯去水山梨醇多油酸酯１
废润滑油产生光安定性差的原因
类的表面活性剂，用有机溶剂配成一定浓度备用。２．３试验过程
３０多年来，国内外学者未能就废润滑油产生
称取２００ｇ的废油样于烧杯中，置于一定温光安定性差的原因取得一致的意见，是由于氮化度的恒温水浴中。加入一定体积的絮凝剂，搅拌合物、重芳烃、部分饱和的多环芳烃以及非碱性氮适当时间后移人恒温烘箱中自然沉降一定的时化合物都对润滑油的光安定性有不同的影响。因间。取经沉降后的油样，用石油醚稀释一定的倍此，润滑油光不安定产生的根源受到许多研究单数，以石油醚做参比在一定的波长下测定其透光位的重视，并不断有新的研究成果∞。训产生。关率（透光率粗略的反映油品再生效果），以获取絮于废润滑油光安定性差的原因，主要有以下４种凝处理的最佳参数。看法。
３
１．１氮化物是主要原因
结果与讨论
氮化物虽少（质量分数为５％左右），但却是３．１波长的确定
很活泼的，极易通过自由基机理进行光引发的氧不同油品的特征吸收峰不同，石油及其产品
化作用，并进行缩合、聚合反应，最终生成不溶性在紫外光区有特征吸收，带有苯环的芳香族化合沉渣，在油品色度的构成中却占相当大的份额物，主要吸收波长为２５０
ｎｍ一２６０
ｎｍ；带有共轭
（８９％一９０％）。
双键的化合物主要吸收波长为２１５
ｎｍ～２３０ｎｍ。
１．２重芳烃是主要原因
一般原油的２个主要吸收波长为２２５ｎｍ和２５４由于处理润滑油光照后产生的沉淀主要是不ｌｌｎｌ。石油产品中，如燃料油、润滑油等的吸收峰溶于己烷的沥青质，且其碳氢质量比与油品色谱与原油相近。以石油醚做参比，测得油样的最大分离出来的重芳烃的碳氢质量比相似，所以认为吸收波长为２４５
ｎｍ【ｌ２１。
重芳烃使得处理油的光安定性差。四环芳烃含量３．２絮凝剂添加量对再生效果的影响
高、芳烃侧链平均较短的基础油，在光照过程中较絮凝剂添加量的多少对废油再生效果影响极快地产生沉淀。
大。絮凝剂添加量少，反应缓慢不充分，废油中的１．３部分饱和的多环芳烃是主要原因
有害成份不能完全反应去除。过量的絮凝剂增加
・３５８・
江西科学２００９年第２７卷
成本而且会使废油中的其它理想成份乳化。试验结果如图ｌ所示。由图１可以看出，絮凝剂的添加量为废油重量的５％左右时有较好的透光率。通过目测可以明显的发现，当絮凝剂量少时再生油颜色暗黑再生效果差；当絮凝剂量过多时反应生成的胶状物乳化会明显增加。
图１
絮凝荆添加量对再生效果的影响
３．３反应温度对再生效果的影响
反应温度是加速反应的一种有效措施，通过文献及试验发现反应温度对废油再生效果影响也比较大。反应温度太低反应缓慢、不彻底，油中的老化产物不能有效的去除掉，影响再生效果。反应温度太高，润滑油会加速氧化而且浪费能源，如图２试验表明，反应温度以８０℃为宜。
ｓ２５０
４８
毒４６
絮
稍“
４２
４０
５０
印
７０℃８０
９０１００
图２反应温度对再生效果的影响
３．４搅拌时间对再生效果的影响
搅拌是加速反应的一种有效措施，通过文献及试验发现搅拌时间对废油再生效果影响也比较大。时间太短反应接触时间不充分，会导致反应不完全，油中的老化产物不能有效的去除掉；搅拌时间太长，反应后的胶状物会重新溶于油中，正在形成的胶状物也会因搅拌而破裂影响沉淀效果。如图３试验表明，搅拌接触时间以３０ｍｉｎ为宜。３．５搅拌速度对再生效果的影晌
搅拌是加速反应的一种有效措施，通过文献及试验发现搅拌速度对废油再生效果影响也比较
Ｏ１０２０３０４０５０
ｆｆｍｉｎ
图３搅拌时间对再生效果的影响
大。搅拌速度太慢反应接触时间不充分，会导致反应不完全，油中的老化产物不能有效的去除掉；搅拌速度太快，反应后的胶状物会重新溶于油中，正在形成的胶状物也会因搅拌而破裂影响沉淀效果。如图４试验表明，搅拌速度以２００转／ｍｉｎ为宜。
图４搅拌速度对再生效果的影响
３．６恒温静置时间对再生效果的影晌
恒温静置时间是使反应后的胶状物有效去除的一种有效措施，通过文献及试验发现恒温静置时间对废油再生效果影响也比较大。时间太短胶状物有效去除不充分。恒温静置时间太长，增加
反应恒温能耗，。恒温静置温度为８０℃，恒温静置时间如图５试验表明，恒温静置时间以２０ｈ以／ｒ＿为宜。
５０
柏堡
篓３０
嘲
２０
１０
０５ｌＯ
１５２０２５
ｔ／ｈ
图５
恒温静置时间对再生效果的影响
第３期熊洧等：新型絮凝剂再生废润滑油工艺研究
［５］
・３５９・
４
结论
试验表明，该复合再生工艺最佳再生条件为：
黄为民，祖德光，石亚华，等．加氢处理的润滑油基．础油光安定性影响因素的研究［Ｊ］．石油学报：石油加工，２０００，１６（４）：３１—３７．
絮凝剂５％的添加量、反应温度８０℃左右、搅拌反应时间３０ｍｉｎ、搅拌速度２００ｒ／ｍｉｎ、恒温沉降温度８０℃、沉淀２０ｈ。经絮凝处理后油品理化指标得到较大改善，油品接近该级别新油标准。相比传统的硫酸一白土工艺可以从根本上解决其腐蚀设备、产生大量的酸渣、酸水、二氧化硫等二次污染问题。同时和国外加氢精制工艺要求苛刻的操
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油各组分对光安定性的影响［Ｊ］．石油学报：石油加工，２００３，１９（２）：５—６１．
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油光照沉淀的研究［Ｊ］．石油学报：石油加工，２００３，１９（３）：７２—７７．
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（上接第３３３页）
（２）Ｆ是下定向集，即当ａ，ｂ∈Ｆ时有ｃＦ为真滤子。
（３）如果真滤子Ｆ还满足条件当ａＶｂ
有ａ∈Ｆ或ｂ∈Ｆ，则称Ｆ为素滤子。
注ｌ：根据定义３与命题５中的（１０），ａ＠ｂｓ
ＥＥ
Ｆ使对应的。
由于正则剩余格的理想之集与滤子之集是一一对应的，所以正则剩余格的理想与滤子之间的决定是唯一的。
ｃ≤ａ，ｃｓｂ，则称Ｆ为Ｌ中的滤子。当Ｆ≠Ｌ时，称
Ｆ时
参考文献：
［１］ＰａｖｅｌｋａＪ．Ｏｎ
ｆｕｚｚｙ
ａ＾ｂ，容易验证正则剩余格的滤子就是一般的格
滤子。
定理７：正则剩余格的全体滤子之集Ｆ（Ｌ）与全体理想之集Ｉ（Ｌ）是一一对应的。
证明：任取Ｆ∈Ｆ（Ｌ），记Ｍ＝｛ａＩ，８∈Ｆ｝，因为０＝，１∈Ｍ；若ａ∈Ｍ，且ａ５ｂ，所以．１
ｂｓ１
ａ，
ｌｏｇｉｃ（Ｉ）［Ｊ］．ｚ．Ｍａｔｈ．脚ｋ
Ｇｒ－
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贝Ⅱ．１ｂ∈Ｆ，所以ｂ∈Ｍ；＿’ａ，、ｂ∈・Ｆ＝亭（、ａ＠＿１ｂ）
Ｅ
Ｆ＝争－’（．１ａｏ．１ｂ）∈Ｍ，即ａ①ｂ∈Ｍ。所以Ｍ∈反之，任取Ｉ
Ｉ（Ｌ），Ｎ＝｛ａＩ，ａ
ｂ
Ｉ（Ｌ），即Ｍ是一个理想。
Ｅ
Ｅ
Ｉ｝，因为１
［６］
Ｂｕｃｋｌｅｙ
ＪａｍｅｓＪ，ＨａｙａｓｈｌＹｏｉｃｈｉ．Ｃａｎａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｂｅ
Ｓｅｔｓ
ａｎｄ
＝，０∈Ｎ；若ａ∈Ｎ，且ａｓｂ，所以、ｂ！，ａ号、ｂ∈Ｉ号ｂ
Ｅ
ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ［Ｊ］．Ｆｕｚｚｙ
１３一１８．
Ｓｙｓｔｅｍｓ，１９９４，６５（１）：
Ｎ；若ａ，ｂ∈Ｎ考１
ａ，．１
Ｅ
Ｉｊｌａ０１
ｂ
∈Ｉｊ，（，ａｏ，ｂ）∈Ｎｊａｏｂ∈Ｎ，所以Ｎ是一个理想。
所以正则剩余格理想之集与滤子之集是一一
［７］李洪兴．模糊系统的概率表示［Ｊ］．中国科学：Ｅ辑，２００６，３６（４）：３７３—３９７．
新型絮凝剂再生废润滑油工艺研究
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
熊洧， 熊道陵， XIONG Wu， XIONG Dao-ling
熊洧,XIONG Wu(赣州市第三中学,江西,赣州,341000)， 熊道陵,XIONG Dao-ling(江西理工大学材料与化学工程学院,江西,赣州,341000)江西科学
JIANGXI SCIENCE2009，27(3)0次
参考文献(12条)
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废润滑油的回收再生利用不仅可以节约石油资源,而且是防治废润滑油污染、保护环境的主要措施.针对有污染的传统酸-白土废润滑油再生工艺,提出了以絮凝为主的无污染再生新技术,重点考察了影响废润滑油脱色再生效率的各种因素.结果表明,在絮凝剂用量为1.2%(体积分数)、搅拌时间为5min、反应温度为75℃、沉降温度为80℃、沉降时间为2.0 h的条件下,废润滑油絮凝脱色效果最佳.废润滑油经过絮凝脱色和白土精制后理化指标得到了较大改善,基本接近该级别新油SC40的标准.
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结合国内外废润滑油再生技术的研究与现状,提出以絮凝为主白土精制相结合的无污染、低成本的再生工艺技术.在前期絮凝剂脱色再生试验的基础上,重点考察白土精制的最佳再生参数,结果表明,在白土添加量8%-11%、白土接触反应温度130℃左右、搅拌时闻20 min、恒温沉降温度80℃、沉淀3h的条件下有最佳的再生效果.试验表明,在该复合再生条件下,经过再生处理后的废油基本上达到了该级别新油的标准.
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以两种表面活性剂作絮凝剂、活性白土为吸附剂,经絮凝、吸附再生处理了废润滑油.考察了影响絮凝、吸附的各种因素.确定最佳絮凝条件:温度85C℃、150g废润滑油所需两种絮凝剂用量分别为3.7g和1.3g;最佳吸附条件:活性白土12.3%、温度110℃、时间90 min.经元素分析,净化精制后油品的Zn、Pb、Ca、P等元素的含量显著降低.精制油理化指标符合国家标准.
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_jxkx200903011.aspx
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